本站原创[关 键 词 ]社会经济地理信息系统,元数据库,应用
地理信息系统（Geographic Information System简称GIS）作为一种空间信息处理与分析技术,以它为核心建立社会经济统计地理信息系统,实现了各专业统计数据基于时空框架的集成和整合,集成传统的统计数据管理和分析手段,并为统计数据资源的分析和综合开发利用提供了新的技术手段,在统计信息化建设中具有重要的作用.社会经济信息指一个地区或某个行政区域各政府部门所收集的各类反映地区经济发展和社会现状的数据库资源,其主要内容包括:地理与自然资源信息、人口信息、基本单位信息和宏观经济信息等.社会经济信息是实行科学决策和管理的一项重要参考,是认识区情、制定政策的重要依据.统计信息是社会经济信息的主体,将社会经济现象数量化,是人类深化对客观世界认识的重要途径,是进行科学决策和管理的重要依据,也是开展科学研究的重要素材.
一、社会经济地理信息系统中元数据的提出
在社会经济统计地理信息系统的搭建过程中,面临着海量信息资源、信息资源分布式存储、数据库异构化,统计数据多时段性等问题.将这些数据进行整合和集成,从而实现数据的共享是系统实现的关键.另外,由于统计指标体系复杂而多变,因此不同于一般的数据结构和数据内容相对稳定的管理信息系统,它必须有效管理不断扩展和变化的数据,而且能够自动适应数据的变化.元数据是为了使人和计算机更好地了解数据而抽象出来的对数据的描述.针对统计数据的特征,通过建立元数据库,不仅实现数据源的整合,还充分满足了系统的自适应性.
元数据是描述数据的数据.传统的图书馆卡片、出版图书的版权说明、磁盘的标签等都是元数据.在地理信息数据中,元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息.其内容主要包括：对数据集的描述,对数据集中各数据项、数据来源、数据所有者及数据序代（数据生产历史）等的说明；对数据质量的描述,如数据精度、数据的逻辑一致性、数据完整性、分辨率、元数据的比例尺等；对数据处理信息的说明,如量纲的转换等；对数据转换方法的描述；对数据库的更新、集成等的说明.
二、元数据库的作用
纸质地图中,元数据主要表现为地图类型、地图图例,包括图名、空间参照系和图廓坐标、地图内容说明、比例尺和精度、编制出版单位和日期及更新日期、销售信息等.在这种形式下,元数据是可读的,生产者和用户之间容易交流,用户通过它可以非常容易地确定该书或地图是否能够满足其应用的需要.社会经济地理信息系统中元数据的主要作用有四个：
1.数据分析需要.地理空间数据分析是地理信息系统有别于其他信息系统的功能,数据分析的每一个过程都要有地理空间元数据的支持.如在叠置分析中,首先系统获取要分析的地理空间数据的坐标体系、空间位置等信息以便将数据显示到一起；然后获取数据的空间信息,将相应的空间特征合并到一起；接下来获取属性数据的结构信息,把相应的属性合并到一起；最后通过数据的结构信息把分析结果存储到新的数据中.
2.系统完整性和可扩展性需求.面向对象的地理信息系统的目标之一是把客观世界中的地理过程或特征表现为类的例子,过程的复杂性导致“类的类”结构.为保证对数据的处理应该获得数据结构静态信息和系统运行中临时形成的面向对象数据结构和系统结构的动态信息,即数据和系统的元数据.开放地理信息系统的特点之一是功能的可扩充性,运行添加的功能块必须获取该模块对特殊地理空间元数据和因该模块的添加引起的系统运转和数据处理过程中系统动态信息.
3.浏览查错功能需求.对数据集空间和属性特征浏览时GIS需要解译数据结构及具体内容,而这些信息是以元数据来表达的.在查错时使用地理空间元数据和系统动态信息有助于检测数据处理及系统运行状态.
4.程序生成.如果允许访问元数据,则可以利用关于结构的信息自动生成可实现某些特殊功能的程序,如数据库查询的优化处理等.
三、元数据管理功能的实现
目前,元数据管理主要有两种方式：一种是创建一个专门的元数据库或目录,这种方式被称为“数字图书馆”；另一种是建立分布式的元数据仓库,并用网关服务器将它们连接起来,这种方式被称为“数据交换中心”.在本系统中,采用“数字图书馆”的形式,建立专门的元数据库.将地理空间元数据信息进行分类和规划,确定各元数据项的类型和长度,并建立相应的地理空间元数据库；利用各种编程工具实现地理空间元数据管理系统,完成对地理空间元数据信息的增、删、改、查、打印预览、输入输出等功能；通过元数据库加速对数据库系统的查询和检索；通过元数据库对系统数据库进行修改和调整.
四、社会经济统计信息元数据的逻辑设计
通常海量的社会经济统计信息按照专题组成专题数据库,如人口数据库、宏观经济数据库、基本单位数据库等.这些专题数据库的结构有着极大的相似性：横向上看,每个数据的取值都可以由 （时间、 空间、指标）三元组来唯一确定F等于f(X,Y,Z)；纵向上看,各专题数据库可以分为服务器、数据源、数据库、数据表、字段五个层次.因此,社会经济统计信息元数据不仅要描述时间、空间、指标等横向属性,而且要存储服务器、数据源、数据库,数据表,字段等纵向属性.服务器元数据、数据源元数据、数据库元数据记录了数据表的物理位置；数据表元数据记录了社会经济统计数据时间、空间、指标等信息；逻辑分类元数据、数据目录元数据记录了社会经济统计数据的逻辑关系,通过数据目录与表关系元数据将逻辑分类与数据表联系起来；时间元数据记录了所有的时间信息.这样,用户在查询数据时不需要知道数据表物理位置,只需要在逻辑分类 （如人口数据库、 宏观经济数据库、基本单位数据库等）下的各个专题即数据目录 （如人口、 财政、工业等）中查找感兴趣的指标.
总之,统计数据不仅数据量大,而且内容庞杂,元数据正是用来有效描述这些复杂信息的数据,帮助用户更好地理解、获取据仓库中的数据,也可以帮助管理员更好地管理数据.元数据通过对数据来源、 内容、 时间、 范围等属性的准确描述, 便于数据正确利用；通过对相关分析结果的描述（如相关的标准、指标体系）,促进数据的有效管理和高效利用.□
(编辑/穆杨)