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摘要:地理信息資源元數據是對測繪成果資源進行梳理整合的成果，能有效促進測繪成果資源的共享與應用。以山東省省級地理信息資源元數據為例，在對生產元數據標準和目錄服務系統元數據規定進行對比分析的基礎上，設計元數據快速轉換流程，并通過開發程序實現省級地理信息資源元數據的快速轉換。
關鍵詞:元數據標準;元數據分析;元數據轉換
地理信息資源是國家基礎地理信息資源的重要組成部分，為了實現地理信息資源更廣范圍、更深度的共享，測繪部門啟動了國家測繪地理信息成果目錄服務系統項目，建成了地理信息資源、展示及應用平臺，實現了國家級站點與各省市測繪主管部門間的測繪地理信息成果目錄數據的集成管理，為社會公眾提供了測繪地理成果信息的查找、評價、獲取、利用以及其他服務，其中，目錄系統元數據的采集成為系統運維管理的一項長期工作內容。元數據是關于數據和信息資源的描述性信息，地理信息資源元數據是地理信息空間相關數據和信息資源的描述信息。目前，基礎地理信息數字產品元數據生產工作主要依據GB/T19710―2005《地理信息元數據》［1］、CH/T1007―2001《基礎地理信息數字產品元數據》［2］等規定，目錄服務系統元數據采集工作主要依據《全國測繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》等規定。針對基礎地理信息數字產品元數據生產，測繪單位相繼設計實現了各類元數據批量生產工具，提高了生產效率［3－5］。針對更新升級前的目錄服務系統元數據采集，設計實現了基于XML的地理信息網絡分發服務元數據的轉換方法和工具［6］，但對升級后的目錄服務系統元數據采集，缺乏相關的元數據采集方法及工具。本文結合山東省地理信息資源目錄服務系統元數據采集需求，通過對生產元數據標準和目錄服務系統元數據的規定進行對比分析，設計目錄元數據快速轉換流程，并基于C#和GDAL(GeospatialDataAbstractionLibrary)實現了目錄元數據的快速轉換。
1元數據對比分析
結合《基礎地理信息數字產品元數據》和《全國測繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》這2項元數據標準，從元數據對象范圍、元數據內容、元數據格式、元數據采集要求和元數據匯交要求5個方面進行對比分析。
1．1元數據對象范圍分析
《基礎地理信息數字產品元數據》標準規定了數字柵格地圖、數字正射影像圖、數字高程模型和數字線劃圖4種數字產品的元數據內容、結構和格式?！度珖鴾y繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》選取了測量控制點、矢量地圖數據、數字高程模型數據、數字柵格地圖數據、影像數據、模擬地形圖等主要測繪地理信息成果的元數據作為管理對象。前者的對象范圍限于傳統基礎測繪成果數字產品，后者的對象類型更加廣泛，規定的對象范圍涵蓋了前者的對象范圍。
1．2元數據內容分析
《基礎地理信息數字產品元數據》標準規定的元數據內容是有關數據源、數據分層、產品歸屬、空間參考系、數據質量、數據更新、圖幅接邊等信息，規定的數字柵格地圖、數字正射影像圖、數字高程模型和數字線劃圖的元數據項依次是106項、92項、106項和121項?！度珖鴾y繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》根據測繪地理信息成果目錄服務的實際分發需要，選取元數據實體集、標識、覆蓋、限制、參照系和分發6個子集，并將子集細化為實體和元素。前者圍繞生產、建庫、更新和分發的各個階段對元數據內容進行了詳細全面的記錄;后者圍繞分發服務需求，選取分發相關的元數據項，增加了所屬項目等元數據項，刪除了數據生產、更新等相關的元數據項。
1．3元數據格式分析
《基礎地理信息數字產品元數據》標準中規定，元數據文件是一個純文本文件，采用左邊為元數據項、右邊為元數據值的存儲結構，不限字節數，文件的數據標識為Metadata?！度珖鴾y繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》規定，元數據的存儲格式采用ESRIShapefile格式，采用空間圖形數據掛接屬性信息的方式記錄元數據信息。后者選用的ESRIShapefile格式，既記錄了元數據屬性信息，也記錄了元數據的空間圖形信息，相比前者的文本文件格式，后者能更直觀地展現元數據的空間范圍。
1．4元數據采集要求分析
《基礎地理信息數字產品元數據》和《全國測繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》均定義了元數據項、數據類型、值域和填寫要求，但前者未對屬性項的填寫要求作出明確細致的采集規定，后者考慮到采集過程中的實際情況，對采集轉換的元數據填寫內容作了更明確的規定。例如，前者因年代久，規定的諸如參考系等屬性項值域信息已不能滿足當前采集要求，后者對限制信息、參照系信息、測繪成果類型等屬性項值域作了詳盡規定，必須嚴格依照值域填寫;關于生產時間采集，前者定義為整型、采用YYYYMM形式表示，后者定義為字符串、采用YYYY－MM－DD形式表示，后者相比而言更加精確。
1．5元數據匯交要求
《基礎地理信息數字產品元數據》規定數字柵格地圖、數字正射影像圖、數字高程模型和數字線劃圖4種數字產品的文件格式中都必須有元數據文件，但未做具體的匯交要求。《全國測繪地理信息成果目錄服務系統元數據規定(試行稿)》結合系統建設要求，明確規定了元數據匯交文件格式、命名和匯交內容。
2目錄元數據轉換流程
以山東省地理信息資源目錄元數據制作為例，設計目錄元數據轉換流程實現元數據快速轉換。
2．1目錄元數據模型創建
依據管理對象類型及數據內容規定，創建各類省級地理信息資源數據目錄元數據模型，主要包括元數據文件、字段對照表及快視圖等信息。其中，元數據文件存儲格式采用ESRIShapefile格式，坐標系為CGCS2000坐標系，字段對照表為Excel文件，記錄元數據屬性字段對應的中英文字段名稱等內容。
2．2原始元數據文件匯總
基礎測繪成果元數據文件是按標準分幅存儲的Excel文件，為方便元數據的批量轉換，在對原始元數據文件的數據內容進行分析的基礎上，將多個元數據文件實體屬性匯總到一個Excel文件，表頭為原始元數據文件的屬性項名稱。
2．3原始元數據檢查
為確保轉換后的元數據質量符合要求，應確保原始元數據內容的正確性。在進行元數據轉換前，對原始元數據文件屬性值進行檢查修改，檢查字段的完整性、必填字段的正確性，排查錯填項、漏填項，對不規范的元數據值進行規范化處理。
2．4元數據通用信息賦值
針對元數據信息中的通用信息或固定不變的信息，采用統一賦值的方式進行設置，如同一生產批次DLG元數據的分發單位及鏈接地址、數據版本、所屬項目及整體現勢性等共性屬性信息，可批量賦值。
2．5字段對應關系配置
字段對應關系主要是設置原始元數據文件的數據項與目錄元數據模型的數據項之間的對應關系，獲取元數據屬性信息表到目錄元數據模型的對應關系。
2．6目錄元數據轉換
實現批量原始元數據文件實體數據到ESRIShapefile格式元數據的批量轉換，導入特定類型的目錄元數據模型和元數據匯總表，通過字段對應配置文件實現目錄元數據的快速轉換。轉換完成后，按照匯交要求，生成符合命名規范的目錄匯交文件。
3設計與實現
以目錄元數據轉換流程為基礎，設計并實現目錄元數據轉換工具。選用MicrosoftVisualStudio2012為開發工具，C#為開發語言，Excel文件讀取選用Excel組件，元數據轉換選用GDAL組件，日志記錄選用Log4net組件。GDAL是用于讀寫空間數據的跨平臺開源庫，現有大部分GIS或者遙感平臺都采用了GDAL作為底層構建庫。相比ArcEngine二次開發而言，使用GDAL可快速讀寫矢量數據，無需安裝任何軟件平臺。工具支持控制點數據、矢量地圖數據、數字高程模型數據、數字柵格地圖數據、影像數據、模擬地形圖在內的主要測繪成果類型的目錄元數據轉換制作，提供原始元數據文件匯總、原始元數據屬性檢查、元數據屬性項賦值、字段對應關系配置和元數據轉換制作等功能。本文以矢量地圖數據中DLG元數據轉換為例，介紹系統功能實現:1)原始元數據文件匯總，實現原始元數據文件的批量添加與屬性信息的匯總功能。2)原始元數據屬性檢查，對關鍵的元數據屬性項及屬性值進行檢查，主要檢查屬性值是否填寫，填寫內容是否在值域范圍內等。3)元數據屬性項賦值，提供元數據通用信息的統一賦值功能。4)字段對應關系配置，通過加載原始元數據文件與目錄元數據模型，以目錄元數據屬性項為準，對原始元數據屬性項進行一一對應，并將字段對應關系保存為配置文件。5)元數據轉換制作，針對選定的測繪成果類型，添加原始元數據匯總表、配置文件和目錄元數據模型，實現目錄元數據的快速轉換。
4結語
結合山東省地理信息資源元數據轉換工作實踐，通過對目前使用的2種元數據的采集標準進行對比分析，設計并實現了目錄元數據轉換流程，提高了目錄元數據制作效率，具有一定的實用性。隨著測繪地理信息成果的不斷涌現，需要在今后工作中緊密圍繞元數據標準不斷完善元數據的快速轉換功能。
作者:王鳳嬌 李玉琳 平宗瑋 單位:山東省國土測繪院