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随着信息技术的飞速发展，作为数字地球的重要支撑技术之一的元数据技术显得越来越重要。地理空间元数据描述了地理信息中空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及其它的特征，有助于空间数据的理解、发现、定位、挖掘、评估和维护。本文的目标就是研究地理空间元数据的内容和组织，设计开发一个地理空间元数据管理系统，提供地理空间元数据的存储、编辑、查询及其与空间数据集的同步等功能和服务，实现国产优秀GIS平台软件MAPGIS7.0的地理空间元数据管理功能。 论文首先同顾了元数据技术研究的国内外现状，指出元数据技术与计算机技术、GIS技术等紧密结合的发展趋势，总结了地理空间元数据的相关概念，并通过对应用广泛的几个地理空间元数据标准的分析和比较，研究了地理空间元数据的内容组成和结构方式，得出了地理空间元数据标准的共同特点。文章还分析了三个空间元数据管理系统实例，重点了解了它们的系统框架和实现策略，为本系统的实现提供了很好的借鉴。由于XML技术的蓬勃发展以及其在数据表达、转换、传输、查询等方面表现出来的诸多优点，它在元数据领域将具有广泛的应用前景，因此本文对XML技术特别是与元数据系统关系密切的XML1.0、XML Schema、XSLT、XPath和DOM等作了介绍，接着通过一个图展示了XML技术在元数据系统中的渗透。 元数据存储是元数据管理系统中的一个必不可少的组成部分。由丁系统采用了XML来作为元数据的格式，所以元数据的存储问题也就成了对XML的存储。本文先是对目前存在的各种XML存储技术进行了探讨，分析了每种技术的优缺点；然后从实际应用出发，考虑到MAPGIS7.0的特点，提出了一种以关系数据库作为存储介质，存储和查询效率都比较高，并能支持复杂XML的新解决方案——树型拆分，并详细地介绍了树型拆分的基本原理和实现方案。 地理空间元数据与空间数据集的同步一直是GIS领域比较关注的问题，在国家一年一度的GIS软件测评中，测评专家都会对该问题予以重视，因此本文对地理空间元数据与空间数据集的同步做了重点研究。文章首先指出了同步的意义，接着介绍了核心可同步素列表及其对元数据与空间数据集同步的作用，最后详细叙述了元数据与空间数据集同步的实现方案。 在对与系统相关的两个重要技术进行研究之后，接着就是对系统的设计与实现。文章对系统设计原则和系统体系架构进行了介绍，给出了系统数据层、业务逻辑层和用户界面层的设计，并对系统的主要功能实现作了介绍。 最后，对全文的工作做了总结，指出了下一步努力的方向。