科学数据库元数据标准体系设计.pdfVIP

·56· 网络新技术与应用研讨会论文集(2003年) 科学数据库元数据标准体系设计 杨德婷阎保平 中国科学院计算机网络信息中心北京 100080 一、需求分析 中国科学院科学数据库工程经过几十个研究所、数百名科技工作者近20年的共同努力， 已经建成了上百个不同数据类型、不同学科的科学数据库专业子库，形成了一个庞大的、分 布式的、异构的数据库群。科学数据库(简称SDB)本身的特点决定了不可能只制定一个元数 据标准就可以描述所有的数据集。因此，需要建立包含多个元数据标准的元数据标准集，这 些元数据标准之间不是彼此独立而是相互关联，构成一个丰富的系统——科学数据库元数据 标准体系。目前，国际上同类元数据标准项目是针对某一个或几个学科或应用设计一个标准， 标准之间是相互独立的。而本项目是着眼于整体的结构框架，采用自顶向下的方法来设计元 数据标准体系，这是区别与国际上其他同类项目最显著的特点，也是难点所在。 如何有效的组织管理和使用跨学科的多个元数据标准呢?如何设计科学数据库元数据标 准体系的框架结构呢?判断标准体系设计方案合理性的一个重要指标就是能否满足元数据标 准使用者的需求。下面就从元数据标准的使用需求开始进行分析。 标准创建者采用自顶向下的方法，试图寻找一个通用的元数据元素集和构建一个完整的 数据模型，关注在如何使用一个统一的方法实现系统之间的互操作。而标准使用者是针对一 个具体的特殊应用去选择或构建一个最能满足需求的元数据Schema，如果重新定义一套元数 据元素集，必然会导致许多项目之间的重复设计和定义的混乱。因此，通常是重用已有的合 适的元数据标准，采用选择、修改或重新定义等方式匹配组合多个元素，但仅采用标准中的 元素通常不能完全满足实际需求，还需要自定义一些特殊元素。由此可见，使用标准Schema 应该以满足应用需求为基本原则。以前曾提出过几个方案，主要从科学数据库学科划分的角 度设计为层次结构，而没有考虑到元数据标准的使用需求，因而标准体系的可操作性和可用 性较差。 另外，以前大多数的元数据应用系统中，元数据记录以文本格式或HTML格式存储，元 数据信息只能够供人阅读，极大限制了元数据功能的发挥。目前，元数据使用者不仅是人， 更多的是应用软件。因此，元数据必须采用人可理解和机器可理解可处理的格式存储，既能 供人阅读又能实现程序对元数据库的操作和管理，为用户提供更多更有价值的服务，充分发 挥元数据的作用。 二、科学数据库元数据标准体系框架 1．元数据标准体系的结构(参见图1) ·Metadata Schemas是科学数据库元数据标准体系的核心部分。该模块包含多个元素， 这些元素按照逻辑关系组成若干元素集或词汇表。Schema对每一个元素进行声明和语义定义 网络技术 ·57· (不包括语法规定)。后面将详细阐述。 Metadata ·Schemes用来规定具体元数据元素有效值的信息。在SDBRegistry中主要有 以下几类Scheme： 一受控词表：指定Schema中元素的有效值的范围。 _规则集：对元素值的定义或描述的规则，即著录规则。 ·Mappings：为了方便系统的互操作，Namespace 表。 Guide：关于MetadataRegistry的使用说明、管理规定、参考信息等。 ·Usage SDBMet,adam Registry 图1元数据标准体系的结构 2．元数据标准体系的功能 Metadata 从用户和应用的角度分析，SDB Registry的功能归纳如下： 必威体育精装版状态、使用情况，元素的精确定义和使用方式。