ISO/TC211地理信息标准

ISO/TC 211地理信息/地球信息科学专业委员会成立于1994年3月,其目的是为了促进全球地理信息资源的开发、利用和共享,即制定ISO/TC 211地理信息/地球信息科学标准,它是对与地球上位置直接或间接有关的物体或现象信息的结构化标准。该标准共分为25个部分 [1]_(截至2000年5月),主要针对地理信息的内容和相关的方法;各种数据管理的工具和服务及有关的请求、处理、分析、获取、表达;以及在不同的用户、系统平台和位置上进行数据的转换。

1)参考模型(Reference Model)

描述地理信息系统标准的使用环境、使用的基本原则和标准的改造框架,同时也定义了该标准的所有的概念和要素。参考模型是一个独立于任何应用、方法和技术的模型,也是整个ISO/TC 211的委员会的工作指南。

2)综述(Overview)

整个ISO/TC 211标准系列的介绍和回顾。ISO/TC 211将是一个完整全面的地理信息系统的标准族,该部分提供给潜在用户一个整体的标准系列和个别标准的综合介绍,包括标准的目的、标准以及标准之间的关系等,使用户可以快速查询到所需要的内容,提高标准的可理解性和可接收性。

3)概念化模式语言(Conceptual Schema Language)

使用一种标准化的模式语言来促进互操作标准的开发,并提供一个快速建立地理信息标准的基础。这种标准语言是在现有的标准概念化语言之上发展而成的。

4)术语定义(Terminology)

定义了所有ISO/TC 211标准中使用的专有词汇,其目的是产生通用的与地理信息标准有关的词汇,供地理信息系统的标准制定者、使用者和开发者使用。

5)一致性和测试(Conformance and Testing)

为了保证所有ISO/TC 211标准的一致性而制定的测试框架、概念和方法。建立测试方法的标准和保持一致性的原则可以使GIS软件的开发者来核实各类标准的一致性。

6)专用标准(Profiles)

定义所有ISO/TC 211标准的子集产品,它确定了在ISO/TC 211制定的全部标准的基础上,针对某些具体应用提取出专用标准子集的方法和参考手册。

在ISO/TC 211中,定义和描述了一系列地理信息以及地理数据管理和地理过程的标准。其中,某个方面可能有多个标准,如测量标准和编码标准;其它一些标准可能描述了一系列内容,如空间模式标准。在实际应用中,可能只采用某个标准或标准的一部分,甚至是对某个标准进行特化,专用标准给出了使用的指导。

7)空间模式(Spatial Shema)

定义对象空间特征的概念模式,主要从几何体和拓扑关系的角度来制定概念模式。几何体和拓扑关系是地理信息的两个主要特征,它们的标准制定将为其它空间特征标准制定提供方便,同时可以帮助GIS开发者和使用者理解空间数据结构。

8)时间尺度子模式(Temporal Subshema)

定义空间实体时间尺度特征的概念,地理信息并不局限于三维尺度,许多地理信息系统需要时间特征。

9)应用模式规则(Rules for Application Schema)

定义地理信息应用的模式,包括地理对象的分类和它们与应用模式之间关系的原则。采用一致的形式定义应用模式,将增强应用之间数据共享能力,并且允许应用之间实时地交互操作。

10)要素分类方法(Feature cataloguing methodology)

定义了对地理对象、属性和关系进行分类的方法论,并且确定建立一个国际化的多语言的分类的可能性。地理信息的类别一般都决定于应用模式,提供一致的分类方法学增强了从一个类别映射到另一个类别的可能性。

11)坐标空间参照系统(Spatial referencing by coordinates)

定义了坐标空间参照系统的概念化模式以及描述大地参照系统的指导,其中也包括一些国际上使用的参考系统,制定坐标空间参照系统同样有助于各类应用之间的交流和数据共享。

12)基于地理标识的间接参考系统(Spatial referencing by geographic identifiers)

定义了间接的空间参照系统的概念化模式。ISO认为越来越多的有关地理信息的应用使用非坐标类型的参照系统,即间接空间参照系统,例如地址数据,因而有必要产生一套间接参考系统的标准模式。

13)质量原则(Quality principles)

定义了应用于地理数据的质量模式。对地理信息的创建者和使用者而言,质量信息都是十分重要的。一致的质量标准模式,便于一个应用中创建的数据在另一个应用中被适当的评估和使用。

14)质量评价过程(Quality Evaluation Procedures)

给出了对数据质量进行评估和描述方法的指导。关于地理数据质量的评价信息不仅需要一致的标准,而且需要一个一致的、标准的评估和描述方法。一个标准的评估准则可以保证不同数据集合的质量具有可比性。

15)元数据(Metadata)

定义地理信息和服务的描述性信息的标准。该标准制定的目的是为了产生一个地理元数据的内容及有关标准。这些内容包括地理数据的现势性、精度、数据内容、属性内容、来源、覆盖地区以及对各类应用的适应性如何等。对地理数据进行标准的描述可以使地理信息用户方便地得到适用的数据。

16)空间信息定位服务(Positioning Service)

定义了定位系统的标准接口协议。全球定位系统的发展使得一个地理对象在全球范围内的定位成为可能,定位信息标准接口的制定将促进这些定位信息在各类应用中更有效的使用。

17)地理信息描述(Portrayal)

定义了地理信息描绘方法,不同应用系统之间采用一致的符号表现方法,将便于人们更好的理解和识别各类地理信息。

18)编码(Encoding)

选择与地理信息使用的概念模式相匹配的编码规则,并且定义了概念模式语言之间以及编码规则之间的映射方式。编码规则使得地理信息在以数字形式进行存储和传输时,按照一定的编码语言和系统进行编码。

19)服务(Service)

识别和定义地理信息的服务接口以及与开放系统环境(Open System Environment)模型之间的关系。服务接口的定义有助于不同层次的各种应用访问和使用地理信息。

20)功能标准(Functional standards)

定义了地理信息科学领域已经识别出的功能标准的分类方法。功能标准的分类有利于ISO/TC211与其它标准的协调一致。标准子集的制定也与功能标准的识别有关。

21)图像和栅格数据(Imagery and gridded data)

为了使ISO/TC211能够处理地理信息场模型中的图像和栅格数据,ISO/TC211需要定义图像和栅格数据标准。它确定了其它组织以及ISO其它委员会定义的图像标准,这些标准支持地理信息中栅格和矩阵数据标准的建立。由于地理信息中图像和栅格数据产品的增加,需要该方面的标准的制定。

22)职员的资格认证(Qualifications and Certification of Personnel)

描述了地理信息科学/地球信息学中人员的资格认证体系,定义了地理信息科学/地球信息学与其它相关学科以及专业的边界。详细说明了属于地理信息科学/地球信息学领域的技术。建立了该领域中技术人员、专业人员以及管理人员的能力范围和资格水平体系。

23)覆盖几何和功能的模式(Schema for coverage geometry and functions)

定义了描述覆盖的空间特征的标准概念模式。覆盖通常包括栅格数据、不规则三角网、点覆盖和多边形覆盖。在大量地理信息应用领域中,覆盖是主要的数据结构,包括遥感、气象、地形、土壤、植被等等。覆盖几何和功能的模式将有助于提高地理信息在这些领域内的共享能力。

24)图像和栅格数据的成分(Imagery and gridded data components)

给出了描述和表现图像和栅格数据的概念标准,这包括针对图像和栅格数据的新的工作:应用模式规则、质量原则、质量评价过程、空间参照系统、可视化和服务等,并表明的新的工作与已有的针对矢量数据标准的不同之处。

25)简单要素的访问——SQL选项(Simple feature access - SQL option)

该部分面向SQL环境的简单要素访问实现规范,该实现规范将支持要素的存储、检索、查询和更新操作。

ISO TC211标准的各个部分之间具有依赖关系。下表描述了这种依赖性。其中单元格内容为"D"表示相应行的标准依赖于相应列的标准,如“质量评定过程”依赖于“质量原则”,"I"表示有关,"X"表示无关,"C"表示关系尚不明确。

表17-2:ISO/TC 211标准前20个部分之间的关系

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1:参考模型

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2:综述

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3:概念化模式语言

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4:术语定义

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5:一致性和测试

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6:专用标准

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7:空间子模式

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8:时间子模式

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9:应用模式规则

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10:地理信息分类

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11:坐标参考系统

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12:间接参考系统

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13:质量原则

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14:质量评定过程

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15:元数据

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16:定位服务

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17:地理信息描述

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18:编码

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19:服务

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20:功能标准

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