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Internet/Intranet的飞速发展给地理信息系统提供了广阔平台,XML(eXtensible Markup Language,可扩展标记语言)则已经成为Internet/Intranet环境上的数据表达的事实标准,而基于Internet的GIS(WEBGIS)发展已经成为趋势,因此如何有效利用XML来表达地理信息系统元数据标准就成为重要的课题。地理信息系统需要处理海量的数据,而海量数据与元数据库仍存在于占主导地位的关系数据库(Relational Data Base)中,因此如何在RDB与XML之间架起数据交换和数据操作的桥梁就成为地理信息系统在Internet/Intranet上实现信息化的过程中迫切需要解决的课题之一。 针对这两个课题,本文在国内外已有研究成果的基础上,深入研究和设计实现了Internet环境下的基于XML_Schema的地理信息元数据管理系统。主要工作和创新点有: 1) 地理信息核心元数据的XML_Schema表达 地理信息系统元数据采用文本方式或者SGML表达,已经证明具有很大的局限性和复杂性,本文分析了地理信息元数据的XML表达方式和基于树创建XML_Schema的复杂性和困难性,提出了利用UML技术形成XML_Schema词汇表、数据类型及结构,完整准确的表达了国家地理信息元数据标准,并形成了一份XML_Schema文档。 2) 保留语义约束的XML和RDB双向静态数据转换技术 现有研究大多采用DTD(Document Type Definition),文档类型定义)作为XML的模式描述语言,并且在模式映射过程中丢失语义约束,本文深入分析了XML_Schema、关系模式的语义约束特征及基于有向树的DTD到一般关系模式的映射算法,采用基于正则树的XML形式化描述方法以及基于有向图的一般关系模式表示方法,研究了扩展E-R模型、XML_Schema到一般关系模式的映射算法、具体关系模式生成算法、XML_Schema映射模板模型、完整性约束映射算法,实现了保留语义约束的XML_Schema与关系模式的双向模式映射算法,完成了XML与RDB的双向数据转换,较好的解决了XML与RDB在静态数据转换层面的数据集成问题,可有效满足大量RDB数据面向XML发布以及与日俱增的XML数据存入RDB的应用需求。 3) 基于XML_Schema的地理信息元数据管理系统 最后,在上述研究工作的基础上,开发了一个基于Internet的地理信息系统元数据管理原型系统,对本文的研究思路和算法进行并通过了验证。