網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源元數(shù)據(jù)研究及其著錄管理系統(tǒng)開發(fā)

魏清鳳　賀立源　黃　魏　余秋華

〔摘 要〕針對目前網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息利用、管理及共享存在的問題，提出了基于元數(shù)據(jù)和標準化信息著錄管理系統(tǒng)的解決方案。通過參考DC、FAO農(nóng)業(yè)元數(shù)據(jù)元素集等標準及其制定策略、方法，根據(jù)網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息的特點，確定了其核心元素、細化元數(shù)據(jù)、復合元數(shù)據(jù)。并利用“華中農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)”資源平臺，開發(fā)了自動編碼信息著錄系統(tǒng)。本研究對元數(shù)據(jù)描述、分類組織、質(zhì)量控制及自動著錄等環(huán)節(jié)統(tǒng)籌考慮，對網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源高效利用、科學管理和交換共享具有較大的理論意義和實用價值。

〔關(guān)鍵詞〕網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源；元數(shù)據(jù)；著錄

〔中圖分類號〕G201 〔文獻標識碼〕C 〔文章編號〕1008-0821(2009)02-0052-05

Study on Metadata of Web Agricultural Information

and Register System DevelopmentWei Qingfeng1 He Liyuan2 Huang Wei2 Yu Qiuhua2

(1.Institute of lnformation on Science and Technology of Agriculture，Beijing Academy of

Agrieulture and forestry Sciences，Beijing 100089，China；

2.College of Resources and Environment，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070，China)

〔Abstract〕A solution based on metadata and register system is proposed to solve the problems those exist in the use of web agricultural information，management and sharing.The core metadata，refinement metadata，and compound metadata of web agricultural information were confirmed by referring the policy and methods of DC，AgMES as well as the considering of its characteristics.Based on the metadata，the technical of the automated coding was studied and an standarized system for the register of the web agricultural information was designed by adopting the platform of www.ccain.net.The study considered the whole links of the web agricultural information including the description，arrangement，quality control，and automated coding and recording，which has important theoretical significance and practical value to the effective use，scientific management，exchange and sharing of web agricultural information.

〔Key words〕resource of web agriculture information；metadata；register

自2000年以來，我國對農(nóng)業(yè)信息化研究及應用的關(guān)注和經(jīng)費投入日益增加，信息資源已經(jīng)提升到與能源、材料同等重要的地位[1]。其中，網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源扮演著尤為重要的角色。因特網(wǎng)飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)網(wǎng)站起步晚發(fā)展快，致使網(wǎng)絡信息急劇膨脹，在數(shù)量呈指數(shù)增長的同時，信息質(zhì)量良莠并存[2]，甚至部分已失去控制，形成了信息垃圾、信息死角。作為2006、2007“全國農(nóng)業(yè)網(wǎng)站百強”的“華中農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)”也面臨著同樣的問題。雖然搜索引擎等客觀技術(shù)手段的發(fā)展為信息的獲取帶來了便利，但其治標不治本，“總能找到不需要的信息”的狀況仍令人擔憂。從農(nóng)業(yè)信息本體的角度，制定規(guī)范的網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源元數(shù)據(jù)及開發(fā)標準化信息著錄系統(tǒng)才是解決問題的關(guān)鍵之所在。利用標準的元數(shù)據(jù)對信息資源進行準確、清晰的描述，開發(fā)相應的信息著錄系統(tǒng)對信息進行科學分類編碼、質(zhì)量控制，實現(xiàn)高效統(tǒng)一著錄。系統(tǒng)性的標準化過程，不僅能提高信息的查全查準率，且其規(guī)范的管理功能及統(tǒng)一互兼容性，使得信息資源的共享和高層整合成為可能[3-4]，從根本上解決農(nóng)業(yè)信息在利用、管理、共享中存在的問題。

對于網(wǎng)絡信息資源元數(shù)據(jù)的研究，國外較成熟較有影響的主要有DC(都柏林核心集)、MARC(機讀目錄格式)等。DC應描述網(wǎng)絡資源的需求而生[5]。MARC作為圖書館行業(yè)內(nèi)通行標準，隨著網(wǎng)絡信息的激增，也逐步向編目的應用延伸[6]。目前，國內(nèi)的研究多處于其內(nèi)涵、作用、比較等理論探討階段[7-10]，在應用開發(fā)方面有所增加，多以DC為藍本擴展而來[11-13]。由于網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源具有其專業(yè)復雜性，目前還缺乏理論針對性及應用于實踐的系統(tǒng)性研究。本文參考DC、AgMES(聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織農(nóng)業(yè)元數(shù)據(jù)元素集)、及國家農(nóng)業(yè)科學數(shù)據(jù)共享中心元數(shù)據(jù)標準[14]，提出了針對網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源的描述元數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，開發(fā)對網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息進行科學分類組織、質(zhì)量控制及自動編碼的標準化信息著錄系統(tǒng)。從理論研究到系統(tǒng)開發(fā)，系統(tǒng)性的為網(wǎng)絡信息資源描述及存儲管理提供了規(guī)范化模式，極有利于提高信息資源利用率，實現(xiàn)共享。

1 網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源元數(shù)據(jù)標準研究

1.1 網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源及其元數(shù)據(jù)的界定

奈斯比特認為：“失去控制和無組織的信息在信息社會不再構(gòu)成資源，相反，它將成為信息工作者的敵人”[15]。黃純元認為，網(wǎng)絡信息資源是“通過因特網(wǎng)可以利用的各種信息資源”[16]。前者強調(diào)了構(gòu)成資源的信息所應該具備的系統(tǒng)性，有序性和可理解性；后者則反應了信息資源具有的有效性和可利用性特征。

IFLA(國際圖聯(lián))認為“元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)”[17]。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，因特網(wǎng)上的農(nóng)業(yè)信息資源是最主要的組織和傳播對象，因此網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源可以理解為通過因特網(wǎng)傳播、經(jīng)過系統(tǒng)組織、有效可利用的各種農(nóng)業(yè)信息，其元數(shù)據(jù)是關(guān)于網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源的數(shù)據(jù)。

1.2 網(wǎng)絡元數(shù)據(jù)的選擇

通過對網(wǎng)絡信息資源描述界頗具影響的兩種主要元數(shù)據(jù)標準DC、MARC的比較分析表明(表1)，DC主要用于描述網(wǎng)絡信息資源，結(jié)構(gòu)簡單、易用，能被非專業(yè)人員快速掌握，其可擴展、可選擇等特性使得對信息的描述更清晰、具體、準確，在具體領(lǐng)域中應用性極強。MARC雖然可以對網(wǎng)絡信息進行編目，但主要用于描述圖書館書目信息資源，其較強的專業(yè)性、著錄詳盡性及結(jié)構(gòu)復雜性，對于日新月異、呈指數(shù)級增長的網(wǎng)絡信息資源的描述難免存在效率問題。因此，參考DC，及以DC為藍本擴展而來的農(nóng)業(yè)元數(shù)據(jù)標準對研究針對網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源的元數(shù)據(jù)是較好的理論基礎(chǔ)，如AgMES和國家農(nóng)業(yè)科學數(shù)據(jù)共享中心元數(shù)據(jù)標準，前者是DC的延伸，是FAO為了描述農(nóng)業(yè)信息資源而建立的元數(shù)據(jù)標準，后者主要用于農(nóng)業(yè)科學數(shù)據(jù)編目、元數(shù)據(jù)交換及共享等。

1.3 網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息元數(shù)據(jù)

根據(jù)DC的可擴展、可選擇、可重復、可修飾、內(nèi)在本質(zhì)及語法獨立等原則，在調(diào)研國內(nèi)知名農(nóng)業(yè)網(wǎng)站的農(nóng)業(yè)信息欄目和信息內(nèi)容特征的基礎(chǔ)上，參考上述較權(quán)威的相關(guān)標準，確定核心元數(shù)據(jù)、細化元數(shù)據(jù)、復合元數(shù)據(jù)，并編制數(shù)據(jù)字典。

1.3.1 元數(shù)據(jù)

研究確定的網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源核心元數(shù)據(jù)為18個(表2)。元素的細化可以使元素的含義更具體，它是限定詞的一種。在此，對部分元素進行了細化，如元數(shù)據(jù)“資源類型”細化為：文本(以文本為主的資源)、圖像(以圖像為主，文字說明為輔的資源)、圖形、視頻、音頻、動畫。復合元素是由若干數(shù)據(jù)元素、或數(shù)據(jù)元素與其它復合元素、或若干其它復合元素共同組成，它通常用來表示較高層次的概念[18]。如在本研究中，“來源信息”是由“來源名稱”、“來源URL”兩個數(shù)據(jù)元素組成的復合元素。具有復合元素的核心元數(shù)據(jù)為13個。本研究共確定數(shù)據(jù)元數(shù)77個。

網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源較之其它信息資源一個重要的特點，就是具有專業(yè)復雜性和科學邏輯性，要對該類信息進行較好的描述，全面、系統(tǒng)地反映其屬性全貌及內(nèi)在邏輯關(guān)系，就必需描述信息的有序分類特征。因此，本研究在提出分類編碼體系后(見后文)，根據(jù)DC可擴展及內(nèi)在本質(zhì)原則，將其類級屬性(如“一級分類”)納入網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源的元數(shù)據(jù)描述字段(表2)。根據(jù)其可選性、可重復性、可修飾原則所確定的細化元數(shù)據(jù)和復合數(shù)據(jù)元，則有利于對重要相關(guān)信息進行更具體的描述。對各數(shù)據(jù)元數(shù)都規(guī)定了自身的可選性(不硬性規(guī)定所有的數(shù)據(jù)元數(shù)必選)，這樣在全面的反映網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源屬性的基礎(chǔ)上，也注重了著錄的質(zhì)量與效率。

1.3.2 元數(shù)據(jù)字典

各元數(shù)據(jù)采用包含九個屬性的集合來描述，即：中文名稱，元素的中文名稱；英文名稱，元素的英文名稱；標識，用字符串表示的元素標識，根據(jù)分類編碼研究環(huán)節(jié)確定的編碼方法由資源類型編碼、信息所屬類級編碼及序列號組成；定義，對元素含義的解釋；類型，元素所屬數(shù)據(jù)類型，有復合類型(即該元素為復合元素)、整數(shù)類型、實數(shù)類型、文本類型、日期型、時間型及日期時間類型等；值域，元素值的允許范圍；可選性：有3種可選性，M，即必選，是元數(shù)據(jù)文件必須包含的實體或元素；C，即一定條件下必選，在滿足一定條件時，元數(shù)據(jù)文件必須包含的實體或元素；O，既可選，該元數(shù)據(jù)實體或元素是可選的，根據(jù)需要情況決定是否將其包含在元數(shù)據(jù)文件中；最大出現(xiàn)次數(shù)，元素所允許的著錄次數(shù)，如1(不可重復著錄)、n(可重復著錄無限次)等。核心元數(shù)據(jù)字典如表2。

2 網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息分類組織及質(zhì)量控制

2.1 編制網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源分類編碼體系

網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源具有專業(yè)性、科學性的特點，現(xiàn)有的分類方法難以對其完整、明確、系統(tǒng)地組織[19]?！吨袌D法》以學科分類和邏輯劃分為基礎(chǔ)，體系結(jié)構(gòu)完整，用層級縱向聯(lián)系及參見類目等橫向聯(lián)系方法來直接顯示類目間的關(guān)聯(lián)，比較全面、系統(tǒng)地反映了信息全貌及其內(nèi)在邏輯關(guān)系。其較強的學科信息資源組織功能，非常適合于瀏覽檢索和對主題進行分類控制，這是目前搜索引擎無法做到的，也是國內(nèi)其它分類法不可比的[20]。因此，本環(huán)節(jié)以“華中農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)”多年采編的信息作為實驗材料，在充分考慮網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息特點的基礎(chǔ)上對《中圖法》的農(nóng)業(yè)及相關(guān)類目進行了網(wǎng)絡適應性改造，提出了四級分類類目體系及編碼規(guī)則，形成了全面、實用、易用的分類編碼體系(見近期《情報學報》刊出同作者文章)。

2.2 信息質(zhì)量控制

對信息去粗取精、去偽存真，從而提供質(zhì)優(yōu)價高的信息具有重要的意義[21]。本研究制定的信息質(zhì)量控制方案如下：(1)信息內(nèi)容正確、合理、有效。即內(nèi)容是否符合標題含蓋的范圍、是否有超出、有無知識性錯誤、是否反映事實真相及數(shù)據(jù)是否處于有效期。(2)信息的深度和廣度。深度主要指反映某主題信息的詳細程度，廣度則是指反映某主題涉及本領(lǐng)域及相關(guān)領(lǐng)域的范圍。(3)信息來源權(quán)威、可靠。主要通過作者、網(wǎng)站主辦者、引用資料來源、審核情況等幾個方面進行驗證。(4)信息的時效性。從信息的創(chuàng)建日期、發(fā)布日期、最后修改日期等方面進行判斷，也可從網(wǎng)站的更新頻率、版權(quán)有效期等相關(guān)信息進行推測。(5)信息采集規(guī)范、完整。根據(jù)研究確定的元數(shù)據(jù)格式來采集信息，確保元數(shù)據(jù)元素采集的全面性，信息的一致性。在數(shù)據(jù)庫中要求完整地給出一個對象的相關(guān)元數(shù)據(jù)，重點審查必選元數(shù)據(jù)字段的完備性，暫時沒有時應標明‘暫缺。(6)字符編碼標準化：文本信息中的漢字采用GB碼統(tǒng)一編碼和存儲，英文字母和符號使用ASCII編碼和存儲。涉及信息對象中數(shù)學符號和公式、化學符號、地理坐標等，應參照相關(guān)標準，如對于公式符號的標準參照GB3100-3102-93《量和單位》的有關(guān)規(guī)定。(7)術(shù)語標準化：參考《農(nóng)業(yè)大詞典》、《農(nóng)業(yè)敘詞表》以及有關(guān)國家行業(yè)標準中的術(shù)語部分，規(guī)范化表達信息中的農(nóng)業(yè)術(shù)語，最大程度地消除一名多物，一物多名等混亂現(xiàn)象，保證其能得到準確、通暢的語義交流。(8)信息采集后質(zhì)量檢查或抽查：質(zhì)量檢查是根據(jù)上述原則進行逐條審查。信息較多時，采用隨機抽查方式，原則上數(shù)據(jù)庫記錄在1 000條以內(nèi)抽查30%，1 001~2 000條之內(nèi)抽查20%，2 001~3 000條之內(nèi)抽查15%，3 001~5 000條之內(nèi)抽查12%，5 001~20 000條之間抽查10%，大于20 001條記錄抽查2 000條[13]。

3 自動編碼著錄系統(tǒng)開發(fā)

由于農(nóng)業(yè)信息資源的復雜性和龐大性，進行人工著錄效率將十分低，因此研究在確定元數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息分類體系及質(zhì)量控制方案后，設(shè)計自動編碼著錄系統(tǒng)，以提高信息錄著速度和信息管理利用水平。該系統(tǒng)采用Browse/Server結(jié)構(gòu)分布式網(wǎng)絡平臺，以Windows NT系統(tǒng)的IIS(Internet Information Server)作為WEB服務器，以Microsoft SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，在ASP.NET開發(fā)平臺下運用C#進行開發(fā)而來。

3.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫分兩大部分，即核心元數(shù)據(jù)表和復合元數(shù)據(jù)表，前者字段項目如表2，后者包括主題、分類、圖片、動畫、視頻、音頻、作者信息、采編人員信息、來源信息、日期時間及權(quán)限關(guān)聯(lián)各表。復合元數(shù)據(jù)表以核心元數(shù)據(jù)表為中心。其中分類表由上述研究分類體系的一、二、三、四級類4個表組成。系統(tǒng)所需的各種數(shù)據(jù)以共享的方式存儲在數(shù)據(jù)庫服務器上，通過WEB服務器的訪問返回給應用系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和應用系統(tǒng)的分離。

3.2 系統(tǒng)主要功能及實現(xiàn)

3.2.1 用戶管理

在此功能模塊中，管理員可以添加、修改、刪除用戶的信息，并分別通過3個按鈕來完成。為增加系統(tǒng)的安全性，還可以分配不同的權(quán)限，對部分用戶進行鎖定操作。

3.2.2 信息自動編碼

信息的著錄項——編碼，即核心元數(shù)據(jù)中的“標識符”，該項在信息著錄界面中沒有專門控件來提示輸入，而是通過后臺程序模塊自動完成。按照分類編碼體系研究環(huán)節(jié)制定的編碼規(guī)則，信息編碼由“資源類型代碼+所屬類號+序列碼”組成。資源類型代碼，即被著錄信息的網(wǎng)絡多媒體類型代號，如文本——T、視頻——V等。所屬類號，即該信息所屬每級分類的代號組合，由四級分類八位代號組成。序列碼，即區(qū)別同類其它信息的順序碼。信息著錄過程中，根據(jù)選擇，資源類型控件利用SelectedItem.Value屬性記錄資源類型代號，根據(jù)分類選擇，四級聯(lián)動控件以SelectedItem.Value屬性分別獲取各級類名的代號，每增加1條信息，分類表的Count字段值自動增加1。在生成編碼時，讀取資源類型代號、各級分類類名代號及Count值進行組合，以形成該信息編碼。如“水稻稻瘟病防治”，其資源類型代號為“T”，分類信息為“植物保護”(13)——“病蟲防治”(12)——“農(nóng)作物”(13)——“糧食”(10)類，屬于該類的第5條信息，因此其編碼為T131213105。該功能極大的提高了信息著錄效率，更方便于后臺信息管理。

3.2.3 元數(shù)據(jù)著錄

元數(shù)據(jù)項以控件的方式顯示在系統(tǒng)界面。待錄入的本地信息經(jīng)過上述質(zhì)量控制和內(nèi)容標準化后，即可根據(jù)控件提示以實現(xiàn)信息著錄。信息分類時，系統(tǒng)通過四級聯(lián)動下拉框?qū)崿F(xiàn)四級類目的級聯(lián)顯示，以提示并進行選擇分類。如對于“聯(lián)合收割機介紹”這條信息，運行過程中，先初始化第一個DropDownList控件(即加載一級分類的類名類號)，用戶可初步判斷其一級類屬于“農(nóng)業(yè)機械”，作出該選擇后，SelectedIndexChanged事件使得第二個DropDownList控件自動從后臺數(shù)據(jù)庫的信息分類表中加載“農(nóng)業(yè)機械”的下級類名和類號，當用戶在其提示下選擇其二級類屬于“機械農(nóng)具”后，下一個控件的數(shù)據(jù)加載如此類推。《中圖法》的分類體系已經(jīng)成為人們的使用習慣，本分類體系繼承這一特點，使每級分類只需常識性判斷選擇即可，且一般下位類在10~20個之間，這樣用戶一直在一個相對較小的范圍內(nèi)判斷分類，有效提高了分類精度。最后利用SQL Server存儲過程將界面控件信息分別加入相應后臺數(shù)據(jù)表。存儲過程的使用不僅提高了系統(tǒng)的性能，也使得代碼和數(shù)據(jù)分離，非常有利于更新與維護[22]。

3.2.4 信息規(guī)范性控制

設(shè)計了驗證控件，在程序級確保信息規(guī)范化錄入。主要依據(jù)是元數(shù)據(jù)屬性和內(nèi)容標準化方案，在信息入庫前，進一步利用APS.NET的控件驗證功能，控制信息的完整性，如元數(shù)據(jù)屬性中規(guī)定的M必選項不能為空等，多媒體信息的格式、大小等。

3.2.5 信息查詢與編輯

本系統(tǒng)信息查詢提供一般查詢和高級查詢兩種方式。一般查詢可從信息類型、標題、關(guān)鍵詞、內(nèi)容4個元數(shù)據(jù)項進行單項檢索。高級查詢提供包括一般查詢4個元數(shù)據(jù)在內(nèi)的9個元數(shù)據(jù)項的與、或綜合檢索。查詢結(jié)果可進行分頁瀏覽。根據(jù)上述質(zhì)量控制方案中采后信息質(zhì)量檢查或抽查方法，對需要刪除的信息可直接刪除，對需要修改的信息，在許可的權(quán)限下，可進行編輯修改。

4 小結(jié)與討論

研究根據(jù)網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息特有的專業(yè)性和科學邏輯性特點，及DC的擴展原則，增加了類級屬性作為核心元數(shù)據(jù)，從而更科學地反映了信息間有序的內(nèi)在關(guān)系。進一步提出的細化元數(shù)據(jù)、復合元數(shù)據(jù)，對具體信息相關(guān)的重要信息進行描述，形成了較全面、科學的元數(shù)據(jù)體系?；谛畔⒈倔w描述元數(shù)據(jù)的解決方案有利于更復雜更綜合的檢索，以得到更精確的結(jié)果，從問題的根本上緩解了信息查找、利用的困難。

通過專門的自動編碼信息著錄平臺進行信息元數(shù)據(jù)采集，利用四級聯(lián)動分類控制、自動編碼、控件驗證及存儲過程等計算機技術(shù)，可以避免信息采集時描述與分類的隨意性，有利于提供可靠的信息資源和進行高效編碼存儲，實現(xiàn)統(tǒng)一著錄管理及不同信息源的整合。

當前網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息提供者只注重內(nèi)容，忽視信息的描述、組織及質(zhì)量。事實上，只有清晰規(guī)范化描述、合理的分類、經(jīng)過質(zhì)量控制和標準化表達的信息，才能稱其為信息資源，否則將會淪為信息垃圾。因此，本研究創(chuàng)新性的將上述3個環(huán)節(jié)相結(jié)合，并開發(fā)基于其的信息錄入管理系統(tǒng)，不僅提供了一套較好的信息組織管理方案，也極有利于分布式異構(gòu)網(wǎng)絡環(huán)境下的農(nóng)業(yè)信息互操作，實現(xiàn)信息資源廣泛的共享。整個系統(tǒng)性的研究對網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息資源建設(shè)具有重要意義。

基于網(wǎng)絡農(nóng)業(yè)信息描述元數(shù)據(jù)、分類編碼及質(zhì)量控制的自動編碼著錄系統(tǒng)已有效地應用于“華中農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)”后臺信息管理之中，較之傳統(tǒng)管理方法成效顯著。但要成為能夠普遍推廣的元數(shù)據(jù)標準及系統(tǒng)，還存在一些需要完善的地方，如設(shè)計和定義元數(shù)據(jù)的XML Schema文檔以便于網(wǎng)頁數(shù)據(jù)直接交換和共享，基于分詞、切詞的自動分類方法等，尚待進一步研究。

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