空間信息基礎

1、 第二章 空間信息基礎第一節(jié) 常規(guī)的地理空間信息描述法一、 地球空間模型描述為了深入研究地理空間，有必要建立地球表面的幾何模型。根據(jù)大地測量學的研究成果，地球表面幾何模型可以分為四類，分述如下：第一類是地球的自然表面，它是一個起伏不平，十分不規(guī)則的表面，包括海洋底部、高山高原在內(nèi)的固體地球表面。固體地球表面的形態(tài)，是多種成分的內(nèi)、外地貌營力在漫長的地質(zhì)時代里綜合作用的結(jié)果，非常復雜，難以用一個簡潔的數(shù)學表達式描述出來，所以不適合于數(shù)字建模；它在諸如長度、面積、體積等幾何測量中都面臨著十分復雜的困難。圖2-1 地球表面、大地水準面和地球橢球體之間的關系第二類是相對抽象的面，即大地水準面。地球表面

2、的72被流體狀態(tài)的海水所覆蓋，因此，可以假設當海水處于完全靜止的平衡狀態(tài)時，從海平面延伸到所有大陸下部，而與地球重力方向處處正交的一個連續(xù)、閉合的水準面，這就是大地水準面。以大地水準面為基準，可以方便地用水準儀完成地球自然表面上任意一點高程的測量。盡管大地水準面比起實際的固體地球表面要平滑得多，但實際上，由于海水溫度的變化，盛行風的存在，可以導致海平面高達百米以上的起伏變化。第三類是模型，就是以大地水準面為基準建立起來的地球橢球體模型。大地水準面雖然十分復雜，但從整體來看，起伏是微小的，很接近與繞自轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的橢球體。所以在測量和制圖中就用旋轉(zhuǎn)橢球來代替大地球體。這個旋轉(zhuǎn)球體通常稱地球橢球體。地

3、球橢球體表面是一個規(guī)則的數(shù)學表面。橢球體的大小通常用兩個半徑長半徑a和短半徑b，或由一個半徑和扁率來決定。扁率表示橢球的扁平程度。扁率的計算公式如下：=(a-b)/ba、b、稱為地球橢球體的基本元素。對于旋轉(zhuǎn)橢球體的描述，由于計算年代不同，所用方法不同，以及測定地區(qū)不同，其描述方法變化多樣。美國環(huán)境系統(tǒng)研究所(ESRl)的ARCINFO軟件中提供了多達30種旋轉(zhuǎn)橢球體模型。我國目前一般采用克拉索夫斯基橢球體作為地球表面幾何模型。實際的固體地球表面、大地水準面和橢球體模型之間的關系如圖2-1所示： 第四類是數(shù)學模型，是在解決其它一些大地測量學問題時提出來的，如類地形面(Tel1uriod)、準大

4、地水準面、靜態(tài)水平衡橢球體等。 二、地理空間坐標系的建立圖2-2 地理坐標建立地理空間坐標系，主要的目的是確定地面點的位置。也就是求出地面點對大地水準面的關系，它包括地面點在大地水準面上的平面位置和地面點到大地水準面的高度。確定地面點的位置，最直截了當?shù)姆椒ň褪怯玫乩碜鴺耍ň暥取⒔?jīng)度）來表示。地理坐標系是以地理極(北極、南極)為極點。地理極是地軸(地球橢球體的旋轉(zhuǎn)軸)與橢球面的交點，如圖2-2，N為北極，S為南極。所有含有地軸的平面，均稱為子午面。子午面與地球橢球體的交線，稱為子午線或經(jīng)線。經(jīng)線是長半徑為a，短半徑為b的橢圓。所有垂直于地軸的平面與橢球體面的交線，稱為緯線。緯線是不同半徑的圓。

5、赤道是其中半徑最大的緯線。設橢球面上有一點A(圖2-2)，通過A點作橢球面的垂線，稱之為過A點的法線。法線與赤道面的交角，叫做A點的緯度，通常以字母表示。緯度從赤道起算，在赤道上緯度為0°。過A點的子午面與通過英國格林尼治天文臺的子午面所夾的二面角，叫做A點的經(jīng)度，通常以字母表示。國際規(guī)定通過英國格林尼治天文臺的予午線為本初子午線(或叫首子午線)，作為計算經(jīng)度的起點。根據(jù)地理坐標系，地面上任一點的位置可由該點的緯度和經(jīng)度來確定。但地理坐標是一種球面坐標，難以進行距離、方向、面積等參數(shù)的計算。為此，最好把地面上的點表示在平面上，采用平面坐標系（笛卡兒平面直角坐標）。所以，要用平面坐標表

6、示地面上任何一點的位置，首先要把曲面展開為平面，但由于地球表面是不可展開的曲面，也就是說曲面上的各點不能直接表示在平面上，因此必須運用地圖投影的方法，建立地球表面和平面上點的函數(shù)關系，使地球表面上任一個由地理坐標(、）確定的點，在平面上必有一個與它相對應的點。暫且不考慮地形起伏等因素，則緯度、經(jīng)度、地球旋轉(zhuǎn)橢球體參量a、b與平面直角坐標x、y之間的變換關系如下：x=acoscosy=bcossin地圖投影變換引起了地理空間要素在平面形態(tài)上的變化，包括長度變化、方向變化和面積變化。但是，平面直角坐標系(x，y)卻建立了對地理空間良好的視覺感，并易于進行距離、方向、面積等空間參數(shù)的量算，以及進一步

7、的空間數(shù)據(jù)處理和分析。地理信息系統(tǒng)中的地理空間，通常就是指經(jīng)過投影變換后放在笛卡兒坐標系中的地球表層特征空間，它的理論基礎在于旋轉(zhuǎn)橢球體和地圖投影變換。長期以來，人們主要考慮了二維地理空間的理論問題，至于三維地理信息系統(tǒng)中所涉及的地理空間，則是在上述笛卡兒平面直角坐標系上加上第三維z，并假設該笛卡兒平面是處處切過地球旋轉(zhuǎn)橢球體的，這樣z就代表了地面相對于該旋轉(zhuǎn)橢球體表面的高程。當我們所研究的區(qū)域較小、地球曲率可以忽略不計時，這些假設可以提供良好的近似。三、地圖對地理空間的描述地圖是現(xiàn)實世界的模型，它按照一定的比例、一定的投影原則有選擇地將復雜的三維現(xiàn)實世界的某些內(nèi)容投影到二維平面媒介上，并用符

8、號將這些內(nèi)容要素表現(xiàn)出來。地圖上各種內(nèi)容要素之間的關系，是按照地圖投影建立的數(shù)學規(guī)則，使地表各點和地圖平面上的相應各點保持一定的函數(shù)關系，從而在地圖上準確地表達地表空間各要素的關系和分布規(guī)律，反映它們之間的方向、距離和面積。在地圖學上，把地理空間的實體分為點、線、面三種要素，分別用點狀、線狀、面狀符號來表示。具體分述如下：1、 點狀要素圖2-3 幾種點狀符號地面上真正的點狀事物很少，一般都占有一定的面積，只是大小不同。這里所謂的點狀要素，是指那些占面積較小，不能按比例尺表示，又要定位的事物。因此，面狀事物和點狀事物的界限并不嚴格。如居民點，在大、中比例尺地圖上被表示為面狀地物，在小比例尺地圖上

9、則被表示為點狀地物。對點狀要素的質(zhì)量和數(shù)量特征，用點狀符號表示。通常以點狀符號的形狀和顏色表示質(zhì)量特征，以符號的尺寸表示數(shù)量特征，將點狀符號定位于事物所在的相應位置上。圖2-3為幾種點狀符號舉例。2、 線狀要素圖2-4 幾種線狀符號對于地面上呈線狀或帶狀的事物如交通線、河流、境界線、構(gòu)造線等，在地圖上，均用線狀符號來表示。當然，對于線狀和面狀實體的區(qū)分，也和地圖的比例尺有很大的關系。如河流，在小比例尺的地圖上，被表示成線狀地物，而在大比例尺的地圖上，則被表示成面狀地物。通常用線狀符號的形狀和顏色表示質(zhì)量的差別，用線狀符號的尺寸變化（線寬的變化）表示數(shù)量特征。圖2-4是幾種線狀符號。3、 面狀要

10、素 面狀分布的地理事物很多，其分布狀況并不一樣，有連續(xù)分布的，如氣溫、土壤等，有不連續(xù)分布的，如森林、油田、農(nóng)作物等；它們所具有的特征也不盡相同，有的是性質(zhì)上的差別，如不同類型的土壤，有的是數(shù)量上的差異，如氣溫的高低等。因此，表示它們的方法也不相同。圖2-5 地圖對面狀要素的描述對于不連續(xù)分布或連續(xù)分布的面狀事物的分布范圍和質(zhì)量特征，一般可以用面狀符號表示。符號的輪廓線表示其分布位置和范圍，輪廓線內(nèi)的顏色、網(wǎng)紋或說明符號表示其質(zhì)量特征。具體方法有范圍法、質(zhì)底法。例如土地利用圖中，描述的是一種連續(xù)分布的面狀事物，在地圖上通常用地類界與底色、說明符號以及注記等配合表示地表的土地利用情況（見圖2-5

11、）。但對于連續(xù)分布的面狀事物的數(shù)量特征及變化趨勢，常?？梢杂靡唤M線狀符號等值線表示，如等溫線、等降水量線、等深線、等高線等，其中等高線是以后GIS建庫中經(jīng)常用到的一種數(shù)據(jù)表示方式。等值線的符號一般是細實線加數(shù)字注記。等值線的數(shù)值間隔一般是常數(shù)，這樣，就可以根據(jù)等值線的疏密，判斷制圖對象的變化趨勢或分布特征。等值線法適合于表示地面或空間呈連續(xù)分布、且逐漸變化的地理事物。通過地圖符號形狀、大小、顏色的變化及地圖注記對這些符號的說明、解釋不僅能表示實體的空間位置、形狀、質(zhì)量和數(shù)量特征，而且還可以表示各實體之間的相互聯(lián)系，如相鄰、包含、連接等。地圖是地理實體的傳統(tǒng)載體，具有存儲、分析與顯示地理信息的功

12、能，因其直觀、綜合的特點，曾經(jīng)有一段時期是地理實體的主要載體，但隨著人們對地理信息需求量的增加及對其需求質(zhì)量和速度的提高，再加之計算機技術的發(fā)展，使得用計算機管理空間信息，建立地理信息系統(tǒng)成為可能。四、遙感影象對地理空間的描述圖2-6 遙感影象對空間信息的描述20世紀60年代以來，遙感技術在國民經(jīng)濟的各個方面都有了廣泛的應用如檢測地表資源、環(huán)境變化，或了解沙漠化、土壤侵蝕等緩慢變化，或監(jiān)視森林火災、洪水和天氣迅速變化狀況，或進行作物估產(chǎn)，其核心是為空間信息資料的獲取提供方便，進而為利用空間信息的各行各業(yè)服務。因為衛(wèi)星遙感可以覆蓋全球每一個角落，對任何國家和地區(qū)都不存在由于自然或社會因素所造成的

13、信息獲取的空白地區(qū)，衛(wèi)星遙感資料可以及時地提供廣大地區(qū)的同一時相、同一波段、同一比例尺、同一精度的空間信息，航空遙感可以快速獲取小范圍地區(qū)的詳細資料，也就是說，遙感技術在空間信息獲取的現(xiàn)勢性方面得到了很大的提高。遙感影象對空間信息的描述主要是通過不同的顏色和灰度來表示的。這是因為地物的結(jié)構(gòu)、成分、分布等的不同，其反射光譜特性和發(fā)射光譜特性也各不相同，傳感器記錄的各種地物在某一波段的電磁輻射反射能量也各不相同，反映在遙感影象上，則表現(xiàn)為不同的顏色和灰度信息。所以說，通過遙感影象可以獲取大量的空間地物的特征信息。通過如圖2-6所示的遙感圖象，明顯地可以獲得這個區(qū)域的地貌特征和斷裂帶的信息（用地圖的

14、方式表示如圖2-7）。 （a）地貌信息 （b）斷裂帶信息圖2-7 遙感影象表示的專題信息還要說明的是，利用遙感影象通?？梢垣@得多層面的信息，對遙感信息的提取一般需要具有專業(yè)知識的人員通過遙感解譯才能完成。第二節(jié) 地理信息數(shù)字化描述方法隨著信息時代的到來，僅用傳統(tǒng)的手段（地圖和遙感影象）描述地理信息已存在許多問題：地圖的生產(chǎn)周期太長，目前科研、生產(chǎn)與管理工作都要求及時得到有關地表變化的信息，這種情況下，傳統(tǒng)的地圖存儲、生產(chǎn)已不能滿足需要。遙感影象因為存在著變形，須首先對其進行糾正，另外，遙感影象因為其成像方式的不同，不同的影象有不同的影象特征，必須解譯才能變成人們所習慣的地圖方式，這需要很大的工

15、作量。計算機軟硬件技術的發(fā)展，使得利用計算機把地理信息數(shù)字化，并進一步對其進行管理、處理和利用成為可能。對地理信息進行數(shù)字化描述，就是要使計算機能夠識別地理事物的形狀，為此，必須精確地指出空間模式如何處理，如何顯示等。在計算機內(nèi)描述空間實體有兩種形式：顯式描述和隱式描述。例如一條河流，在計算機中的顯示表示，就是柵格中的一系列像元，如圖2-8(b)所示，為使計算機認識這些像元描述的是河流而不是其它物體，這些像元都給予相同的編碼值R或者用相同的顏色、符號、數(shù)字、灰度值來表示。河流的隱式表示是由一系列定義了始點和終點的線及某種連接關系來描述，線的始點和終點坐標定義為一條表示河流及其河心洲形狀的矢量（

16、如圖2-8（c）。 （a） （b） （c）圖2-8 河流的顯示和隱式表示計算機對地理實體的顯式描述也稱柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，計算機對地理實體的隱式描述也稱矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。柵格和矢量結(jié)構(gòu)是計算機描述空間實體的兩種最基本的方式。在柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，整個地理空間被規(guī)則地分為一個個小塊（通常為正方形），地理實體的位置是由占據(jù)小塊的橫排與豎列的位置決定，小塊的位置則由其橫排豎列的數(shù)碼決定，每個地理實體的形態(tài)是由柵格或網(wǎng)格中的一組點來構(gòu)成。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和遙感圖象的數(shù)據(jù)相同，因而數(shù)字遙感圖象就是柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，地理實體的形狀和位置是由一組坐標對所確定。矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對地理實體的描述類似于地圖對地理信息的描

17、述，一般也把地理實體分為點、線、面三種，每種實體有不同的編碼方法，具體的內(nèi)容在第三章有專門的介紹。地圖和遙感影象是空間信息的常見載體，所以，下面看一看地圖和遙感影象描述的空間信息用數(shù)字化的方式（柵格和矢量）如何表示：有一個如圖2-9所示的地圖，圖中有點狀地物高程點、煙囪，線狀地物鐵路，面狀地物居民點、林地、菜地等，用矢量和柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表示如圖2-10所示。在矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，點狀地物用點狀地物所在位置的一對坐標表示其位置，其屬性值（是高程點還是煙囪，高程點的值是多少）則用其它的數(shù)據(jù)項來表示。線狀地物則用一組有序的坐標對來表示，如矢量圖中鐵路的表示；面狀地物則用組成面狀地物的邊界來表示，如居民點

18、、林地等。同樣線狀地物和面狀地物的屬性值都要用其它的數(shù)據(jù)項來表示。 (a) 地圖的矢量表示 （b）地圖的柵格表示圖 2-10 地圖的矢量和柵格表示圖2-9 含有點、線、面三種要素的地圖用柵格結(jié)構(gòu)表示地圖，首先要給定每個物體的編碼，如給定高程點的編碼為9，煙囪的編碼為7，鐵路的編碼為1，居民點的編碼為5，林地的編碼為3，菜地的編碼為4，則圖2-9的地圖用柵格結(jié)構(gòu)表示為2-10（b）。對于如圖2-6所示的遙感圖象，用矢量和柵格的表示如圖2-11所示。通過遙感影象提取的不同專題信息需用不同的文件分別存儲和表示。由以上兩例可看出，至少有兩種數(shù)字化的方法可以表示空間信息：柵格法：由一系列x,y坐標定位的

19、像元，每個像元獨立編碼，并載有屬性。矢量法：三種主要地理實體的點、線、面中，點類似于像元，但不占有面積，其余兩種均由一系列內(nèi)部相關聯(lián)的坐標形成，一定的面或線則與一定的屬性連接。圖2-11 遙感圖象中信息的矢量和柵格表示另外，遙感影象的產(chǎn)品除了遙感圖象外，還有遙感數(shù)字圖象，采用的是柵格結(jié)構(gòu)的方式，它主要是把空間地物在某一波段電磁輻射反射強度用數(shù)字來記錄，是一個二維的離散的光密度（或亮度）函數(shù)。相對光學圖象，它在空間坐標和密度上都已離散化，空間坐標x,y僅取離散值：x=x0+mxy=y0+my式中，m=0,1,2, m-1,n=0,1,2,n-1為離散化的坐標間隔。同時f(x，y)也僅取離散值，一

20、般取值區(qū)間為0，1，2，127或0，1，2，255等。數(shù)字圖象可用一個二維矩陣表示，即：矩陣中每個元素稱為像元。圖2-12 遙感數(shù)字圖象圖2-12直觀地表示了一幅數(shù)字圖象，實際上是由每個像元的密度值排列而成的一個數(shù)字矩陣。第三節(jié) 空間數(shù)據(jù)的類型和關系一、 空間數(shù)據(jù)的基本特征要完整地描述空間實體或現(xiàn)象的狀態(tài)，一般需要同時有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。如果要描述空間實體或的變化，則還需記錄空間實體或現(xiàn)象在某一個時間的狀態(tài)。所以，一般認為空間數(shù)據(jù)具有三個基本特征（圖2-13）： 1、空間特征 表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置?？臻g特征又稱為幾何特征或定位特征，一般以坐標數(shù)據(jù)表示。2、屬性特征 表示現(xiàn)象

21、的特征，例如變量、分類、數(shù)量特征和名稱等等。 3、時間特征 指現(xiàn)象或物體隨時間的變化。 位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)相對于時間來說，常常呈相互獨立的變化，即在不同的時間，空間位置不變，但是屬性類型可能已經(jīng)發(fā)生變化，或者相反。因此，空間數(shù)據(jù)的管理是十分復雜的。圖2-13 空間數(shù)據(jù)的基本特征有效的空間數(shù)據(jù)管理要求位置數(shù)據(jù)和非位置數(shù)據(jù)互相作為單獨的變量存放，并分別采用不同的軟件來處理這兩類數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)組織方法，對于隨時間而變化的數(shù)據(jù)，具有更大的靈活性。二、空間數(shù)據(jù)的類型 由前面的內(nèi)容我們知道，表示地理現(xiàn)象的空間數(shù)據(jù)從幾何上可以抽象為點、線、面三類，對點、線、面數(shù)據(jù)，按其表示內(nèi)容又可以分為七種不同的類型(如圖

22、2-14)，它們表示的內(nèi)容如下： 1、類型數(shù)據(jù) 例如考古地點、道路線和土壤類型的分布等； 2、面域數(shù)據(jù) 例如隨機多邊形的中心點，行政區(qū)域界線和行政單元等； 3、網(wǎng)絡數(shù)量 例如道路交點、街道和街區(qū)等； 4、樣本數(shù)量 例如氣象站、航線和野外樣方的分布區(qū)等； 5、曲面數(shù)據(jù) 例如高程點、等高線和等值區(qū)域；6、文本數(shù)據(jù) 例如地名、河流名稱和區(qū)域名稱；7、符號數(shù)據(jù) 例如點狀符號、線狀符號和面狀符號等。由此得出，對于點實體，它有可能是點狀地物、面狀地物的中心點、線狀地物的交點、定位點、注記、點狀符號等；對于線實體和面實體也可按照上面的七種類型得出其描述內(nèi)容，這些內(nèi)容是點、線、面三種實體編碼的主要內(nèi)容（具體編

23、碼方法見第三章）。三、空間數(shù)據(jù)的拓撲關系在GIS中，為了真實地反映地理實體，不僅要包括實體的位置、形狀、大小和屬性、還必須反映實體之間的相互關系。這些關系就是指它們之間的鄰接關系，關聯(lián)關系和包含關系。拓撲關系在地圖上是通過圖形來識別和解釋的，而在計算機中，則必須按照拓撲結(jié)構(gòu)加以定義。如圖2-15所示：A，B，C，D為結(jié)點；a，b，c，d，e為線段(弧段)；P0，P1，P2，P3，P4為面(多邊形)。鄰接關系：空間圖形中同類元素之間的拓撲關系。例如多邊形之間的鄰接關系，P2/P3，P1/P2，又如結(jié)點之間的鄰接關系A與D，C與D等。圖2-14 空間數(shù)據(jù)的類型關聯(lián)關系：空間圖形中不同元素之間的拓撲

24、關系。例如結(jié)點與弧段的關聯(lián)關系A與e、a、c；多邊形與弧段的關聯(lián)關系P2與e、c、f。包含關系：空間圖形中同類但不同級元素之間的拓撲關系。例如多邊形P1中包含有多邊形P4。 如果要將結(jié)點、弧段、面相互之間所有的拓撲關系表達出來，可以組成四個關系表，即表2-1，表2-2，表2-3和表2-4。圖2-15 空間數(shù)據(jù)的拓撲關系 上述關系也可以只用其中的部分表來表示，而其余關系則隱含其中，需要時再建立臨時關系表。例如表2-2對于網(wǎng)絡分析非常重要，而對于主要以面狀目標的管理系統(tǒng)來說則可以省略。 表2-1中，弧段前的負號表示面城中含有島。表2-3中每一弧段的左、右結(jié)點分別作為始結(jié)點和終結(jié)點。表2-1面域與弧

25、段的拓撲關系面 域弧 段P1a, b, c, -gP2b, d, fP3c, f, eP4g表2-2 結(jié)點與弧段的拓撲關系結(jié) 點弧 段Aa, c, eBa, d, bCd, e, fDb, f, cEg 表2-3 弧段與結(jié)點的拓撲關系弧 段結(jié) 點aA , BbB , DcD , AdB , CeC , AfC , DgE , E表2-4 弧段與面域的拓撲關系弧 段左 鄰 面右 鄰 面aP0P1bP2P1cP3P1dP0P2eP0P3fP3P2gP1點、線、面基本數(shù)據(jù)之間的關系，代表了空間實體之間的位置關系。分析點、線、面三種類型的數(shù)據(jù)，得出其可能存在的空間關系有以下幾種：1、 點點關系 點和點

26、之間的關系主要有兩點（通過某條線）是否相連，兩點之間的距離是多少？如城市中某兩個點之間可否有通路，距離是多少？這是在實際生活中常見的點和點之間的空間關系問題。2、 點線關系點和線的關系主要表現(xiàn)在點和線的關聯(lián)關系上。如點是否位于線上，點和線之間的距離等等。3、 點面關系點和面的關系主要表現(xiàn)在空間包含關系上。如某個村子是否位于某個縣內(nèi)？或某個縣共有多少個村子？4、 線線關系線和線是否鄰接、相交是線和線關系的主要表現(xiàn)形式。如河流和鐵路的相交，兩條公路是否通過某個點鄰接？5、 線面關系線和面的關系表現(xiàn)為線是否通過面或和面關聯(lián)或包含在面之內(nèi)？6、 面面關系面和面之間的關系主要表現(xiàn)為鄰接和包含的關系。 空

27、間數(shù)據(jù)的拓撲關系，對數(shù)據(jù)處理和空間分析具有重要的意義，因為： (1)根據(jù)拓撲關系，不需要利用坐標或距離，可以確定一種空間實體相對于另一種空間實體的位置關系。拓撲關系能清楚地反映實體之間的邏輯結(jié)構(gòu)關系，它比幾何數(shù)據(jù)有更大的穩(wěn)定性，不隨地圖投影而變化。 (2)利用拓撲關系有利于空間要素的查詢，例如某條鐵路通過哪些地區(qū)，某縣與哪些縣鄰接。又如分析某河流能為哪些地區(qū)的居民提供水源，某湖泊周圍的土地類型及對生物棲息環(huán)境作出評價等。 (3)可以根據(jù)拓撲關系重建地理實體。例如根據(jù)弧段構(gòu)建多邊形，實現(xiàn)道路的選取，進行最佳路徑的選擇等。 第四節(jié) 元數(shù)據(jù)信息社會的發(fā)展，導致社會各行各業(yè)對詳實、準確的各種數(shù)據(jù)的需求

28、量迅速增加以及數(shù)據(jù)庫的大量出現(xiàn)。用戶對不同類型數(shù)據(jù)的需求，要求數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容、格式、說明等符合一定的規(guī)范和標準，以利于數(shù)據(jù)的交換、更新、檢索、數(shù)據(jù)庫集成以及數(shù)據(jù)的二次開發(fā)利用等，而這一切都離不開元數(shù)據(jù)(Metadata)。對空間數(shù)據(jù)的有效生產(chǎn)和利用，要求空間數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標準化。應用于地學領域的數(shù)據(jù)庫不但要提供空間和屬性數(shù)據(jù)，還應該包括大量的引導信息以及由純數(shù)據(jù)得到的推理、分析和總結(jié)等，這些都是由空間數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)的。一、元數(shù)據(jù)概念與分類1、元數(shù)據(jù)概念“meta”是一希臘語詞根，意思是“改變”，“Metadata”一詞的原意是關于數(shù)據(jù)變化的描述。到目前為止，科學界仍沒有關于元數(shù)據(jù)的確切公認

29、的定義。但一般都認為元數(shù)據(jù)就是 “關于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”。元數(shù)據(jù)并不是一個新的概念。實際上，傳統(tǒng)的圖書館卡片、出版圖書的介紹、磁盤的標簽等都是元數(shù)據(jù)。紙質(zhì)地圖的元數(shù)據(jù)主要表現(xiàn)為地圖類型、地圖圖例、包括圖名、空間參照系統(tǒng)和圖廓坐標、地圖內(nèi)容說明、比例尺和精度、編制出版單位和日期或更新日期等。在這種形式下，元數(shù)據(jù)是可讀的，生產(chǎn)者和用戶之間容易交流，用戶可以很容易地確定地圖是否能夠滿足其應用需要。當?shù)貓D轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式后，數(shù)據(jù)的管理和應用均產(chǎn)生一些新的問題，例如：數(shù)據(jù)生產(chǎn)者需要管理和維護好海量數(shù)據(jù)，提高效率，且不受工作人員變動的影響；用戶缺乏查詢可用數(shù)據(jù)的方便快捷的途徑，缺少可用數(shù)據(jù)的技術文件信息（如數(shù)據(jù)的

30、來源、生產(chǎn)日期）；當數(shù)據(jù)格式對于應用而言可直接使用時，不知道如何理解和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)可以用來輔助地理空間數(shù)據(jù)，幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)者和用戶解決這些問題。元數(shù)據(jù)的主要作用可以歸納為如下幾個方面：（1）幫助數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位有效地管理和維護空間數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)文檔，并保證即使其主要工作人員退休或調(diào)離時，也不會失去對數(shù)據(jù)情況的了解；（2）提供有關數(shù)據(jù)生產(chǎn)單位數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(clearing house)及數(shù)據(jù)銷售等方面的信息，便于用戶查詢檢索地理空間數(shù)據(jù)；（3）提供通過網(wǎng)絡對數(shù)據(jù)進行查詢檢索的方法或途徑，以及與數(shù)據(jù)交換和傳輸有關的輔助信息；（4）幫助用戶了解數(shù)據(jù)，以便就數(shù)據(jù)是

31、否能滿足其需求作出正確的判斷；（5）提供有關信息，以便用戶處理和轉(zhuǎn)換有用的數(shù)據(jù)。由此也可以得出元數(shù)據(jù)的根本目的是促進數(shù)據(jù)集的高效利用，另個目的是為計算機輔助軟件工程(CASE)服務。 元數(shù)據(jù)的內(nèi)容主要包括對數(shù)據(jù)集的描述；對數(shù)據(jù)集中各數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)所有者及數(shù)據(jù)生產(chǎn)歷史等的說明；對數(shù)據(jù)質(zhì)量的描述，如數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、分辨率、源數(shù)據(jù)的比例尺等；對數(shù)據(jù)處理信息的說明，如量綱的轉(zhuǎn)換等；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的描述；對數(shù)據(jù)庫的更新、集成方法等的說明。 元數(shù)據(jù)的性質(zhì)：元數(shù)據(jù)是關于數(shù)據(jù)的描述性數(shù)據(jù)信息，它應盡可能多地反映數(shù)據(jù)集自身的特征規(guī)律，以便于用戶對數(shù)據(jù)集的準確、高效與充分的開發(fā)與利用

32、。不同領域的數(shù)據(jù)庫，其元數(shù)據(jù)的內(nèi)容會有很大差異。2、元數(shù)據(jù)的常用形式和類型元數(shù)據(jù)也是一種數(shù)據(jù)，在形式上與其他數(shù)據(jù)沒有區(qū)別，它可以以數(shù)據(jù)存在的任何一種形式存在。 元數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)形式是填寫了數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)生產(chǎn)工藝過程的文件卷宗，也可以是用戶手 冊。用戶手冊提供的簡潔的元數(shù)據(jù)容易閱讀，并且可以聯(lián)機查詢。更主要的形式是與元數(shù)據(jù)內(nèi)容標準相一致的數(shù)字形式。數(shù)字形式的元數(shù)據(jù)可以用多種方法建立、存儲和使用：最基本的方法是文本文件。文本文件易于傳輸給用戶，而不論用戶使用什么硬件和軟件。 元數(shù)據(jù)的另一種形式是用超文本鏈接標示語言(Hyper text Markup language，HTML)編寫的超文本文件。用戶可

33、以利用Netscape Navigator，Internet Explorer或Mosaic查閱元數(shù)據(jù)。 用通用標示語言(Standard for General Markup language，SGML)建立元數(shù)據(jù)。SGML提供一種有效的方法連接元數(shù)據(jù)元素。這種方法便于建立元數(shù)據(jù)索引和在空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡上查詢元數(shù)據(jù)，并且提供一種在元數(shù)據(jù)用戶間交換元數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)工具的方法。對元數(shù)據(jù)分類可以了解和更好地使用元數(shù)據(jù)。分類的原則不同，元數(shù)據(jù)的分類體系和內(nèi)容將會有很大的差異。下面列出了幾種不同的分類體系。（1)根據(jù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容分類造成元數(shù)據(jù)內(nèi)容差異的主要原因有兩個：其一，不同性質(zhì)、不同領域的

34、數(shù)據(jù)所需要的元數(shù)據(jù)內(nèi)容有差異；其二，為不同應用目的而建設的數(shù)據(jù)庫，其元數(shù)據(jù)內(nèi)容會有很大的差異。根據(jù)這兩個原因，可將元數(shù)據(jù)化分為三種類型：1)科研型元數(shù)據(jù) 其主要目標是幫助用戶獲取各種來源的數(shù)據(jù)及其相關信息，它不僅包括諸如數(shù)據(jù)源名稱、作者、主體內(nèi)容等傳統(tǒng)的、圖書管理式的元數(shù)據(jù)，還包括數(shù)據(jù)拓撲關系等。這類元數(shù)據(jù)的任務是幫助科研工作者高效獲取所需數(shù)據(jù)。2)評估型元數(shù)據(jù) 主要服務于數(shù)據(jù)利用的評價，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)最初收集情況、收集數(shù)據(jù)所用的儀器、數(shù)據(jù)獲取的方法和依據(jù)、數(shù)據(jù)處理過程和算法、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、采樣方法、數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)的可信度、數(shù)據(jù)潛在應用領域等。3)模型元數(shù)據(jù) 用于描述數(shù)據(jù)模型的元數(shù)據(jù)與描述數(shù)據(jù)的

35、元數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)上大致相同，其內(nèi)容包括：模型名稱、模型類型、建模過程、模型參數(shù)、邊界條件、作者、引用模型描述、建模使用軟件、模型輸出等。 （2)根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對象分類 根據(jù)元數(shù)據(jù)描述對象分類，可將元數(shù)據(jù)劃分為三種類型：1)數(shù)據(jù)層元數(shù)據(jù) 指描述數(shù)據(jù)集中每個數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括：日期郵戳(指最近更新日期)、位置戳(指示實體的物理地址)、量綱、注釋(如關于某項的說明見附錄)、誤差標識(可通過計算機消除)、縮略標識、存在問題標識(如數(shù)據(jù)缺失原因)、數(shù)據(jù)處理過程等。 2)屬性元數(shù)據(jù) 是關于屬性數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括為表達數(shù)據(jù)及其含義所建的數(shù)據(jù)字典、數(shù)據(jù)處理規(guī)則(協(xié)議)，如采樣說明、數(shù)據(jù)傳輸線路及代數(shù)編碼等

36、。 3)實體元數(shù)據(jù) 是描述整個數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)集區(qū)域采樣原則、數(shù)據(jù)庫有效期、數(shù)據(jù)時間跨度等。 （3)根據(jù)元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中的作用分類 根據(jù)元數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中所起的作用，可以將元數(shù)據(jù)分為兩種： 1)系統(tǒng)級別(Systemlevel)元數(shù)據(jù) 指用于實現(xiàn)文件系統(tǒng)特征或管理文件系統(tǒng)中數(shù) 據(jù)的信息，例如訪問數(shù)據(jù)的時間、數(shù)據(jù)的大小、在存儲級別中的當前位置、如何存儲數(shù)據(jù)塊以保證服務控制質(zhì)量等。 2)應用層(Applicationlevel)元數(shù)據(jù) 指有助于用戶查找、評估、訪問和管理數(shù)據(jù)等與數(shù)據(jù)用戶有關的信息，如：文本文件內(nèi)容的摘要信息、圖形快照、描述與其它數(shù)據(jù)文件相關關系的信息。它往往用于高層次的數(shù)據(jù)

37、管理，用戶通過它可以快速獲取合適的數(shù)據(jù)。 （4)根據(jù)元數(shù)據(jù)的作用分類 根據(jù)元數(shù)據(jù)的作用可以把元數(shù)據(jù)分為兩種類型： 1)說明元數(shù)據(jù) 是專為用戶使用數(shù)據(jù)服務的元數(shù)據(jù)，它一般用自然語言表達，如源數(shù)據(jù)覆蓋的空間范圍、源數(shù)據(jù)圖的投影方式及比例尺的大小、數(shù)據(jù)集說明文件等，這類元數(shù)據(jù)多為描述性信息，側(cè)重于數(shù)據(jù)庫的說明。2)控制元數(shù)據(jù) 是用于計算機操作流程控制的元數(shù)據(jù)，這類元數(shù)據(jù)由一定的關鍵詞和特定的句法來實現(xiàn)。其內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)存貯和檢索文件、檢索中與目標匹配方法、目標的檢索和顯示、分析查詢及查詢結(jié)果排列顯示、根據(jù)用戶要求修改數(shù)據(jù)庫中原有的內(nèi)部順序、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法、空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的集成、根據(jù)索引項把數(shù)據(jù)繪制

38、成圖、數(shù)據(jù)模型的建設和利用等。這類元數(shù)據(jù)主要是與數(shù)據(jù)庫操作有關的方法描述。二、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的概念和標準 1、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的概念 空間數(shù)據(jù)(Geospatial data)用于確定具有自然特征或者人工建筑特征的地理實體的地理位置、屬性及其邊界的信息；空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)指對于這些空間數(shù)據(jù)的描述或說明，主要包括以下方面： ·類型(Type) 在元數(shù)據(jù)標準中，數(shù)據(jù)類型指該數(shù)據(jù)能接收的值的類型； ·對象(Object) 對地理實體的部分或整體的數(shù)字表達； ·實體類型(Entity type) 對于具有相似地理特征的地理實體集合的定義和描述； ·點(Point) 用

39、于位置確定的0維地理對象； ·結(jié)點(Node) 拓撲連接兩個或多個鏈或環(huán)的一維對象； ·標識點(Label point) 顯示地圖或圖表時用于特征標識的參考點； ·線(Line) 一維對象的一般術語； ·線段(Line segment) 兩個點之間的直線段； ·線(String) 由相互連接的一系列線段組成的沒有分支線段的序列，線可以自身或與其它線相切； ·弧(Arc) 由數(shù)學表達式確定的點集組成的弧狀曲線； ·鏈(Link) 兩個結(jié)點之間的拓撲關聯(lián)； ·鏈環(huán)(Chain) 非相切線段或由結(jié)點區(qū)分的弧段構(gòu)成的有方向

40、無分支序列； ·環(huán)(Ring) 封閉狀不相切鏈環(huán)或弧段序列； ·多邊形(Polygon) 在二維平面中由封閉弧段包圍的區(qū)域；·外多邊形(Universe Polygon) 數(shù)據(jù)覆蓋區(qū)域內(nèi)最外則的多邊形，其面積是其它所有多邊形的面積之和； ·內(nèi)部區(qū)域(Interior area) 不包括其邊界的區(qū)域； ·格網(wǎng)(Grid) 組成一規(guī)則或近似規(guī)則的棋盤狀鑲嵌表面的格網(wǎng)集合，或者組成一規(guī)則或近似規(guī)則的棋盤狀鑲嵌表面的點集合； ·格網(wǎng)單元(Grid cell) 表示格網(wǎng)最小可分要素的二維對象 ·矢量(Vector) 有方向線的組合；

41、·柵格(Raster) 同一格網(wǎng)或數(shù)字影像的一個或多個疊加層； ·像元(Pixel) 二維圖形要素，它是數(shù)字影象最小要素； ·柵格對象(Raster object) 一個或多個影象或格網(wǎng)，每一個影象或格網(wǎng)表示一個數(shù)據(jù)層，各層之間相應的格網(wǎng)單元或像元一致且相互套準； ·圖形(Graph) 與預定義的限制規(guī)則一致的0維(如Node點)、一維(Link或Chain)和二維(T多邊形)有拓撲相關的對象集； ·數(shù)據(jù)層(Layer) 集成到一起的面域分布空間數(shù)據(jù)集，它用于表示一個主體中的實體，或者有一公共屬性或?qū)傩灾档目臻g對象的聯(lián)合(Association

42、)； ·層(Stratum) 在有序系統(tǒng)中數(shù)據(jù)層、級別或梯度序列； ·緯度(Latitude) 在中央經(jīng)線上度量，以角度單位度量離開赤道的距離； ·經(jīng)度(Longitude) 經(jīng)線面到格林尼治中央經(jīng)線面的角度距離； ·中央經(jīng)線(Meridian) 穿過地球兩極的地球的大圓圈； ·坐標(Ordinate) 在笛卡兒坐標系中沿平行于X軸和y軸測量的坐標值； ·投影(Projection) 將地球球面坐標中的空間特征(集)轉(zhuǎn)化到平面坐標體系時使用的數(shù)學轉(zhuǎn)化方法。 ·投影參數(shù)(Projection Parameters) 對數(shù)據(jù)集進

43、行投影操作時用于控制投影誤差、變形實際分布的參考特征。 ·地圖(Map) 空間現(xiàn)象的空間表征，通常以平面圖形表示； ·現(xiàn)象(Phenomenon) 事實、發(fā)生的事件、狀態(tài)等； ·分辨率(Resolution) 由涉及到或使用的測量工具或分析方法能區(qū)分開的兩個獨立測量或計算的值的最小差異； ·質(zhì)量(Quality) 數(shù)據(jù)符合一定使用要求的基本或獨特的性質(zhì)； ·詳述(Explicit) 由一對數(shù)或三個數(shù)分別直接描述水平位置和三維位置的方法； ·介質(zhì)(Media) 用于記錄、存貯或傳遞數(shù)據(jù)的物理設備； ·其它。 2、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)

44、的標準同物理、化學等學科使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型相比，空間數(shù)據(jù)是一種結(jié)構(gòu)比較復雜的數(shù)據(jù)類型。它既涉及到對于空間特征的描述，也涉及到對于屬性特征以及它們之間關系的描述；所以空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準的建立是項復雜的工作；并且由于種種原因，某些數(shù)據(jù)組織或數(shù)據(jù)用戶開發(fā)出來的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準很難為地學界所廣泛接受。但空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準的建立是空間數(shù)據(jù)標準化的前提和保證，只有建立起規(guī)范的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)才能有效利用空間數(shù)據(jù)。目前，空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)已形成了一些區(qū)域性或部門性的標準。表2-5列出了有關空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的幾個現(xiàn)有主要標準。美國聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會(Federal Geographical Data Committ

45、ee, FGDC)的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容標準的影響較大，該標準用于確定地學空間數(shù)據(jù)集的元數(shù)據(jù)內(nèi)容。該標準于1992年7月開始起草，于1994年7月8日，F(xiàn)GDC正式確認該標準。該標準將地學領域中應用的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)分為7個部分，它們是：數(shù)據(jù)標識信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、空間數(shù)據(jù)組織信息、空間參照系統(tǒng)信息、地理實體及屬性信息、數(shù)據(jù)傳播及共享信息和元數(shù)據(jù)參考信息。表2-5 空間元數(shù)據(jù)的幾個現(xiàn)有標準元數(shù)據(jù)標準名稱建立標準的組織 CSDGM地球空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)內(nèi)容標準FGDC，美國聯(lián)邦空間數(shù)據(jù)委員會 GDDD數(shù)據(jù)集描述方法MEGRIN，歐洲地圖事務組織 CGSB空間數(shù)據(jù)集描述CSC，加拿大標準委員會 CEN地學

46、信息一數(shù)據(jù)描述一元數(shù)據(jù)CENTC287 DIF目錄交換格式NASA ISO地理信息ISOTC211三、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取與管理 空間數(shù)據(jù)的地理特征(包括空間特征和屬性特征)要求對數(shù)據(jù)的各種操作，從數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)更新等方面應有一套面向地理對象的方法，相應的空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容及相關的操作也就具有了不同于其它種類數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的特點。 1、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取 空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取是個較復雜的過程，相對于基礎數(shù)據(jù)(Primary Data)的形成時 間，它的獲取可分為三個階段：數(shù)據(jù)收集前、數(shù)據(jù)收集中和數(shù)據(jù)收集后。對于模型元數(shù)據(jù)，這三個階段分別是模型形成前、模型形成中和模

47、型形成后。第一階段的元數(shù)據(jù)是根據(jù)要建設的數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容而設計的元數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括：普通元數(shù)據(jù)，如：數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)覆蓋范圍、使用儀器描述、數(shù)據(jù)變量表達、數(shù)據(jù)收集方法等；專指性元數(shù)據(jù)，即針對要收集的特定數(shù)據(jù)(如中國19501980年30年間的逐旬降水數(shù)據(jù))的元數(shù)據(jù)，內(nèi)容包括數(shù)據(jù)采樣方法、數(shù)據(jù)覆蓋的區(qū)域范圍、數(shù)據(jù)表達的內(nèi)容、數(shù)據(jù)時間、數(shù)據(jù)時間間隔、空間上數(shù)據(jù)的高度(或深度)、使用的儀器、數(shù)據(jù)潛在利用等。第二階段的元數(shù)據(jù)隨數(shù)據(jù)的形成同步產(chǎn)生，例如，在測量海洋要素數(shù)據(jù)時，測點的水平和垂直位置、深度、溫度、鹽度、流速、海流流向、表面風速、儀器設置等是同時得到的。第三階段的元數(shù)據(jù)是在上述數(shù)據(jù)收集到以后，根據(jù)需要

48、產(chǎn)生的，它們包括：數(shù)據(jù)處理過程描述、數(shù)據(jù)的利用情況、數(shù)據(jù)質(zhì)量評估、瀏覽文件的形成、拓撲關系、影像數(shù)據(jù)的指示體及指標、數(shù)據(jù)集大小、數(shù)據(jù)存放路徑等。 空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的獲取方法主要有五種：鍵盤輸入、關聯(lián)表、測量法、計算法和推理法。鍵盤輸入一般工作量大且易出錯，如有可能應盡量避免，但對某些元數(shù)據(jù)而言(如數(shù)據(jù)變量表達的內(nèi)容)只能由鍵盤輸入。關聯(lián)表方法是通過公共項(字段)從已存在的元數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)中獲取有關的元數(shù)據(jù)，例如，通過區(qū)域的名稱從數(shù)據(jù)庫中得到區(qū)域的空間位置坐標等，測量方法容易使用且出錯較少，如用全球定位系統(tǒng)(GPS)測量數(shù)據(jù)空間點的位置等。 計算法指由其它元數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)計算得到的元數(shù)據(jù)，例如，水平位置可

49、由儀器設置及時間計算得到，區(qū)域的面積可由多邊形拓撲關系計算出來，該方法一般用于獲取數(shù)量較大的元數(shù)據(jù)。推理方法指根據(jù)數(shù)據(jù)的特征獲取元數(shù)據(jù)。 在元數(shù)據(jù)獲取的不同階段，使用的方法也有差異。在第一階段主要是鍵入方法和關聯(lián)表方法；第二階段主要采樣測量方法；第三階段主要方法是計算和參考方法。 2、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的管理 空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)管理的理論和方法涉及到數(shù)據(jù)庫和元數(shù)據(jù)兩方面。由于元數(shù)據(jù)的內(nèi)容、形式的差異，元數(shù)據(jù)的管理與數(shù)據(jù)涉及的領域有關，它是通過建立在不同數(shù)據(jù)領域基礎上的元數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)實現(xiàn)的。 另外，全球信息源字典采用兩步實體關系模型(TwostagesEntityRelationshipModel)來管理元數(shù)據(jù)。四、空間數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)的應用 1