对国土资源信息标准化有关问题的几点认识
来源:资源网 更新时间:2012-04-14

 
    一、总体指导标准及其在国土资源信息标准体系中的作用

    1.国土资源信息总体指导标准的内容

    总体指导标准是一组从总体上指导国土资源信息标准制定的标准。其内容涉及相应标准化的总体需求、标准体系的框架结构、使用的术语、标准制定与应用的原则等。国土资源信息标准化的总体指导标准包括:国土资源信息标准参考模型、国土资源信息化通用术语、专用标准指南、一致性与测试、标准质量控制指南等标准。

    国土资源信息标准参考模型阐述标准化的总体需求、标准的组成、结构及相互关系以及标准制定与应用的基本原则,是国土资源信息标准化的框架。图 1 是国土资源信息化标准体系的构成框架。
    在国土资源信息标准化工作中,需要对相关标准所涉及的概念、术语进行规范化定义。国土资源信息化通用术语标准主要阐述选择术语的原则与条件以及国土资源信息系列标准所涉及的公共术语,其作用是从概念上保证系列标准的一致。

    专用标准指南阐述应用相关通用标准特别是国土资源信息跨行业的通用标准制定专用标准应遵循的规则与方法,包括专用标准的目的、与基础标准的关系、内容、与基础标准的一致性要求以及专用标准的制定(将作为一个单独的题目在本文中阐述)。

    一致性与测试是和专用标准指南配套使用的标准,用于设计判断专用标准与基础标准的一致性程度的一致性条款。作为基础标准的通用标准都应包括一致性与测试条款,以实现基础标准对专用标准的控制与制约作用。标准质量控制指南提出系列标准之间在参考模型、术语、一致性测试、建模方法与表示、标准之间的关系、专用标准以及文档格式等方面的一致性要求,为确定系列标准是否满足一致性要求规定检查内容与报告格式,目的是保证标准的协调。

    必要时,在总体指导标准中,也可规定与制定标准有关的技术方法,如 ISO 19100 系列标准的总体指导标准就规定采用通用建模语言 UML 的专用标准作为该系列标准模型的建立与表示语言标准。

    2 、总体指导标准的地位与作用

    2.1 总体指导标准是现代信息标准体系不可缺少的组成部分

    标准的作用主要体现在每个采用分布式采集数据方式的全国性数据库建设能够遵循统一的标准。按原地矿部数据库建设开始算起,二十多年来,在地学信息的标准化方面制定了许多不同层次(国标、部标、项目等)的信息标准。这些标准在地矿领域全国范围的数据库建设中起到了重要的统一作用。但是,这些标准通常作为科研项目进行研究、起草,一旦批准立项,整个工作基本上只围绕着标准本身的内容进行,很少顾及与同一体系内的其他相关标准的关系,导致标准之间各自独立,出现多个同类数据库却遵循不同标准的现象。

    随着技术发展与应用的深入,信息化已呈现出多方面综合的特点。一方面国土资源信息化已从解决某个方面的问题如数据处理,发展到解决从数据采集、管理、分析处理、成果的表示直至信息服务的全过程信息化的问题;另一方面,应用 GIS 对地理、地质、地球物理、地球化学、遥感、环境、土地等多源地学信息进行管理与综合分析解决资源(土地资源、矿产资源、海洋资源等)利用、评价、灾害的预测、评价与防治等问题越来越普遍。信息化的上述特点决定相应的标准化也同样具有综合化的特点,即要解决从信息采集到信息服务整个过程以及实现对多学科的地学空间信息进行集成管理和综合应用的标准化问题。

    显而易见,原有的标准化方法很难满足对国土资源信息的综合与集成的需要。虽然每个数据库都是根据标准建立的,但由于标准之间缺乏协调,因此所建数据库之间很难集成与综合。就是说满足这样的标准化需求孤立的单个标准是无能为力的。应采用现代标准化方法,即系统工程的方法,研究标准化的对象及相互关系,形成相互协调,能在整体上达到最佳效益的系列标准。如前所述,国土资源信息标准化的总体需求、涉及的概念、标准的组成与相互关系等是国土资源信息总体指导标准的重要内容。这些标准虽不是国土资源信息的采集、处理、管理、表达、交换与服务所要执行的具体标准,但是却是一组不可缺少的标准,是国土资源信息标准制定与协调的基础。总体指导标准是满足新形势下的信息化需求的标准体系的重要组成部分。

    2.2 总体指导标准的作用与地位

    总体指导标准的作用正如其名称所言,从总体上指导、协调,目的是使国土资源信息标准化采用一致原则与方法,使制定的系列标准整体效益最佳。

    图 2 示意说明 5个国土资源信息总体指导标准对国土资源信息系列标准的作用。参考模型与术语规定整个系列标准的内容、结构以及概念等。专用标准指南和一致性与测试 2个标准为应用国土资源信息系列标准特别是跨行业的通用标准制定既满足具体应用需求又与通用标准保持一致的专用标准的原则和方法。而标准质量控制指南旨在协调国土资源信息系列标准之间的关系,使其保持协调一致。

 

 

    国土资源信息的总体指导标准作为总体标准已经写在《国土资源信息化标准化指南》中,《国土资源信息标准参考模型》的研究也已结束,但多数总体指导标准(如国土资源信息化通用术语、专用标准指南等)还没有制定。需要抓紧完善使其尽快发挥指导协调的作用。

    二、国土资源信息标准体系与针对特定任务的标准体系的关系

    1.国土资源信息标准体系与针对特定任务的标准体系

    根据 GB /T 13016-91《标准体系表编制原则和要求》,标准体系指一定范围内的标准按其内在联系形成的科学的有机整体。国土资源信息标准体系是在跨行业(土地、地矿、海洋与测绘)的范围内,以实现国土资源信息化为目标,将涉及的所有标准按其作用的范围、相互关系组成的具有层次结构、相互协调补充、密切配合的全面成套标准。

    针对特定任务的标准体系是为满足某项具体任务的需求而形成的标准按其内在联系形成的科学的有机整体。它与国土资源信息标准体系的区别主要是范围不同,局限于“特定”任务。当然这样的任务需要成套相互配合的标准。国土资源数据产品的生产、国土资源调查、评价、政务管理(又称电子政务)及社会化服务等主流程的信息化等都是这类“特定任务”的典型实例。实现数据产品生产的信息化和主流程信息化的共同特点是涉及信息的采集、管理、处理、解释、成果表达及服务(包括可视化输出)等全过程所需的全部标准。为了有效的实现上述全过程的信息化,这些应用在不同阶段的标准之间需要相互衔接、补充和协调,形成整体效益最佳的配套标准。

    2.二者之间的关系

    国土资源信息化标准体系的确定采用从上至下及从下至上相结合的方法,分析国土资源信息化的共性特征。首先将属于跨行业的全局性的标准化问题提出来,确定跨行业的通用标准,然后确定相关行业的标准体系。行业标准体系通常由行业通用标准(体系)、专业通用标准、门类通用标准及底层标准组成。如上所述,列在国土资源信息化标准体系中的标准大多数应是表达存在于若干种标准化对象间所共有的公共特征的标准。

    与国土资源信息化相关的特定任务标准体系通常以任务为中心,以完成任务的过程为主线组成功能归口型或序列型标准体系。

    国土资源信息化标准体系与国土资源数据产品的生产和主流程信息化等特定任务的标准体系之间的关系具体表现在下述三个方面:

    ● 国土资源信息化有关的特定任务标准体系所需的标准大部分应被国土资源信息化标准体系覆盖。这是由于前者不是孤立的,是在国土资源信息化的范围内进行的,而国土资源信息化标准体系又是在整个国土资源信息化范围内的全面成套标准;

    ● 国土资源信息化有关的特定任务标准体系的完善尚需某些标准或个性标准进行补充。既然是特定任务,必定涉及直接表达一种标准化对象(产品或系列产品、过程、服务或管理)的个性特征的标准即个性标准。因此,构成一个完善的特定任务标准体系,除从相关的标准体系中选取现存标准外,还需制定所需的个性标准进行补充。由国家标准化管理委员会和国务院信息化工作办公室联合发布的《电子政务标准化指南》中提出的电子政务标准体系就是实例。除采用的大量现存标准外,体系中还提出了若干需要新制定的标准,如电子政务业务流程设计方法通用指南、电子公文交换处理规范等;

    ● 如果国土资源信息化有关的特定任务标准体系所提出、制定的新标准(即没有包括在国土资源信息化标准体系内的标准)对国土资源信息化标准体系的进一步完善有意义,则应将其纳入国土资源信息化标准体系。这实际上体现了二者相辅相成的关系。

    图 3 是二者关系的示意图。国土资源信息化相关特定任务标准体系是由信息的采集、处理、管理、表达及服务各阶段所需的全部标准按序列型结构组成的。虚线表示这些标准之间需要协调配合。标准体系的每一部分都可能与国土资源信息化标准体系有关,之间的关系是相辅相成的。

 

 


    三、依据基础标准制定专用标准的方法在国土资源信息标准化中的地位和作用

    1.基础标准与专用标准

    根据掌握的资料,用在标准文本中的专用标准的概念最早出现在 1990 年由 ISO / IEC JTC1 联合技术委员会(信息技术)以技术报告的形式所发表的ISO / IEC TR 10000—1 : 1990《信息技术国际专用标准的框架和分类方法》中。 1998 年 11 月发表了第四修订版。是针对当时已被广为熟悉,但缺乏严格定义的“开放系统”概念,其目的是解决组成部分之间具有高度的互操作性和可分解性的IT系统的规范问题。 ISO TC211 国际地理信息标准化技术委员会为满足地理信息互操作的需要,在 ISO / IEC TR 10000—l : 1990 的基础上制定了ISO 19106 ( DIS )《地理信息专用标准》。该标准规定了应用 ISO 19100 系列标准并与其保持一致的原则和方法。

    基础标准是可以作为构建专用标准或专用标准组成部分的标准,通常是通用标准。许多通用标准是规则性标准或是由许多可选项组成的标准。在应用这些标准时,大多数情况并不需要它们的全部内容,选择其中的一部分即可满足应用的要求。这些规则性或由许多可选项组成的标准就是基础标准,而为满足特定应用要求所选出的内容也可制定成单独的标准,这样的标准称为专用标准。严格地说,专用标准是为满足特定应用所需的一个或多个基础标准或基础标准的子集以及从这些基础标准中所选的章、类、可选项和参数的集合。 ISO 19115( FDIS )《地理信息元数据》标准是典型的基础标准。根据它所制定的 TD/T1016—2003《国土资源信息核心元数据》标准可看成为前者的专用标准。图 4 、图 5 是两种构成专用标准的示例,可以帮助理解专用标准的概念。

 

 

 

 

 


    2.依据基础标准制定专用标准的方法在国土资源信息标准化中的地位和作用

    以通用标准作为基础标准,制定与基础标准保持一致的专用标准的方法在国土资源信息领域的地位和作用可以用一句话概括,即一普遍,二重要。说其普遍指可以采用这种方法在相关国家标准和国际标准的基础上制定国土资源信息跨行业的通用标准,同时,也可以采用这种方法在国土资源信息跨行业通用标准的基础上,制定较低层次的国土资源信息标准。说其重要是指采用该方法不仅有助于与国际标准接轨,与相关国家标准保持一致,更重要的是,这种方法从标准的角度,为解决跨领域数据的集成与共享提供了一条有效途径。

    在国土资源信息标准参考模型中提出的国土资源信息跨行业通用标准分为五类:数据描述类标准、数据产品与生产类标准、数据管理类标准、应用系统建设类标准以及信息服务类标准。这些标准都可能成为制定具体专用标准的基础,但从解决信息的综合与集成来说,涉及数据的内容与结构的数据描述类标准与涉及数据交换的数据服务类标准是最重要的基础标准。研究建立综合数据模型,并在此基础上,根据专用标准规则制定各类所需数据库(集)的内容与结构标准是制定数据类标准的基本原则。

    图 6 是该方法在数据结构与内容方面的应用示意图。以地质领域为例,首先需要建立包括地理、地质、地球物理、地球化学、遥感等内容在内的综合地学数据模型并规定相应的扩展机制。每当需要建立某个专业的具体数据库时,就以该地学数据模型为基础标准,在专用标准指南的指导下,抽取相应的内容,必要时按规定的扩展机制进行补充,构成符合具体数据库要求的数据模型(标准),结合使用的数据管理软件,即可形成可直接实现的数据库的内容与结构。由于每个具体的数据库的数据模型都来自同一地学数据模型,即使存在扩展的内容,也是符合规定的扩展,可在允许的范围内保证其一致性。这就使得在此基础上建立的各类数据库能够具有公共的基础地理定位框架,公共的分类编码体系、同类的建模方法、可兼容的数据库结构。不言而喻,这些数据库具有了进行集成与综合的良好基础。

 

 

 

    四、制定国土资源信息标准所需的知识结构

    制定国土资源信息标准所需知识由下列内容组成:

    ● 标准与标准化的理论与方法知识

    ● 国土资源专业技术领域的知识

    ● 信息技术的知识

    ● 与上述内容对应的通用标准

    在图 7 中,将本属于国土资源专业标准与知识的通用 GI (地理信息)标准与知识单独列出,这是因为国土资源信息绝大部分是空间信息,通用地理信息的标准(包括相关国际、国家标准)是制定其他国土资源信息标准的共同基础。

 

 

 

    根据个人的体会,制定一个科学、合理、适用的国土资源信息标准需要的知识主要涉及:

    ● 导则类标准及标准化的原理与方法的知识

    ● GB / T1—2000 标准化工作导则第一部分:标准的结构和编写规则、 GB/T2000.1—2000 标准化工作指南标准化和相关活动的通用术语、 GB/T2001.1 标准编写规则术语、 GB/T2001.3 标准编写规则信息分类编码; GB/T 13016——91 标准体系表编制原则和要求;

    ● 有关标准体系的基本原理、标准化的原理和方法等知识,参考资料如鲍仲平先生所著的《标准体系的原理和实践》、由杨育中先生主编的《标准化工程师手册》等。

    ● 通用 IT 标准及相关知识

    ● 组成信息技术标准体系的 16个方面的标准(杨育中, 1997 )中,多数是国土资源信息标准可能涉及的。主要包括术语、软件工程、数据库、信息分类编码、信息及文件格式、文本与自动化、信息安全与保密;

    ● 相关的 IT 知识:数据库、信息交换、网络、软件开发、信息系统建设等(包括设计)

    ● 通用地理信息标准和知识

    ● 由 ISO TC211技术委员会制定的 ISO 19100 系列标准,与国土资源信息标准密切的有 ISO 19101 地理信息参考模型、 ISO 19105 地理信息一致性与测试、 ISO 19106 ( DIS )地理信息专用标准、 ISO 19109 ( DIS )地理信息应用模式规则、 ISO 19111 ( DIS )地理信息基于坐标的空间参照、 ISO 19112 ( DIS )地理信息基于地理标识的空间参照、 ISO 19113 地理信息质量基本元素、 ISO 19114 ( FDIS ) 地理信息质量评价规程、 ISO 19115 ( FDIS )地理信息元数据、 ISO 19117 ( DIS )地理信息图示表达、 ISO 19118 ( DIS )地理信息编码、 ISO 19119 ( DIS )地理信息服务;

    ● 有关测绘的国家标准,如 GB / T 18315—2001 数字地形图系列和基本要求、 GB/T18316—2001 数字测绘产品检查验收规定和质量评定等。

    ● 地理信息知识:基准、空间参照、 GIS 、空间精度等

    ● 相关专业(土地、地矿、海洋等)的标准与知识

    实际上,相当一部分的国土资源信息标准是由相关专业标准转换而来的,如地籍调查规程、区域地质调查规范、矿产勘查规范、水资源调查规范等。熟悉和深刻理解标准化对象,具有相关专业的深厚知识功底,准确掌握技术发展的趋势是制定科学合理适用信息标准的基本保证。

    如上所述,制定高质量的国土资源信息标准不仅需要土地、地矿、海洋和测绘等领域的专业知识,还需具有通用 IT 技术知识以及标准化的知识。理想的情况是由具有上述知识的复合型人才来制定标准。目前的现状要求参与标准制定的领域专业人员加强对标准化知识的学习,同时与专门从事标准化的专业人员密切合作以提高标准的质量。

    五、从多方面保证标准间的协调

    1.含义

    要使国土资源信息化标准体系有效地保证国土资源信息的集成、共享,标准间的协调是不可缺少的。在标准化领域,协调具有多重含义。在不同的语境中,协调可指标准化的一种原理、一种方法或一种行为。这里讨论标准间的协调主要指这样一种行为活动,其对象是国土资源信息化标准体系内的标准以及相关的外部标准,解决体系内相关标准之间以及体系内与相关的外部标准之间存在的冲突与矛盾,使其一致有序,目的是使国土资源信息化标准体系实现整体效益最佳。标准间的协调对国土资源信息标准尤为重要。这是因为一方面国土资源信息涉及多个行业,具有多类、多源、多维、多尺度等特征,信息内容复杂并具有相关性,数据类型和表达方式多样,信息的应用体现很强的综合性;另一方面,越来越多的应用要求实现如此多样复杂的信息的集成、共享甚至互操作。如果体系内相互关联的标准之间存在矛盾,依据这些标准生产的数据必定不一致,集成与综合就很难想象。

    2.协调的主要内容

    协调的主要内容包括概念与术语、标准间的功能分配、标准之间的关系、有关数据的内容与结构标准以及保证信息有效交换的标准。对于主要服务于信息生产、管理与信息服务,以信息的集成、综合与共享作为目标的信息标准化体系,协调的核心是涉及数据的内容与结构的标准,如数据模型、信息分类编码等。

    3.协调的技术基础

    实现对上述内容协调的技术基础是两部分内容构成。第一部分包括由总体指导标准所规定的术语、标准体系的结构、跨行业的通用标准、标准之间的关系与质量保证、标准制定与应用的原则;第二部分包括列在跨行业通用标准中的标准特别是数据描述(如基础地理空间数据模型、基础数据模型、元数据模型、高层信息分类编码等标准)与信息服务(如数据交换、图示表达机制、服务规范等)两类标准。这两部分内容共同构成了完整的协调技术基础。

    4.协调的实现

    协调的实现除建立完善的技术基础(虽然已将构成技术基础的标准列入标准体系,但离该基础的建成尚有较大距离)外,还应从管理机制上解决协调问题。由于标准的协调行为不是一次性完成的,贯穿在标准的立项、起草和审查整个过程,因此不仅标准的制定者应将标准之间的协调列入研究的内容,进行相应的研究并将研究结果体现在最终的标准中,而且应将进行标准协调列入相关管理者的岗位责任,使其在整个协调过程中对相应的协调内容进行检查,必要时采取组织措施如邀请直接相关的标准制定者介入新标准的制定等保证协调的实现。

    参考文献

    1 、杨育中, 1997 ,标准化专业工程师手册,企业管理出版社, 1997 ;

    2 、技术报告, 2003 ,国土资源信息标准参考模型(待发);

    3 、 ISO 19101 地理信息参考模型;

    4 、 ISO 19106 地理信息专用标准;

    5 、 ISO / IEC TR 10000—1 信息技术国际专用标准的框架和分类方法;