簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 陳松靖
Chen, Song-Jing
論文名稱： 以XML整合空間資料及詮釋資料之研究
The Integration of Spatial Data & Metadata based on XML
指導教授： 洪榮宏
Hong, Jung-Hong
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 測量工程學系
Department of Surveying Engineering
論文出版年： 2003
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 186
中文關鍵詞： 延伸式標籤語言 、詮釋資料 、地理標籤語言
外文關鍵詞： GML（Geography Markup Language）, Metadata, XML（eXtensible Markup Language）
相關次數： 點閱：126  下載：4 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 地理資料之整合應用必須建立於不同資料的互通性及對各資料現況的了解掌握。各商業軟體往往因資料格式不同，使得資料無法共享及再利用，也間接提高資料的成本。OGC協會為解決資料共享及互通性等問題，定義了GML語言來記錄空間實體的空間位置及相對應屬性資料，以XML語言自訂標籤、文字式描述等優勢來促成資料格式的透明化及共享化。針對資料了解而言，行之多年的詮釋資料標準目前也傾向以XML語言來記錄。基於這兩種資料都以XML語言來記錄，且資料應用時必須同時引用兩者，本研究研擬如何於XML基礎下統合兩者資訊，以設計可輔助推動資料互作用性的地理資料流通及應用機制。地理資料之流通將可以用網際網路標準的XML來完成，改善目前受限於各家資料格式不同之狀態。
    本研究將流通方式分為：（1）詮釋資料、實體資料合一及（2）詮釋資料、實體資料分開兩種方式。在第一種方式中，一個XML檔案將包含詮釋資料、空間及屬性資料，傳輸資料的效率及完整性較高；第二種方式則維持兩種資料分在兩個XML檔案中，並透過連接機制相關聯，較接近資料之原始狀態。由測試成果反映出，此兩種方式確實可執行XML資料結合、地理資料的展現及結合資料之驗證等工作。利用結合的資料將有助於判斷地理資料的比例尺、建置時間及資料格式等因素，對於地理資料的採用將可以減少錯誤率及提高資料後續分析的正確率、可靠度。
    研究中分別發展XML Parser模組及XMLGIS展示模組，以輔助地理流通機制的執行。整體地理流通機制利用GML語言及詮釋資料的優勢，將其資料合併作為地理資料的共通傳輸格式，其均可用XML表示。對於地理資料互通性、分享性及可讀性之未來研究帶來正面之成效。

    The success of an integrated GIS environment must be based on the interoperability and understanding of the geographic data involved. Various commercial GIS vendors have proposed their own data formats, which unfortunately often impede the sharing of geographic data as well as increases data reuse cost. To provide a better solution to the data sharing and interoperability issue, OGC proposed Geography Markup Language to record the location and corresponding attribute information of spatial entities. With its XML nature, GML take such advantages as self-defined tag and ASCII-based encoding to remove obstacles caused by the difference of data format. In the meantime, most of the current metadata standards also choose XML as their recording format. Since we must consider both geographic data and its metadata in our applications and these two data now tends to be recorded in XML, our intention in this thesis is therefore to propose a data distribution strategy purely based on XML. Such a proposal has a potential to improve current data format bottlenecks by using a simpler and consistent tools based on Internet standards.

    Based on how data is distributed, two scenarios are identified and investigated in this thesis: combination approach and separation approach. The combination approach combines related GML and metadata file into a single XML document before providing to users. On the other hand, the separation approach maintains these two types of data in two individual XML files by introducing inter-connected mechanism during distribution process. The combination approach has better data integrity and transmission efficiency, while the separation approach is closer to the original data status. The experiments show that both approaches can effectively and successfully distribute geographic data in XML format and correctly provide auxiliary information on scale, time and data format to avoid mistakes and improve reliability of decision making during the data integration process.

    We developed two modules, XML Parser module and XMLGIS module, respectively to aid the execution of geographic data distribution. By taking advantage of the fact that geographic data and metadata can both be represented by XML, these two types of data are combined together to a common data transfer format. The proposed process can therefore bring positive impacts on the future research of interoperability, sharing, and readability of geographic data.

    中文摘要……………………………………………………………… Ⅰ 英文摘要………………………………………………………………..Ⅱ 致謝………………………………………………………………..……Ⅳ 目錄………………………………………………………………..……Ⅴ 表目錄………………………………………………………………..…Ⅷ 圖目錄……………………………………………………………..……Ⅸ 第一章　緒論…………………………………………...…………….…1 § 1-1　研究背景與動機………………………………..……….1 § 1-2　研究流程及方法………………………………..…..…...5 § 1-3　論文架構………………………………….…....……..…7 第二章　GML與詮釋資料……………....………………………..…….9 § 2-1　XML的發展歷程與輔助元件..…………………………9 § 2-1-1　SGML、HTML與XML……………………….10 § 2-1-2　XML文件的基本架構…………..……………12 § 2-1-3　名稱空間……………………………..………..18 § 2-1-4　XLink與Xpointer…..…..……………….….…19 § 2-1-5　XSL與XSLT…………...…….……………….22 § 2-2　GML的基本架構…………………….……..………….24 § 2-2-1　VML、SVG與GML…………..…………....….24 § 2-2-2　地理標示語言………………..………….....….28 　§ 2-2-3　GML的物件架構….……………..…………...30 § 2-3　詮釋資料標準………………………….……..…..……33 § 2-3-1　現行國際間詮釋資料標準…......………....…..33 § 2-3-2　階層式架構…......………………………....…..34 § 2-3-3　詮釋資料之XML化.......………………....…..35 第三章　地理資料與詮釋資料之XML文件建立.…………..……….38 § 3-1　地理資料與詮釋資料之XML文件結構………….…..39 § 3-1-1　GML文件格式……….…..…….…….....…….39 　§ 3-1-2　詮釋資料文件格式…………...……….…....…43 § 3-2　地理資料與詮釋資料配置方法之探討……………….49 § 3-2-1　詮釋資料、實體資料合一……………….…….52 § 3-2-2　詮釋資料、實體資料分開...……….…..........…59 § 3-2-3　詮釋資料、實體資料實例說明...….…..........…63 § 3-3　綜合分析………...…………………………….…….…67 第四章　系統架構設計與建置…………………………….……….…68 § 4-1　GML與詮釋資料整合環境環境之考量因素…....……68 § 4-1-1　流通架構與流程……….....…….…….....…….68 　§ 4-1-2　詮釋資料展示……...……….…....................…71 　§ 4-1-3　屬性資料及幾何資料之展示….…........……...73 　§ 4-1-4　資料格式轉換之相關議題……………........…74 § 4-2　XML格式之資料處理及整合…………………....……76 § 4-2-1　XML Parser之執行概念……....…….……......77 § 4-2-2　詮釋資料、實體資料合一.…….…….....…….78 § 4-2-3　詮釋資料、實體資料分開.…….…….....…….84 § 4-2-4　資料整合考量之說明…….…….…….....…….85 § 4-3　特殊功能之設計……………………………..……...…88 § 4-3-1　詮釋資料之編修………………………........…89 § 4-3-2　XML資料搜尋機制……...…….…….....…….90 第五章　系統測試與分析……………………………………………..91 § 5-1　系統環境說明……………………………..……...……91 § 5-2　實驗資料說明……………………………..……...……92 § 5-3　實作與測試………………………………..……...……98 § 5-2-1　XML Paser系統………….…..………….........98 § 5-2-2　XMLGIS展示系統……........…….…….....…105 第六章　結論與建議…………………………………………………115 參考文獻……………………………………………………………....118 附錄A1……………………………………………………………......122 附錄A2……………………………………………………………......128 附錄A3……………………………………………………………......135 附錄B1……………………………………………………………......138 附錄B2……………………………………………………………......140 附錄B3……………………………………………………………......163 表　目　錄 表2-1　 SGML、HTML及XML之比較（整理至陳錦輝，2001，p1-18）………………………………………………………………...…11 表2-2　基本幾何性質表（OGC，2002）……………………………32 表3-1　地理流通機制之分析…………………………………………67 表5-1　實驗資料狀態比較表.…..……….………….………………...97 圖　目　錄 圖1-1　研究流程圖……………………………………………………..5 圖2-1　SGML、HTML與XML的關係圖及功能對照圖（陳錦輝，2001，p1-24）………………………………………………………….....12 圖2-2　XML文件的資料結構……………...….…….……………….14 圖2-3　書籍資料XML文件之XML Schema規則………………….15 圖2-4　「格式正確」與「驗證通過」XML文件之差異……………….16 圖2-5　XML文件所包含的元素（整理至勞虎，1999，p25）………….17 圖2-6　XLink、Xpointer及XPath三者之關係………………………..22 圖2-7a　XSL樣規之規定……………………………………………..24 圖2-7b　套用XSL樣規展示之結果（利用IE開啟之狀態）………..24 圖2-8　Feature Schema的UML圖示（OGC，2002，P15）……….30 圖2-9　Geometry Schema的UML圖示（OGC，2002，P13）……….31 圖2-10　Feature、Geometry、XLinks Schema三者的關係………….32 圖2-11　ISO/TC211與（陳郁心，2002）之比較圖…………………..35 圖2-12　詮釋資料歷史演進過程……………………………………..36 圖2-13　詮釋資料在ArcCatalog展示之效果………………………..36 圖2-14　詮釋資料在KKMAN展示之效果…………………………..37 圖3-1　Safe Software公司之GML資料……...….……..……………40 圖3-2　GML文件記載之空間範圍.……………..……………………41 圖3-3　GML文件相關屬性資料記載方式…………………………...42 圖3-4　GML文件空間資料記載方式………...………………………43 圖3-5　FGDC之詮釋資料架構………………………….……………43 圖3-6　詮釋資料之識別資訊記載項目………………..……………..45 圖3-7　詮釋資料之物件層級詮釋資料記載項目……..……………..46 圖3-8　一個成員所記載之物件層級詮釋資料項目…..……………..47 圖3-9　地理實體資料轉換前後資料量之比較………..……………..48 圖3-10　地理資料格式轉換之比較………………………………......49 圖3-11　合併兩檔執行概念之流程…………………………………...51 圖3-12　外部連接檔案執行概念之流程…………………….……….52 圖3-13　詮釋資料、實體資料合一概念圖……………….…………..54 圖3-14　「詮釋資料、實體資料合一」方法之配置位置….…………..55 圖3-15　結合資料之名稱空間宣告方式………..…….….…………..56 圖3-16　詮釋資料、實體資料鏈結方式.………………….…………57 圖3-17　「詮釋資料、實體資料合一」執行之流程……….…………58 圖3-18　詮釋資料、實體資料分開概念圖……………….………….60 圖3-19　「詮釋資料、實體資料分開」方法之配置位置….………….60 圖3-20　詮釋資料、實體資料鏈結方式……….…………………….61 圖3-21　「詮釋資料、實體資料分開」執行流程……….…..………….63 圖3-22a　測試資料之空間資訊…..…………….………….…………64 圖3-22b　測試資料之屬性資訊…..…………….………….…………64 圖3-23　GML格式之空間資料….…………………………….……..64 圖3-24　一筆空間資料之內容……………….….………….….……..64 圖3-25　詮釋資料內容…….….………….….………………………..65 圖3-26　「詮釋資料、實體資料合一」之結果………………………..65 圖3-27　「詮釋資料、實體資料分開」之結果………………………..66 圖4-1　「特殊資料處理程序」之資料處理架構概念……………….70 圖4-2a　詮釋資料之XML格式展示…………………….…..………..72 圖4-2b　配合樣規（Stylesheet）之展示………………….…..………..73 圖4-3　簡單特徵幾何模組（OGC，2002，P6）……………..…….75 圖4-4　XML資料Parser之執行概念圖……………………..………77 圖4-5　詮釋資料、實體資料合一執行概念圖………………………79 圖4-6　GML資料與詮釋資料結合之結構………..…………………79 圖4-7　合併資料分離結果圖………………..……………………….82 圖4-8　詮釋資料、實體資料分開執行概念圖………………………84 圖4-9　詮釋資料、實體資料分開狀態之執行流程……...…….……85 圖4-10　詮釋資料編修之執行演算法………………………………..89 圖4-11　XML資料搜尋機制之執行演算法….……………………...90 圖5-1　稻作耕種調查資料之空間及屬性資料.……………………...92 圖5-2　稻作耕種調查資料之詮釋資料.……………………………...93 圖5-3　像片基本圖數值資料之空間現況.…………………………...94 圖5-4　像片基本圖數值資料之詮釋資料………………….………...94 圖5-5　雲林縣鄉鎮行政區域之空間及屬性資料………….………...95 圖5-6　南部優良農田敏感地之空間及屬性資料………….………...96 圖5-7　抽水站資料之空間及屬性資料………………….……….......97 圖5-8　詮釋資料與GML資料結合執行之過程………………….…99 圖5-9　詮釋資料與GML資料結合畫面……………..………….…100 圖5-10　詮釋資料與GML資料拆解執行之過程……………….…100 圖5-11　詮釋資料與GML資料拆解執行之過程………………….101 圖5-12　詮釋資料與GML資料關聯執行之過程………………….102 圖5-13　詮釋資料與GML資料關聯執行之過程………………….103 圖5-14　網站資料搜尋結果……………………...………………….104 圖5-15　編修詮釋資料之流程…...………………………………….105 圖5-16　XMLGIS展示系統之整體介面..………………………….106 圖5-17　同時展示不同地理資料格式…..………………………….107 圖5-18　資料比例尺比較圖……...………………………………….109 圖5-19　建置時間點比較圖…...…………………………………….110 圖5-20　網頁型態展示方式…...…………………………………….111 圖5-21　搜尋物件資訊之方法...…………………………………….113 圖5-22　比較屬性資料與詮釋資料之欄位定義之流程…………….113

    內政部，國土資訊系統相關數值資訊詮釋資料製作須知（版本1.0），http://meta.moi.gov.tw/supplyload/metaguide.pdf，2002
    江宇嵐，以XML建構空間詮釋資料及在網際網路資料共享應用之研究，國立成功大學測量工程研究所碩士論文，2000。
    吳斌，SVG:未來Web圖形標準，http://www.pcworld.com.cn/2000/back_issues/2049/4911a.asp，2001
    洪朝貴、黃永忠，跨平台地理空間資訊交換技術分析與評估研究，2001中華地理資訊學會年會暨學術研討會論文集，2001
    黃永忠，OpenGIS－新一代地理資訊處理技術初窺，國土資訊系統通訊第三十八期，http://ngis.moi.gov.tw/doc/news/38/h7.htm，2001。
    黃永忠，「開放與自由」－以自由軟體架構OpenGIS系統，國土資訊系統通訊第四十二期，http://ngis.moi.gov.tw/doc/news/42/006.htm，2002。
    黃永忠，導入OpenGIS模組實例研究－以自由軟體架構地政地籍資料，朝陽科技大學資訊管理系碩士論文，2003
    黃旭初，新世代的GIS編碼標準－地理圖形標記語言GML，國土資訊系統通訊第四十二期，http://ngis.moi.gov.tw/doc/news/42/007.htm，2002a。
    黃旭初，地理圖形標記語言GML的架構及範例，國土資訊系統通訊第四十三期，http://ngis.moi.gov.tw/doc/news/43/007.htm，2002b。
    陳葦真，XML對於圖書館自動化的應用，http://ic.shu.edu.tw/present/85/LibAuto/D1F.htm，2000
    陳錦輝，XML與ASP網站實作大全，台北市，金禾資訊股份有限公司，2001
    陳郁心，階層式地理詮釋資料架構之建立及應用分析，國立成功大學測量工程研究所碩士論文，2002。
    勞虎，「無廢話 XML」eBook，http://2tigers.net/xml_book/wfhxml_b5.zip，1999
    張錦堂，XML 的名稱領域 (Namespaces)，http://www.sinica.edu.tw/~ctchang/mydoc/namespaces.html，2001
    張家麟譯，XML程式開發指南，麥格羅．希爾國際出版公司，2002
    蔡雯怡，組織間網際網路地理資料流通共享之研究，國立成功大學測量工程研究所碩士論文，2002。
    黎翰林、李俊慶及林立中著，網際地理資訊系統設計與應用，儒林圖書公司，台北市，1999
    數位典藏國家型科技計畫，WebGIS技術、系統架構與應用，2000， http://www.ndap.org.tw/TechReport/part4/html/020chapter/060.shtml
    劉宗億，XML應用寶典：輕鬆體驗Web Service，上奇科技股份有限公司，2003
    魏克明，網際地理資料之交換與搜尋機制之研究，國立中山大學海洋環境及工程學系碩士論文，2002
    Córcoles, J. E., González, P., A specification of a spatial query language over GML, Proceedings of the ninth ACM international symposium on Advances in geographic information systems , p112-117, http://delivery.acm.org/10.1145/520000/512186/p112-corcoles.pdf?key1=512186&key2=6534550501&coll=portal&dl=ACM&CFID=9846045&CFTOKEN=87679105, November,2001
    Córcoles, J. E., González, P., Analysis of different approaches for storing GML documents, Proceedings of the tenth ACM international symposium on Advances in geographic information systems, p11-16,http://delivery.acm.org/10.1145/590000/585151/p11-corcoles.pdf?key1=585151&key2=3480550501&coll=portal&dl=ACM&CFID=9846045&CFTOKEN=87679105, November, 2002
    Fonseca, Frederico T. and Egenhofer, Max J., Ontology-Driven Geographic Information Systems, 7th ACM Symposium on Advances in Geographic Information Systems, Proceedings of the seventh ACM international symposium on Advances in geographic information systems, Kansas City, MO, November 1999
    ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics, http://www.statkart.no/isotc211/, 2000
    Open GIS Consortium, OpenGIS® Geography Markup Language (GML) Implementation Specification, version 2.1.2, http://www.opengis.net/gml/02-069/GML2-12.html, 2002
    Wojnarowska, Marta and Ady, Bridget E., Interoperable solution in web-based mapping, ISPRS CIG, 2002
    W3C, Vector Markup Language (VML) , http://www.w3.org/TR/NOTE-VML, 1998
    W3C, XML Linking Language (XLink) Version 1.0, http://www.w3.org/TR/xlink/, 2001
    W3C, Scalable Vector Graphics (SVG) 1.1 Specification , http://www.w3.org/TR/SVG11/ , 2003
    Zhang, Jianting and Javed, Muhammad and Amir Shaheen and Le Gruenwald,Prototype for Wrapping and Visualizing Geo-Referenced Data in A Distributed Environment Using XML Technology, Eighth International Symposium of ACMGIS, McLean, Virginia, November 2000.
    Zhang, Jianting and Gruenwald, Le, A GML-Based Open Architecture for Building a Geographical Information Search Engine Over the Internet, Second International Conference on Web Information Systems Engineering, Vol.2, p.25-32, http://www.computer.org/proceedings/wise/1393/Volume2/13930025abs.htm, 2002

    下載圖示 校內：立即公開
    校外：2003-08-11公開
    QR CODE