公路聲像類電子文件元數據方案的設計與實踐

王 晨，黃世源

(1.廣西北部灣投資集團有限公司，廣西 南寧 530022；2.廣西交通職業技術學院，廣西 南寧 530023)

元數據是描述電子文件背景、內容、結構及其管理過程的數據。它是實現電子文件歸檔和電子檔案管理不可或缺的信息，也是實現以影像檔案溯源項目建設，綜合項目其他電子文件，建設可視化檔案，多維度溯源項目建設的橋梁。元數據具有動態性、多元性、龐大性的特點，它伴隨著電子文件數據的產生而產生，真實地記錄了聲像電子文件的產生、保管、利用和銷毀等整個過程。公路建設項目聲像電子文件具有自身特點，既有的行業標準需要改良才更加符合行業實際的需求。

交通運輸部在交通強國建設關鍵時刻印發了《推進綜合交通運輸大數據發展行動綱要(2020～2025年)》，明確實現綜合交通運輸大數據標準體系。國家檔案局穩步推進電子檔案單軌制運行。在此大背景下，有必要切入公路行業，設計實現具有明顯行業特色和不可替代的公路影像文件元數據方案。

借鑒已有的文書類、照片類、錄音錄像類電子文件元數據方案，本文分析、比較公路聲像檔案特征，提出了公路聲像文件元數據方案的設計方案，融合到已開發的《公路建設項目影像檔案溯源系統》軟件進行檢驗，證明可行、可靠。

1 電子文件元數據既有方案比較

現有的行業標準中，根據電子文件背景、內容、結構及用途的不同，設計了文書類、照片類、錄音錄像類電子文件元數據方案。比較現有的三大類電子文件元數據方案，存在著以下差異，匯總如表1。

但所有電子文件元數據的著錄都存在相通性，很多元數據信息預先設定，反復利用。

其中，LCCIi為i單元的土地資源承載力指數；Pia為i單元現實人口數量。根據LCCIi的大小就可以量化區域的土地承載力狀況，進行評價分級。

2 公路聲像類電子文件元數據方案分析

2.1 公路聲像類電子文件特點

(5)關聯元數據信息。為每份歸檔電子文件建立大的職能背景信息，維護文件的憑證性。該元數據不屬于描述責任者之間的關系，為溯源提供便捷途徑的一種方式。

朱易聰明伶俐，四五歲時就顯示出了運動天賦，對足球、乒乓球、滑雪、跆拳道等都很感興趣。但父母卻沒有采取傳統的中國式教育方式，將她管束得中規中矩，而是任由小家伙折騰，從不干涉。他們認為，只要孩子喜歡就好，不應該把自己的強項或愛好強加給女兒。

(4)足夠溯源。聲像類電子文件元數據的功能之一是為今后檔案的開發利用提供識別路徑。以聲像檔案溯源項目建設必須借助電子文件的元數據及電子封裝技術。因此，元數據的信息量必須滿足溯源的需求。

(3)人員專業背景復雜，流動性大。里程長，投資高，建設規模大的高速公路，每個項目直接參與聲像文件采集活動的人員多達數百人，背景千差萬別。所采集的聲像文件質量、數量參差不齊。采集人員參與項目建設的時間短則幾個月，長則與項目共秋色。這就要求采集者集拍攝、元數據基本信息著錄于一體。

(4)攝影設備種類多。手機、專業攝影設備和航拍是目前拍攝的主要設備。手機的品牌繁多，拍攝的聲像存在差異性。依賴人工推選最優照片，鑒定具有查考、利用價值的照片，編輯元數據工作量巨大。

比較表1可以看出依賴人工著錄公路聲像類電子文件元數據的難度。

2.2 元數據方案設計思路

(1)精簡元素。目前公路數碼照片采集者一般僅僅著錄描述元數據的基本信息，也即簡單的“六要素”：題名、說明、拍攝者、拍攝日期、唯一性標識編碼、參見號。錄像類電子文件除了上述簡單的“六要素”，再增加電子文件類型、起始標志、結束標志等三個要素。這些基本元數據信息適用于傳統的沖曬紙質照片和刻錄光盤等磁性介質存儲的錄音、錄像。

4、生物質固化成型技術。生物質固化技術是指在高壓或高溫高壓下通過生物質中木質素的塑化黏合，把原來疏松的生物質壓縮成密度極高的高品質成型燃料，以便儲運和高效率燃燒的技術。

(2)具體信息。照片類電子文件的具體信息是指其特征信息。其中包括3個核心元數據元素，即：大小、格式、分辨率。這些信息是系統讀入上載系統后，由系統自動鑒別、生成。若分辨率不能滿足規定值則系統提出警示。

(2)系統輔助。聲像檔案實現單軌制運行的基礎條件是具備計算機專業管理系統。分析比較，公路聲像類文件大量的元數據信息可以通過系統管理，實現人工輔助，一次錄入，反復調用；系統具備元數據自動鑒別，生成固化表格信息表的功能。

由于氣蝕的嚴重性往往發生在金屬表面，也可在閥芯、閥座、閥座后流道處噴涂碳化鎢或堆焊一層硬質合金，即表面硬化處理，推薦選用STL合金。

(3)表述清楚。聲像類電子文件元數據信息，既要求攝影者、管理者有一定的語言文字表達能力，元數據信息固化表格設置更要精煉。系統根據預設的已知條件，基本能自動生成聲像題名、說明等關鍵信息。

(2)穿越時空長。公路項目從籌備到竣(交)工驗收，短則5～6年，長則達10年之久。項目建設產生的影像文件，所經歷的人員更迭，設備置換，對項目聲像電子文件元數據信息著錄產生巨大影響。

2.3 電子文件元數據的層次結構

電子文件元數據所包含的信息從根本上取決于元數據的結構。綜合文書、照片、錄音錄像類電子文件元數據既有設計方案，電子文件元數據層次結構可以用圖1表示。整合基本功能相同的元數據元素，從描述元數據、管理元數據和關聯元數據3個方面設計元數據結構，并給出每個模塊的核心元數據。這種利用多維元數據的關聯特征，可以高效、快速檢索和溯源項目建設。

圖1 電子文件元數據層次結構

2.4 照片類電子文件元數據分析

(4)對象記錄信息。照片類電子文件原始性鑒定和修改記錄的信息，是保證信息完整性、提高照片類電子文件鑒定效率的必要工具。它主要包括兩個核心元數據元素，即：鑒定記錄(鑒定日期、鑒定人、鑒定結果)和修復記錄(修復時間、修復人、修復情況)。這類信息一般由后臺管理者著錄。

給予對照組優質低蛋白飲食、適度運動、口服降糖藥物并/或給予胰島素皮下注射等綜合治療,使患者空腹血糖降至7.0mmol/L以下,產后2h血糖降至10.0mmol/L以下;同時令患者口服ACEI類藥物或ARB類藥物,對合并高血壓患者則聯合如鈣通道阻滯藥等其它降壓藥進行降壓治療,以將患者血壓控制在130/80mm Hg以下;若患者合并高脂血癥,則予以積極降血脂治療,以將其血脂控制達標。在此基礎上給予觀察組羥苯磺酸鈣(生產企業:江蘇萬高藥業有限公司;批準文號:國藥準字H20080288)治療:進餐時口服,0.5g/次,3次/天。共連續治療12周。治療第12周時對患者復查其尿蛋白及各項生化指標。

(3)機構管理信息。系統對照片類電子文件在機構內保管情況的記錄，主要包括2個核心元數據元素，即：來源記錄(來源、取得方式、時間)和保管信息(登記號、保管位置、責任人)。這類信息是系統后臺管理者著錄。

(1)基本信息。照片類電子文件的基本信息是指對照片類電子文件進行描述的基本屬性，也是信息檢索的核心模塊。其中包括6個核心元數據元素，即：攝影者、攝影時間、題名、說明(地點、人物、背景)、編號、參見號。這些基本信息在系統中要由攝影者著錄。

(1)海量聲像文件。公路建設項目從項目籌劃到竣(交)工驗收會產生海量的具有查考、利用價值的聲像文件。以廣西荔浦至玉林高速公路為例，全線橋梁樁基6 346根。按照廣西壯族自治區檔案局印發的文件，每根樁產生4～12張照片(1～3張/工序)，全線將有2～7萬張照片，但照片數量還不到整個項目照片總量的5%。傳統的沖曬紙質照片存檔方式存儲顯然不適應時代需求。

胰蛋白胨、乙酸鈉、牛肉浸膏：國藥集團化學試劑有限公司；引物、PCR Master Mix、細菌基因組提取試劑盒：天根生化科技有限公司；革蘭氏染色液：南京建成科技有限公司；其他試劑：均為分析純。

2.5 錄音錄像類電子文件元數據分析

(1)基本信息。錄音錄像類電子文件進行描述的基本屬性，也是信息檢索的核心模塊。其中包括6個核心元數據元素，即：攝錄者、攝錄時間、編輯者、數字化時間、題名、說明(地點、人物、背景)。這類信息需要攝影者著錄。

(2)具體信息。描述其特征信息，其中包括6個核心元數據元素，即：時間長度、總幀數、起始時間、結束時間、起始標志、結束標志。這類信息系統自動判別和生成。

(3)機構管理信息。主要包括2個核心元數據元素，即：來源記錄(來源、取得方式、時間)和存儲信息(在線存儲地址、離線存儲地址、登記號、責任人)。這類信息有系統后臺管理者著錄。

(4)對象記錄信息。錄音錄像類電子文件原始性鑒定和修改記錄的信息，是保證信息完整性、提高錄音錄像類電子文件鑒定效率的必要工具。它主要包括兩個核心元數據元素，即：鑒定記錄(鑒定日期、鑒定人、鑒定結果)和修復記錄(修復時間、修復人、修復情況)。這類數據由后臺管理者著錄。

以關聯元數據為例，系統預設固化表格式樣如表2，人工錄入加計算機輔助讀取，完成一個聲像文件信息著錄。

3 公路聲像類電子文件元數據方案設計

3.1 元數據著錄方式

依據標準的元數據元素，公路聲像類電子文件元數據方案應采用計算機管理，劃分為三大著錄方式。

表2 關聯元數據固化表格式樣

(1)反復調用類元數據。系統預選設定，整個項目或采集單位反復調用類，元數據主要包括：項目代號，采集單位信息，全宗號，組別代號，單位代號，用戶權限，管理員權限，用戶信息(用戶賬號、密碼、姓名、手機號及其他)，管理員信息(管理員賬號、密碼、姓名、及其他)，標識編碼固定段位，會議類別號，事件級別號，照片查看格式，視頻播放格式，數字簽名，等等。

2007年葡萄牙大波爾圖大學的Fernando Almeida等人設計了一種用于機器人的多自由度主動柔順末端操作器，主要由直流電機、滾柱絲杠和上下平臺等組成，通過6個直流電機控制上下平臺的位姿，實現多自由度主動柔順控制，如圖31所示[43]。

(2)系統自動生成類元數據。這類元數據主要包括：捕獲設備，格式信息(原生、轉換)，圖像、視頻和音頻參數，拍攝和上傳時間，錄音錄像類起訖時間，流水號，系統時間，下載日期，瀏覽量，下載量，元數據校驗，等等。

(3)人工錄入，選擇性錄入或系統輔助類元數據。這類元數據包括采集者或著錄者通過文字錄入，語音轉換中文，或系統生成關鍵信息后修改。主要包括：題名，說明，拍攝者，保管期限，聚類，編輯者，參見號，等等。

為了提高防護結構抵御空間碎片超高速撞擊的能力，增強型防護結構采用多個緩沖屏或在緩沖屏和艙壁之間增加填充層，對彈丸進行層層攔截，使彈丸盡可能發生破碎、熔化或汽化，以降低對航天器艙壁造成的損傷。增強型防護結構緩沖屏的層數增加到了2～5層。為了進一步提高防護性能，緩沖屏采用高彈性模量、高強度的復合材料替代金屬板材料，而填充層多用拉伸強度高的材料Nextel、Kevlar、Vectran、碳化硅和玄武巖纖維布等。

這些元數據信息設置成固化表格，作為數據庫的組成。每一個電子文件上載系統后，按照這三種類型的元數據進行著錄及保存。

綜上所述，DPN患者使用胰激肽原酶聯合木丹顆粒與甲鉆胺治療，療效較好，臨床應用方便，不良反應較輕，值得臨床醫療實踐中推廣應用。

3.2 以溯源為目標的聲像電子文件聚類

按照廣西壯族自治區檔案局印發的文件，結合公路工程單位、分部、分項工程劃分，公路影像溯源系統將聲像文件劃分為20聚類，表3所示。每個聚類下面可能還有族。

表3 公路聲像文件組別

續表3

每個聚類聲像文件保管期限按照工程特征，劃分為永久、30年和10年。一些聚類與其他聚類組合，才能形成溯源實踐的完整性。

3.3 制定聲像文件的唯一性標識編碼規則

聲像類電子文件的唯一性標識編碼既是元數據的基本信息，也是實現溯源的最便捷路徑。引用課題成果，以“項目代號+屬性+保管期限+類別+流水號”五段位作為標識編碼。系統導入預設的編碼規則或編碼，如單位分部分項工程標識編碼表，每一個聲像電子文件就有了唯一的身份證。圖2中每次采集一次，選擇一次類別、單位分部分項等基本信息。以圖2這幀照片為例，系統自動生成的標識編碼隱含了以下元數據信息。

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范例1：S51GXLN-407-30-3S03E01C01A-1，這張照片標識編碼隱含著以下這些元數據信息：桂南二線高速公路廣西柳州經合山至南寧段(S51GXLN)，廣西路橋集團新柳南第7合同段(407)，保管期限30年(30)，質保資料(3)，弄橋隧道左洞單位工程(S03，劃分表預先設定，下同)，洞身襯砌分部工程(E01)，鋼筋網支護分項工程(C01)，第一道工序(A))，第一張照片(1)。標識編碼的元數據自動進入系統表格，并在照片周邊中文顯示隱含的信息。

3.4 溯源系統的設計實現

(1)系統基于以溯源為目標而設計。表3、單位、分部、分項、工序劃分及唯一性標識編碼自動生成，作為元數據著錄的主要載體。采用B/S構架開發，系統運行環境兼容Microsoft Windows server 2012R2Standard以上操作系統，Intel(R)Xeon(R)Platinum 81 632.5達GHz處理器，最低內存8G，主流瀏覽器皆可。

(2)溯源方式。系統采用多層狀溯源，以PDF格式顯示。以表3的聚類、單位分部分項工程、事件等單項或組合方式溯源。用戶選擇查看某段項目建設中的具體形成過程，系統以幻燈片播放的方式展現視覺效果。

王加啟等[38]利用瘤胃持續模擬裝置研究了日糧精粗比為7∶3、1∶1和3∶3時對NDF降解率的影響，結果表明日糧精粗比為1∶1時，NDF降解率最高，當精粗比增加到7∶3時，NDF降解率降低。趙祥等[39]報道，綿羊瘤胃中不同精粗比TMR的NDF有效降解率隨精料水平提高而降低。胡琳等[40]研究了以木薯莖葉為粗料、不同精粗比全混合日糧養分在山羊瘤胃中的降解率，結果表明日糧精粗比為5∶5時NDF有效降解率顯著高于精粗比為2∶8、3∶7、4∶6、6∶4和7∶3的實驗組（P＜0.05）。

4 公路聲像類電子文件元數據的實踐

4.1 采集-著錄一體化的元數據

限于篇幅，本文僅以現場聲像采集人員著錄的元數據信息為例加以說明。

按照多層狀溯源，根據預先設定的聚類信息、單位分部分項工程劃分表，采集人員直接在聲像采集時同步下拉菜單中選擇完成。圖2是廣西北部灣投資集團有限公司施工的柳州經合山至南寧高速公路第7合同段手機APP現場采集照片，同步完成該照片的元數據基本信息及部分具體信息的著錄。

灰度共生矩陣通過計算圖像中相應距離和相應方向上不同兩點灰度之間的相關性，來客觀反映出圖像在關于方向、變化幅度、相鄰間隔以及快慢的問題上的綜合信息[10-11]。本文利用灰度共生矩陣提取干制紅棗圖像的多個紋理特征參數，選取不具有相關性的紋理特征參數作為分類算法的輸入。

圖2 APP現場聲像采集與元數據著錄一體化

4.2 APP采集與著錄

系統設置語言轉換中文功能，大大減輕現場文字輸入的工作量。采集時選擇開啟坐標等模式，系統自動生成照片拍攝部位所在位置的坐標、海拔高程、天氣、溫度、里程樁號、時間、像素、分辨率等元素，并自動輸入到固化的表格，進入數據庫。根據用戶選擇，部分信息元素在照片顯示，部分則隱藏。

4.3 其他元數據的著錄

結合圖2中在采集時的元數據信息，通過文字錄入或語音錄入，或系統生成，圖1的描述元數據基本信息著錄完畢，自動生成固定格式表格。系統同時生成大小、格式、分辨率、存儲格式等具體元數據。機構管理信息、對象記錄信息和關聯元數據信息，如檔案館代碼、門類代碼、檔號、修改時間、權限等等元數據，歸檔后有專業檔案人員著錄。

5 結 語

本文在國內首次提出改良并設計了以溯源項目建設為目標的公路聲像電子文件元數據設計方案，并應用到自主開發的《公路建設項目影像檔案溯源系統》中。研究成果在廣西荔浦至玉林、柳州經合山至南寧等公路項目的推廣應用超過800 km。實踐效果證明。

(1)本文改良設計的聲像類電子文件元數據方案適合公路行業；

(2)應根據聲像類電子文件使用目的來設計元數據方案；

(3)聲像類電子文件的元數據方案應融入到檔案管理系統。