TCAGIS 17-2025 地理分析模型 元数据

ICS07.040CCSA75团体标准T/CAGIS17-2025地理分析模型元数据Geographicanalysismodel—Metadata2025-05-15发布2025-06-30实施中国地理信息产业协会目次前引1言............................................................................................................................................III言............................................................................................................................................IV.............................................................................................................................................1规范性引用文件.........................................................................................................................1术语和定义.................................................................................................................................1基本要求.....................................................................................................................................24.1元数据层次结构................................................................................................................24.2元数据描述规则................................................................................................................2元数据内容.................................................................................................................................35.1元数据框架........................................................................................................................35.2基本信息............................................................................................................................35.3设计理念............................................................................................................................55.4使用方式............................................................................................................................6元数据子集与实体.....................................................................................................................86.1模型名称............................................................................................................................86.2模型版本............................................................................................................................86.3描述信息............................................................................................................................96.4适用范围............................................................................................................................96.5参考系..............................................................................................................................106.6开发信息..........................................................................................................................6.7发布信息..........................................................................................................................6.8关联项目..........................................................................................................................126.9参考文献..........................................................................................................................126.10备注信息........................................................................................................................13模型结构........................................................................................................................136.12内部模块关系................................................................................................................136.13硬件需求........................................................................................................................146.14软件需求........................................................................................................................156.15输入和输出参数............................................................................................................156.16控制参数........................................................................................................................156.17运行示例........................................................................................................................1623456I7元数据扩展...............................................................................................................................167.1扩展要求...........................................................................................................................167.2扩展类型...........................................................................................................................167.3扩展原则...........................................................................................................................177.4扩展方法...........................................................................................................................17附录A（规范性）代码表和枚举...............................................................................................18附录B（资料性）元数据示例...................................................................................................21参考文献.........................................................................................................................................26II前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国地理信息产业协会提出并归口。心、武汉大学、辽宁师范大学。本文件主要起草人：闾国年、陈旻、王劲峰、李新、岳天祥、黎夏、段青云、杨大文、温永宁、乐松山。III引言领域具有广泛应用价值。速了解模型，实现地理分析模型共享，为复杂地理问题求解提供重要途径。在多领域的深度融合与创新发展。IV地理分析模型元数据1范围方法。本文件适用于地理分析模型的构建、管理、共享与服务。2规范性引用文件所有的修改单）适用于本文件。GB/T4880.3语种名称代码第3部分：所有语种的3字母代码GB/T7408数据元和交换格式信息交换日期和时间表示法GB/T13745学科分类与代码GB/T19710.12023地理信息元数据第1部分：基础ISO/IEC信息技术通用数据类型（Informationtechnology-General-PurposeDatatypes(GPD)）ISO/IEC40314:2016信息技术数学标记语言版本3.0第2版（Informationtechnology—MathematicalMarkupLanguage(MathML)2ndEdition）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1模型model现实的某些方面的抽象。[来源：19109:2015，4.15]3.2地理分析模型geographicanalysismodel拟、分析和预测地理现象及其变化过程的模型（1示例：地理探测器（GeoDetectorSoilAssessment（S指数（NDVI3.3元数据metadata关于资源的信息。[来源：GB/T19710.1—，3.10]3.4元数据元素metadataelement元数据的独立单元。[来源：GB/T19710.1—，3.5元数据实体metadata说明数据相同特性的一组元数据元素。[来源：GB/T19710.1—，3.12]3.6元数据子集metadatasection元数据的子集合,由相关的元数据实体和元数据元素组成。[来源：GB/T19710.1—，3.13]4基本要求4.1元数据层次结构元数据分为元数据元素、元数据实体和元数据子集。元数据元素用于描述对象的某一项属性或标识，是元数据的最基本的信息单元。元数据实体用于描述简单对象，是用于描述同一对象的元数据元素集合。数据子集的集合。4.2元数据描述规则本文件使用七元组对元数据各项信息进行描述记录。七元组包括：序号、名称、定义、2性质条件、最大出现次数、数据类型和值域。该七元组中的各项说明如下：序号：元数据子集、实体或元素的唯一编号。名称：赋给元数据子集、实体或元素的标记。定义：对元数据子集、实体或元素的说明。性质：说明元数据子集、实体或元素是否总是出现或有时出现的描述符。描述符包括：M：必选──元数据的核心内容，适用于各种被描述对象，是元数据文件必须包含的子集、C：一定条件下必选──针对不同的被描述对象特征，在满足一定条件时，元O用户决定是否将其包含在元数据文件中。肯定的，那么该子集、实体或元素就是必选的。出现一次的表示为“1N。期”等。值域：指定每个元数据子集、实体或元素的取值范围或数值格式。5元数据内容5.1元数据框架数据内容见5.25.3和6UML包图见图1。图1地理分析模型元数据框架UML5.2基本信息用于描述模型的基础元数据相关信息，基本信息相关属性UML类图见图2，属性描述3信息见表。图2基本信息相关属性UML类图表1基本信息序名称号最大出现定义性质/条件数据类型值域次数指代特定模型所用的名称123模型名称模型版本描述信息M111实体子集实体表4序号1-2表5序号1-6表6序号1-2模型版本信息用于说明模型的基本情况MM说明模型主题所用的常用语或短语4关键词ON字符串自由文本4序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域模型类型代码<<代码表（表A.1）1374556模型类型分类信息模型存在的基本形式M1字符串字符串模型所属的学科门类模型开发时用到的编程语言MN示例：Fortran77、Fortran90、C、C++、Python、Java、IDL、MATLAB等。7编程语言ON字符串自由文本模型计算所适用的空间及时间范围信息89适用范围参考系OOM1111子集子集子集子集表7序号16表8序号13表9序号1-4模型时空定位所用的参照系统类型及信息记录模型开发过程的信息10开发信息C/模型已发11发布信息模型发布时公布的信息表10序号1-4布MD_维护信息有关更新范围和频率的信息（12维护信息O1子集19710.1—2023B.6）支持模型研究和生产的项目标识信息13关联项目OONN实体实体表11序号1-4用于理解模型所需的已发表文献表12序号1-14参考文献12C/模型已使用代码进行实现以发行格式存储的模型15占用空间11浮点型子集本体总量（单位：MB）说明模型元数据建立与维护的有关信息16备注信息M表13序号1-4MD_限制型的限制信息（17限制信息O1子集19710.1—2023B.4）5.3设计理念用于描述模型在设计过程中所考虑的内容，设计理念相关属性UML类图见图3，属性5描述信息见表。图3设计理念相关属性UML类图表2设计理念序名称号最大出现定义性质/条件数据类型字符串值域自由文本自由文本次数12建模目的开发模型的目的说明模型开发时做出的假设条件ONN模型假设OO字符串中公式依据ISO/IEC模型开发时依据的基本原理，包含公式、规律等3基本原理N字符串40314:2016规定编写模型涉及的专业术语及其释义456术语OOON1字符串实体自由文本用于描述模型内部运行结构及其相关信息表14序号1、模型结构4内部模块关用于描述内部各模块信息系及其耦合模式表15序号1、1子集55.4使用方式用于描述模型运行需求和测试条件，使用方式相关属性UML类图见图，属性描述信6息见表3。图4使用方式相关属性UML类图表3使用方式序最大出现名称定义性质/条件数据类型实体值域号次数用于描述支撑模型计算的相关硬件条件及其信息用于描述支撑模型计算的相关软件条件及其信息表16序号1-1硬件需求软件需求O18表17序号1-23ON实体6C/模型运行需要输入输出参数输入和输出用于描述模型输入输出等表18序号1-N实体参数动态参数信息7C/模型运行需要控制参数用于描述模型静态参数相关信息表19序号1-45控制参数N1实体5运行时间范模型正常运行所需的时间围范围参考O字符串自由文本7序号最大出现次数名称运行示例模型校准模型验证有效性分析定义性质/条件数据类型子集值域能够支持模型正常运行的示例信息表20序号1-6ONNNNNN12介绍7OOOOOO字符串字符串字符串字符串字符串字符串自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本用于验证模型结果是否准确的方法、流程介绍用于模型有效性分析的方法、流程介绍89不确定性分用于模型不确定性分析的10析方法、流程介绍用于模型敏感性分析的方法、流程介绍11敏感性分析议和注意事项等12使用说明6元数据子集与实体6.1模型名称模型名称实体相关属性描述信息见表4。表4模型名称性质/条件M序名称号最大出现定义模型的全称数据类型字符串值域自由文本自由文本次数12名称1除全称以外用于指代此模型的名称别名ON字符串6.2模型版本模型版本子集相关属性描述信息见表5。表5模型版本序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域模型所属的系列出版物名称12系列名标识符O11字符串字符串自由文本自由文本该模型版本唯一标识符M8序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型字符串值域GMD_目的代码代码表>>（表A.2）34目的该模型版本创建的目的M1该模型版本修改的主要内容修改内容作者ON字符串自由文本CI_单位（56模型作者信息MMN1子集日期19710.1—2023B.16.2），表YYYYMMDD日期该模型版本创建日期（7408）6.3描述信息描述信息实体相关属性描述信息见表6。表6描述信息序号1最大出现名称定义性质/条件数据类型值域次数摘要详情描述模型的简单介绍模型的详细描述M11字符串字符串自由文本自由文本2O6.4适用范围适用范围实体相关属性描述信息见表7。表7适用范围序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域C/模型涉及时序变化过程1时间模型适用的时间范围1实体表7序号2-5C/时序变化过程具有时间分辨率2分辨率时间分辨率1字符串自由文本9序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域C/时序变化过程具有时间尺度时间尺度代码<<代码表（表A.3）34尺度步长时间尺度11字符串C/时序变化过程具有时间步长时间步长时间范围字符串自由文本56范围空间M11字符串实体自由文本C/模型适用于特定地理空间模型适用的空间范围空间维度表7序号7-11空间维度代码<<代码表（表A.4）78维度M11字符串字符串C/特定地理空间需要空间格网类型空间格网类型格网类型分辨率示例：形、正六边形等。自由文本自由文本C/特定地理空间具有空间分辨率9空间分辨率1字符串C/特定地理空间具有空间尺度空间尺度代码<<代码表（表A.5）10尺度空间尺度空间范围11字符串字符串11范围M自由文本6.5参考系参考系子集相关属性描述信息见表。表8参考系序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域模型运行依据的时间参考系信息12时间参考系名称O11实体表8序号2时间参考系名称M字符串自由文本10序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域MD_参照系模型运行依据的空间参考系信息（3空间参考系ON实体19710.1—2023B.8）6.6开发信息开发信息子集相关属性描述信息见表9。表9开发信息序号最大出现次数名称起始日期终止日期定义性质/条件数据类型值域YYYYMMDD12模型开发起始日期模型开发终止日期M11日期日期（7408）YYYYMMDDO（7408）MD_进展代码<<代码表（19710.1—2023，表B.3.23）34进展模型开发进展情况模型开发者信息M1字符串子集CI_单位（19710.12023，表B.16.2）开发者MN6.7发布信息发布信息子集相关属性描述信息见表。表10发布信息序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域YYYYMMDD（7408）CI_单位（19710.12023，表B.16.2）123发布日期模型发布的日期M1日期发布者价格模型发布者相关信息MN1子集商业模型的发行价格C/商业模（单位：元）型浮点型序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域MD_分发（19710.12023，表B.11）模型的分发方和获取资源的选项信息4分发信息MN子集6.8关联项目关联项目子集相关属性描述信息见表。表11关联项目序号1最大出现名称定义性质/条件数据类型值域次数项目名称项目的名称M11字符串字符串自由文本2项目标识符项目获批时的标识符资助项目的机构M自由文本CI_单位（19710.12023，表B.16.2）34资助机构类型MN子集项目类型示例：国家973项目、国家自然科学基金项目等。O1字符串自由文本6.9参考文献参考文献实体相关属性描述信息见表。表12参考文献序号1最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域标题作者机构文献标题M1字符串字符串字符串字符串字符串自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本2文献所有作者姓名所有作者的隶属机构文献关键词MOOONNN134关键词摘要5文献摘要出版物（社）出版文献的刊物/出版社6M1字符串自由文本名称名称789卷号文献出版卷号文献出版期号文献出版页码范围文献发表时间OOOO1111字符串字符串字符串日期自由文本期号自由文本页码范围自由文本10发表时间YYYYMMDD12序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域（7408）用于检索文献的唯一标识DOIISSNArXivID等11目录识别号O11字符串字符串自由文本自由文本12链接地址文献链接地址O6.10备注信息备注信息子集相关属性描述信息见表。表13备注信息序号1最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域标识符该元数据唯一标识符该元数据采用的语言M11字符串字符串自由文本2语种作者M4880.3CI_单位（19710.12023，表B.16.2）34该元数据版本作者MN1子集日期该元数据版本创建日期YYYYMMDD（7408）日期M6.11模型结构模型结构子集相关属性描述信息见表。表14模型结构序号1最大出现次数名称图例定义性质/条件数据类型值域模型结构的图示及说明用于表示模型结构的图像示意图集的文字说明OMO1实体表14序号二进制文件2示意图描述N1二进制字符串3自由文本结构类型代码<<代码表（表A.6）4类型模型运行结构类型M1字符串6.12内部模块关系内部模块关系子集相关属性描述信息见表15。13表15内部模块关系序号1最大出现名称定义性质/条件数据类型值域次数子模型信息模型名称标识符模型包含的子模型信息子模型名称MMON1实体表15序号自由文本2字符串字符串3子模型版本唯一标识符子模型在该模型中的用途示例：等。1自由文本4用途O1字符串自由文本56约束条件模型名称子模型间的耦合约束条件子模型名称ON实体表15序号MN(N≥2)字符串自由文本子模型间的耦合模式示例：变量交互耦合、多重网格嵌套耦合等。7耦合模式M1字符串自由文本6.13硬件需求硬件需求实体相关属性描述信息见表。表16硬件需求序号最大出现次数名称定义性质/条件数据类型字符串字符串字符串字符串字符串字符串字符串字符串值域自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本自由文本模型运行所需最低CPU配12345678CPU（最低）CPU（推荐）内存（最低）内存（推荐）O11111111置模型运行所需推荐CPU配OOOOOOO置模型运行所需最低内存配置模型运行所需推荐内存配置模型运行所需最低硬盘容低）量配置模型运行所需推荐硬盘容荐）量配置模型运行所需最低（最低）配置模型运行所需推荐（推荐）配置146.14软件需求软件需求实体相关属性描述信息见表。表17软件需求序号1最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域自由文本名称版本软件名称M11字符串字符串2软件版本MOOO自由文本CI_单位（19710.1—2023，表B.16.2）345开发者获取地址用途软件开发者111子集软件获取地址字符串字符串自由文本软件在模型中的用途示例：预处理、后处理、可视化等自由文本对于模型来说是否为必须软件0=否6必要性M1布尔值1=是6.15输入和输出参数输入和输出参数实体相关属性描述信息见表。表18输入和输出参数序号1最大出现次数名称定义性质/条件数据类型值域名称参数名称M1字符串自由文本外部参数类型代码枚举>>（表A.7）2类型参数所属类别M1字符串345说明单位参数作用描述参数单位OOO111字符串字符串字符串自由文本自由文本约束条件参数约束条件自由文本ISO/IEC67数据类型参数数据类型参数默认值MO11字符串11404:2007依据数据类型ISO/IEC默认值11404:2007来确定6.16控制参数15控制参数实体相关属性描述信息见表。表19控制参数序号1最大出现名称定义性质/条件数据类型值域次数名称参数名称M111字符串字符串字符串自由文本自由文本自由文本ISO/IEC2物理意义单位参数物理意义描述参数单位OO345数据类型参数值参数数据类型参数固定值MM11字符串字符串11404:2007依据数据类型来确定6.17运行示例运行示例子集相关属性描述信息见表。表20运行示例序号1最大出现名称定义性质/条件数据类型值域次数描述示例的背景、用途介绍示例参数配置情况说明示例中使用的参数名称O1字符串实体自由文本2配置信息参数名称MMN1表20序号自由文本3字符串示例参数类型代码枚举>>（表A.8）45参数类型示例中使用的参数类型示例中使用的参数值MM11字符串字符串参数值自由文本7元数据扩展7.1扩展要求在元数据内容不能满足某种应用的需要时，可以按照本条款规定的原则进行扩充。7.2扩展类型本文件规定元数据可供扩展的类型包括以下几种：a)扩展元数据元素的值域；b)增加新的元数据元素；16c)增加新的元数据实体类型；d)增加新的元数据子集；e)对已有元数据元素增加更严格的限定；f)对已有元数据元素值域增加更多的限定。7.3扩展原则在扩展元数据时，应遵循以下原则：a)扩展的元数据元素不应是现有元数据元素改名、改定义或改数据类型；b)的现有元数据元素特征不能改变；c)在扩展后可以是必选的；d)e)用7.4扩展方法在扩展元数据时，应使用以下方法：a)检查本标准规定的元数据内容，确定不适合具体应用的部分或需扩展补充的部分；b)按照和7.3规定的扩展类型和扩展原则确定扩展的子集、实体和或元素；c)定义每一个扩展子集、实体和或元素的特征；d)对扩展内容进行标准的一致性测试。17附录A(规范性)代码表和枚举本文件使用的构造型类<<代码表>><<枚举>>不包括任何“其他”值，因为<<枚举>><<代码表>>是可扩展的。有关如何扩展<<代码表>>的信息按照第7章。概念名称是该项的名称。代码是中性语言标识符。表A.1GMD_模型类型代码<<代码表序号概念名称代码定义用于表示和模拟现实世界中过程、系统或现象的数学或计算表达。通常包括输入、输出和内部机制化数据，常作为模型的辅助1模型modeltool234工具模块公式用于完成特定子任务moduleequation中核心计算部分的基础表A.2GMD_<<代码表序号概念名称代码定义1创建修改增加create用范围23modifyextend的改进在原有模型基础上新增功能模块、适用范围或计算能力表A.3GMD_时间尺度代码<<代码表序号概念名称代码定义123456789百万年以上百万年万年千年百年十年年greaterThanAMillionYearsmillionYearstenThousandYearsthousandYearshundredYearsdecade时间尺度大于一百万年以百万年为单位的时间尺度以一万年为单位的时间尺度以一千年为单位的时间尺度以一百年为单位的时间尺度以十年为单位的时间尺度year每年一次或按年统计的数据时间尺度每月一次或按月统计的数据时间尺度每天一次或按日统计的数据时间尺度月month日day18序号概念名称代码定义1011日以下事件subDayevent小于一天的时间尺度，如小时或分钟基于具体事件发生的时间尺度，如每次降水表A.4GMD_空间维度代码<<代码表序号概念名称1维代码定义1231D一维，仅包含一个空间维度一维空间加附加属性1.5维1.5D2D2维二维，包含平面坐标二维空间加高程值作为属性存在，表面无真实体积结构452.5维2.5D3D3维表A.5GMD_空间尺度代码<<代码表序号概念名称代码定义全球环境问题等研究1全球尺度洲际尺度区域尺度流域尺度基本单元global跨越一个以上大陆的大范围空间尺度，适用于大气环流、物种迁徙等分析2345intercontinentalregional管理、政策制定等资源与生态系统建模watershedparcel用于精细化建模与管理表A.6GMD_结构类型代码<<代码表序号概念名称代码定义常需通过运行结构图例进行说明1复杂型complex表达，无明显时序或模块交互234简单计算型时间推进型事件响应型simple按固定时间步长推进的动态模型，用于模拟随时间连续变化的过程timeDriveneventDriven根据特定事件触发运行的模型，适用于不规则或突发过程的模拟19表A.7GMD_外部参数类型代码<<枚举序号概念名称代码定义模型运行所需的外部数据或驱动变量，作为模型计算的起始条件或边界条件1输入参数input模型运行后生成的结果数据，用于描述模拟对象的状态或过程变化2输出参数output表A.8GMD_示例参数类型代码<<枚举序号概念名称代码定义模型运行所需的外部数据或驱动变量，作为模型计算的起始条件或边界条件1输入参数input模型运行后生成的结果数据，用于描述模拟对象的状态或过程变化23输出参数控制参数outputcontrol用于调节模型行为或运行方式的内部参数20附录B(资料性)元数据示例GeoDetector管理排列顺序的实现模式。基本信息模型名称名称：地理探测器别名：GeographicalDetector、Geo