基于MapGIS数据中心元数据管理系统的研究与实现.pdf

作者简介王艳芳（1981-），女，湖北鄂州人，中国地质大学（武汉）信息工程学院硕士研究生，研究方向为空间数据库。 基于 MapGIS 数据中心 元数据管理系统的研究与实现 王艳芳 （中国地质大学 信息工程学院，湖北 武汉430074） 摘要介绍了元数据的基本内容和MapGIS数据中心的基本概念；重点说明了基于MapGIS数据中心二次开发的 元数据管理系统的基本思想与实现方案。 关键词元数据；数据中心；消息机制；功能配置；插件 中图分类号TP311.13文献标识码A文章编号1672-7800（2009）06－0153－03 1元数据概述 随着计算机技术和GIS技术的发展，产生了大量的地理空 间数据，地理空间数据内容繁杂且数据量庞大；元数据是关于 数据的数据，空间元数据是描述空间数据的数据，是在地理信 息系统中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参 考、管理方式以及其它特征的数据，可以用来组织、维护、定位、 发现、转换和挖掘地理空间信息资源。 建立地理空间元数据是 对控件数据进行管理及共享的有效、可行的方法。 目前元数据管理系统存在两种模式 一种是以国外的 GIS软件ESRI公司研发的ArcInfo为代表开发的元数据管理 模式，元数据作为空间数据的附属，依赖于空间数据。 元数据 的查询检索效率很高，结构简单清晰，但是元数据作为描述数 据的数据， 不具有其自身的组织结构， 不能有效地管理元数 据。 另一种是国内的GIS软件以中地数码有限公司研发的 MapGIS7x为代表开发的元数据管理系统模式，MapGIS7x创新 地将元数据与分空间数据离开来，元数据可以单独存在，并形 成了元数据库、元数据标准、元数据集的数据组织层次来管理 元数据。 元数据以xml和txt文件形式存储在文件或关系数据 库中，通过MapGIS7x元数据管理系统，能够实现空间元数据 的管理并通过同步将空间数据和元数据关联起来，实现空间数 据的共享和检索。 2基于MapGIS的数据中心 2.1数据中心的产生 数据中心首先是一个可以管理多源异构数据的资源管理 器，包括文件资源（如doc，excel，word，xml，html）、数据库资 源 （Access，Oracle，SQL）、 地理数据库资源 （MapGis67数据， MapGis70数据 ，ArcGIS数据，影像遥感数据）、空间元数据资 源（txt，xml）等；它也是存放对这些多源异构数据进行管理的功 能的有序集合，即功能仓库；另一方面，搭建系统的融入可以根 据数据中心提供的符合数据访问标准的访问方式，以及灵活的 数据管理框架，将数据表现与操作联系起来。这样，应用系统不 再需要直接基于数据或特定的数据组织模式构建， 而是基于 MAPGIS平台来搭建，对已存在的功能不需要编码，通过配置 或者通过工作流实现功能组合。 因此，用户的工作重点只需关 注于实现自己特有的业务逻辑。 总而言之数据中心采用数据 仓库＋功能仓库＋搭建系统模式； 其中数据仓库中数据是多源 异构的，功能仓库中功能是可以不断扩充的。 MapGIS7.x平台上搭建的数据中心框架提供符合数据访 问标准的访问方式，以及灵活的数据管理框架，将数据表现与 操作联系起来。 2.2数据中心术语 数据中心用于组织和操作各种空间数据和非空间数据的 资源管理器，集各种数据管理和操作为一体的面向应用的集成 框架。 数据中心驱动数据中心为扩展插件资源而进入的一种机 制，是数据中心节点加载子节点系统而提供服务的一种动态链 接库。 数据中心驱动包括预定义驱动和用户自定义驱动。 数据 中心预定义驱动包括文件驱动、地理数据库驱动和地理数据库 域名解析服务驱动。用户自定义驱动是用户根据自己具体应用 的需要编写的驱动。 目录树数据中心组织、管理和操作数据的场所和工具。 XML数据中心配置文件的存储文件格式。 2.3数据中心系统架构 基于MapGIS7x平台上的数据中心是管理和组织各种 软 件 导 刊 Software Guide 第8卷第6期 2009年6月 Vol.8 No.6 Jun. 2009 2009年软 件 导 刊 GIS数据（如MapGIS6x，MapGIS7x，ArcGIS数据等）和各种文 档数据（如Word，PDF，Excel，Access，图像等）的集成框架。 元 数据管理系统就是基于MapGIS数据中心二次开发的应用系 统。 这种结构的特点是①灵活性菜单、工具条、视图、目录 树等都可以很容易地实现按用户的需求定制；②可扩展性可 以自定义功能插件插入系统中， 成为数据中心系统的有机组 成部分。 图1数据中心系统架构 3基于MapGIS数据中心元数据系统的研究与 实现 3.1元数据系统的设计思想 针对大型应用系统的开发， 当前主要存在两种可行的做 法， 按照MapGIS7x平台的插件标准来实现； 另一种是基于 MapGIS7.0的数据中心开发规范进行开发，MapGIS数据中心 综合采用插件式、 配置式和搭建式开发模式来开发应用系统， 应用系统不再需要直接基于数据或特定的数据组织模式构建， 而是基于MapGIS平台来搭建， 对已存在的功能不需要编码， 通过配置或者通过工作流实现功能组合。 因此，用户的工作重 点只需关注于实现自己特有的业务逻辑。元数据管理系统则是 基于MapGIS的数据中心通过插入式、 配置式和搭建式开发 的。 MapGIS数据中心管理数据的基本思想是 通过广播传递 消息，各个组件接收消息根据传递的URL匹配，获得相应的数 据指针并读取数据；因此，在MapGIS企业管理器元数据管理 系统已经实现的基础上，要通过数据中心实现搭建式、插入式 开发元数据管理系统，还需要实现以下内容①添加响应消息 组件的处理元数据库、元数据集的组件，并在组件中添加了对 获取指针、释放指针、枚举数据、获取数据ID、获取数据信息、 获取数据类型等消息的处理；②将元数据管理系统原有的功能 封装为支持数据中心插件接口的函数，并添加到数据中心功能 库中； 在元数据管理系统中可通过iip、nip等协议或插件接口 定位处理到各种类型的数据；数据中心基类提供了调用接口函 数MainActive、SubActive、CancelActive等。 3.2元数据管理目录树的驱动 URL（Uni Resource Locator）统一资源定位描述资源的 真实物理位置，该地址由一系列的段组成。URL的统一表现在 它们采用相同的基本语法，无论寻址哪种特定类型的资源或描 述通过哪种机制获取该资源。 MapGIS数据中心支持多种通信协议如file、ftp、http、gdbp 等，数据中心用户也可以根据应用的需要，自定义协议并自解 析，自定义协议的URL格式一般遵循URL的一般格式。 元数据管理系统通过自定义驱动协议MetaDBDrv可在目 录树中驱动出元数据库下的元数据集、元数据，因此需要在数 据中心的抽象基类CAbsNode中CreateRoot函数中实现用户的 自定义驱动。 元数据库目录树的xml配置文件示例如下 sref.ico MetaDBDrv//sasaP1ORASVR/测试地理数据库/ mtdb/测试元数据库 3.3元数据视窗的实现 在选中数据中心目录上的数据的时候，如果用户加载了视 图的插件，该数据关联的相应的视窗就会自动的加载到框架中 来，实现对该类型数据的显示、编辑等。MapGIS数据中心已提 供类视窗、文档视窗和数据库视窗的功能；元数据管理系统中 需要显示元数据的详细信息以及对比显示多条元数据，因此需 要实现元数据视窗来实现元数据的显示和编辑。 元数据视窗是通过支持数据中心插件接口的函数调用的； 通过继承数据中心插件接口的组件类来实现视窗的加载和卸 除。 STD（PrepareEnv）（IDCAppModule *app）；//初始 化视窗 STD（MainActive）（IDCEventArg *argument，ID- CEventRet **handflag）；//加载视窗 STD（CancelActive）（IDCEventArg *argument，ID- CEventRet **handflag）；//卸除视窗 加载元数据视窗的URL形式为iip//数据中心元数据视 窗/元数据视窗/MainActive； 卸除元数据视窗的URL形式为i- ip//数据中心元数据视窗/元数据视窗/CancelActive。 3.4元数据系统菜单与工具条的配置 通过数据中心提供的可视化工具菜单设计器，根据功 能需求的不同可对元数据系统的元数据库、元数据集、元数据 等各层次的节点配以不同的功能菜单。用户可通过对菜单和工 具条的xml配置文件的修改实现系统中菜单和工具条的灵活 展示。 菜单和工具条的主要属性除了功能描述，即菜单名或工具 154 第6期 Research and Implementation of the Management System of Metadata Based on MapGIS Datacenter AbstractManagement System of Metadata can realize the storage, , output, edit of metadata and the synchronization of spatial-data and metadata for the purpose of the metadata sharing. Datacenter management is a resource manager which is used for managing multi- source heterogeneous data and is also called Data Warehouse. Datacenter is also an orderly collection of management function for the multi-source heterogeneous data and is called Function Warehouse. Datacenter features the development model of the Data Warehouse, the Function Warehouse and the Building System. This paper first introduces the basic content of metadata and the basic concept of MapGIS Datacenter，and then focus on the basic thought and the implement of the management system of metadata based on MapGIS Datacenter. Key WordsMetadata；Datacenter；Message-processed；Function Deployment；Plug-ins 名称外，还有主键消息关联功能、关闭消息关联功能、属性消息 关联功能、扩展消息关联功能属性，设置时可直接从数据中心 功能库中选择相应的功能设置为其属性。 系统菜单是可执行应用系统显示在标题栏下的菜单。系统 菜单节点可以通过右键实现新建系统菜单，也可以插入已经定 义好的系统菜单（xml配置文档）。 工具条节点可以通过右键实现新建工具条，也可以插入已 经定义好的工具条（xml配置文档）。 数据目录树上的节点右键弹出的菜单， 又称为右键菜单。 它可以通过右键新建菜单，也可以导入已经存在的右键菜单。 图2元数据集和元数据节点的右键菜单 调用元数据管理系统的菜单或工具条中功能的URL形式 为iip//数据中心元数据工具/元数据/同步元数据metaID 638。 3.5元数据系统的总体框架 当配置好系统所需的功能和样式后，可通过数据中心设计 器实现系统的初始化；通过根据用户的需要在对应的预加载框 架插件列表、加载前嵌入过程列表和数据中心插件初始化列表 中修改配置，实现系统的初始化。 在初始化过程中添加已实现的元数据视窗插件；在目录系 统中添加元数据自定义目录树驱动；在系统菜单中添加已配置 的xml菜单文件； 在工具条中添加已配置的xml工具条文件； 在弹出菜单中添加已配置的xml右键菜单文件；元数据管理系 统效果图3所示。 4结束语 作为大型GIS软件系统的子系统元数据管理系统，可 用于实现空间元数据的存储、导入、导出、编辑，并通过同步将 空间数据和元数据关联起来， 实现数据的共享和检索。 基于 MapGIS数据中心二次开发的元数据管理系统可快速、 灵活地 实现元数据的存储、管理、查询，并可将数据与功能分离开来， 系统不需要直接基于数据或特定的数据组织模式构建，而是基 于MapGIS平台来搭建，对已存在的元数据系统功能不需要编 码， 通过配置或者通过工作流实现功能组合。基于该种模式 开始的元数据管理系统的开发周期短、效率高、功能扩展性强、 可维护性好。 参考文献 ［1］Metadata A d Hoc Working Group，Federal Geographic Data Com- mittee. Content Standard for digital geospatial metadata 1998.http// www.fgdc.gov/. ［2］于海燕，周顺平.空间元数据系统的研究与设计［J］.现代计算机， 2002（9）. ［3］张立，龚健雅.地理空间元数据管理的研究与实现［J］.武汉测绘 科技大学学报，2000（2）. ［4］滕连泽，刘洪斌，武伟.地理空间元数据管理的研究［J］.农业网络 信息，2005（8）. （责任编辑杜能钢） 图3元数据管理系统初始界面 王艳芳基于MapGIS数据中心的元数据管理系统的研究与实现155