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随着计算机科学技术、GIS技术和数据库技术的日益发展,GIS空间数据的处理能力逐渐增强,空间数据的数据量也随之增大,由原来的GB级发展为现在的海量级。随着网络通信技术的发展,在网络通讯环境下,数据共享和检索已成为一种重要的社会需求。管理和访问海量数据集的复杂性正成为数据生产者和用户面临的突出问题。用户需要找到更快、更加全面和有效的方法,以便发现、访问、获取和使用精度高、易管理、易访问的地理空间数据。
地理空间元数据描述了地理空间数据的内容、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。空间元数据库管理系统,用于实现空间元数据的存储、导入、导出、编辑,并通过同步将空间数据和元数据关联起来,可通过空间元数据的查询和检索,最终到达通过元数据定位和检索空间数据的目的。
空间元数据库管理系统是数据库集成管理系统的一个子部分,该系统的目的旨在通过对空间元数据的管理和检索,能够帮助用户更好的了解空间数据库的数据信息,为数据用户提供必要的关于数据的信息,便于信息交换与共享,为空间数据管理与生产部门提供数据管理与维护,提高空间数据管理与检索的效率,为空间数据的共享与使用奠定基础。
本文针对空间元数据的特点,基于国产优秀GIS平台软件MapGIS数据中心开发平台研究和实现了一个空间元数据库管理系统来提供地理空间元数据的存储、编辑、查询功能。论文开展的具体工作如下:
论文首先简单回顾了空间元数据与元数据库管理系统的发展历程,指出了当前空间数据定位和查询中存在的问题,提出了研究实现空间元数据库管理系统的必要性,详细分析了空间元数据库管理系统在国内外的研究现状,给出了目前MapGIS数据中心在二次开发应用系统方面的优点,最后总结了课题研究的主要内容。
由于XML技术的蓬勃发展以及其在数据表达、转换、查询等方面表现出来的优点,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关系密切的XML1.0、XML Schema、XSLT作了介绍。
基于MapGIS平台研发的数据中心既是一个功能完备的数据仓库,又是一个方便灵活的可视化搭建平台,数据中心可视化的的插件式、配置式和搭建式特点,方便了用户对系统的开发和系统开发完毕后系统的维护,用户甚至只需找到可视的相应系统构建部分,通过简单的设置或者拖拽就可以达到开发和维护的目的。论文围绕着数据中心系统特点介绍了基于MapGIS数据中心开发应用系统的方法,并介绍了调用插件的机制及各种协议的规范格式。
通过对元数据库管理系统相关的重要技术和标准进行研究,在此基础上设计和实现了一个基于MapGIS数据中心的空间元数据库管理系统。文章对系统的设计原则和系统的体系架构、模块设计进行了详细介绍,分析了在MapGIS数据中心基础上构建元数据库管理系统的可行性和实施方案,阐述了通过MapGIS数据中心工作流实现元数据存储的流程以及数据中心设计器配置元数据库管理系统的流程,介绍了元数据标准管理、元数据存储管理、元数据与空间数据联动三个方面的应用的相关技术及实现机理,并对元数据库管理系统的存储方案——树型拆分技术进行了深入探讨。
最后,针对系统功能不完善、效率有待进一步提高等问题,作者提出了改进的设想,并对空间元数据的质量检查和元数据库管理系统未来的发展做出了展望,对全文的工作做了总结,指出了下一步努力的方向。
综上所述,本论文研究并设计实现了空间元数据库管理系统,有效地实现了空间元数据的存储、管理和查询,并提高了通过元数据查询定位空间数据的效率,使XML元数据的存储技术和MapGIS数据中心的开发模式的理论研究在实际中得到了应用,具有很强的实用意义。