随着网络技术的发展和数据资源的数字化进程,元数据作为揭示资源内容和对其进行有效组织的手段,在数据交换与共享中发挥着越来越重要的作用。本文的目的是研究元数据的设计方法,主要对多层资源集合、资源对象元数据和元数据统一组织方案进行研究。本文首先概述了元数据研究的国内外现状,指出元数据技术的发展趋势和国内元数据标准建设中迫切需要解决的问题,并研究了用于数据资源描述与组织的元数据理论,及元数据设计中的几种重要技术:都柏林核心元数据、资源集合元数据、元数据模块化分析方法以及元数据统一组织框架。然后,本文分别对资源集合、对象元数据,以及元数据统一组织方案的设计思路与方法进行了研究。研究了数据资源一般描述、长期保存和质量评价三方面的元数据内容;对Michael Heaney提出的“集合分析模型”进行了改进,以揭示多层资源集合特征;并对基于Zcollection的元数据统一组织方案进行可行性分析,以利用其灵活的结构对上述两种描述型元数据进行统一组织。最后,本文分析了工业数据资源的特点和划分组织方式,并针对这一类应用范围广泛但缺少有效共享途径的数据资源,进行了资源集合、对象元数据内容的实际设计,并参考Zcollection设计了Z39.50环境下对资源集合、对象元数据进行统一组织的元数据功能方案,即本领域Z39.50规范。