元数据库设计

4.3.4　元数据库设计

元数据库储存了基础地理信息数据库中所有相关数据的详细描述信息，是基础地理信息数据利用与共享的重要检索信息源。按照基础地理信息数据库中数据的分类情况，可以将元数据分成多级进行组织和管理。

1.元数据层次结构

在地理空间数据的数据集描述(元数据)中，由于空间数据集具有继承关系，制订数据集元数据标准时，一般按数据集系列元数据、数据集元数据、要素类型和要素实例元数据等几个层次加以描述。

综合减少数据冗余和实际可操作性两方面的因素考虑，城市基础地理信息系统的空间数据元数据分为三个层次：数据集元数据(一级元数据)、图幅级元数据(二级元数据)和要素实体元数据(三级元数据)

对于DLG数字线划图、DOM数字正射影像图、DEM数据高程模型、DRG数字栅格图、综合地下管网、地名信息六种类型的数据，传统上它们是按照地形图的标准分幅来生产和保存的。在数据生产中，对于空间数据的存储方式采用地形图的标准分幅；而在空间数据管理系统应用时，空间数据是采用全市范围无缝拼接的方式保存。所以，对于这六类数据，一级元数据可以定在特定比例尺地图一级，二级元数据为图幅级。

2.元数据命名空间

元数据命名空间可以用来唯一标识某类数据的某一级别的元数据集合，一级、二级、三级元数据的命名空间可以映射到对应的元数据库实体。

按照数据大类，元数据库在逻辑上可分为若干个子库，如表4.5所示。

表4.5　　　元数据子库的划分

3.元数据的内容

1)一级元数据

它是对每一种数据类型的总体描述，又分比例尺不同单独进行定义。可分为编目信息、数据集所属项目标识信息、范围信息、数据集内容信息、限制信息、数据志说明信息、发行信息和空间元数据参考信息等子集。每个子集一般所包含的元素如下：

(1)编目信息。是关于本数据集的基本信息，包括数据集中英文全称和简称、版本、系列名、出版系列标识、出版日期等。

(2)数据集所属项目标识信息。是关于数据集所属项目的情况信息，包括项目名称和类型、负责单位基本信息等。

(3)数据集内容信息。是关于数据集内容的信息，包括数据摘要、数据目的、进展、专题名称、关键词等。

(4)限制信息。是关于数据集使用条件的说明，包括访问限制和使用限制信息。

(5)数据志说明信息。包括质量说明、数据表示类型、数据项说明、空间参照系统类型等。

(6)发行信息。包括发行单位名称、发行格式、发行介质、数据量、网上发行地址、定价等。

(7)空间元数据参考信息。是有关空间元数据当前现状及其负责部门的信息，包括空间元数据级别、空间元数据负责单位和负责人、联系方式等信息。用户通过这些内容可以了解所使用的描述方法的实时性等信息，加深对数据集内容的理解。

2)二级元数据

它是对数据库中各图幅(数据块)内容的总体描述，用于详细查询图幅情况，使用户能够了解图幅是否满足其使用要求。每个图幅有一个二级空间元数据，它分为标识信息、图幅范围信息、空间参考系信息、数据集继承信息、数据质量(数据精度、数据评价)信息、产品发行信息等子集，每个子集包含的元素如下：

(1)标识信息。是关于基础地理信息数据库图幅的基本信息。描述了产品名称、图名、图号、比例尺、等高距、生产日期、更新日期、版本、出版日期、数据量、数据格式、密级等信息，用户可以根据这些信息对数据库图幅有一个总体了解。

(2)图幅(数据块)范围信息。是关于图幅(数据块)所在范围的信息。它描述图廓(数据块)角点经度、纬度范围和四个图廓角点的X、Y坐标。

(3)空间参考系信息。是关于数据集中坐标的参考框架以及编码方式的描述，是反映现实世界与地理数字世界之间的通道，如地理标识码参照系统、高程系统名、高程基准、地图投影名称以及大地模型等。通过空间参照系信息，可以知道地理实体转换成数字对象的过程以及各相关的计算参数，使数字信息成为可以度量和决策的依据。

(4)数据集继承信息。是建立数据集时所涉及的有关事件、参数、数据源等信息，以及负责这些数据集的组织机构信息。例如一幅1∶500 DLG数据的获得采用了哪些数据源、原始资料情况、数据采集方法及仪器、图幅接边情况、更新情况等，通过这部分信息可以对建立数据库的中间过程有详细的描述，使用户对数据集的建立过程比较清晰。

(5)数据质量(数据精度、数据评价)信息。是对数据集质量进行总体评价的信息。通过这部分内容，用户可以获得有关数据集的几何精度和属性精度等方面的信息，也可以了解数据集在逻辑上是否一致和完备，这是用户判断数据集是否满足需求的主要依据。

(6)产品发行信息。是关于数据集发行及其获取方法的信息，如发行部门名称、联系地址、产品描述等。通过发行信息，用户了解到数据集在哪里、怎样获得、获取介质和产品价格等信息。

图幅级空间元数据参照《中华人民共和国测绘行业标准——基础地理信息数字产品元数据》(CH/T 1007—2001)来确定空间元数据项，不同类型的数据库包含的项存在差异。

元数据库的设计如表4.6所示。

表4.6　　　数据集元数据设计表

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