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2011/7/251元数据与目录服务技术《网络信息共享与服务技术》大纲大纲1.元数据•概念、作用及主要内容•元数据的标准体系•元数据结构特征及其管理系统•模型元数据2.目录服务3.当前的主要研究工作元数据概念元数据概念MetadataMetadata（元数据）（元数据）Metadatacharacterizedas“dataaboutdata”isdatathatdefinesanddescribesotherdata.Modelmetadataisinformationaboutmodelresource,andisoftenhighlystructured.[ISO/IEC11179-3:2003(E),]元数据概念元数据概念元数据元数据(Metadata)(Metadata)是关于数据集的数据，是数据集的是关于数据集的数据，是数据集的说明或描述。说明或描述。••元数据指的是数据有关的一些信息，如数据的作者、元数据指的是数据有关的一些信息，如数据的作者、分辨率、颜色空间、版权信息、关键词等。分辨率、颜色空间、版权信息、关键词等。••在地理信息系统中用于描述地理数据集的内容，质在地理信息系统中用于描述地理数据集的内容，质量等数据的一些特征。它可以帮助人们查找和理解量等数据的一些特征。它可以帮助人们查找和理解数据。数据。••并不是一个新的概念。实际上传统的图书馆卡片、并不是一个新的概念。实际上传统的图书馆卡片、出版图书的版权说明、磁盘的标签等都是元数据。出版图书的版权说明、磁盘的标签等都是元数据。比如纸质地图的元数据就表现为地图类型、地图图比如纸质地图的元数据就表现为地图类型、地图图例、图名、空间参照系统和图廓坐标、地图内容说例、图名、空间参照系统和图廓坐标、地图内容说明、比率尺和精度、编制出版单位和日期或更新日明、比率尺和精度、编制出版单位和日期或更新日期、销售信息等。期、销售信息等。元数据概念元数据概念元数据概念的两种观念元数据概念的两种观念描述说明信息描述说明信息••是数据库管理领域的概念，是关于数据组织的数据是数据库管理领域的概念，是关于数据组织的数据（（Ashrafi,1995Ashrafi,1995）；）；••是对数据的描述，以及对数据集中数据项的解释，它能提高是对数据的描述，以及对数据集中数据项的解释，它能提高数据的利用价值（数据的利用价值（F.Bretherton,1994,T.Singley,1994F.Bretherton,1994,T.Singley,1994）；）；••是一种机制，用来说明数据集或其它形式的信息存在的描述是一种机制，用来说明数据集或其它形式的信息存在的描述（（shellegshelleg,1995,1995）。包括数据用户指南、数据字典、数据）。包括数据用户指南、数据字典、数据分类目录等描述信息，以及任何定义它们之间所需要的附加分类目录等描述信息，以及任何定义它们之间所需要的附加性信息（性信息（CIESINCIESIN，，19951995））••欧洲标准委员会（欧洲标准委员会（CEN/TC287CEN/TC287）认为：元数据是描述地理）认为：元数据是描述地理数据集内容、表示、空间参考系、质量以及管理的数据。数据集内容、表示、空间参考系、质量以及管理的数据。••美国联邦数据委员会（美国联邦数据委员会（FGDCFGDC）和）和ISOISO地理信息委员会认为：地理信息委员会认为：MetadataMetadata是关于数据内容、质量、条件以及其它特征的数是关于数据内容、质量、条件以及其它特征的数据。据。2011/7/252元数据概念的两种观念元数据概念的两种观念从应用角度，是提高数据利用价值的应用系统辅助信从应用角度，是提高数据利用价值的应用系统辅助信息息••是数据和信息之间的某种东西，它可以沟通数据和是数据和信息之间的某种东西，它可以沟通数据和信息（信息（EpaminodasKapetaniosEpaminodasKapetanios，，19951995，，RalfRalfKramerKramer，，19951995）；）；••是关于数据的数据，并且包括使数据可以使用的辅是关于数据的数据，并且包括使数据可以使用的辅助性信息。助性信息。元数据的主要作用元数据的主要作用••管理人员利用元数据实现对政府数据的有效管理和管理人员利用元数据实现对政府数据的有效管理和维护，元数据对于促进数据的管理、使用和共享均维护，元数据对于促进数据的管理、使用和共享均有重要的作用。有重要的作用。••元数据是使数据充分发挥作用的重要条件之一。它元数据是使数据充分发挥作用的重要条件之一。它可以用于许多方面，包括数据文档建立、数据发布、可以用于许多方面，包括数据文档建立、数据发布、数据浏览、数据转换等。数据浏览、数据转换等。••各个政府部门通过元数据能够更快、更准确的理解各个政府部门通过元数据能够更快、更准确的理解数据所表征的语义信息及数据所表达的含义，从而数据所表征的语义信息及数据所表达的含义，从而能够更快速、更全面、更有效的发现、访问、获取能够更快速、更全面、更有效的发现、访问、获取和使用共享数据资源。和使用共享数据资源。元数据与数据字典的主要区别元数据与数据字典的主要区别从定义上看，元数据库和数据宇典似乎是一个含义。事实上，这两个术语确实经常被互换使用。二者的差别在于，数据字典通常是保存一个特定数据库中数据项的说明信息，而元数据库存储的信息在范围上要更广，可以具有多个层次的内容（Pinborg,1992；UNEP,1992；中国二十一世纪议程管理中心，1998）。数据字典只是元数据库最低层次的内容，它保存了数据库数据结构的全部信息，只对特定的数据库管理有意义。而元数据库可以帮助用户从众多机构管理的大量数据集中找到自己所关心的数据的位置，也就是说，找到这个数据所在的数据集，知道谁建立的这个数据集，谁是这个数据集的监管人，数据监管人的地址和联系方式。地理空间元数据地理空间元数据地理空间元数据数字地球的6大关键技术,其中之一就是“元数据”在地理空间数据中,元数据是说明地理空间数据的内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。它可以用来管理和辅助地理空间数据,满足社会对地理信息的各类需求。地理空间元数据地理空间元数据元数据在数字地球中的重要作用1.元数据是实现数字地球中地理空间信息共享的前提条件和基本保障2.是整理数字地球所需地理空间数据的重要指导原则3.是组织和管理数字地球中数据的重要手段,元数据最本质的特性之一就是它具有目录索引的作用,类似于一本书中目录的功效4.是维护数字地球中的数据的重要工具。数据生产单位通过建立所生产数据集的元数据文档,可以保证即使其主要工作人员退休或调离时,也不会失去对所生产数据集情况的了解,这样可以实现对数据集的维护、更新,保证数据生产者对数据的投资。地理空间元数据地理空间元数据元数据在数字地球中的重要作用5.是数字地球中数据交流中心的核心内容；6.是数据使用者从数字地球的海量数据中获取满足其特殊需求的数据或信息的预览器；7.提供数据生产单位的数据存储、数据分类以及数据销售等方面的信息,这样便于数据使用者查询检索地理空间数据。2011/7/253元数据概念元数据概念元数据概念元数据概念元数据标准现状元数据标准现状元数据标准名称建立标准的组织地理空间数据集元数据内容标准美国联邦地球数据空间数据委员会（FGDC）GDDD数据集描述方法欧洲地图事务组织（MEGRIN）CGSB地球空间数据集描述加拿大标准委员会（CGSB）CEN地学信息－数据描述－元数据CEN/TC287核心元数据元素澳大利亚新西兰土地信息委员会（ANZLIC）DIF目录交换格式NASAISO地理信息ISO/TC211OpenGISOpenGIS协会NREDIS信息共享元数据内容标准草案国家信息中心中国可持续发展信息共享元数据标准21世纪议程中心（九五科技攻关成果）NSII元数据标准国家信息中心数字福建元数据标准福建省空间信息工程研究中心元数据的内容体系元数据的内容体系FGDCCEN/TC287ISO/TC211NSII标识信息数据集标识信息标识信息标识信息数据质量信息数据集综述信息数据质量信息数据质量信息空间数据组织信息数据集质量信息数据集继承信息数据集继承信息空间参照系信息空间参照信息空间数据表示信息空间数据表示信息实体和属性信息范围信息空间参照系信息空间参照系信息发行信息数据定义信息应用要素分类信息实体和属性信息元数据参考信息分类信息发行信息分发信息管理信息元数据参考信息元数据参考信息元数据参考元数据语言元数据标准的内容对比（据承继成，1999）元数据的内容体系元数据的内容体系••FGDCFGDC分为七个部分，每个部分又由若干项组成，分为七个部分，每个部分又由若干项组成，共共219219项。项。••CEN/TC287CEN/TC287分为十个部分分为十个部分••ISO/TC211ISO/TC211分为八类，每一类又有若干个子类分为八类，每一类又有若干个子类或者具体的元数据项。或者具体的元数据项。••NSIINSII包括八个部分包括八个部分元数据的内容体系元数据的内容体系。。。数据生产者数据生产时间数据质量数据组织空间参照系数据内容以及其他属性。。。2011/7/254FGDCFGDC元数据标准元数据标准••（（19921992年）建立了一个地理数据文件的术语和年）建立了一个地理数据文件的术语和定义集合，定义集合，••（（19941994年）通过数字化地理元数据的内容标准年）通过数字化地理元数据的内容标准（（ContentStandardsforDigitalContentStandardsforDigitalGeospatialMetadataGeospatialMetadata），名为），名为CSDGMCSDGM，通常仍，通常仍叫叫FGDCFGDC••（（19971997年）发布修订版年）发布修订版FGDCFGDC元数据标准元数据标准标准中定义了三类元素：标准中定义了三类元素：••子集（子集（SectoinsSectoins）：标准中主要的章节被称为子集，其）：标准中主要的章节被称为子集，其实它也是复合元素。实它也是复合元素。77个主要子集，三个辅助子集。个主要子集，三个辅助子集。••复合元素（复合元素（CompoundElementCompoundElement）：一组相关的数据）：一组相关的数据元素或者其它复合元素。元素或者其它复合元素。••数据元素（数据元素（DataElementDataElement）：从逻辑上不可再分割的）：从逻辑上不可再分割的数据项。数据项。各个元素可能是：各个元素可能是：••必选的：必须提供的信息。必选的：必须提供的信息。••可选的：可选的信息。可选的：可选的信息。••一定条件下必选：如果元数据的实例包含了某个子集、一定条件下必选：如果元数据的实例包含了某个子集、复合元素或具有了某个属性，就必须提供的信息。复合元素或具有了某个属性，就必须提供的信息。子集（主要元素）子集（主要元素）标识信息：是关于数据集的基本信息。包括：引用，描述信息，状态信息，空间范围，关键词，访问限制，使用限制等。通过它用户可以对数据有一个大致的了解。数据质量信息：对数据质量进行总体评价的信息。包括属性精度，逻辑可靠性报告，完整性报告，位置精度，继承信息(数据源+处理步骤)等。数据组织信息：数据集中空间信息的组织方法。由空间表示类型，矢量空间表示信息，栅格空间表示信息等组成。空间参照系信息：数据集中坐标的参考框架以及编码方式的描述，是反映现实世界和地理数字世界之间关系的通道。包括平面坐标系定义和垂直坐标系定义FGDC主要元素区标识信息数据质量信息空间参考信息空间数据组织信息实体和属性信息分发信息元数据参考信息FGDC辅助元素区引用信息时间段信息联系信息……间