元数据技术在河南省气象科学数据共享服务中的应用

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2、合元数据技术的定义,;数据共享服务元数据库的设计和数据发布流程,。关键词:元数据;数据共享;元数据导航;中图分类号:TP3111132.4:文章编号:1673-7148(2009)02-0083-04引言随着信息技术的发展和数据资源共享步伐的加快,用户对各类数据资源的认识逐渐深入,对数据使用的要求也越来越高。元数据(Metadata)作为数据资源存放、管理和应用的重要手段,已经成为当今信息技术领域的研究热点之一。目前,分布在全国各地的气象数据种类繁多、格式复杂、存储方式各不相同,利用常规的文档管理方法,已经无法面向用户需求提供有效的检索和处理,迫切需要一种方便而又行之有效的方法来实现气象科学数

3、据的共享管理,以发挥气象科学数据的社会经济效益和实现其包含的巨大科学价值,元数据为我们实现数据的实时在线、可扩展的共享管理提供了一种强有力的手段。河南省气象科学数据共享服务平台是“气象科学数据共享中心”项目的1个子节点,共享服务平台为了实现对数据资源存放、管理和应用,与数据共享中心实现了远程连接。在共享服务平台的建设中,采用了元数据技术来实现数据的导航和分类检索。“关于信息的信息”。元数据为各种形态的数字化信息单元和资源集合提供规范、普遍的描述方法和检索工具。元数据为分布的、由多种数字化资源有机构成的信息体系(如分布式气象科学资料数据库)提供了整合的工具与纽带。元数据是对数据资源的规范化描述,

4、它是按照一定标准(即元数据标准),从数据资源中抽取出相应的特征属性,组成3的一个特征/doc/34919170a417866fb84a8ec7.html元素集合(即元数据元素)。这种规范化描述必须准确和完备地说明数据资源的各项特征。元数据在科学数据共享中能够发挥极其重要的作用。通过元数据,一方面能够对数据资源进行详细、深入的了解,包括数据资源的格式、质量、处理方法和获取方法等细节;另一方面借助它能够实现网络共享,使得数据资源的用户可以迅速地发现与其需求匹配的数据资源,进而通过网络或其他途径取得这些数据资源并加以利用。元数据不仅起到数据描述的作用,也起到管理数据、数据共享、资源发现、知识管理方面

5、的作用,而且随着网络技术的发展和数字化资源的猛增,其作用越来越明显4211元数据的基本概念1.1元数据的定义及作用。目前元数据已经从简单的描述和索引发展成为一种管理数据、发现数据、使用数据的重要工具与手段。在科学数据共享平台中,元数据为各种形态的元数据,简单的说就是“关于数据的数据”或收稿日期:2009-01-14;修订日期:2009-03-19(2005DKA31700)资助基金项目:国家科技基础性工作专项资金项目“气象科学数据共享中心”作者简介:艾艳(19732),女,河南南召人,高级工程师,硕士,从事计算机网络管理工作.E2mail:aiyan284气象与环境科学第32卷科学数据(集)提

6、供规范、灵活的描述方法和检索工具,离开元数据的各种数据信息将是一盘散沙,无法提供有效的检索和处理。1.2元数据库(Metadata)设计的目的确认和检索(DiscoveryandIdentification):主要致力于如何帮助用户检索和确认所需要的资源。记录描述(Cataloging):用于对数据单元进行详细、全面的记录描述,数据元素囊括内容、载体、位置与获取方式、制作与利用方法及相关数据单元方面等,数据元素数量往往较多。资源管理/doc/34919170a417866fb84a8ec7.html(ResourceAdministration):支持资源的存储和使用管理,数据元素除比较全面地

7、记录描述信息外,还往往包括权利管理(Rights/Management)、电子签名(Digital)、鉴(SealofAppr2agement)、and)等方面的信息。(PreservationandArchiv2ing):支持对资源进行长期保存,数据元素除对资源进行描述和确认外,往往包括详细的格式信息、制作信息、保护条件、转换方式(MigrationMethods)、保存责任等内容。2.1元数据在数据共享发布过程中的作用元数据在数据共享发布过程中的作用如图1所示。从图1可以看出,元数据在数据的共享发布过程中具有重要的衔接作用,它是联系用户和基础(实体)数据库的桥梁。图1分布式共享平台中数据访

8、问流程2.2元数据在数据实体库管理中的作用元数据在数据实体库管理中的作用如图2所示。从图2可以看出,元数据协助管理员管理实体数据,实现对实体数据详细和全面的记录描述。2元数据在气象数据共享服务中的应用在气象领域中,元数据是指说明气象资料数据集的一些信息,包括数据集编码、数据集名称、资料类别、要素或项目名称、观测次数和时间、观测时制、统计特征、数据集内容关键词、数据起止时间、数据空间范围、数据表达方式、数据质量状况、数据存储介质、数据存储格式、数据量、数据来源、数据集所使用语种、数据集作者信息、元数据作者信息、数据集存放地点、数据集索取方式,以及数据尺度、数据更新周期和数据空间参考系及坐标等等。

9、根据“气象科学数据共享中心”项目的设计要求,中国气象科学数据共享服务网是由国家级和省级有机组成的覆盖全国的分布式的网络化科学数6据共享服务系统。它由1个主节点和若干个分节点组成,主节点部署于中国气象局,分节点部署于中国气象局气象信息中心、中国气象科学研究院、国家卫星气象中心和各省级气象中/doc/34919170a417866fb84a8ec7.html心。河南省气象科学数据共享服务中心作为1个省级分节点,采用元数据技术实现了和主节点全局用户的统一认证,以及网站导航和数据集的分类检索。5图2元数据在数据实体库管理中的作用2.3河南省气象科学数据共享中心元数据库的构成根据河南省气象科学数据共享网

10、站的设计需要,目前一共建立了17个元数据库,其名称和用途如表1所示。2.4基于元数据导航的气象数据发布流程将资料类别设置为主键,导航用户选择某类资料类别下的所有数据集,并进一步选择某个数据集后,资料类别将以图片和文字方式呈现到WEB页。通过导航,用户可以获得某个数据集的元数据描述,如资料类别、数据集名称等信息,用于检索该数据集的气象资料数据。数据发布的基本流程见图3。第2期艾艳等:元数据技术在河南省气象科学数据共享服务中的应用表1科学数据共享元数据库设计85序号1234567891011121314151617数据表名Data_CatalogDS_DESC_InfoDS_File_InfoDS

11、_STOR_InfoDS_Table_InfoMeta_Table_FieldsSTN_CHN_RADISTN_CHN_SURFSTN_CHN_UPARSTN_CHN_SURF_PRESTN_CHN_SURF_AWSSTN_CHN_SURF_WINSTN_CHN_AGMEUIUIUserRight_InfoAdminLogin中文名称数据集分类基本描述信息数据集与文件对应数据集存储策略(方式)描述数据集与表对应字段描述表,此表描述各数据库表结构河南太阳辐射台站信息表河南地面台站信息表河南高空台站信息表河南省雨量站信息表河南省自动站信息表用户基本信息描述权限定义表管理员/doc/34919170

12、a417866fb84a8ec7.html登录信息表用途描述数据集的分类信息描述数据集的基本元数据信息此表主要描述以文件格式存储的数据基本的信息描述数据集的存储方式:t表示以表存放、f表示以文件存放数据集与表对应描述表字段信息辐射台站信息地面台站信息此表主要描述以文件格式存储的数据基本的信息主要描述数据库用户(非应用检索用户)的一些基本信息属性描述用户权限分配的基本信息描述管理员登录用户名和密码备注检索用表,字段均不为空检索用表,字段均不为空检索用表,字段均不为空检索用表,字段均不为空检索用表,字段均不为空检索用表检索用表检索用表检索用表检索用表检索用表检索用表,字段均不为空的意义。通过近几年

13、的努力,气象数据集元数据格式标准已广泛应用于气象数据管理及业务系统建设中。基于元数据系统建成的中国气象科学数据共享服务网实现了基于统一元数据标准的信息发布和全网数据透明访问,用户可以通过访问本系统,获取分布在不同节点的基于Web的数据检索与下载服务。元数据技术在河南省气象科学数据共享服务平台中的应用,为今后河南省在元数据技术上的应用奠定了基础,逐渐成为数据管理的一个标准。参考文献1高峰,赵芳.元数据技术在MDSS实时气象数据库系统建设中的应用J.气象科技,2006,34(增刊):23-26.2李军,周成虎.地球空间数据元数据标准初探J.地理科学进展,1998,17(4):55-63.3王国复,

14、徐枫,吴增祥.气象元数据标准与信息发布技术研究J.应用气象学报,2005,16(1):114-121.4徐枫.元数据技术及其在科学数据共享中的应用M黄鼎成,郭增艳.科学数据共享管理研究.北京:中国科学技术出版社,2002:178-196.5李晓波,祝礼强,徐枫,等/doc/34919170a417866fb84a8ec7.html.科学数据共享技术框架与共享技术平图3基于元数据导航的数据发布流程台M黄鼎成,郭增艳.科学数据共享管理研究.北京:中国科学技术出版社,2002:162-177.6李集明,汤绪,王国复,等.气象科学数据共享试点实践M黄3结语元数据技术对气象科学数据共享具有非常重要鼎成,

15、郭增艳.科学数据共享管理研究.北京:中国科学技术出版社,2002:213-235.86气象与环境科学第32卷ApplicationofMetadatainMeteorologicalDataSharingServicesofHenanAiYan,WeiYantao,HuoRui,WangMin,LiuJing,JiaPingping(HenanProvincialAtmosphericProbingTechnicalSupportCenter,Zhengzhou450003,China)Abstract:Combiningwiththedefinitionofmetadata,theintrofmetadatainmeteorologicaldatasharingservices.ThroughthemetadatainHenanmeteorologicaldatasharingser