灾害数据具有综合性和分散性的特点。由于采集、存储和管理灾害数据的手段各不相同,使得灾害数据缺乏统一的元数据标准格式,造成了不同灾害数据在数据集成、信息提取和知识服务中的困难。面向防灾减灾知识服务的国际、国内需求,本文以灾害元数据标准这一瓶颈问题入手,针对灾害数据特性,分析和设计适用于知识发现和服务的灾害元数据标准结构和内容,设计和实现了灾害元数据目录服务工具以及灾害元数据管理原型系统,为灾害数据的知识服务奠定一定基础。本文主要的研究内容包括:(1)国内外灾害相关元数据标准的结构剖析和共性信息提取。根据元数据和元数据标准的基本定义,总结出灾害元数据和元数据标准的定义。从自然灾害综合元数据标准、自然灾害单灾种元数据标准和相关信息领域的元数据标准三方面对灾害元数据结构进行对比分析,抽取出共性元数据标准子集及其相应元数据要素,为后续制定灾害元数据标准提供参考。(2)灾害元数据标准结构和内容设计。设计了灾害元数据结构框架,它由元数据实体集信息、标识信息、内容信息、数据质量信息、限制信息和分发信息等10个子集构成。从灾害核心元数据和灾害全集元数据两个层次构建灾害元数据标准。灾害元数据标准具体包含39个实体,114个元素,其中核心元数据元素有30个。采用UML图和数据字典相结合的方式描述灾害元数据,并生成了XML Schema文件。(3)灾害元数据目录服务工具设计和开发。分别设置灾害元数据服务器和pycsw元数据服务器,并通过灾害元数据标准与pycsw支持的元数据标准的映射,实现了两服务器的通信。将灾害元数据服务器作为pycsw目录服务框架中的子节点,通过pycsw中心节点交换元数据信息,实现元数据的汇聚和收割。分别以灾害核心元数据和映射后的ISO19115与都柏林核心元数据三种方式发布灾害元数据。(4)灾害元数据库构建及元数据管理原型系统实现。依据设计的灾害元数据标准和划分的灾害数据类别,构建灾害元数据库。依托元数据目录服务工具和元数据库,设计和实现灾害元数据管理原型系统,用户可对灾害元数据进行在线管理和检索。