《科学数据共享概念与术语》标准培训教材.pdf

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1、 科学数据共享通用标准培训系列教材 科学数据共享概念与术语 标准培训教材 科学数据共享工程办公室 2005 年 12 月 目目 录录 目 录.3 科学数据共享概念与术语科学数据共享概念与术语.-1-标准培训教材标准培训教材.-1-一、一、编制背景编制背景.-1-（一）、科学数据共享工程介绍.-1-（二）、统一基本概念的必要性.-2-二、二、编制思路编制思路.-2-（一）、本标准的目标.-2-（二）、国外的情况.-2-（三）、本标准的编制原则.-6-三、三、标准总体结构标准总体结构.-7-四、四、标准内容要点解析标准内容要点解析.-9-（一）、重要概念.-9-（二）、科学数据共享体系.-10-（

2、三）、科学共享工程基本框架.-11-（四）、科学数据共享机制.-12-（五）、科学数据资源的来源.-14-（六）、科学数据的分级分类.-15-（七）、科学数据的发布方式.-16-（八）、共享服务体系结构与功能.-16-（九）、共享体系部署.-17-（十）、共享技术标准.-21-五、五、标准使用标准使用.-25-（一）、数据管理.-26-（二）、数据集分发服务.-33-科学数据共享通用标准培训教材 -1-科学数据共享概念与术语科学数据共享概念与术语 标准培训教材标准培训教材 一、一、编制背景编制背景（一）、科学数据共享工程介绍（一）、科学数据共享工程介绍 各行业部门产生和积累的海量科学数据，得不

3、到有效共享和利用，制约了我国科技创新和社会经济发展的进程。“科学数据共享工程”将建成功能强大、结构合理的国家科学数据中心群及其数据共享网络体系，实现我国科学数据的全面共享。本工程的建设范围是，在资源环境、生物、农业、医学、信息、材料、能源、交通、先进制造与自动化和基础科学与重大科技前沿领域，构建60个左右的国家科学数据中心和国家科学数据网，形成覆盖全面、结构合理、功能先进的科学数据共享服务体系。国家科学数据中心属于国家科学数据共享平台的组成部分。以国家部门、行业系统为基础，按不同科学技术领域建立的社会公益型的科学数据主中心以及根据需要设立的科学数据分中心，统称国家科学数据中心；主要负责国家长期

4、布局的公益性、基础性科学数据的汇交、管理、交换与共享服务。国家科学数据共享平台的组成部分。以国家部门、行业系统为基础，按不同科学技术领域建立的社会公益性的科学数据主中心以及需要设立的科学数据分中心的总称。国家科学数据网是国家科学数据共享平台的组成部分。面向国家重大科技计划、重点区域以及基础科学领域，基于因特网连接分布于各科研院所、高等院校和国际组织的相关专业数据库，开展数据组织、加工与服务，所构建的物理上分布、逻辑上统一的科学数据网。科学数据共享通用标准培训教材 -2-科学数据共享技术平台的特点是面向全社会、网络化、智能化。其要求是，要形成科学数据管理与共享服务体系,提供科学数据的汇交、管理和

5、共享等基本服务。（二）、统一基本概念的必要性（二）、统一基本概念的必要性 建设科学数据共享工程、科学数据共享服务体系，必须要保证对科学数据共享技术体系架构、相关的概念有统一的理解。因此，统一基本概念十分必要。首先，科学数据共享工程的资源类型复杂，涉及资源环境、生物、农业、医学、信息、材料、能源、交通、先进制造与自动化和基础科学与重大科技前沿等多个领域，科学数据资源类型也复杂多样；其次，建设科学数据共享技术平台，所采用的通用技术和专用技术分别具有同一性和多样性的特点；再次，科学数据共享工程服务体系建成后，其应用也是是多样化的。所以，迫切需要需要形成对平台的目标、范围、共享的内容、体系结构等各方面

6、的内容有统一的理解。二、二、编制思路编制思路（一）、本标准的目标（一）、本标准的目标 本标准制定的主要目标在于规范科学数据共享工程相关标准、技术文件、资料和书刊文献等制定与编写过程中的概念和术语；帮助工程相关人员对科学数据共享技术体系架构有统一的理解；对与技术体系架构相关的概念理解一致；对科学数据资源体系的相关概念理解一致。（二）、国外的情况（二）、国外的情况 国外的一些政府及其机构、专门信息化组织以及学术研究团体在科学数据共享方面的工作以及相关标准化工作方面已经取得了一些进展和成果，对编制本标准具有十分重要的借鉴意义。1、空间信息共享领域加拿大空间信息共享领域加拿大CGDI 科学数据共享通用

7、标准培训教材 -3-加 拿 大 地 理 空 间 数 据 基 础 设 施 (Canadian Geospatial Data Infrastructure,CGDI)由地理信息跨部门委员会（Inter-Agency Committee on Geomatics，IACG）、地理信息加拿大委员会（Canadian Council on Geomatics，CCG）和加拿大地理信息产业联合会（Geomatics Industry Association of Canada，GIAC）支持。目前，加拿大正在实施一个由各界人士参与的国家计划，即地理信息联网（GeoConnections）计划。地理信息联

8、网（GeoConnections）是加拿大地理空间信息基础设施的具体成果和体现，其任务是提供地理信息和服务的在线共享和访问。如图2-1所示。图2-1 CGDI概念结构 CGDI的主要元素有三个：数据、服务和应用。表明了数据共享标准建设主要围绕着三个方面来进行，确立了数据共享标准建设的基本范围。（1）数据。CGDI创建的目标就是要解决数据访问的实际困难。框架数据（Framework Data）是CGDI数据建设的重点内容之一。框架数据的包括三种类型的数据：校准类图层（Alignment layers）、土地类数据（Land Feature/Form layers）和概念数据层（Conceptua

9、l layers）。科学数据共享通用标准培训教材 -4-（2）服务。CGDI定义了一系列和地理空间信息访问相关的服务，包括：目录和注册服务、WEB覆盖服务、WEB要素服务、地图表示以及符号库服务、事件通知服务和空间参照系字典服务。同时，CGDI定义了所有这些服务的接口规范。这样其它组织和软件厂商就可以根据这些接口规范来建设系统和开发软件产品。（3）应用。用户通过服务来访问和操纵数据，这种工作通常通过具体应用来实现。应用的领域可以是多种多样的。例如卫生健康、社会、文化、经济以及自然资源管理等领域的具体应用。此外，CGDI规定数据交换要基于加拿大和国际的相关标准规范。总体上来说，CGDI倾向于使用

10、ISO TC211的相关规范。2、政府信息共享领域美国政府信息共享领域美国FEA 为了推动美国电子政务，OMB在2002年开始建立联邦组织架构（Federal Enterprise Architecture,FEA）。FEA 全面描述各个组织机构的职能：这些职能是如何实现的，信息技术如何支持这些职能的实现。FEA由5个参考模型组成（如图2-2所示），包括绩效参考模型（Performance Reference Model,PRM）、业务参考模型（Business Reference Model，BRM）、服务构件参考模型（Service Component Reference Model,SR

11、M）、数据参考模型（Data Reference Model，DRM）和技术参考模型（Technical Reference Model,TRM）。图2-2 FEA参考模型 科学数据共享通用标准培训教材 -5-它们共同提供了联邦政府的业务、绩效与技术的通用定义和架构，其中：（1）绩效参考模型（绩效参考模型（PRM）PRM是为整个联邦政府提供一般结果与产出指标的绩效测评框架。它为政府机构提供了一种对照理想的FEA并缩短现实与理想之间差距的方法，与此同时，它也能够让政府机构从战略高度更好地管理政府业务。（2）业务参考模型（业务参考模型（BRM）BRM是描述联邦政府机构所实施的但与具体的政府机构无关

12、的业务框架，它构成FEA的基础内容。该模型描述了联邦政府内部运行与对外向公民提供服务的业务流程，而这些业务流程与联邦政府的某个具体的委、办、局没有关系。因此，由于它抛开了政府部门的狭隘观念，它能够有效地促进政府各机构之间的协作。（3）服务构件参考模型（服务构件参考模型（SRM）SRM是一种业务驱动的功能架构，它根据业务目标的改进方式而对服务架构进行分类。所谓构件就是一项可以自我控制的、事先已经进行功能设定的业务过程或服务，其功能可以通过业务或技术界面加以体现。SRM基于横向的业务领域，与具体的部门业务职能无关，因此，它能够为实现业务重用、提高业务功能、优化业务构件及业务服务种类提供基础杠杆。（

13、4）数据参考模型（数据参考模型（DRM）DRM的主要目标是促进数据、信息的公共标识、使用，实现跨部门的数据、信息的共享。为了达到这个目标，DRM包含了三个方面的标准：数据分类、数据交换和数据结构。通过公共的数据分类和结构，可以实现信息的共享。如果通过DRM可以理解数据的业务内容，就可以更加准确的知道数据的内容和目的，这样DRM就能够提高联邦政府对信息的共享能力。（5）技术参考模型（技术参考模型（TRM）TRM是一种分级的技术架构，是用于描述传输服务构件与提高服务性能的技术支持方式。它规定了一套技术要素，用以采用与实施基于构件的参考模型以及科学数据共享通用标准培训教材 -6-确定联邦政府的工作项

14、目（如FirstGov、Pay.Gov 以及24个总统优先的电子政务计划）所采用的成熟的技术与工具。3、政府信息共享领域英国政府信息共享领域英国E-GIF 英国电子政务从实用的角度出发，以服务电子化（Electronic Service Delivery，ESD）为目标，在总体上定义了英国电子政务互操作框架（e-Government Interoperation Framework，e-GIF），定义了一系列跨部门使用信息的规则，英国政府这种从顶层互操作设计、规范到应用实践整个过程紧密结合，对我国科学数据共享工程建设也有许多借鉴意义。4、美国战略美国战略C4ISR系统系统 C4ISR是指挥、控

15、制、通信、计算机、情报及监视与侦察的英文单词的缩写。C4ISR系统是现代军队的神经中枢，是兵力的倍增器。美国战略C4ISR系统是美国军事指挥当局作出重大战略决策以及战略部队的指挥员对其所属部队实施指挥控制、进行管理时所用的设备、器材、程序的总称，是美国整个军事C4ISR系统的重要组成部分。此外，还有德国的SAGA和网格资源共享组织OGSA。（三）、本标准的编制原则（三）、本标准的编制原则 本标准本着科学性、准确性、系统性、易理解和遵循标准等原则进行编制。主要体现在：科学性是指在标准内容的确定、标准编制基本方法方面，要参考国际先进的经验和成果，包括:ISO/IEC 10746 信息技术 开放分布

16、式处理 参考模型（Information technology Open Distributed Processing Reference model）；德国联邦政府内务部，“电子政府应用标准与架构2.0”(Standards and Architectures for e-government Applications 2.0)等。准确性是指，对科学数据共享体系结构、概念的解释力求简明、准确。科学数据共享通用标准培训教材 -7-系统性是指，从多角度、多层次描述科学数据共享体系，有助于更加方面的理解科学数据共享体系的基本内容。为了方便理解，本标准在按照ISO/IEC 10746 RM ODP

17、的五个不同的角度（业务视图、信息视图、计算视图、工程视图和技术视图）的对科学数据共享概念进行描述的同时，采用了大家比较能理解的词汇进行描述。同时，本标准的术语部分的编写遵循了GB 1011288 确立术语的一般原则与方法。三、三、标准总体结构标准总体结构 科学数据共享概念与术语概念标准除参考文献外，主要包括九个章节，分别如下：第一章，范围。注明了本标准规定了科学数据共享工程技术体系的结构、功能、基本运行方式、共享数据内容等方面的基本概念。本标准可用于科学数据共享工程相关标准、技术文件、材料和书刊文献等的制定与编写。第二章，规范性引用文件。注明了本部分所引用的文件，包括SDS/T 2321200

18、4 科学数据中心建设规范、SDS/T 23222004 科学数据网建设规范和SDS/T 23222004 科学数据共享标准化工作指南。第三章，术语和定义。定义了三个术语，包括科学数据资源、目录服务和交换服务。第四章，科学数据共享体系概述。说明了本标准的主要内容，即从五个不同的角度（业务视图、信息视图、计算视图、工程视图和技术视图）对科学数据共享概念进行描述。第5章，建设目标、范围和策略。从业务视图的角度出发，定义了科学数据共享工程的建设目标、建设范围、基本框架和共享机制。第6章，共享数据内容。从信息视图的角度出发，描述科学数据共享的信息的范围和限制。科学数据共享通用标准培训教材 -8-第7章，

19、共享服务体系结构与功能。从计算视图的角度出发，描述科学数据共享服务体系的基本结构和功能。第8章，共享体系部署。从工程视图的角度出发，描述共享服务体系在物理上的部署情况，重点网络和数据的部署。第9章，共享技术标准。从计算视图的角度出发，定义和描述科学数据共享工程的标准体系及其在技术系统中的应用。科学数据共享概念与术语术语 标准主要包括七个章节和三个参考文献，分别如下：第一章，范围。说明了本标准规定了科学数据共享工程技术体系的相关技术术语及其定义，适用于科学数据共享工程相关标准、技术文件、材料和书刊文献等的制定与编写。第二章，规范性引用文件。注明了本部分所引用的文件，包括 GB 1.12000标准

20、化工作导则 第1部分：标准的结构和编写规则、GB 1.6 标准化工作导则 第2部分：术语标准编写规定、GB/T 20001.12001 标准编写规则 第1部分：术语和GB 1011288 确立术语的一般原则与方法。第三章，科学数据共享标准概念术语的体系。介绍了科学数据共享标准概念术语的体系所包含的主要内容：科学数据共享工程体系结构的术语，包括共享网络（如数据中心、数据网）和共享系统逻辑结构等；科学数据共享工程共享功能的术语，包括服务和服务流程（如数据发现、数据发布、数据获取）；科学数据共享工程运行方式的术语，包括共享方式、政策法规和保密规定等；科学数据共享工程数据模型的术语，包括数据共享流程（

21、如数据加工、建库）、数据内容、数据属性、数据质量。第四章，选择术语的原则。原则包括：对科学数据共享技术体系架构有统一的理解；对与技术体系架构相关的概念理解一致；对科学数据资源体系的相关概念理解一致；IT领域的术语和专业领域的术语原则上不列入本标准。第五章，撰写定义的原则。本标准在给出概念的定义时遵循以下原则：应尽可能使用标准化的定义；如果取自其他规范性文件，应在定义之后的方括号中加科学数据共享通用标准培训教材 -9-注引用文件；定义应说明概念而不是构成名词的单词；定义尽可能简洁和按照需要进行复合；避免单一定义和定义体系中的循环推理；避免同语反复。第六章，术语与定义。从四个方面定义了149条术语

22、和定义，包括科学数据共享体系结构的术语、科学数据共享功能的术语、科学数据共享运行方式的术语以及统一建模语言的术语。第七章，缩略语。给出了科学数据共享工程技术体系中所使用到的缩略语的定义。附录A和B提供了本标准所有术语的中、英文索引；附录C给出了一系列专业术语标准。四、四、标准内容要点解析标准内容要点解析（一）、重要概念（一）、重要概念 本标准规定了科学数据共享工程技术体系中的概念和术语，其中较为重要的概念有：1、科学数据资源科学数据资源 科学数据资源是指科技活动或通过其它方式所获取到的反映客观世界的本质、特征、变化规律等的原始基本数据，以及根据不同科技活动需要，进行系统加工整理的各类数据集，用

23、于支撑科研活动的科学数据的集合。2、主体数据库主体数据库 主体数据库是依据国际标准、国家标准或行业标准分类体系构建的二级学科及其分支学科的科学数据集，并基于计算机系统运行的数据库。主体数据库是科学数据共享数据资源的主要存在形式，它具有稳定的数据来源和足够的数据存量，在数据汇集、归档和服务诸方面具有与开展科学数据共享管理相适应的能力。3、数据集数据集 科学数据共享通用标准培训教材 -10-数据集是可以标识的数据集合。主体数据库由一系列的数据集组成。4、目录服务目录服务 提供科学数据资源的发现与定位功能的信息服务。5、交换服务交换服务 提供科学数据资源的访问与获取功能的信息服务。（二）、科学数据共

24、享体系（二）、科学数据共享体系 本标准对科学数据共享体系进行描述，主要是为了达到以下目标：对科学数据共享技术体系架构有统一的理解；对与技术体系架构相关的概念理解一致；对科学数据资源体系的相关概念理解一致。如图4-1所示，本标准从五个不同的角度（业务视图、信息视图、计算视图、工程视图和技术视图）对科学数据共享概念进行了描述：业务视图信息视图工程视图技术视图计算视图共享技术标准目标、范围与策略共享数据内容共享服务体系结构与功能共享体系部署科学数据共享体系科学数据共享体系业务视图信息视图工程视图技术视图计算视图共享技术标准目标、范围与策略共享数据内容共享服务体系结构与功能共享体系部署科学数据共享体系

25、科学数据共享体系 图4-1 科学数据共享体系内容关系 1、从业务视图的角度出发，定义科学数据共享工程的建设目标、建设范围、基本框架和共享机制。2、从信息视图的角度出发，描述科学数据共享的信息的范围和限制。科学数据共享通用标准培训教材 -11-3、从计算视图的角度出发，描述科学数据共享服务体系的基本结构和功能。4、从工程视图的角度出发，描述共享服务体系在物理上的部署情况，重点网络和数据的部署。5、从计算视图的角度出发，定义和描述科学数据共享工程的标准体系及其在技术系统中的应用。（三）、科学共享工程基本框架（三）、科学共享工程基本框架 如图4-2所示，科学共享工程基本框架是由主体数据库、科学数据中

26、心（网）、门户网站构成的三级结构的数据管理与共享服务体系。1、主体数据库主体数据库 主体数据库是科学数据共享工程的基本单元，是科学数据中心（网）提供系统、可靠的数据内容服务的基础。它通过整合集成科学数据资源和改造已有数据库而构成，是“工程”实施的基本任务。根据数据的来源，主体数据库通常设在二级学科上，它能够刻画或反映相关专业领域的基本数据状况，基本上能够满足相应领域科技进步与创新的需求。2、科学数据中心（网）科学数据中心（网）国家科学数据中心主要针对国家长期布局的数据采集系统，选择其汇交与管理的数据机构，按科学技术领域分别构建。国家科学数据网建设主要针对基础科学与科学技术前沿领域以及重点区域，

27、利用互联网构建物理上分布的、逻辑上统一的国家科学数据网。即：通过网络连接各科研院所、高等院校和国际数据组织的相关专业数据库而构成，具有网络化、虚拟化、集成化的特点。3、门户网站门户网站 科学数据共享工程门户网站是在科学数据中心（网）的基础上，通过元数据技术有机链接各数据中心（网）的主体数据库，构建各相关领域基于元数据的目科学数据共享通用标准培训教材 -12-录交换服务体系与科学数据共享工程信息发布系统，为用户提供一站式服务。图4-2 科学数据共享工程基本框架（四）、科学数据共享机制（四）、科学数据共享机制 科学数据共享的核心机制包括四个方面的内容，即共享资源的整合与分类分级共享机制、政策与法规

28、保障机制、技术保证机制、协调管理机制。1、分类分级共享机制分类分级共享机制 分类分级共享机制是指，根据数据加工程度（产品形态）、应用目的（需求形态）将数据资源划分为三类的数据：（1）公益性科学数据，采用无偿或非赢利性有偿服务；（2）限制性（或称战略性）科学数据，限于政府、军事以及其它限制性的使用，采用无偿服务；（3）商业性科学数据，采用有偿服务。共享的分级则是从国家安全出发，确定数据的密级而界定用户的范围及其索取方式，形成依照国家保密法律、行政法规的规定的保密数据监管机制。各部门需要根据自身的情况进行数据的分级分类工作。科学数据共享通用标准培训教材 -13-2、政策与法规保障机制政策与法规保障

29、机制 根据我国目前法制建设和科学数据资源管理的现状，科学数据资源共享法规体系包括三个层次：（1）科技进步法、信息共享法是科学数据资源共享的基本法；（2）与科学数据共享管理相关的行政法规，例如共享管理条例；（3）科技部就科学数据资源共享制定一系列规章制度，如：科学数据共享工程建设与管理规范、共享服务的监督与评价办法，国家科技计划项目科学数据汇交办法等。3、技术保证机制技术保证机制 现代信息技术是实现科学数据资源有效共享的基础和保障。科学数据共享技术是在现代信息技术支持下，解决分散的各类数据资源的规范化管理、整合和服务问题。它涉及共享平台设计和科学数据共享标准体系。科学数据共享标准贯穿科学数据采集

30、、处理、分发、传输和应用的全过程，标准化是科学数据共享的前提，其内容涉及系统建设、系统使用、系统维护与管理等多方面的技术规范。通过标准体系，可以确定数据拥有者和使用者的权限和义务，规范信息交换的行为，为科学数据信息进入国家信息基础设施做好准备，为科学数据高效共享及其与其它系统的高速通信、联网创造条件。遵循在科学数据共享标准，集成化共享技术、元数据库技术、异构数据库技术、网络化数据服务技术等，形成统一的科学数据共享平台，通过该平台进行科学数据的网络共享和交换。4、协调管理机制协调管理机制 科学数据资源共享管理需要完善的管理体制和理模式。跨部门的协调管理机制是科学数据共享工程建设的重要内容。协调管

31、理主要涉及五个方面：组织保障机制、管理监督机制、强化协调管理机制、持久运行保障机制、共享绩效的评估监督与激励机制。科学数据共享通用标准培训教材 -14-（五）、科学数据资源的来源（五）、科学数据资源的来源 科学数据共享活动的核心内容是科学数据资源。科学数据资源有7个不同的来源：1、科技工作者从所开展的研究活动中获得科学数据资源科技工作者从所开展的研究活动中获得科学数据资源 任何一项科研活动都离不开数据资源的分析、实验、综合等活动,科技工作者在这些活动过程中,不仅要采用已有的数据资源作为它的研究基础,还要通过科技工作者本身的研究探索,产生出一系列的科技数据成果,将这些数据成果长期积累和系统化就形

32、成了重要的科学研究数据资源。2、通过观测获取科学数据资源通过观测获取科学数据资源 观测是获取各类科学数据资源的重要手段。例如高技术手段的发展和应用,使得空对地观测的技术不断成熟,因此为获取地球系统科学数据提供了十分有利的条件,所以现在研究地球系统科学已经离不开空中对地观测系统的支持,其地面分辨率可以按实际研究的要求而设置。3、利用地面监测站利用地面监测站(点点)获取数据资源获取数据资源 包括地球科学、环境科学、资源科学、生物、农业、市场等等的学科领域,为了有效的获取相关的第一手数据资料,都毫无例外的在地面或海洋布设若干监测站(点),获取实际的数据,它与空中观测方法紧密配合,为研究地球系统科学提

33、供全面的数据资源。4、自下而上的统计获取数据资源自下而上的统计获取数据资源 统计数据资源是获取数据信息的重要手段和方法,为科学研究提供重要的数据支撑。5、利用各种实验手段去获取数据资源利用各种实验手段去获取数据资源 实验手段是获取科学数据的最重要手段，几乎它应用在所有学科领域，通过实验去测试和读取若干重要的科学数据，使数据从它的客体上分离出来，变成十分有价值的科学化、系统化和标准化的科学数据源。科学数据共享通用标准培训教材 -15-6、宇宙空间的探测手段获取对宇宙认识的科学数据宇宙空间的探测手段获取对宇宙认识的科学数据 人们可以利用地球以外的空间布设若干对地球的观察，获取地球科学的一系列数据，

34、为研究地球提供基础科学数据。同时人们也可以利用地球这个大平台，设置若干对宇宙空间探测科学数据的系统，从而获得研究宇宙的数据。7、从若干相关数据资源中整理选择科学数据资源从若干相关数据资源中整理选择科学数据资源 数据的产生是以某种目的去进行的，但是由于数据是客观世界本质、特征和变化规律的反映，所以虽然在获取数据时不是完全为科研活动的需要，但这些数据同样具有科研的价值，或者相关产生的数据具有从事科研活动的价值；因此，我们完全可以从若干其它用途的数据资源系统中去挑选和整理为科研活动所需要的数据资源，从某种意义上讲这是获得科研数据最广泛的源泉。（六）、科学数据的分级分类（六）、科学数据的分级分类 对科

35、学数据进行科学合理的分级分类，具有重要的现实意义。一方面，科学数据分类和分级有利于实施对数据有效管理，同时，按类别开发利用科学数据，有助于向不同需求的用户提供不同的数据服务。在进行科学数据分级分类过程中，应遵循以下原则：与国家保密法规不抵触，维护国家安全；促进科学数据流动、促进其价值的充分发挥；尊重知识产权，保护数据所有者的权益。科学数据的科学属性和自然属性是科学数据分类的主要依据，可以根据不同属性对科学数据采取三种分类坐标体系，即依据数据的学科体系分类、依据数据获取方式分类、依据数据载体分类。科学数据分级的坐标体系主要考虑科学数据的社会属性和价值属性，从总体上，科学数据具有公益性、战略性和商

36、业性的特征。但是在实际的分级过程中，很难直接应用上述三个特征对科学数据进行科学具体划分。考虑科学数据分级的坐标体系，必须对公益性、战略性和商业性特征进行适当细化，以期构建分级的坐标体系。一般按照科学数据所有者、科学数据使用目的、科学数据的价值特性、科学数据的战略特性进行科学数据的分级。科学数据共享通用标准培训教材 -16-（七）、科学数据的发布方式（七）、科学数据的发布方式 科学数据发布采用三种不同取费的发布方式:1、无偿共享方式，也就是说，使用者不必付费或只需支付数据复制和交付成本费；2、成本回收有偿发布方式，即使用者不但要支付数据复制和交付成本费，还需支付数据的处理加工费用；3、商业化服务

37、模式，在这种方式下，使用者支付的费用包括数据复制和交付成本、数据处理加工的费用和经营者的商业利润。（八）、共享服务体系结构与功能（八）、共享服务体系结构与功能 在现代信息技术的支持下，借助于国家信息基础设施，科学数据共享工程可以实现的服务功能包括：对分布式数据库和数据集的标准化和规范化管理、目录服务、数据服务、延伸服务等。延 伸 服 务延 伸 服 务数数据据汇汇交交专专题题服服务务科科学学论论坛坛科学数据共享工程的服务功能科学数据共享工程的服务功能数 据 管 理数 据 管 理目 录 服 务目 录 服 务数 据 服 务数 据 服 务数数据据存存储储数数据据更更新新搜搜索索引引擎擎目目录录查查询询

38、数数据据浏浏览览数数据据查查询询数数据据下下载载数数据据挖挖掘掘延 伸 服 务延 伸 服 务数数据据汇汇交交专专题题服服务务科科学学论论坛坛科学数据共享工程的服务功能科学数据共享工程的服务功能数 据 管 理数 据 管 理目 录 服 务目 录 服 务数 据 服 务数 据 服 务数数据据存存储储数数据据更更新新搜搜索索引引擎擎目目录录查查询询数数据据浏浏览览数数据据查查询询数数据据下下载载数数据据挖挖掘掘 图4-3 科学数据共享平台总体功能 科学数据共享通用标准培训教材 -17-数据惯理是指，利用分布式数据库技术、数据仓库管理技术、元数据技术和网络技术，建立以分布式为主、集成式为辅的标准化数据管理

39、系统，开展数据汇交、整理加工、存储和数据更新，实现对科学数据资源的有效管理。目录服务是指，以元数据为核心的目录查询服务，通过元数据标准的核心元素将信息以动态分类的形式展现给用户。用户通过浏览门户网站提供的元数据摘要可以快速确定自己所需的信息范围，然后要求门户网站在该范围内进一步搜索。数据服务是指，是在目录服务基础上的数据内容服务，所提供的数据类型是多样的，能够对各种空间、非空间数据以及结构化、非结构化数据提供浏览、查询、下载和离线服务等多种功能。延伸服务是为用户提供一系列工具，以便在众多来源的海量数据中进行数据搜索、多源数据整合、数据挖掘，及时发现所需要的知识，提高科学数据的利用率。各数据中心

40、（网）可以针对自身的优势，构建其有特色的服务体系，诸如：科技论坛、统计分析、专题计算等等。（九）、共享体系部署（九）、共享体系部署 部署是科学数据共享体系的基本内容和基础设施的物理分布结构，即如何在不同的地域和部门建设和运行共享体系的内容。科学数据共享体系是一个基于网络的分布式科学数据资源的共享体系，其部署包括三个方面的内容，即网络、数据和系统。其中重点是网络和数据的部署。数据和系统分别部署在国家科学数据中心、国家科学数据网和科学数据共享门户 网络是科学数据共享体系内部连接和对外服务的基础，它对内连接科学数据共享门户、国家科学数据中心、国家科学数据网，是其成为一个完整的科学数据共享服务平台，同

41、时，网络使用户能够访问科学数据共享门户、国家科学数据中心、国家科学数据网的科学数据资源。科学数据共享通用标准培训教材 -18-数据是科学数据共享体系的核心内容，它主要部署在国家科学数据中心和国家科学数据网。科学数据共享门户数据数据系统系统国家科学数据中心数据数据系统系统国家科学数据中心数据数据系统系统国家科学数据网数据数据系统系统国家科学数据网 网络系统系统数据数据科学数据共享门户数据数据系统系统国家科学数据中心数据数据系统系统国家科学数据中心数据数据系统系统国家科学数据网数据数据系统系统国家科学数据网 网络系统系统数据数据数据数据系统系统国家科学数据中心数据数据系统系统国家科学数据中心数据数

42、据系统系统国家科学数据中心数据数据系统系统国家科学数据网数据数据系统系统国家科学数据网数据数据系统系统国家科学数据网数据数据系统系统国家科学数据网 网络系统系统数据数据 图4-4 科学数据共享总体部署概念图 1、网网络部署络部署 网络是科学数据共享体系内部连接和对外服务的基础。网络部署的重点内容包括域名规划、互连网部署和局域网部署。域名规划中规定，根据国家科学数据中心建设技术规范和国家科学数据网建设技术规范，科学数据共享拥有统一的域名：。各国家科学数据中心和国家科学数据网的域名命名规则可以见 科学数据共享概念与术语的规定。互连网是国家科学数据中心、国家科学数据网和国家科学数据共享门户相互连接和

43、对外服务的出口。根据目前互连网现状，科学数据共享也将采用TCP/IP标准作为科学数据共享互连网的标准通讯协议。国家科学数据中心、国家科学数据网和国家科学数据共享门户将安装已经过国家公安部认证的路由器、硬件防火墙等网络接入设备。根据国家科学数据中心、国家科学数据网和国家科学数据共享门户不同的状况，确立不同的网络带宽条件。科学数据共享通用标准培训教材 -19-局域网部属中规定，国家科学数据中心、国家科学数据网和国家科学数据共享门户的局域网至少应具备与防火墙相对应的三个区域（外部区、中立区、内部区）。其中，外部区是与互联网直接连通的区域；中立区是放置互联网服务器组，并允许互联网用户访问的区域；内部区

44、是科学数据中心内部工作区，不允许互联网用户访问。2、数据部署数据部署 数据部署包括两方面的内容：数据部署和元数据部署。（1）数据部署数据部署 数据部署在国家科学数据中心和国家科学数据网。国家科学数据中心科学数据国家科学数据中心科学数据网络国家科学数据网科学数据网络科学数据科学数据国家科学数据网科学数据网络科学数据科学数据国家科学数据中心科学数据国家科学数据中心科学数据国家科学数据中心科学数据国家科学数据中心科学数据国家科学数据中心科学数据网络国家科学数据网科学数据网络科学数据科学数据国家科学数据网科学数据网络科学数据科学数据国家科学数据网科学数据网络科学数据科学数据国家科学数据网科学数据网络科

45、学数据科学数据国家科学数据中心科学数据国家科学数据中心科学数据 图4-5 科学数据资源拓扑 如图4-5所示，科学数据资源是物理上是分布存储的。国家科学数据中心存储有本领域/部门通过研究实验、观测、监测、加工等方式获得的科学数据资源，这些数据的存储在各国家科学数据中心内部相对集中。国家科学数据网管理的是物理上比较分散的科学数据资源，这些分散的数据资源经过国家科学数据网的数据资源整合，对外形成了一个逻辑上统一的科学数据共享数据库。对于设立分中科学数据共享通用标准培训教材 -20-心的国家科学数据中心，其数据可以存储在分中心。科学数据网的主节点和分节点都存储有数据。（2）元数据部署元数据部署 元数据

46、包括全文元数据和核心元数据两类。全文元数据是描述科学数据集的全部元数据元素的集合；核心元数据是描述科学数据集的最少元数据元素的集合。全文元数据存储策略全文元数据存储策略 全文元数据部署在国家科学数据中心和国家科学数据网。具体存储部署策略如下：n 国家科学数据中心:对于独立的国家科学数据中心，其全文元数据存储在国家科学数据中心。对于设立分中心的国家科学数据中心，其全文元数据可以存储在分中心，也可以存储在主中心。n 国家科学数据网:科学数据网的全文元数据可以存储在主节点，也可以存储在分节点。核心元数据存储策略核心元数据存储策略 核心元数据部署在科学数据共享门户、国家科学数据中心和国家科学数据网。其

47、具体存储部署策略如下：n 科学数据共享门户:科学数据共享门户存储所有国家科学数据中心和国家科学数据网的核心元数据备份。n 国家科学数据中心:对于独立的国家科学数据中心，其核心元数据存储在国家科学数据中心。对于设立分中心的国家科学数据中心，其核心元数据也存储在主中心。n 国家科学数据网:科学数据网的核心元数据可以存储在主节点。科学数据共享通用标准培训教材 -21-（十）、共享技术标准（十）、共享技术标准 1、共享技术标准概述共享技术标准概述 图4-6 科学数据共享标准框架模型 如图4-6所示，科学数据共享标准分为三方面：指导标准、通用标准和专用标准。与标准的制定、应用和理解等方面相关的标准叫指导

48、标准。它阐述了科学数据共享标准化的总体需求、概念、组成和相互关系，以及使用的基本原则和方法等。科学数据共享活动中具有共性的相关标准称为通用标准。通用标准分为三类：数据类标准、服务类标准和管理与建设类标准。专用标准就是根据通用标准制定出来的满足特定领域数据共享需求的标准，重点是反映具体领域数据特点的数据类标准，如领域元数据内容、领域科学数据分类与编码、领域数据模式、领域数据交换格式、领域数据元目录和领域数据图示表达规范。2、科学数据共享工程标准体系表科学数据共享工程标准体系表 科学数据共享通用标准培训教材 -22-表4-1 科学数据共享工程标准体系表 类别类别 标准名称标准名称 指导标准 标准体

49、系及参考模型 标准化指南 科学数据共享概念与术语 标准一致性测试 元数据 元数据标准化基本原则和方法 元数据内容 元数据 XML/XSD 置标规则 分类与编码 科学数据分类与编码原则与方法 科学数据分类与编码 数据 数据内容 数据元目录 数据元标准化原则与方法 数据模式描述规则和方法 数据交换格式设计规则 数据图示表达规则和方法 空间框架数据标准 数据发现 数据元注册与管理 目录服务规范 数据与服务注册规范 数据访问 数据访问服务接口规范 元数据检索和提取协议 WEB 服务应用规范 数据表示 数据可视化服务接口规范 通 用 标 准 服务 数据操作 数据分发服务指南与规范 信息服务集成规范 科学

50、数据共享通用标准培训教材 -23-管理 质量管理规范 数据发布管理规则 运行管理规定 信息安全管理规范 共享效益评价规范 工程验收规范 管理 和 建设 建设 科学数据中心建设规范 科学数据网建设规范 专用标准 气象 测绘 水文 地震 林业 农业 医学 海洋 等 元数据内容 数据分类与编码 数据模式 数据交换格式 数据元目录 数据图示表达规范 如表4-1所示，科学数据共享工程的总体概念与指导标准约束了整个工程标准化的基本行为，具体包括标准体系及参考模型、标准化指南、科学数据共享概念与术语、标准一致性测试；方法性标准指导领域相关标准的建设，包括元数据标准化基本原则和方法、科学数据分类与编码原则与方