地質(zhì)礦產(chǎn)測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分析

楊婧 關(guān)鑫

摘 要：元數(shù)據(jù)是說明數(shù)據(jù)內(nèi)容、質(zhì)量、條件、查詢和其他有關(guān)特征的背景數(shù)據(jù)，在信息共享中有重要作用。本文重點(diǎn)介紹了地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和元數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞：：元數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫；分析測試

實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）、區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（PGD ）和全國巖石數(shù)據(jù)庫的逐步建立和應(yīng)用，使我國海量區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化管理和信息共享，并能靈活、高效、方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)檢索處理及成果圖示成為現(xiàn)實(shí)。然而，由于分析測試領(lǐng)域?qū)挻螅瑪?shù)據(jù)項(xiàng)目繁多，國內(nèi)外尚未制定出相應(yīng)的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，各系統(tǒng)和部門的實(shí)驗(yàn)室，大都依據(jù)本系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法建立 LIMS 系統(tǒng)，或開發(fā)只局限于本部門的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，本應(yīng)從全局方位客觀地分析實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的需求關(guān)系，未能從全社會(huì)共享的思維設(shè)計(jì)開發(fā)分析測試實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)庫，由此阻礙了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的進(jìn)一步應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享，使許多珍貴的數(shù)據(jù)資源難以有效地用于解決地質(zhì)、礦產(chǎn)、環(huán)境及農(nóng)業(yè)等方面問題。

因此，開展地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室分析測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)研究，建立分析測試數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)庫，它能為立足國內(nèi)，加強(qiáng)地質(zhì)勘查，解決礦產(chǎn)資源和能源供應(yīng)以及相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)研究，提供分析數(shù)據(jù)的互操作和信息共享。本項(xiàng)工作為中國地質(zhì)調(diào)查局研究項(xiàng)目的子課題之一，其研究目標(biāo)是：為了指導(dǎo)和規(guī)范地礦實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作，根據(jù)現(xiàn)行國土資源信息的有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在制定的地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，研究地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，為地質(zhì)調(diào)查實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的組織維護(hù)、數(shù)據(jù)檢索和數(shù)據(jù)交換提供技術(shù)基礎(chǔ)。

一、 地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)

元數(shù)據(jù)是使數(shù)據(jù)充分發(fā)揮作用的重要條件之一，可用于數(shù)據(jù)文檔的建立、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等，對(duì)于促進(jìn)數(shù)據(jù)的管理、使用和共享有重要的作用。如果沒有元數(shù)據(jù)，就不能有效地管理和使用原始數(shù)據(jù)。

新一輪地質(zhì)大調(diào)查，對(duì)實(shí)驗(yàn)測試工作提出了更新、更高、更快的要求。地質(zhì)大調(diào)查不僅承擔(dān)區(qū)域化探、地質(zhì)礦產(chǎn)預(yù)查與普查、大中比例尺區(qū)域地質(zhì)及厚覆蓋區(qū)多目標(biāo)地球化學(xué)調(diào)查任務(wù)，還要承擔(dān)海洋地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)、水資源環(huán)境的調(diào)查任務(wù)。因此，地質(zhì)大調(diào)查與原來的地質(zhì)工作相比較，已經(jīng)從單純的找礦向多元化方向發(fā)展，測試技術(shù)領(lǐng)域亦從單一的元素分析擴(kuò)大到多目標(biāo)的無機(jī)、有機(jī)、形態(tài)分析，其數(shù)據(jù)之繁多、類型之復(fù)雜，前所未有。有機(jī)地球化學(xué)研究和海洋地質(zhì)、生態(tài)環(huán)境地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)等都對(duì)分析測試數(shù)據(jù)管理提出了新要求。特別是開展全球地球化學(xué)填圖，要完成70 多種元素分析，需要進(jìn)行大批量樣品中的元素分析，并保證實(shí)驗(yàn)測試質(zhì)量。因此，地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室的分析測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要適應(yīng)多種數(shù)據(jù)集的要求，同時(shí)力求簡潔，便于操作和實(shí)施，主要數(shù)據(jù)元素被認(rèn)為是那些重要的、值得長期記錄和保存在可存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)庫的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的元素。為此，我們?cè)谠敿?xì)分析地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)已經(jīng)制定的《國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》和《國土資源信息核心元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》，研究制定地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。

本標(biāo)準(zhǔn)提供有關(guān)實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)、覆蓋范圍以及數(shù)據(jù)集的內(nèi)容、質(zhì)量、狀況和其他特性信息。它可用于分析數(shù)據(jù)采集、交換、處理和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，以及數(shù)據(jù)集編目、數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，并滿足新一輪地質(zhì)大調(diào)查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)共享要求。根據(jù)地礦實(shí)驗(yàn)室樣品的分析數(shù)據(jù)特征和需求進(jìn)行分類、組合，既要考慮標(biāo)準(zhǔn)的通用性，又要考慮不同實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)化要求，在建立通用的一級(jí)元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)行業(yè)數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)量大和用戶類型多的特點(diǎn)，建立二級(jí)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，以管理好這個(gè)數(shù)據(jù)庫群， 讓用戶更多、更快、更好、更容易地了解、掌握和使用這個(gè)數(shù)據(jù)庫，并和中國地質(zhì)科學(xué)數(shù)據(jù)網(wǎng)站點(diǎn)WDC的欄目相結(jié)合，便于今后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行維護(hù)。一級(jí)元數(shù)據(jù)的內(nèi)容由6個(gè)不重復(fù)使用的主要子集和2個(gè)可重復(fù)使用的次要子集內(nèi)容組成。

標(biāo)識(shí)信息：用于唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)集，包括數(shù)據(jù)集名稱、版本、語種、出版日期、覆蓋范圍、采集資料等信息。

數(shù)據(jù)質(zhì)量信息：關(guān)于數(shù)據(jù)集質(zhì)量的評(píng)價(jià)。提供有關(guān)數(shù)據(jù)采集項(xiàng)目名稱、數(shù)據(jù)志說明、質(zhì)量控制等方面信息。

描述信息：數(shù)據(jù)集的內(nèi)容描述。提供數(shù)據(jù)集摘要、開發(fā)目的、進(jìn)展情況、關(guān)鍵詞和參考文獻(xiàn)等信息。

發(fā)行信息：數(shù)據(jù)集的獲取信息。包括數(shù)據(jù)集發(fā)行單位、發(fā)行格式、網(wǎng)上發(fā)行地址等信息。

元數(shù)據(jù)參考信息：元數(shù)據(jù)的當(dāng)前信息和負(fù)責(zé)部門信息。包括元數(shù)據(jù)負(fù)責(zé)單位、作者、地址、編寫日期、最后修改日期等信息。

二、 地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

元數(shù)據(jù)管理的主要目標(biāo)是提高存取元數(shù)據(jù)和它所描述的數(shù)據(jù)集的能力。為了保證元數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完備性，由數(shù)據(jù)集的生產(chǎn)者來擔(dān)負(fù)元數(shù)據(jù)的建立工作。在元數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中，元數(shù)據(jù)的采集工作是由數(shù)據(jù)集生產(chǎn)者通過元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)子系統(tǒng)完成。當(dāng)有新的數(shù)據(jù)集產(chǎn)生后，數(shù)據(jù)集生產(chǎn)者可以依據(jù)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)集的各項(xiàng)特征信息逐個(gè)從數(shù)據(jù)集中總結(jié)提煉出來，輸入元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。所有特征元素內(nèi)容填寫完畢后，并且通過管理系統(tǒng)的邏輯檢查之后，就可以將該數(shù)據(jù)利用元數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)添加入庫。元數(shù)據(jù)庫是為保存和處理元數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)和建立的數(shù)據(jù)庫。元數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行方式和正常數(shù)據(jù)庫相同。

1.運(yùn)行環(huán)境。本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境要求在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行，通過WEB 方式將數(shù)據(jù)集生產(chǎn)者手中的元數(shù)據(jù)集中到元數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，并且通過元數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)為使用者提供查詢服務(wù)。使用者可以借助元數(shù)據(jù)深入的了解數(shù)據(jù)集的各項(xiàng)特征，最終通過元數(shù)據(jù)提供的獲取途徑取得該數(shù)據(jù)集。

2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。元數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用于編輯生成元數(shù)據(jù)信息，另外，元數(shù)據(jù)庫是元數(shù)據(jù)共享的信息源，元數(shù)據(jù)的管理工作還必須對(duì)元數(shù)據(jù)庫進(jìn)行日常維護(hù)，以保證元數(shù)據(jù)庫成為數(shù)據(jù)集共享的有效信息源，所以必須包括數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)查詢 、數(shù)據(jù)維護(hù)等內(nèi)容。

3.功能模塊

（1）數(shù)據(jù)提交。包括元數(shù)據(jù)＼ 數(shù)據(jù)集＼ 項(xiàng)目的提交。項(xiàng)目v的提交提供了批量數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫的功能。

（2）數(shù)據(jù)瀏覽。包括分類瀏覽、數(shù)據(jù)查詢。查詢方式簡便，組合查詢形式靈活，可以按相同項(xiàng)目的結(jié)果值大小排序查詢，用戶只須輸入分析項(xiàng)目名稱和選擇排序方式，就可查詢庫中數(shù)據(jù)集中該分析項(xiàng)目的分析結(jié)果，并按用戶要求的排序方式顯示信息。

（3）數(shù)據(jù)維護(hù)。包括用戶管理、新聞管理、訪問日志、項(xiàng)目管理。項(xiàng)目管理建立靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，如，針對(duì)各種分析測試類型，編輯常用的分析項(xiàng)目入庫，以此建立了不同分析類型與分析項(xiàng)目的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在進(jìn)行數(shù)據(jù)提交時(shí)，只需選擇分析測試類型，相關(guān)的分析項(xiàng)目就可調(diào)出，能大大提高分析項(xiàng)目數(shù)據(jù)提交的效率。另外一種方式是數(shù)據(jù)代碼表，它用于描述一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)中可能取值的長列表，它是一個(gè)靈活的枚舉類。使用代碼表不要求表中的元素都是已知的，可以有其他可能的取值，如，使用數(shù)據(jù)代碼表描述分析測試類型，用戶只需選擇列表項(xiàng)，即可錄入?yún)?shù)。

三、 結(jié) 語

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，元數(shù)據(jù)已成為信息服務(wù)和信息資源管理不可缺少的組成部分，是信息共享的前提和基礎(chǔ)。地礦實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已初具規(guī)模，利用地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)建立地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)庫，同時(shí)，開發(fā)地質(zhì)礦產(chǎn)分析測試元數(shù)據(jù)操作工具管理和利用元數(shù)據(jù)，在地礦行業(yè)推廣實(shí)施，搭建地礦分析測試數(shù)據(jù)共享平臺(tái)。

作者簡介：楊婧（1990-），女，助理工程師，現(xiàn)在遼寧省核工業(yè)地質(zhì)局241大隊(duì)工作。