城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織方式與管理模型

第四章城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織方式與管理模型

數(shù)據(jù)組織是指按照一定的方式和規(guī)則對數(shù)據(jù)進行歸并、存儲、處理的過程，數(shù)據(jù)組織是數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)，因而合理的空間元數(shù)據(jù)組織方式將有利于空間數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用。元數(shù)據(jù)管理的基本原理是利用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫資源開發(fā)一些工具對元數(shù)據(jù)庫進行查詢、檢索、添加、更新等，并過元數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)系統(tǒng)對地理數(shù)據(jù)庫進行管理。廣義的空間元數(shù)據(jù)管理涉及到各個階段、各種層次的元數(shù)據(jù)，管理的內(nèi)容包括元數(shù)據(jù)的獲取、元數(shù)據(jù)的更新及面向應(yīng)用項目的元數(shù)據(jù)使用處理等多個方面，涉及數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)處理軟件、數(shù)據(jù)使用系統(tǒng)和面向應(yīng)用的地球空間數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)。通常意義的元數(shù)據(jù)管理是指元數(shù)據(jù)形成后，對元數(shù)據(jù)進行刪除、添加、更新等涉及內(nèi)容改變的操作和元數(shù)據(jù)內(nèi)容檢索、查詢、存放等常規(guī)性操作。4.1空間元數(shù)據(jù)組織的復雜性 空間元數(shù)據(jù)與一般數(shù)據(jù)相比，沒有本質(zhì)的區(qū)別，可以數(shù)據(jù)存在的任何一種形式存在。通常，在計算機中元數(shù)據(jù)的組織和編碼是用軟件實現(xiàn)的，其存儲可以是單一文件，也可以是數(shù)據(jù)庫。但空間元數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)對象和數(shù)據(jù)對象的組織方式有關(guān)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化元數(shù)據(jù)(圖片文件或其它多媒體文件)并存，因而難以采用統(tǒng)一的方式進行組織，本文研究的元數(shù)據(jù)為結(jié)構(gòu)化元數(shù)據(jù);空間元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項繁多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，給數(shù)據(jù)的組織和管理帶來一定的困難;雖然空間元數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)是相對獨立的兩種信息資源，但只有當它們共存時元數(shù)據(jù)才有意義，因而在組織空間元數(shù)據(jù)時還要考慮與空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性;地理數(shù)據(jù)庫有簡有繁，簡單的可能是一個空間型數(shù)據(jù)集，復雜的可能是多個和多種類型空間數(shù)據(jù)集的集合，描述簡單數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)可以以文件形式存在，而復雜的大型數(shù)據(jù)庫則需要建立元數(shù)據(jù)庫。 從元數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的存儲關(guān)系看，空間元數(shù)據(jù)有兩種存在形式:一種是以數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)的，每一個數(shù)據(jù)集有一個對應(yīng)的元數(shù)據(jù)文件，每一個元數(shù)據(jù)文件包含相應(yīng)數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)內(nèi)容;另一種是以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的【46]，所有空間數(shù)據(jù)對應(yīng)一個空間元數(shù)據(jù)庫，獨立于空間數(shù)據(jù)庫，該元數(shù)據(jù)庫存儲所有空間元數(shù)據(jù)，不同的空間元數(shù)據(jù)體現(xiàn)為不同的表。這兩種存儲模式各有優(yōu)缺點，以數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ)的存在形式一般情況下與地理數(shù)據(jù)存儲在一起，隨地理數(shù)據(jù)的刪除、復制、移動而自動被刪除、復制、移動，調(diào)用空間數(shù)據(jù)時，其相應(yīng)的元數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織與管理研究困難;以數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的存在形式管理上極為方便，但元數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)庫的動態(tài)一致性維護相對比較困難。4.2城市OLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織方式 參照《城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織應(yīng)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(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)、描述數(shù)據(jù)層的元數(shù)據(jù)和描述數(shù)據(jù)類的元數(shù)據(jù);(2)元數(shù)據(jù)庫必須建立起與相應(yīng)數(shù)據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)的同一管理和相關(guān)查詢;(3)與圖幅相關(guān)的元數(shù)據(jù)，一個圖幅對應(yīng)一條記錄;(4)可擴展性，由于應(yīng)用的持續(xù)性，元數(shù)據(jù)擁有者需要對原有的元數(shù)據(jù)方案添加新的元素或元數(shù)據(jù)子集，因此元數(shù)據(jù)組織必須具有良好的擴展性，以適應(yīng)發(fā)展的需求。 城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織是以DLG數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織形式為基礎(chǔ)的，基于其所描述的對象和對象之間的關(guān)系，對元數(shù)據(jù)進行分級組織。根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織層次而對元數(shù)據(jù)進行節(jié)點層次分級，組成一種樹狀分級的元數(shù)據(jù)目錄結(jié)構(gòu)，每個節(jié)點層次代表一類元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)目錄結(jié)有利于建立元數(shù)據(jù)之間的索引框架，為元數(shù)據(jù)間的訪問提供了便捷。由上文知，城市DLG數(shù)據(jù)庫有四類元數(shù)據(jù)，根據(jù)其描述對象間的關(guān)系可組織為三個層級。為了更好的組織和管理元數(shù)據(jù)，本文對城市DLG數(shù)據(jù)庫各類元數(shù)據(jù)進行了簡單編碼。
城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)具有復雜的樹狀層次結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)項目繁多，元數(shù)據(jù)子集和元數(shù)據(jù)實體主要用來組織元數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)，并不對應(yīng)需要編輯的數(shù)據(jù)。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫一般是基于二維表的，對樹狀結(jié)構(gòu)的表達和描述較弱，使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來存儲需要或開發(fā)到RDBMS的翔L接口來實元數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫表的映射和訪問，這種方式的優(yōu)點是可以充分利用RDBMS提供的健壯的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的安全性、完整性、一致性管理，同時滿足了進行事務(wù)處理的需要〔8]。但同時造成了大量的冗余數(shù)據(jù)，降低了系統(tǒng)的運行效率，如果在提取數(shù)據(jù)時還要維持其樹狀結(jié)構(gòu)，勢必增加開發(fā)的難度。使用別L數(shù)據(jù)庫存儲和管理元數(shù)據(jù)是最直接和方便的，采用原生的XML數(shù)據(jù)庫不太現(xiàn)實，一是現(xiàn)有數(shù)據(jù)買一個原生枷L數(shù)據(jù)庫就目前來說都不現(xiàn)實。從本文第二章對XML數(shù)據(jù)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(shù)。該技術(shù)將 W3CXML數(shù)據(jù)模型完全集成到oracle數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫技術(shù)的所有優(yōu)勢和XML的優(yōu)勢。所以本文將基于 oracleXML數(shù)據(jù)庫進行城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)的分級組織和存儲。4.3元數(shù)據(jù)XML數(shù)據(jù)庫

4:31XML數(shù)據(jù)存儲方式選擇 使用 OracleXMLDB保存翔L文檔時，需要做的一個關(guān)鍵決定就是使用結(jié)構(gòu)化存儲(基于XML模式)還是非結(jié)構(gòu)化存儲(非基于xML模式)，同時在 oradeXML數(shù)據(jù)庫中XML有兩種組織方式，一是將XML文檔作為關(guān)系表中一個列，另一種是生成一個對象表。所以在進行元數(shù)據(jù)XML數(shù)據(jù)庫設(shè)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(shù)據(jù)庫各類元數(shù)據(jù)都是基于特定方案的，只有符合元數(shù)據(jù)方案的元數(shù)據(jù)文檔才能夠被保存;為了便于元數(shù)據(jù)庫的管理，并建立與DLG數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)，元數(shù)據(jù)庫中不但要存儲各類元數(shù)據(jù)的XML文檔，還要存儲其它一些相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)存在著一定的對應(yīng)關(guān)系。 綜上所述，使用基于XML模式的翔LType列來存儲XML數(shù)據(jù)，更有利于元數(shù)據(jù)庫管理和應(yīng)用。要實現(xiàn)XML數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化存儲，需要創(chuàng)建相應(yīng)的XML模式，基于XML模式的元數(shù)據(jù)方案的實現(xiàn)已經(jīng)完成了該項任務(wù)。為了控制翔L文檔在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫使用者可以定制XML模式數(shù)據(jù)類型和SQL數(shù)據(jù)類型間的映射、控制如何將集合保存在數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織與管理研究模式向數(shù)據(jù)庫注冊之后才能使用這些信息。注冊之后， oracleXMLDB可根據(jù)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(nèi)容得到分解，并以對象集的方式保存進數(shù)據(jù)庫。4.3.2元數(shù)據(jù)XML數(shù)據(jù)庫設(shè)計 雖然元數(shù)據(jù)內(nèi)容繁多，結(jié)構(gòu)復雜，但采用 oradeXMLDB來存儲元數(shù)據(jù)簡化了元數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，使設(shè)計者不用過多的去關(guān)注元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的拆分和維護，而專注于元數(shù)據(jù)庫的需求和應(yīng)用。按照城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)組織的要求，結(jié)合具體的應(yīng)用需求，元數(shù)據(jù)翔L數(shù)據(jù)庫中所需的表和表的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下: 城市DLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)應(yīng)用目的就是讓數(shù)據(jù)用戶能夠通過元數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)庫中DLG數(shù)據(jù)是否滿足他們的需要，數(shù)據(jù)生產(chǎn)者或管理者能夠通過元數(shù)據(jù)更好的管理和維護DLG數(shù)據(jù)庫。要實現(xiàn)上述功能，就必須有專門的元數(shù)據(jù)平臺來對城市DLG數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)庫進行集中管理和操作�？臻g元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是一個復雜的信息管理系統(tǒng)，它以空間元數(shù)據(jù)為內(nèi)容核心，實現(xiàn)空間元數(shù)據(jù)從采集、存儲、編輯、傳輸、查詢到輸出等一系列的管理任務(wù)。由于空間元數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化、標準化等特點，空間元數(shù)據(jù)的管理也與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理存在很大的差別。另外，空間元數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系也是空間元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)所要關(guān)注的又一重要內(nèi)容。目前，有許多商品化的GIS基礎(chǔ)軟件都帶有一定的元數(shù)據(jù)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(yīng)用需要，所以必須結(jié)合國家標準、基礎(chǔ)地理信息的建設(shè)與更新維護的實際情況和生產(chǎn)組織機構(gòu)，定制相應(yīng)的元數(shù)據(jù)管理與服務(wù)系統(tǒng)。我們不能為元數(shù)據(jù)而建立元數(shù)據(jù)系統(tǒng)，而應(yīng)當充分考慮系統(tǒng)的應(yīng)用和數(shù)據(jù)需求。通�？臻g元數(shù)據(jù)管理有兩種方式:系統(tǒng)管理模式和用戶管理模式〔‘2]。系統(tǒng)管理模式是面向數(shù)據(jù)庫的，由數(shù)據(jù)庫管理專業(yè)人員完成，數(shù)據(jù)用戶沒有元數(shù)據(jù)的操作權(quán)，只有使用權(quán)。數(shù)據(jù)應(yīng)用項目中新生成的元數(shù)據(jù)也由應(yīng)用系統(tǒng)傳遞給數(shù)據(jù)庫管理員，然后由數(shù)據(jù)庫管理員統(tǒng)一管理。這種方式中，數(shù)據(jù)在處理過程中形成的動態(tài)元數(shù)據(jù)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(yīng)用項目的，即允許某些數(shù)據(jù)用戶在應(yīng)用中把數(shù)據(jù)變動信息直接反饋給元數(shù)據(jù)庫。這樣則能保證元數(shù)據(jù)的動態(tài)更新和新生成數(shù)據(jù)集元數(shù)據(jù)的及時捕獲和記錄。但這種模式中數(shù)據(jù)用戶的權(quán)限要適當?shù)乜刂�，以避免�?shù)據(jù)庫的破壞。通常對元數(shù)據(jù)的管理是采用兩者結(jié)合的模式。論文出處(作者):
基于XMLSchema的元數(shù)據(jù)方案實現(xiàn)
城市OLG數(shù)據(jù)庫元數(shù)據(jù)管理關(guān)鍵問題分析

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