元数据库是什么?与数据库有何区别?
元数据（Metadata），又称中介数据、中继数据，为描述数据的数据（data about data），主要是描述数据属性（property）的信息，用来支持如指示存储位置、历史数据、资源查找、文件记录等功能。元数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的数据的仓库。元数据库基本结构与数据库差不多。数据库的基本结构分三个层次，反映了观察数据库的三数据库，简单来说可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所，用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作[1]，是以一定方式储存在一起、能为多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。元数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的数据的仓库。在元数据库中，一般是通过数据表来描述其他表信息。元数据库还与数据用途有关，例如在数据仓库领域中，元数据按用途分成技术元数据和业务元数据。种不同角度。
基于元数据管理的土地数据资料库服务系统建设
刘莉 张定祥 黄思红 耿冲（中国土地勘测规划院，北京，100035）摘要：在项目背景介绍的基础上，提出基于元数据管理的土地数据资料库服务系统建设的设计要求，全面分析了系统的总体设计、土地资料库管理系统主要功能设计，并对该系统的应用进行介绍。关键词：元数据；土地调查；资料库系统目前，国家级土地调查评价数据包括空间数据、属性数据、文档数据，涉及社会经济、自然、气候等多方面地专业数据，这些专题数据由于来源不同的系统，数据格式、保存介质、数据模型、数据标准和数据精度不一，很难直接使用。为此，从有效保护和挽救现有土地数据资源、加快土地调查数据资源整合和深化国土资源大调查成果应用，推动国土资源调查土地数据集成共享与科技创新，满足国家土地资源监管要求，提高自身业务工作的效率、质量和为社会提供统一有序的数据资料服务等需求出发，结合国土资源部“金土工程”的实施和“全国第二次土地详查”工作准备，提出开展中国土地勘测规划院土地调查数据管理与集成系统建设，以此构建中国土地勘测规划院数据管理共享平台。本文仅就该系统中资料库子系统建设作简要介绍。1 设计要求在对土地数据存储管理系统中资料库的功能需求分析的基础上，进行了资料库功能的总体设计，建立基于元数据的土地资料库子系统，可以满足土地资料库元数据批量入库、质量检查、查询、共享发布等功能需求。完成土地资料库元数据采集器开发，基于网络的主机—客户端，实现分布式元数据采集，具有一定智能化。资料库设计要求能够实现对现有国家级土地调查评价全部数据进行初步整合，并建设相应元数据库，构建土地资料库。实现元数据检索、数据查询、数据预览等功能。在建立资料库之前，对以前独立建库和数据采集的原始数据特征，以土地资料数据的“专题分类＋数据类型＋空间范围”信息确定合理的目录组织结构，同时根据其他数据特征作为数据命名规范的参考，以便将各种原始数据纳入到统一的管理中。2 土地资料库管理系统设计2.1 元数据采集标准元数据是用来描述数据存储管理系统中数据集及提供信息服务所需要的信息，提供了数据集的标识、质量、空间表示、空间参照、内容、数据分发、元数据参考以及引用、时间和联系信息等，适用于数据存储管理系统数据集的描述及共享服务。同时记录在整个数据流程中有可能对土地数据质量产生影响的操作的相关信息，并以结果元数据信息的形式加以体现。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、数据浏览、数据转换等。元数据对于促进数据的管理、使用和共享均有重要的作用。本项目元数据是在国土资源科技共享项目制定的《国土资源科学数据共享核心元数据》（草案）基础上，以满足土地数据整合集成管理和共享服务需要，增加了与数据管理和项目有关的信息。本标准定义了用来描述土地数据存储管理系统中数据集及提供信息服务所需要的信息，提供了数据集的标识、质量、空间表示、空间参照、内容、数据分发、元数据参考、引用、时间和联系信息、数据来源项目信息、数据管理信息和数据存储信息等，适用于土地数据存储管理系统数据集的描述及共享服务。2.2 资料库数据存储目录设置规则土地资料库保存的数据涉及多专业、多尺度、多格式的结构化和非结构化数据，其中大部分数据是具有时空特征的数据。统一的数据目录规范和数据命名规范是数据有序存储和管理的基础。土地数据具有专题特性、空间特性、时间特性、尺度特征、多格式特性等多重特征。无论是通过目录和命名规范均可以建立规范管理。但是单一采用文件目录会使得文件目录层次过多，文件查找速度较慢。仅采用命名规范进行规范，则会使得文件命名冗长，数据阅读和存储均发生困难。由此可见采用单一的目录规则或命名规则均不是很好的数据分类方法。土地资料库数据目录划分的原则是按照专题特征→文件类型→空间组织的顺序进行划分。数据比例尺、数据时间在数据命名中进行表达。2.2.1 按照专题特征分类一级目录是专题目录，共分为12个目录，具体为：①自然背景；②基础遥感；③社会经济；④土地利用调查；⑤土地利用监测；⑥地价监测与管理；⑦地籍调查与管理；⑧土地规划；⑨土地评价；⑩土地开发整理复垦； 土地科技档案； 土地应用产品等。鉴于专题特征的复杂性，并考虑项目工作需要，专题特征目录下设子专题目录。二级目录按子项目类型划分为：①自然背景目录下分为：DEM、DRG、DLG、DOM、地势地貌专题、地质土壤专题、植被生态专题、其他专题等。②基础遥感专题目录下分为：航空相片、多光谱、高光谱、雷达等。③土地利用监测一级目录下分：城市土地利用动态监测、开发区监测、基本农田监测等。2.2.2 按照数据类型分类①数据集（数据集特指可多空间特征、多图层存放的数据文件，如Geo DataBase.不包括一些地图描述的工程文件如MapInfo的Wor文件）；②矢量；③统计信息；④影像—栅格；⑤文档；⑥应用程序；⑦多媒体等。2.2.3 按照数据空间组织分类①国家；②省；③市；④县；⑤项目特指范围；⑥分幅。2.3 资料库数据文件命名规则依据习惯，数据的命名通常包括数据的空间、时间、内容和精度等信息。如TM1203 1_20000605指2000年6月5日成像的轨道号为120/31的TM影像。2.3.1 数据命名规则依据数据命名在空间、时间、内容和精度四类信息基础上扩展的原则，同时考虑各类数据的不同特点，采用以下主要命名规则：（1）卫片［传感器（或卫星）－轨道号－成像时间－其他附加信息］。（2）航片［传感器－航带位置编号－成像时间－其他附加信息］。（3）标准分幅图件［分幅号－数据内容－数据代表时间－其他附加信息］。（4）行政范围图件［行政范围－数据内容－数据代表时间－比例尺代码－其他附加信息］。（5）文档［数据内容－文档创建时间－其他附加信息］。（6）其他［数据内容－文档创建时间－其他附加信息］。2.3.2 数据入库数据类型根据数据的分类，系统要处理的数据包括四种：（1）单文件 这是一种最常见的资料形式，指的是单独存在就能代表数据资料的文件，这类数据能够在资料数据目录文件列表中像Windows资源管理器一样显示数据。（2）文件集 这类数据一般包括两种： 一种是空间关联数据，如Shape 图层数据一般包括三个或者五个关联文件；另外一种是原始资料被人为分成若干，为了保证资料的完整性，需要将各个部分的文件合成一起，形成一个文件集。（3）文件夹（4）编目 编目资料是以非电子形式存在，原始数据不存在于本机磁盘/移动硬盘/光盘/网上邻居上，所以不要选择资料位置这一个过程。2.4 文件存储设置 （在线、离线）资料库数据要求实现灵活的在线和非在线处理，对于放在磁带上等非在线数据虽然包含目录结构和规范命名不存入资料库，存放在临时空间，由相关人员采用手工方式存储到非在线设备上。其他业务部门入库资料只是存入临时空间，由中心管理员确定后决定是否在线。数据存档可采取灵活的方式进行，如按照项目数据存放在同一磁带上，但记录其在线目录的位置。2.5 功能模块设置 （表1）表1 土地资料管理系统功能设计续表3 应用案例目前利用土地资料库管理系统，项目组进行部分土地利用专题数据资料的入库。完成约220县（区）的1∶1万县级土地利用数据和全国土地详查2000多个县1∶5万分县土地利用扫描图的资料库入库。以上数据整合入库具体包括形成以县为单元的元数据项填写、数据文件命名标准化、分类目录入库，标准数据保存备份。土地资料库数据发布平台建设已经完成部署，目前可实现全国2000多个县的1∶5万土地详查扫描图件以及200个县区“数字国土”1∶1万土地利用建库数据元数据查询服务。在客户端服务器上，用户可根据身份和数据保密级别进行元数据查询、数据（集）浏览、数据条目检索、可分发数据下载。部分数据的获得需要在查询基础上，直接到数据中心通过磁盘进行分发。目前一般采用的服务方式包括两种，一种是提供不同的数据查询与检索的方式和条件供用户查询与利用；一种是提供不同的数据服务包通过数据分发管理提供给相关人员下载使用。部分数据的获得需要在查询基础上，直接到数据中心通过磁盘进行分发。4 结语土地资源调查监测信息是最主要的基础国情信息之一，关系到国家经济社会可持续发展，对国家宏观管理决策、保障国家资源安全、繁荣市场经济等都具有十分重要的战略意义。随着国土资源大调查，土地调查监测工作的不断深入和“数字国土”工程的全面开展，我国国土资源信息已有丰富的积累，数字化信息建设取得了明显进展，面向政府和社会用户的业务应用与信息服务系统进入了全面建设阶段，建成了大量的数据库系统，积累了海量的土地资源基础信息。在国家明确要求土地资源参与国民经济宏观调控的新形势下，加强基础数据建设、并在此基础上进行数据信息挖掘，是形成土地管理科学决策的基础。此外，要充分发挥土地调查评价数据的基础性作用，促进国家科技数据资源共享也必须对土地数据进行整合、集成和专题建库。借助现代信息技术，大力推进土地调查评价数据的有效整合集成，充分发挥土地调查评价数据的基础性作用，提高土地资源管理与决策水平和促进国家数据资源共享。基于网络的主机—客户端元数据和数据采集入库，实现分布式元数据采集。土地元数据录入、管理、分发和发布一体化设计，可实现元数据录入后，即可在发布系统进行查询，有助于数据资源的应用。目前，国土资源科学数据网已经开通，并为相关科学研究提供了科学研究急需的土地利用数据，具有良好的社会经济效益。
