基础地理信息元数据批量制作方法研究

杨梦梅，黄 波，谢三五，曹利侠，朱仁义

（1.自然资源部第一地理信息制图院，陕西 西安 710054）

元数据是指关于数据的数据，用以描述数据的内容、特征、制作过程等多样信息[1]。现代测绘生产的产品均有对应的元数据附件。在测绘软硬件技术飞速发展的新形势下，重大测绘项目众多，各类成果数据的数据体量也呈几何级增长，以往边作业边记录元数据相关信息的方式已无法满足需要，且该方式难免由于人为因素产生一些质量缺陷。针对这些问题，目前已有一些学者进行了元数据计算机辅助制作的研究[2]，解决了大部分耗费人力的工作，但大多只实现了数据范围、数据属性信息的自动记录，未实现元数据记录项的全覆盖。本文从信息覆盖度和功能适应性出发，制定解决方案，进行技术研发并制作元数据系统，开展生产试验验证，并分析成果质量和制作效率。

1 批量制作技术路线

元数据记录的信息一般分为固定内容（如制作单位等）、数据信息（如坐标范围等）、生产信息（如检查者等）3类。元数据制作可通过设置模板、采集成果数据基本信息[3]、收集生产过程信息、自动匹配填写等步骤实现。具体技术方案如图1所示。

图1 总体技术路线

2 关键技术

2.1 完整的信息获取

元数据的内容涉及成果数据坐标等空间信息和分辨率等属性信息。要实现元数据内容的完全填写，需对这些信息进行最大程度地全面提取。具体实践时，利用ArcObject组件库的众多接口来实现计算机程序的自动提取，如在提取标准分幅产品的角点坐标记录时，首先根据数据的标准图号计算一套理论角点坐标值，然后读取成果数据，获取其数据有效范围，作为真实角点坐标值。通过两套坐标值来满足不同项目对于坐标记录方式的要求。

2.2 可配置的对应填写

项目的多样性导致元数据的内容要求不尽相同。因此，在实际开发中，需要设计一套可配置体系，使用户可自定义进行信息的对应填入，方便用户操作，提高了软件的可扩展性和灵活性。在程序设计时，将提取的信息项名称和元数据的内容名称进行列表可视化，使用自定义对照的形式，完成名称匹配，并对匹配方案实现本地存储，随时调用。

3 软件实现

3.1 软件总体设计

本文根据总体技术路线，开发对应软件系统来实现元数据的自动制作。软件开发采用ArcEngine嵌入式组件库[4]和Office二次开发组件，ArcEngine主要提供空间数据的读取接口，Office二次开发组件则提供对于Word、Excel等格式文档的读写接口。软件为独立应用程序形式，设计为交互式操作模式。根据元数据的制作业务流程和需求，软件分为模板管理、信息准备、元数据制作、图历簿制作、信息提取5个模块，实现完整的元数据/图历簿的自动制作。软件总体功能框架如图2所示。

图2 总体功能框架设计

3.2 模板管理模块

由于具体生产项目的不同，元数据的内容差异较大。软件以模板为单元进行区分管理，设计了新建模板、修改模板、管理模板等功能，在元数据批量制作前，先行完成模板制作。

3.3 信息准备模块

1）从数据获取信息。测绘成果数据包含了丰富的空间和属性信息，很多信息均能与元数据的内容对应。该功能可获取的信息项如表1所示。

表1 从数据获取的信息项

2）其他信息内容。根据图号获取标准坐标，根据空间格式的接合表获取数据接边情况等，用于补充元数据所需的一些信息。

3.4 元数据制作模块

元数据一般分为常规文本格式（xls、Access等）和ArcGIS MDB数据库格式。对元数据进行信息写入时的工作流程是一致的，即首先批量生成空元数据，再根据前期准备好的信息表进行匹配填入，最后填入一些统一的内容。

1）按图号生成初始元数据。根据文本或shape格式的接合表，读取图号字段，再依据指定的模板批量按图幅生成初始元数据。

2）信息填入。该元数据软件在前期已得到一些所需信息的列表，现将信息通过字段对应的方式填入元数据中。该功能可列出信息列表和元数据的所有字段，用户自行选择对应的匹配方式，软件将根据图号填入内容。该功能的实现界面如图3所示。

图3 信息填入界面

3.5 图历簿制作模块

图历簿一般为Office Word格式，制作工作流程与元数据基本一致。其区别在于，图历簿的信息填入是用户指定对应的单元格；图历簿需要填写一个封面信息。该模块设计了相应功能来完成填写。

3.6 信息提取模块

该模块包括批量提取元数据、图历簿的指定内容和提取元数据的模板结构两个部分。信息提取可用于附件成果的质量检查。

4 应用试验

本文利用研发的软件，结合陕西省1∶1万基础地理信息更新工程、地理国情监测正射影像生产两个典型案例进行实验和效率分析。本文利用该软件参与了完整的产品生产，并对各工序进行了时间效率统计，具体如表2所示，可以看出，传统按图幅进行人工生产的方式，需逐内容逐一获取、效率低下；而软件通过信息整合和批量化匹配填写的方式极大地提高了效率。

表2 元数据填写效率对比/h

5 结语

本文通过分析元数据内容的特征，提出了自动制作的技术路线；并通过多个测绘应用项目实践进行了验证。该软件能很好地提高生产成果附件的生产效率，降低人工参与生产的出错率，保障成果质量，节省生产成本。软件功能具有较灵活的通用性，适用于常见格式的元数据和图历簿制作，能很好地服务于各生产项目。