基于XML的溫鹽深數(shù)據(jù)Schema設(shè)計(jì)

摘要：XML是W3C組織于1998年2月發(fā)布的一種標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)，其具有易于擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、交互性好、語義豐富、基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)標(biāo)識、可格式化、易于處理、與平臺無關(guān)的特點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)層在XML技術(shù)的支持下得到統(tǒng)一。通過對海洋溫鹽深數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，本文設(shè)計(jì)了溫鹽深數(shù)據(jù)XML Schema，定義了溫鹽深數(shù)據(jù)的XML數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：XML；XML Schema；溫鹽深數(shù)據(jù)

中圖分類號：TP391.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

XML是Extensible Markup Language（可擴(kuò)展的標(biāo)記語言）的縮寫，是W3C組織于1998年2月發(fā)布的一種標(biāo)記語言標(biāo)準(zhǔn)，其目的是提供一種國際統(tǒng)一的規(guī)范，進(jìn)行各種信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一表示和交換。XML具有易于擴(kuò)展、結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、交互性好、語義豐富、基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)標(biāo)識、可格式化、易于處理、與平臺無關(guān)的特點(diǎn)，解決了在不同系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)差異，使得數(shù)據(jù)層在XML技術(shù)的支持下得到統(tǒng)一。歐美發(fā)達(dá)國家已在海洋信息數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲中應(yīng)用XML。國際海洋勘探理事會（ICES）與政府間海洋學(xué)委員會（IOC）聯(lián)合成立了SG-XML（Study Group on the Development of Marine Data Exchange Systems Using XML），并在2002年4月提出了海洋數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)定義。目前IOC組織已在國際海洋數(shù)據(jù)和信息交換IODE（International Oceanographic Data and Information Exchange）中成功的應(yīng)用XML技術(shù)處理數(shù)據(jù)交換問題。XML在我國海洋信息領(lǐng)域應(yīng)用尚處于起步階段。

XML Schema 中文翻譯為XML架構(gòu)，它定義了一個XML文檔的結(jié)構(gòu)和約束條件。可以通過它對一個XML文件進(jìn)行格式驗(yàn)證，作為DTD（Document Type Definition文檔類型定義）的繼任者，其基于 XML 編寫，支持?jǐn)?shù)據(jù)類型，支持命名空間，可針對未來的需求進(jìn)行擴(kuò)展，相比DTD更完善，功能更強(qiáng)大。

1 溫鹽深數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析

一個溫鹽深數(shù)據(jù)文件由航次信息，站位信息，質(zhì)控信息和數(shù)據(jù)集信息四個部分構(gòu)成。

航次信息包括航次號、國家、調(diào)查機(jī)構(gòu)、調(diào)查項(xiàng)目、調(diào)查海區(qū)、調(diào)查船、資料密級；站位信息包括標(biāo)定站位、實(shí)際站位、站號、經(jīng)度、緯度、測站類型、站位水深、觀測時間、觀測層數(shù)、站位海況；質(zhì)控信息包括責(zé)任單位、數(shù)據(jù)處理者、數(shù)據(jù)審核者、文件創(chuàng)建時間、數(shù)據(jù)處理軟件、備注；數(shù)據(jù)集信息包括觀測設(shè)備型號、采樣率、設(shè)備下放速度、準(zhǔn)確度代碼、測層深、溫度、鹽度、密度偏差、聲速。

2 溫鹽深數(shù)據(jù)標(biāo)記字典

根據(jù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)[1-4]，定義各要素的XML標(biāo)識和數(shù)據(jù)類型（表1）。

3 溫鹽深數(shù)據(jù)的Schema設(shè)計(jì)

3.1 根元素結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根元素為MarineTSD，其子元素包括航次信息、站點(diǎn)信息、質(zhì)控信息、數(shù)據(jù)信息。

3.2 航次信息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.3 站點(diǎn)信息結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

站點(diǎn)信息由計(jì)劃站點(diǎn)信息和實(shí)際站點(diǎn)信息構(gòu)成。其中計(jì)劃站點(diǎn)信息包括站號、緯度、經(jīng)度、站型；實(shí)際站點(diǎn)信息包括緯度、經(jīng)度、觀測時間、水深、測層數(shù)、海況。

由于經(jīng)度和緯度重復(fù)使用，設(shè)計(jì)為兩個元素組，在使用時直接引用。由于經(jīng)度和緯度的度取值范圍不同，在范圍約束時使用不同的約束條件（表2）。

3.5 數(shù)據(jù)記錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)記錄由數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)集構(gòu)成。其中數(shù)據(jù)信息包括、觀測設(shè)備型號、采樣率、設(shè)備下放速度、準(zhǔn)確度代碼、數(shù)據(jù)集單位（數(shù)據(jù)集單位包括觀測層深單位、溫度單位、鹽度單位、密度偏差單位、聲速單位）；數(shù)據(jù)集包括測層深、溫度、鹽度、密度偏差、聲速。

對于觀測層深、溫度、鹽度、密度偏差、聲速5個元素根據(jù)其取值范圍和精度要求分別設(shè)置相應(yīng)的約束條件（表3）。

4 結(jié)語

本文定義了溫鹽深數(shù)據(jù)的XML標(biāo)識，設(shè)計(jì)了溫鹽深數(shù)據(jù)的XML Schema（MarineTSD.xsd），對溫鹽深數(shù)據(jù)的XML應(yīng)用和其他海洋數(shù)據(jù)的XML Schema設(shè)計(jì)具有借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

王富海（1984—），男，大學(xué)本科，助理工程師.主要從事海

洋水文保障、數(shù)據(jù)庫管理工作.