博士：赵永平

论文摘要

　　随着信息高速公路以及全球空间数据基础设施的提出，地理界正面临着比计 量革命更加深远的信息革命的浪潮。这一趋势伴随3S一体化、网络通讯、计算机 8技术、WebGIS、以及 VRGIS等技术的日益成熟，正在Teledisk、Internet 2的冲击下， 怕数字地球时代迈进。然而，在通向全球信息化的光明大道上，地理学这门作为 “科学之母”的古老学科，却遇到了前所未有的“拦路虎”——即地理信息数据共享的难题。

　　目前国际社会已开始着手地理信息标准化的研究工作，以寻求这一问题的解 决方案。美国联邦地理数据委员会（FGDC）、Open GIS协会、欧洲地理信息标准化 委员会（CEN／TC 287）、以及国际标准化组织地理信息／地球信息业委员会（ISO／TC 211）等组织已成立了各自的工作组，并从影响地理数据发展的不同方面，开始讨 论地理信息共享标准的制定工作，Metadata 标准则作为他们主要的攻关课题，成为 。各个组织首要研究的内容，以至美国副总统戈尔在最近的“数字地球”项目中也把 Metadata 列为其首要发展的六大技术之一。

　　Metadata是“关于数据的数据”或“关于信息的信息”，它在地理信息中用于描 述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参照系、管理方式以及数据集的其它 特征，它是实现地理空间数据集共享的核心标准之一。它具有下列几个特点：是 用于描述信息资源的高度结构化数据；可以管理和组织信息；可以挖掘信息资源； 也可以帮助人们准确地查询所需要的信息，并在从不同的资料或组织获取数据 时，可以通过对相同的Metadata元素进行比较和对比，获取自己所需要的信息内 容。它是打开对多源数据资料进行获取＼智能分析以及运算大门的钥匙。

　　目前的现状是整个国际社会缺乏有关Metadata的系统理论，没有成形的Meta- data 权威体系，即使 ISO／TC 211的 Metadata标准内容也正在研究之中，我国更是空 ’白。因此，面对复杂的地理信息，本研究结合国家九五科技攻关项目的需求，从国 家空间信息基础设施这一层次出发，通过对空间Metadata发展的社会背景、理论体 系、应用前景等方面的分析研究，提出了适合我国国家层的Metadata标准建议体系，并研制了基于网络体系的Metadata标准的软件原型系统。

　　该Metadata标准由两层组成，其中第一层是目录层，它所提供的Metadata复合元素和数据元素是国家空间数据交换中心上管理与查询地理数据的所需元素，它是Metadata体系内客中比较宏观的信息；第二层是Metadata标准的主体，它由8个标准部分和4个引用部分组成，它们包括了全面描述地理空间信息的必选项、条件必选项、以及可选项的内容。标准的整个内容按照构成Metadata体系的部分、复合元素以及数据元素三个层次进行组织。

　　通过对 Metadata 的系列研究，本文在下列几方面具有创新意义：

　　1、第一次对地理信息Metadata的理论体系进行了系列探讨，认为数字地理信 息的模型建立、表示方法、空间坐标系、质量体系以及计算机通讯技术等方面的内 容是构成Metatata的理论基础，其它能够促使地理空间信息共享描述与建立的理 论也将推动 Metadata理论的快速形成。另外，在质量体系理论方面，文章还提出了 基于质量的多尺度判断依据、数据的时效性与唯一性等观点，辨证地分析了精度 的需求，对数据集的建设和 Metadata体系的形成具有重要意义；

　　2、所提出的基于我国国家空间信息基础设施（NSII）的Metadata标准体系建议 草案，填补了我国地理信息Metadata标准研究的空白；

　　3、研制的基于我国NSII的Metadata标准网络软件系统，已试运行在北京大学 遥感与GIS研究所 CyberGIS站点上。目前该软件运转良好，并在不断完善，将为 解决国家亟需的NSll建设提供Metadata的体系保障；

　　4、所给出的Metadata行业标准制定规范，为解决国家地理空间信息基础设施 建设中多行业或地区标准的制定提供了参考依据，对地学信息高速公路以及我国 数字地球的建立具有重要意义。

　　5、论文还对实现Metadata标准的软件流程进行了系统分析，给出了实现 Metadata标准草案的软件层次结构，为推进Metadata软件体系的完善和优化具有 积极意义。

　　关键词：信息高速公路 NSII Metadata 理论体系 GIS标准草案 软件系统 实现 展望