水资源空间数据元数据研究

1.引言
为使元数据与国际接轨。我国有许多信息管理部门提出并颁布了元数据标准。国家基础地理信息系统NFGIS元数据标准草案(初稿), 本标准由国家基础地理信息中心提出和维护； WDC-D地质数据标准草案, 该草案是2000年5月颁布的；NREDIS信息共享元数据内容标准草案,该标准草案是国家信息中心数据库部提出的，由国家信息中心系统集成与软件开发部2000年3月出版，版本号为2.0，其参考标准为 ISO 15046-15地理信息--元数据Metadata (CD 2.0)，FGDC 地理空间数据元数据内容标准（CSDGM）v.2.0。
为使该项目水资源空间数据元数据国际化、通用化、标准化、规范化，本次工作采用了国家信息中心系统集成与软件开发部2000年3月出版的NREDIS信息共享元数据内容标准草案,按本标准建立的水资源空间数据元数据, 能够全面地、规范地描述数据集、数据集系列和实体属性的复合元素、元素、这些元素的定义、元素的值域及相互关系。在本次工作中各元素的选择是基于数据集的可用性、数据集的适用性、如何获取该数据集和如何使用该数据集这四个方面来考虑的，因此，各元素针对不同的用户和使用目的具有不同的重要性。
1. 元数据的作用
元数据是指对数据集进行描述的数据,即关于数据的内容、质量、状况和其它特性的信息。也可译为描述数据或诠释数据。元数据的作用:
1.1通过元数据用户能够了解数据的来源、数据的采集时间、数据跨越的空间范围、数据精度（时、空）数据质量、数据的可用性等。
1.2通过元数据用户能够了解数据的存储介质、数据的所有权归属、数据的
作者信息和联系人信息以及数据的获取方法和途径。
1.3通过元数据用户能够了解数据的存储格式、数据量等信息。
总之，元数据能够提供用户了解数据的一切必要信息并有利于数据集的查询检索。
2.元数据层次结构和性质
2.1 元数据层次结构
NFGIS元数据标准规定中将元数据分为三层：元数据子集、元数据实体和元数据元素。
元数据元素是元数据的最基本的信息单元,元数据实体是同类元数据元素的集合，元数据子集是相互关联的元数据实体和元素的集合。在同一个子集中，实体可以有两类即简单实体和复合实体，简单实体只包含元素，复合实体既包含简单实体又包含元素，同时复合实体与简单实体及构成这两种实体的元素之间具有继承关系。本次工作中水资源空间数据元数据有六个元数据集, 元数据子集和次要子集根据各数据集内容确定。
2.2元数据性质
元数据标准定义元数据子集、实体和元素有三种性质即必选项、一定条件下必选项和可选项。
2.2.1 必选项
必选项──元数据的核心内容，适用于各种被描述对象，是元数据文件必须包含的子集、实体或元素。
水资源空间数据元数据必选项包括数据集名称、数据集编码、数据集内容、数据集内容关键词、数据集起始时间、数据集结束时间、数据所跨越空间范围的最低经度、数据所跨越空间范围的最高经度、数据所跨越空间范围的最低纬度、数据所跨越空间范围的最高纬度、数据所跨越空间范围的最低高度、数据所跨越空间范围的最高高度、数据质量说明、数据存储介质、数据存储格式、数据量、数据来源、数据集所使用语种、数据集作者信息、元数据作者信息、数据集存放地点、数据集索取方式。
2.2.2可选项
可选项──该子集、实体或元素是可选的，由用户决定是否将其包含在元数据文件中。
水资源空间数据元数据可选项包括数据尺度、数据更新周期、数据空间参考系及坐标。其中数据尺度含有属性数据、空间矢量数据和栅格数据。
2.2.3一定条件下必选项
一定条件下必选项──针对不同的被描述对象特征元数据文件所必须提供的子集、实体或元素。
3. 元数据分级和特征
3.1元数据分级
元数据标准规定元数据分为两级，即：基本元数据和完全元数据。
水资源基本元数据提供水资源数据源基本文档所需要的最少的元数据元素集。它包括回答下列问题的元数据元素: “是否有特定主题的水资源数据集”、“是否有特定地区的水资源数据集”、“是否有特定时段的水资源数据集” 以及“ 订购水资源数据集或了解水资源数据集更多情况的联系人。”
水资源完全元数据提供完整的水资源数据源（单独的水资源数据集、水资源数据集系列）文档所需要的必选的和可选的元数据元素集。它完整地定义全部元数据，以便标识、评价、摘录、使用和管理水资源信息。
3.2元数据特征
元数据标准定义了8种特征：名称、标识码、定义、性质、条件、最大出现次数、数据类型、值域。
4. 水资源空间数据元数据内容
4.1 基本元数据内容
水资源空间数据基本元数据提供了数据源基本文档所需要的最少的元数据元素集。每一数据集（数据集、数据集系列、要素和属性）都有基本元数据文件，其内容包含基本元数据中性质为必选和一定条件下必选（如果具有该特征）的实体和元素。水资源空间数据基本元数据如下所示：
空间元数据:
标识信息:
引用:
作者:
出版日期:
标题:
描述信息:
摘要:
目的:
数据集内容的时间信息:
时间信息:
时间参照信息:
状态:
进展:
维护和更新频率:
空间范围:
边界坐标:
西边界坐标:
东边界坐标:
北边界坐标:
南边界坐标:
关键词:
主题关键词信息:
主题关键词词典:
主题关键词:
访问限制:
使用限制:
元数据参考信息:
元数据日期:
元数据复查日期:
元数据联系信息:
联系地址:
地址类型:
城市:
省（市，自治区）:
邮政编码:
国家:
联系电话:
元数据标准名称:
元数据标准版本:
4.2 完全元数据内容
4.2.1 完全元数据子集
水资源空间数据完全元数据内容包括8个不重复使用的主要子集和3个可重复使用的次要子集，用于全面、详细描述数据集、数据集系列、要素和属性。其构成和相互关系下图所示。

每个子集包含若干元数据实体和元素。可重复使用子集由各个子集调用，不单独使用。
4.2.2 完全元数据内容表
4.2.2.1 数据基本信息
数据基本信息包含数据集标识信息，及说明其空间和时间范围、状况、法律限制和保密限定等所需的信息。
4.2.2.2 数据质量信息
数据质量信息包含数据集质量的评价信息。
4.2.2.3 数据志信息
数据志信息包含数据集应用、数据源及生产数据集时所用工艺方法等信息。
4.2.2.4 空间数据表示信息
空间数据表示信息包含与数据集中表示空间信息所用方法的有关信息。
4.2.2.5 参照系统信息
参照系统信息包含数据集中应用的空间和时间参照系统说明。
4.2.2.6 要素分类信息
要素分类信息包含数据集中具有的要素类型、功能、属性和关系的定义和说明。
4.2.2.7 数据发行信息
数据发行信息包含有关获取信息所需的数据提供者及买卖权限的信息。
4.2.2.8 元数据参考信息
元数据参考信息包含元数据现势性及其负责单位信息。
4.2.2.9 引用文献
引用文献信息包含引用文献的标准格式等信息。
4.2.2.10 负责单位信息
负责单位信息包含与数据集有关的单位和/或个人的标识。
4.2.2.11 地址信息
地址信息包含数据集提供单位和/或个人的地址及其他通信办法信息。
此项目中水资源空间数据元数据基本全部引用了完全元数据内容。

5.结语
此次工作中所采用的元数据标准，虽然不是水资源专业版，但它可应用于多种专业。此项目中水资源空间数据元数据建立过程中还参考了国家基础地理信息系统（NFGIS）元数据标准草案(初稿)和WDC-D地质数据标准 (草案)，综合分析这些标准建立水资源空间数据元数据不仅规范了信息数据的归档、编目及网络信息交换，而且还有利于空间数据的发布，并服务于各部门、组织和个人，加大加深了数据共享的应用广度和深度。目前，在我国元数据标准的建立还不很完备，涉及的专业不够广泛，已颁布的多数标准还是草案或初稿，有待更进一步完善。