元数据catalog服务系统框架的研究与设计

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：主鑫鲲日期：幽关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应遵守此规定)签名：主鑫强导师

2、签名：日期：2竺旦垡t‘，3第1章绪论1．1动机自从80年代第一个地理信息系统(GeographicalInformationSystem，G1S)商业化产品诞生开始，地理信息系统逐渐形成了一个重要的计算机应用产业。尤其随着计算机网络技术和数据库技术的迅速发展，地理信息系统也经历了主机一终端系统、桌面工作站系统、局域网分布式系统，到目前的基于互联网的应用信息系统的发展历程，特别是近几年WebGIS的迅速发展将地理信息系统的应用范围也从面向专业领域扩展到诸如“数字地球”面向社会的信息基础设施，成为社会化的应用信息系统。社会化的地理信息系统目的在于提供一种开放式的地理信息获取手段，使得人们能够根据

3、需要获取来自任何计算平台的地理信息资源，实现地理信息资源的共享。鉴于网络上各种资源分布在各种各样的数据库中，存储成多种格式，属于不同的个人和组织，如何获取在网络上存在着数量非常庞大的地理信息资源是一个急需解决的问题，同时需要采取一定的措施来避免地理信息资源的重复性建设，以及协调不同部门之间的资源共享。共享的最终目的是使用户能够使用更多的资源。要实现地理信息资源的共享，最基本的要求是必须清楚地知道这些资源的访问地址，而共享的最终目的是使用户能够使用更多的资源。这样就会存在着这样的问题：在网络上存在着数量巨大的地理信息资源，用户不可能知道每个资源的访问地址：而且这些资源当中会存在一些功能与用途类似

4、的情况，用户如何能访问到更符合需求的资源?这就需要有一个资源的注册查询中心，类似电话查询台或图书馆书目等，其中注册登记了这些地理信息资源的连接和特征等信息，利用这些信息用户能快速准确地获取自己所需的资源。地理信息资源的连接和特征等信息称之为元数据(Metadata)，注册查询中心被称为元数据系统。元数据，是关于数据的数据，是关于数据和信息资源的描述性信息。它并不是新的概念，在我{f]生活中处处可见，e匕如；各秘广告、产品说明书，以及图书馆里的书目等等。目前，人们对于地理信息元数据的研究己广泛开展，并北京工业大学硕士学位论文形成了多个标准，其中主要有美国联邦数据委员会(FederalGeogra

5、phicalDataCommittee，FGDC)的元数据标准和国际标准化组织ISO／TC211的元数据标准。这两个标准都从不同侧面对地理信息数据进行了比较详细的描述[1—1。各种元数据标准描述了为了实现数据维护、数据共享、查询和传输等功能，系统需要有什么内容的元数据。至于如何在计算机上组织和管理这些元数据信息，如何在数据传输的过程中组织数据，如何将数据提交、传输或呈现给用户是系统实现时需要考虑的问题。在制定了元数据标准的基础上，还需要各种软件的支持，才能建立元数据系统来帮助用户发布、发现、获取、使用和维护数据。目前已有很多种元数据的工具软件，来完成元数据的编写、录入、查询和管理功能。1．2元

6、数据系统研究现状目前已经有一些组织和公司推出了自己的元数据系统方案或产品，这些已有的元数据系统都是基于Z39．50协议的，在下面的1．2l节中将对Z39．50协议和目前比较知名的几个元数据系统进行简单的介绍。1．2．1Z39．50协议Z39．50协议标准(IS023950)是由美国国家标准化组织制定的”1。Z39．50协议是一种在客户／服务器环境下计算机与计算机之间进行数据库检索的通讯协议。它的发布及使用解决了不同系统间的数据交流问题，克服了信息检索网络化的障碍。在1992年以后的Z39．50协议标准中增加了对空间数据查询的支持，使得空间信息的查询可以通过Z39．50协议进行。Z39．50协议

7、描述了客户端和服务器端交换信息的格式和过程。主要包括以下内容：●客户端和服务器如何建立连接。●客户端如何指定一个或多个数据库，根据所要查询的记录标识来构造查询条件和指定查询的结果，以及返回记录的条数。●服务器返回部分或全部查询结果的记录标识。一2一●对查询结果集合的处理，包括命名(以后还可以基于它查询)，排序，删除。同时服务器还可以根据用户的身份来限制客户对查询结果集合的权限。·客户端如何取得查询