基于xml的空间信息元数据标准研究new

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1、http://www.paper.edu.cn基于XML的空间信息元数据标准研究111韩元利陈飞王汉东(1武汉大学资源与环境科学学院，武汉市珞喻路129号,430079)摘要：本文论述了制定基于XML的空间元数据标准的意义及其必要性，并就空间数据的复杂性结合XML的特殊性提出了在制定标准过程中应注意的几个问题，最后给出具体实例加以论述。关键字：XML、元数据、空间信息、标准空间数据的组织和管理是地理信息系统领域研究的核心问题之一。信息组织的好坏和空间数据检索的效率是衡量一种空间数据应用系统成败的关键。当前广泛应用于网络的X

2、ML数据，越来越受到WebGIS的青睐。在这种情况下，OpenGIS要实现其真正意义上的开放性，制定一个统一的XML数据接口标准成为当务之急，这就是本文所讨论的基于XML的空间信息元数据的标准问题。一、制定基于XML的空间信息元数据标准的必要性及其意义当前大量的GIS平台是受限于数据格式甚至是数据的内容的，这就决定了很多GIS是面向专题、面向用户对象的，这种面向个体的GIS平台很难实现与其它GIS平台的信息交流，也不能有效地分享各地广泛分布的空间信息。利用XML来表述空间数据具有许多其它数据格式无法替代的优越性，具体可以总

3、结为以下几个方面：a)可升级文本格式实现了对广泛的空间信息的精确查询，可进行二次修改与升级，基于对像的数据格式，结构性强，开放性的数据格式；b)网络发布更容易基于XML的WebGIS是今后的一个重要发展方向；c)数据选择更合理对海量的空间信息而言，要想提高GIS平台的处理与网络传输速度，这一点是非常有用的，它可以根据需要有选择性的传送数据；d)数据转换更灵活利用XSLT，可以以我们需要的方式进行数据转换。总之，应用XML作为GIS平台尤其是WebGIS平台的接口数据具有很多优越性。为XML建立接口数据标准是具有非常重要的意

4、义：z可以作通用GIS平台的数据接口标准，也可以作为不同平台之间的交换数据；z统一的数据接口标准，有利于通用GIS平台的开发，有利于不同GIS平台的协同工作；z基于XML的空间信息元数据标准是空间信息元数据标准的具体实施模式和规范。XML数据的可读性与结构性，使其成为空间数据元数据标准的一个很好的典例，使得抽象的标准变成具体的模式；z通过XML模式进行标准发布，任何XML空间数据只要引入此模式，就可自动的对数据进行检验和约束；毫无疑问，XML的开放性使得用模式来表述空间数据格式成为可能，那么用什么样的XML数据格式来表示空

5、间信息，即用XML中的模式或DTD来定义通用的XML数据接口，按照行业术语，将这种具体的模式定义抽象化就是我们要讨论基于XML的空间信息元数据标准。制定XML元数据标准具体来说就是建立一种针对空间数据的DTD/SCHEMA约束与检验模式。二、制定基于XML的空间信息元数据标准需要注意的几个问题z开放性、拓展性基于XML的空间信息元数据标准首要的目的就是要保证它的开放性和拓展性。空间数据的复杂性需要一个能够扩展的开放的数据标准来约束。对一个空间的数据描述包括很多方面，不同的研究课题要求不同内容的数据，如对人口的分布研究，需要

6、的是各个单位空间上的人口分布密度等。作为一个通用的GIS标准接口数据，所有这些面向专题的空间数据都是应该在接口标准中考虑的和兼收的，然而我们不可能穷尽所有的这类与应用专题相关的空间数据，而且也没有必要全面罗列各个方面的专题数据格式，因此，在标准中引入开放式的数据接口是最佳的解决途径。在XML中实现这一点并不困难，可以在Schemas中为每个空间实体或实体组合（如实体层）指定unbounded类型数据，这种实现方式将扩展数据统一看作空间实体的属性数据，这样它可以接受各方面的数http://www.paper.edu.cn据而

7、达到实现其拓展性、开放性的目的。这种机制实现起来非常灵活，有时为了专注于表达某一个专题的空间信息，可以在空间信息层外加专题数据层来进行扩充，从而成为一个独立的层来为应用专题提供数据支持。z结构性、层次性XML是一种树状数据结构，要将各种复杂的空间数据安放在这样的一个树形文件里，就必须要建立一种结构性强的数据组织模型，这也是实现其接口数据标准开放性、拓展性的基本前提。保证接口数据的结构性与层次性是标准约束的核心内容，元数据标准要制定出具体的数据组织模型，并且在这种组织模型上要充分考虑到标准的其它几个方面的要求。标准的数据组织

8、原则上是不直接针对数据源、不针对应用专题的，因为这里要制定的是一个通用的数据组织规范，但又不能不考虑各种数据源的独特数据环境和应用专题的特殊数据需求。标准的数据依托主体是空间信息的概念模型，各种数据源均来源于它，在面对这些具体的数据源时，我们再将其又抽象为一个概念模型。针对不同的数据源，只需要进行一种逆