浅谈元数据的空间数据管理与检索方法

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1、浅谈元数据的空间数据管理与检索方法摘要：建立良好、通用性强的元数据管理系统是建立空间数据管理调度和实现应用的基础。本文结合建立空间数据元数据管理与检索系统，阐述了空间数据元数据管理系统的结构、关键技术和难点以及主要功能和实现方法等。同时，结合上述理论给出了基于元数据的空间数据系统建立的查询检索的实例。实践证明，基于元数据的空间海量数据发现、检索和元数据本身的优化管理等技术是解决海量空间数据的编目、快速查询问题较为有效的工具。　　关键词：元数据空间数据检索系统建立　　　　1.引言　　元数据是用于描述要素、数据集或数据集系列的内容、覆盖范

2、围、质量、管理方式、数据的所有者、数据的提供方式等有关的信息。空间数据元数据是描述地理数据集内容、表示空间参考系、质量以及管理等信息的数据。对数据资源进行有效的管理和控制是必须的，元数据自身也必须进行相应的管理和控制。作为管理和描述空间数据资源的重要手段和方法，元数据对于海量空间数据的分类、入库、编目、数据结构设计，尤其是快速检索意义重大。　　2.空间数据元数据管理的关键技术　　由于目前元数据标准的不统一，以及空间基础信息的海量数据使得空间数据的元数据管理、维护以及检索都具有一定的难度和复杂度。而其中元数据管理系统中最关键的问题就是元

3、数据的存储、表示以及元数据的检索。下面就这几个方面介绍一下本系统的一些关键技术。　　2.1.基于XML技术的空间元数据　　XML（ExtensibleMarkupLanguage）即可扩展标记语言，是Inter环境中跨平台的，依赖于内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。为了元数据建立的通用性以及元数据的X络传输和共享，我们可以采用XML语言来描述元数据。当元数据总量不大时，XML文件数据库管理模式效率较高。如果数据量很大，可以把这些数据信息存放在ORACLE大型数据库管理系统的XDB（XML数据库）中。　　实现XML的元数据

4、表达模型，核心过程包括：读写XML文档；验证文档有效性；将XMLDocument对象进行DOM解析；XML元数据解析后查询获取数据；XML元数据发布。　　简言之，对元数据进行XML表达模型主要涉及三个过程：XML标签设计、XML编码、XML解析。　　2.2.元数据的快速检索　　关系型元数据数据管理系统来说，一般可用的方法是通过SQL语句进行精确查询和模糊查询。　　对普通的数据库表的元数据存储形式，采取的方法与其他建立索引的方法是一样的。利用关系数据库建立索引机制或者自定义索引方法（例如四叉树等）。　　2.3.影像数据元数据检索方式　　

5、空间其它的数据类型的检索，空间影像的元数据的检索是空间数据检索中的难点。因此，元数据管理系统建设主要采用两种主要的基于元数据的影像检索方法，一是基于位置的检索方法，一是基于内容的检索方法。　　（1）基于位置的检索　　根据影像的元数据信息可以实现对图像进行定位查询：　　图像的定位查询不同于普通的数据库查询，即只通过关键字查询不可能查出所需结果，我们采取的方法是先从属性表中查询出元数据信息，然后依据选定的地图投影模式，结合相应的数学模型进行分析运算，得出所需结果。　　a）用户只需给出待查点的经纬度坐标，系统即可从数据库中自动检索出涵盖该点

6、的所有图像信息；b）系统可根据用户给定的东、西、南、北经纬度的范围来查询图像；c）系统能根据用户选定区域的经纬度范围来查找包含此区域的图像。　　（2）基于内容的检索：　　影像一般不存在明显占绝对优势的主体信息。但是，影像的特点在于总可以以特定的手段，如校正、定向处理等使之与明确的地理坐标关联，从而为图像的高效查询，提供有效的地理引擎。所以，针对影像基于图像内容的查询。第一种方法主要是考虑的是GIS要素与遥感图像之间的空间关系问题，而无须顾及GIS要素本身之间的空间关系。因此，主要是GIS要素与图像的空间关系分析，利用地理位置坐标与影像

7、建立位置关联。　　基于内容的关联，主要是利用纹理、色彩、形状等图像视觉特征进行基于内容查询，大致可以区分为两种类型，其一是使用图像或图形样例进行的查询（QuerybyExample）。其二是使用语义，根据语义形成一种影像的特征模式，再进行模式匹配的查询。检索方法目前主要是基于图像的多维特征进行相似查询。　　3.系统的建设框架　　系统建设主要包括元数据的管理和基于元数据的空间数据的检索、查询两个部分。设计的元数据和空间数据可以存储于统一的数据库之中。其中元数据的管理和操作是主要的部分，空间数据的查询词效率是取决于完备、灵活和统一的元数据

8、构建和管理之上的。　　（1）元数据构建和管理　　·元数据结构　　·元数据录入　　·元数据输出　　·元数据管理　　（2）基于元数据的空间数据查询　　在元数据的基础上构建一般性的海量空间数据查询，包括：　　·条件查询　　·关