城市DLG數據庫元數據組織方式與管理模型

城市DLG數據庫元數據組織方式與管理模型

第四章城市DLG數據庫元數據組織方式與管理模型

數據組織是指按照一定的方式和規則對數據進行歸并、存儲、處理的過程，數據組織是數據管理的基礎，因而合理的空間元數據組織方式將有利于空間數據的管理和應用。元數據管理的基本原理是利用系統和數據庫資源開發一些工具對元數據庫進行查詢、檢索、添加、更新等，并過元數據或元數據系統對地理數據庫進行管理。廣義的空間元數據管理涉及到各個階段、各種層次的元數據，管理的內容包括元數據的獲取、元數據的更新及面向應用項目的元數據使用處理等多個方面，涉及數據庫、空間數據處理軟件、數據使用系統和面向應用的地球空間數據分析等環節。通常意義的元數據管理是指元數據形成后，對元數據進行刪除、添加、更新等涉及內容改變的操作和元數據內容檢索、查詢、存放等常規性操作。4.1空間元數據組織的復雜性 空間元數據與一般數據相比，沒有本質的區別，可以數據存在的任何一種形式存在。通常，在計算機中元數據的組織和編碼是用軟件實現的，其存儲可以是單一文件，也可以是數據庫。但空間元數據的組織有其復雜性，除了由于其自身的特性外，還與它描述的數據對象和數據對象的組織方式有關，主要體現在以下幾個方面:結構化和非結構化元數據(圖片文件或其它多媒體文件)并存，因而難以采用統一的方式進行組織，本文研究的元數據為結構化元數據;空間元數據的數據項繁多，內部結構復雜，給數據的組織和管理帶來一定的困難;雖然空間元數據與空間數據是相對獨立的兩種信息資源，但只有當它們共存時元數據才有意義，因而在組織空間元數據時還要考慮與空間數據的關聯性;地理數據庫有簡有繁，簡單的可能是一個空間型數據集，復雜的可能是多個和多種類型空間數據集的集合，描述簡單數據集的元數據可以以文件形式存在，而復雜的大型數據庫則需要建立元數據庫。 從元數據與空間數據的存儲關系看，空間元數據有兩種存在形式:一種是以數據集為基礎的，每一個數據集有一個對應的元數據文件，每一個元數據文件包含相應數據集的元數據內容;另一種是以數據庫為基礎的【46]，所有空間數據對應一個空間元數據庫，獨立于空間數據庫，該元數據庫存儲所有空間元數據，不同的空間元數據體現為不同的表。這兩種存儲模式各有優缺點，以數據集為基礎的存在形式一般情況下與地理數據存儲在一起，隨地理數據的刪除、復制、移動而自動被刪除、復制、移動，調用空間數據時，其相應的元數據也同時作為一個獨立文件被傳輸，但在管理上比較城市DLG數據庫元數據組織與管理研究困難;以數據庫為基礎的存在形式管理上極為方便，但元數據與空間數據庫的動態一致性維護相對比較困難。4.2城市OLG數據庫元數據組織方式 參照《城市基礎地理信息系統技術規范》城市DLG數據庫元數據組織應符合下列幾點要求匯47]:(1)按管理要求和模式的不同，可分別建立描述空間數據庫的元數據、描述數據層的元數據和描述數據類的元數據;(2)元數據庫必須建立起與相應數據的對應關系，實現數據與元數據的同一管理和相關查詢;(3)與圖幅相關的元數據，一個圖幅對應一條記錄;(4)可擴展性，由于應用的持續性，元數據擁有者需要對原有的元數據方案添加新的元素或元數據子集，因此元數據組織必須具有良好的擴展性，以適應發展的需求。 城市DLG數據庫元數據組織是以DLG數據庫數據組織形式為基礎的，基于其所描述的對象和對象之間的關系，對元數據進行分級組織。根據空間數據庫的數據組織層次而對元數據進行節點層次分級，組成一種樹狀分級的元數據目錄結構，每個節點層次代表一類元數據，元數據目錄結有利于建立元數據之間的索引框架，為元數據間的訪問提供了便捷。由上文知，城市DLG數據庫有四類元數據，根據其描述對象間的關系可組織為三個層級。為了更好的組織和管理元數據，本文對城市DLG數據庫各類元數據進行了簡單編碼。
城市DLG數據庫元數據具有復雜的樹狀層次結構，數據項目繁多，元數據子集和元數據實體主要用來組織元數據的層次結構，并不對應需要編輯的數據。關系型數據庫一般是基于二維表的，對樹狀結構的表達和描述較弱，使用關系型數據庫來存儲需要或開發到RDBMS的翔L接口來實元數據到數據庫表的映射和訪問，這種方式的優點是可以充分利用RDBMS提供的健壯的數據庫技術，實現數據庫的安全性、完整性、一致性管理，同時滿足了進行事務處理的需要〔8]。但同時造成了大量的冗余數據，降低了系統的運行效率，如果在提取數據時還要維持其樹狀結構，勢必增加開發的難度。使用別L數據庫存儲和管理元數據是最直接和方便的，采用原生的XML數據庫不太現實，一是現有數據買一個原生枷L數據庫就目前來說都不現實。從本文第二章對XML數據庫種類和功能分析來看，orade XMLDB提供高性能翔L存儲和檢索技術。該技術將 W3CXML數據模型完全集成到oracle數據庫中，并提供瀏覽和查詢xML的新的標準訪問方法【37]。使用 oraclexMLDB，可以同時獲得數據庫技術的所有優勢和XML的優勢。所以本文將基于 oracleXML數據庫進行城市DLG數據庫元數據的分級組織和存儲。4.3元數據XML數據庫

4:31XML數據存儲方式選擇 使用 OracleXMLDB保存翔L文檔時，需要做的一個關鍵決定就是使用結構化存儲(基于XML模式)還是非結構化存儲(非基于xML模式)，同時在 oradeXML數據庫中XML有兩種組織方式，一是將XML文檔作為關系表中一個列，另一種是生成一個對象表。所以在進行元數據XML數據庫設計時，首先要確定采用何種存儲方式和何種組織方式。由上文知，城市DLG數據庫各類元數據都是基于特定方案的，只有符合元數據方案的元數據文檔才能夠被保存;為了便于元數據庫的管理，并建立與DLG數據庫的關聯，元數據庫中不但要存儲各類元數據的XML文檔，還要存儲其它一些相關數據，這些數據與元數據存在著一定的對應關系。 綜上所述，使用基于XML模式的翔LType列來存儲XML數據，更有利于元數據庫管理和應用。要實現XML數據的結構化存儲，需要創建相應的XML模式，基于XML模式的元數據方案的實現已經完成了該項任務。為了控制翔L文檔在數據庫中分解或“撕碎”程度，還可以對XML模式進行批注，orade提供了一套批注標記，這使數據庫使用者可以定制XML模式數據類型和SQL數據類型間的映射、控制如何將集合保存在數據庫中以及指定XML文檔分解的程度。如果不對XML模式進行批注，Ora。 leXMLDB將作默認選擇。完成xML模式批注之后， OraCleXMLDB仍然不能利用XML模式所含信息，必須將XML城市DLG數據庫元數據組織與管理研究模式向數據庫注冊之后才能使用這些信息。注冊之后， oracleXMLDB可根據XML模式所含的信息派生一個對象模型，該模型使符合XML模式的XML文檔內容得到分解，并以對象集的方式保存進數據庫。4.3.2元數據XML數據庫設計 雖然元數據內容繁多，結構復雜，但采用 oradeXMLDB來存儲元數據簡化了元數據庫的設計，使設計者不用過多的去關注元數據結構的拆分和維護，而專注于元數據庫的需求和應用。按照城市DLG數據庫元數據組織的要求，結合具體的應用需求，元數據翔L數據庫中所需的表和表的結構設計如下: 城市DLG數據庫元數據應用目的就是讓數據用戶能夠通過元數據了解數據庫中DLG數據是否滿足他們的需要，數據生產者或管理者能夠通過元數據更好的管理和維護DLG數據庫。要實現上述功能，就必須有專門的元數據平臺來對城市DLG數據庫的元數據庫進行集中管理和操作�？臻g元數據管理系統是一個復雜的信息管理系統，它以空間元數據為內容核心，實現空間元數據從采集、存儲、編輯、傳輸、查詢到輸出等一系列的管理任務。由于空間元數據的結構化、標準化等特點，空間元數據的管理也與傳統的數據管理存在很大的差別。另外，空間元數據與空間數據之間的關系也是空間元數據管理系統所要關注的又一重要內容。目前，有許多商品化的GIS基礎軟件都帶有一定的元數據管理功能，但由于采用的標準不同或語言不同，不適合具體的項目應用需要，所以必須結合國家標準、基礎地理信息的建設與更新維護的實際情況和生產組織機構，定制相應的元數據管理與服務系統。我們不能為元數據而建立元數據系統，而應當充分考慮系統的應用和數據需求。通�？臻g元數據管理有兩種方式:系統管理模式和用戶管理模式〔‘2]。系統管理模式是面向數據庫的，由數據庫管理專業人員完成，數據用戶沒有元數據的操作權，只有使用權。數據應用項目中新生成的元數據也由應用系統傳遞給數據庫管理員，然后由數據庫管理員統一管理。這種方式中，數據在處理過程中形成的動態元數據很難及時記錄下來。另一種管理方式是用戶管理模式，它是面向應用項目的，即允許某些數據用戶在應用中把數據變動信息直接反饋給元數據庫。這樣則能保證元數據的動態更新和新生成數據集元數據的及時捕獲和記錄。但這種模式中數據用戶的權限要適當地控制，以避免數據庫的破壞。通常對元數據的管理是采用兩者結合的模式。論文出處(作者):
基于XMLSchema的元數據方案實現
城市OLG數據庫元數據管理關鍵問題分析

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