數(shù)據(jù)字典在地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語分類代碼修編平臺(tái)中的應(yīng)用

，

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)數(shù)學(xué)地質(zhì)遙感地質(zhì)研究所，湖北 武漢 430074； 2.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074)

0 引 言

《地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語分類代碼》(GB 9649—1988)曾由中國地質(zhì)礦產(chǎn)信息研究院進(jìn)行過入庫工作，在發(fā)布之后進(jìn)行過1次修編，由于標(biāo)準(zhǔn)制定的超前性及在地礦行業(yè)項(xiàng)目的應(yīng)用實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)其存在一些漏洞及不足之處：缺少文字值——對(duì)地質(zhì)體各類特征屬性的具體描述(趙精滿，1991)；缺少分類，分類不合理；編碼大量重復(fù)等。標(biāo)準(zhǔn)中大量重復(fù)使用數(shù)字順序碼對(duì)文字值進(jìn)行編碼(表1原代碼列)，如在全國礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目數(shù)據(jù)模型使用的標(biāo)準(zhǔn)中，代碼為“01”的數(shù)目達(dá)到了116項(xiàng)之多，而僅僅是代碼重復(fù)這個(gè)問題就為項(xiàng)目中代碼的解釋工作設(shè)置了一個(gè)不小的難題。

為了更好地為地礦行業(yè)服務(wù)，需及時(shí)、經(jīng)常對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修編，如對(duì)重復(fù)的數(shù)字順序碼，修編手段可采用對(duì)數(shù)字值賦屬性代碼的方式，使之單值化，如表1改進(jìn)后的代碼列(汪新慶等，1999)。

GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)的修編是一項(xiàng)龐大、復(fù)雜的工程，本研究所涉及的標(biāo)準(zhǔn)修編是指利用數(shù)據(jù)字典技術(shù)、Web技術(shù)提供一個(gè)基于B/S(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器)模式的標(biāo)準(zhǔn)修編共享平臺(tái)，使修編工作能跨系統(tǒng)、跨區(qū)域地高效進(jìn)行。隨著數(shù)據(jù)字典技術(shù)的大力發(fā)展，在地礦行業(yè)信息系統(tǒng)中得到了不斷的應(yīng)用(左仁廣等，2006；陳永清等，2007；馬小剛等，2007；楊圣偉等，2008)。GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)修編平臺(tái)中應(yīng)用數(shù)據(jù)字典技術(shù)，目的是為標(biāo)準(zhǔn)修編工作提供便捷性及更好的安全保障。本研究將在了解數(shù)據(jù)字典的基礎(chǔ)上探討其在平臺(tái)中的應(yīng)用情況。

表1 原術(shù)語代碼與改進(jìn)后的術(shù)語代碼對(duì)比

1 關(guān)于數(shù)據(jù)字典

1.1 數(shù)據(jù)字典的定義

目前還沒有關(guān)于數(shù)據(jù)字典(Data Dictionary，DD)的標(biāo)準(zhǔn)定義，一些學(xué)者對(duì)其作了嘗試性的解釋。如數(shù)據(jù)字典是在系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖的基礎(chǔ)上進(jìn)一步定義和描述所有數(shù)據(jù)項(xiàng)的工具，是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)(左仁廣等，2006)；數(shù)據(jù)字典是用戶可以訪問的一種信息集合的目錄，它記錄了有關(guān)數(shù)據(jù)庫以及應(yīng)用程序源數(shù)據(jù)的信息(鄭胤，2008)；數(shù)據(jù)字典是整個(gè)數(shù)據(jù)庫的信息中心和情報(bào)系統(tǒng)，是數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)庫(張遠(yuǎn)，2011)；數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合(張龍等，2014)。分析以上的解釋，可以理解數(shù)據(jù)字典是在需求分析階段建立，存儲(chǔ)用戶定義的所有對(duì)象的有關(guān)信息、數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)信息以及系統(tǒng)表的有關(guān)信息，它隨著數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生而產(chǎn)生，隨著數(shù)據(jù)庫的變化而變化。

1.2 數(shù)據(jù)字典的組成和作用

數(shù)據(jù)字典與數(shù)據(jù)流程圖互為解釋，即通過表格或文字對(duì)數(shù)據(jù)流程圖中的每個(gè)成分給出詳細(xì)的描述和定義。數(shù)據(jù)字典主要是由對(duì)數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、處理邏輯、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、外部實(shí)體6個(gè)元素進(jìn)行具體的定義所組成。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，除了包含用戶數(shù)據(jù)的信息外，還包含很多非用戶數(shù)據(jù)的信息。這些非用戶數(shù)據(jù)的信息構(gòu)成了一個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的情報(bào)網(wǎng)，一旦遭到破壞，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓，即使是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身完好也無濟(jì)于事。數(shù)據(jù)字典的重要作用便是用來集中保存這些信息，以保證數(shù)據(jù)庫的共享性、安全性、完整性、一致性、有效性、可恢復(fù)性以及可擴(kuò)充性。當(dāng)今，多數(shù)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)均以數(shù)據(jù)字典作為定義數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)對(duì)象及其相互關(guān)系的準(zhǔn)則(李禹生等，2003)，可見數(shù)據(jù)字典是整個(gè)數(shù)據(jù)庫環(huán)境的重要組成部分，在數(shù)據(jù)庫生命周期內(nèi)起著不可或缺的作用。歸納起來，其作用主要包括：(1) 標(biāo)準(zhǔn)化的工具；(2) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和分析的依據(jù)；(3) DBMS(Database Management System，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))的得力助手；(4) 數(shù)據(jù)庫的窗口；(5) 創(chuàng)建和維護(hù)數(shù)據(jù)庫基表；(6) 數(shù)據(jù)一致性的保證；(7) 元數(shù)據(jù)管理。

2 基于數(shù)據(jù)字典的標(biāo)準(zhǔn)修編權(quán)限控制

2.1 標(biāo)準(zhǔn)修編權(quán)限控制

GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)修編平臺(tái)的工作方式是基于B/S模式，在有網(wǎng)情況下通過瀏覽器即可訪問修編，這樣做的目的也是為了讓更多的學(xué)者方便地參與到這項(xiàng)修編工作中來。但標(biāo)準(zhǔn)的修編是一項(xiàng)專業(yè)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，需要各學(xué)科相關(guān)人員才可參與。所以需要對(duì)不同的用戶定義不同的工作角色和權(quán)限級(jí)別，不同的權(quán)限所對(duì)應(yīng)的處理標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象也不相同。為了區(qū)分不同用戶和不同權(quán)限，必須對(duì)用戶的修編權(quán)限進(jìn)行控制。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)修編權(quán)限控制實(shí)現(xiàn)

在系統(tǒng)用戶權(quán)限控制方面，傳統(tǒng)的做法是將用戶的信息以及用戶擁有的權(quán)限信息放置在1張表中，這種做法雖然簡單可行，但問題在于當(dāng)系統(tǒng)對(duì)用戶的權(quán)限做出變動(dòng)時(shí)，用戶越多，改動(dòng)就會(huì)越多。在GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)修編平臺(tái)中，將權(quán)限信息抽象出來存入1個(gè)數(shù)據(jù)字典中，使用時(shí)先通過用戶信息判斷用戶在平臺(tái)中扮演的角色，然后根據(jù)角色在字典中獲得其擁有的權(quán)限信息。這樣做的好處是平臺(tái)今后對(duì)權(quán)限做出任何改動(dòng)時(shí)，都不需改動(dòng)用戶信息表，只需維護(hù)這個(gè)字典即可(表2)。

表2 修編權(quán)限控制數(shù)據(jù)字典

從平臺(tái)使用對(duì)象的角度出發(fā)，暫定平臺(tái)的使用角色：(1) 超級(jí)管理員：平臺(tái)開發(fā)者(僅1人)；(2) 系統(tǒng)管理員(1人或數(shù)人)：由超級(jí)管理員指定，擁有所有權(quán)限，其職責(zé)是對(duì)平臺(tái)及用戶進(jìn)行管理，更新、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)；(3) 普通修編人員(學(xué)科注冊(cè)用戶)：沒有用戶管理權(quán)限，可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查詢、下載及對(duì)所屬學(xué)科的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修編，但修編結(jié)果尚需進(jìn)一步審核；(4) 專家(內(nèi)部注冊(cè)用戶)：沒有管理權(quán)限，可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行查詢、下載、修編及審核普通修編人員的修編結(jié)果，一旦修編完成即可進(jìn)行修編結(jié)果公示；(5) 一般用戶(外部注冊(cè)用戶)：可以對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行瀏覽、查詢以及下載；(6) 游客(未注冊(cè)用戶)只能瀏覽、查詢標(biāo)準(zhǔn)，不能下載標(biāo)準(zhǔn)(圖1)。

圖1 平臺(tái)用戶工作流程圖

3 基于數(shù)據(jù)字典的標(biāo)準(zhǔn)修編版本管理

3.1 標(biāo)準(zhǔn)修編版本管理

GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)修編平臺(tái)是全國范圍的、面向眾多修編人員的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為大量的專家、學(xué)者參與到修編工作中來提供了方便，但是這樣一來造成了標(biāo)準(zhǔn)修編人員越多，產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù)版本即記錄特定對(duì)象的各個(gè)可選狀態(tài)的快照(張雨等，2011)也就越多。為了遵循標(biāo)準(zhǔn)修編歷史可檢索的原則，同時(shí)也為下次修編工作提供參考，不能簡單地將標(biāo)準(zhǔn)修編過程中產(chǎn)生的不同版本集合在一起，而是應(yīng)該明確地表示出各版本之間的關(guān)系。因此，必須對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修編過程中不同用戶產(chǎn)生的不同版本進(jìn)行有效的管理。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)修編版本管理實(shí)現(xiàn)

目前，版本管理的方法一般有無環(huán)有向圖版本管理、樹形版本管理和線性版本管理3種(葉飛躍，1998)。在分析3種方法優(yōu)劣的基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)的方便與高效，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修編版本的管理采用簡單易行的線性版本管理辦法，即1個(gè)版本只能生成1個(gè)后續(xù)版本，1個(gè)后續(xù)版本也只能由1個(gè)前驅(qū)版本生成，以版本產(chǎn)生的時(shí)間先后進(jìn)行排序，除了最新版本外其余版本只讀。其次，為了降低標(biāo)準(zhǔn)修編過程中管理版本帶來的數(shù)據(jù)冗余，采用后續(xù)版本只保存與前驅(qū)版本差集的做法，使相同數(shù)據(jù)不會(huì)被重復(fù)存儲(chǔ)，保證了存儲(chǔ)空間的合理使用。

GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)的詞條在庫中具有4個(gè)屬性項(xiàng)，分別是代碼、漢字名、英譯名及備注(表1)，詞條分學(xué)科存儲(chǔ)在不同的關(guān)系表中。在實(shí)現(xiàn)修編線性版本管理時(shí)，為了只存儲(chǔ)版本之間的差集，必須打破詞條與各隸屬表一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。在詞條與修編人員之間建立數(shù)據(jù)字典，使得版本和數(shù)據(jù)字典相對(duì)應(yīng)。利用數(shù)據(jù)字典記錄修編詞條的歸屬、隸屬的版本號(hào)和其他的基本信息，完成版本管理的數(shù)據(jù)字典參見表3。其中，前面4個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)用以存儲(chǔ)詞條的基本信息；數(shù)據(jù)項(xiàng)uflag、aflag、dflag分別用以表示詞條是否被修改、添加或刪除，取值只能是0或1，1表示各自操作已執(zhí)行，0則表示未執(zhí)行；table_name表示該詞條來源于某個(gè)學(xué)科所屬表；username表示對(duì)詞條進(jìn)行了修編的修編人員名稱；execute_time記錄修編時(shí)間；version_no為進(jìn)行版本管理的版本號(hào)，版本建立之時(shí)賦初值1，隨著版本的增多進(jìn)行累加，但它的值一直指向當(dāng)前操作的版本號(hào)(表3)。

表3 標(biāo)準(zhǔn)版本管理數(shù)據(jù)字典

引入版本管理后，標(biāo)準(zhǔn)的初始代碼庫將不會(huì)被改變，修編人員修編1個(gè)詞條，平臺(tái)就在版本字典中登記1行信息。在對(duì)歷史修編進(jìn)行回顧時(shí)，從版本字典中既能找到詞條的修編描述，又能找到是何人于何時(shí)對(duì)詞條做了改動(dòng)。在需要獲得不同版本時(shí)，只需先用SQL語言從版本字典中取出指定版本號(hào)的詞條信息，再和原始代碼庫中的詞條信息進(jìn)行綜合取舍即能完成版本呈現(xiàn)。

4 結(jié) 論

在分析GB 9649—1988標(biāo)準(zhǔn)修編必要性及數(shù)據(jù)字典組成和作用的基礎(chǔ)上，以數(shù)據(jù)字典在標(biāo)準(zhǔn)修編平臺(tái)“修編權(quán)限控制”、“修編版本管理”等方面的運(yùn)用為例，探討了數(shù)據(jù)字典技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)術(shù)語分類代碼修編平臺(tái)中的具體應(yīng)用。通過數(shù)據(jù)字典技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同修編人員的權(quán)限控制，完成了不同修編人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)修編產(chǎn)生的不同版本的管理功能，使標(biāo)準(zhǔn)修編工作得以科學(xué)的、合理的、安全的方式進(jìn)行。

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