基礎地理信息元數據批量制作方法研究

楊夢梅，黃 波，謝三五，曹利俠，朱仁義

（1.自然資源部第一地理信息制圖院，陜西 西安 710054）

元數據是指關于數據的數據，用以描述數據的內容、特征、制作過程等多樣信息[1]。現代測繪生產的產品均有對應的元數據附件。在測繪軟硬件技術飛速發展的新形勢下，重大測繪項目眾多，各類成果數據的數據體量也呈幾何級增長，以往邊作業邊記錄元數據相關信息的方式已無法滿足需要，且該方式難免由于人為因素產生一些質量缺陷。針對這些問題，目前已有一些學者進行了元數據計算機輔助制作的研究[2]，解決了大部分耗費人力的工作，但大多只實現了數據范圍、數據屬性信息的自動記錄，未實現元數據記錄項的全覆蓋。本文從信息覆蓋度和功能適應性出發，制定解決方案，進行技術研發并制作元數據系統，開展生產試驗驗證，并分析成果質量和制作效率。

1 批量制作技術路線

元數據記錄的信息一般分為固定內容（如制作單位等）、數據信息（如坐標范圍等）、生產信息（如檢查者等）3類。元數據制作可通過設置模板、采集成果數據基本信息[3]、收集生產過程信息、自動匹配填寫等步驟實現。具體技術方案如圖1所示。

圖1 總體技術路線

2 關鍵技術

2.1 完整的信息獲取

元數據的內容涉及成果數據坐標等空間信息和分辨率等屬性信息。要實現元數據內容的完全填寫，需對這些信息進行最大程度地全面提取。具體實踐時，利用ArcObject組件庫的眾多接口來實現計算機程序的自動提取，如在提取標準分幅產品的角點坐標記錄時，首先根據數據的標準圖號計算一套理論角點坐標值，然后讀取成果數據，獲取其數據有效范圍，作為真實角點坐標值。通過兩套坐標值來滿足不同項目對于坐標記錄方式的要求。

2.2 可配置的對應填寫

項目的多樣性導致元數據的內容要求不盡相同。因此，在實際開發中，需要設計一套可配置體系，使用戶可自定義進行信息的對應填入，方便用戶操作，提高了軟件的可擴展性和靈活性。在程序設計時，將提取的信息項名稱和元數據的內容名稱進行列表可視化，使用自定義對照的形式，完成名稱匹配，并對匹配方案實現本地存儲，隨時調用。

3 軟件實現

3.1 軟件總體設計

本文根據總體技術路線，開發對應軟件系統來實現元數據的自動制作。軟件開發采用ArcEngine嵌入式組件庫[4]和Office二次開發組件，ArcEngine主要提供空間數據的讀取接口，Office二次開發組件則提供對于Word、Excel等格式文檔的讀寫接口。軟件為獨立應用程序形式，設計為交互式操作模式。根據元數據的制作業務流程和需求，軟件分為模板管理、信息準備、元數據制作、圖歷簿制作、信息提取5個模塊，實現完整的元數據/圖歷簿的自動制作。軟件總體功能框架如圖2所示。

圖2 總體功能框架設計

3.2 模板管理模塊

由于具體生產項目的不同，元數據的內容差異較大。軟件以模板為單元進行區分管理，設計了新建模板、修改模板、管理模板等功能，在元數據批量制作前，先行完成模板制作。

3.3 信息準備模塊

1）從數據獲取信息。測繪成果數據包含了豐富的空間和屬性信息，很多信息均能與元數據的內容對應。該功能可獲取的信息項如表1所示。

表1 從數據獲取的信息項

2）其他信息內容。根據圖號獲取標準坐標，根據空間格式的接合表獲取數據接邊情況等，用于補充元數據所需的一些信息。

3.4 元數據制作模塊

元數據一般分為常規文本格式（xls、Access等）和ArcGIS MDB數據庫格式。對元數據進行信息寫入時的工作流程是一致的，即首先批量生成空元數據，再根據前期準備好的信息表進行匹配填入，最后填入一些統一的內容。

1）按圖號生成初始元數據。根據文本或shape格式的接合表，讀取圖號字段，再依據指定的模板批量按圖幅生成初始元數據。

2）信息填入。該元數據軟件在前期已得到一些所需信息的列表，現將信息通過字段對應的方式填入元數據中。該功能可列出信息列表和元數據的所有字段，用戶自行選擇對應的匹配方式，軟件將根據圖號填入內容。該功能的實現界面如圖3所示。

圖3 信息填入界面

3.5 圖歷簿制作模塊

圖歷簿一般為Office Word格式，制作工作流程與元數據基本一致。其區別在于，圖歷簿的信息填入是用戶指定對應的單元格；圖歷簿需要填寫一個封面信息。該模塊設計了相應功能來完成填寫。

3.6 信息提取模塊

該模塊包括批量提取元數據、圖歷簿的指定內容和提取元數據的模板結構兩個部分。信息提取可用于附件成果的質量檢查。

4 應用試驗

本文利用研發的軟件，結合陜西省1∶1萬基礎地理信息更新工程、地理國情監測正射影像生產兩個典型案例進行實驗和效率分析。本文利用該軟件參與了完整的產品生產，并對各工序進行了時間效率統計，具體如表2所示，可以看出，傳統按圖幅進行人工生產的方式，需逐內容逐一獲取、效率低下；而軟件通過信息整合和批量化匹配填寫的方式極大地提高了效率。

表2 元數據填寫效率對比/h

5 結語

本文通過分析元數據內容的特征，提出了自動制作的技術路線；并通過多個測繪應用項目實踐進行了驗證。該軟件能很好地提高生產成果附件的生產效率，降低人工參與生產的出錯率，保障成果質量，節省生產成本。軟件功能具有較靈活的通用性，適用于常見格式的元數據和圖歷簿制作，能很好地服務于各生產項目。