ISO 19101-1:2014

NORME ISO
INTERNATIONALE 19101-1
Première édition
2014-11-15
Information géographique — Modèle
de référence —
Partie 1:
Principes de base
Geographic information — Reference model —
Part 1: Fundamentals
Numéro de référence
©
ISO 2014
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2014
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Conformité . 1
3 Références normatives . 1
4 Termes, définitions et abréviations . 1
4.1 Termes et définitions . 1
4.2 Abréviations . 6
5 Interopérabilité . 8
5.1 Interopérabilité de l’information géographique . 8
5.2 Interopérabilité de l’information géographique dans une administration en ligne .12
6 Fondements de l’interopérabilité et domaine d’application pour le modèle de référence 12
6.1 Fondements .12
6.2 Domaine d’application dans les normes ISO de l’information géographique .13
7 Abstraction du monde réel .14
7.1 Généralités .14
7.2 Formalisme conceptuel .14
7.3 Langages des ontologies .14
8 Le modèle de référence de l’information géographique de l’ISO .14
8.1 Généralités .14
8.2 Cadre conceptuel du modèle de référence .16
8.3 Modèle de référence .
fondement sémantique .18
8.4 Modèle de référence .
fondement syntaxique .19
8.5 Modèle de référence .
fondement relatif aux services .20
8.6 Modèle de référence .
normes procédurales .21
8.7 Utilisations du modèle de référence .22
9 Profils .22
9.1 Introduction aux profils .22
9.2 Utilisation des profils .22
9.3 Relation entre les profils et les normes de base .22
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits .23
Annexe B (informative) Couches d’interopérabilité .28
Annexe C (informative) Interopérabilité de l’information géographique dans une
administration en ligne .31
Annexe D (informative) Normes fondatrices concernant l’infrastructure SDI .35
Annexe E (informative) Représentation abstraite du monde réel dans
l’information géographique .39
Annexe F (informative) Aperçu des normes ISO de l’information géographique .44
Annexe G (informative) Fonction de modélisation de schéma conceptuel: résumé .48
Bibliographie .50
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 211, Information
géographique/Géomatique.
Cette première édition de l’ISO 19101-1, conjointement avec l’ISO/TS 19101-2:2008, annule et remplace
l’ISO 19101:2002.
L’ISO 19101 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Information géographique —
Modèle de référence:
— Partie 1: Principes de base
— Partie 2: Imagerie [Spécification technique]
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

Introduction
Au-delà des besoins des applications classiques de l’information géographique numérique, les utilisateurs
des technologies de l’information reconnaissent que l’indexation par la localisation est fondamentale
dans l’organisation et l’utilisation de données numériques. De nos jours, les données numériques issues
de nombreuses sources très diverses sont rapportées à des localisations et sont utilisées dans diverses
applications. De telles données sont à présent largement réparties et partagées sur l’ensemble du Web. En
réalité, le Web est une source importante de connaissances dans laquelle les informations géographiques
jouent un rôle significatif. La normalisation dans le domaine de l’information géographique est par
conséquent impérative pour soutenir et simplifier le partage et l’utilisation de l’information géographique
provenant de différentes sources, en d’autres termes l’interopérabilité.
La normalisation de l’information géographique est une tâche complexe qui traite de nombreux aspects
englobant la définition de l’interopérabilité de l’information géographique, les types de données
fondamentaux pour les informations spatiales et temporelles, les règles de modélisation, la sémantique
des phénomènes du monde réel, les métadonnées, les services, etc. À ce titre, un modèle de référence
est requis de manière à réaliser cette tâche de manière intégrée et homogène. Un modèle de référence
de l’information géographique consiste en une vue exhaustive fournissant une description abstraite
des éléments qui pourraient composer le champ de l’information géographique ainsi que de leurs
interrelations. Ce modèle de référence vise en premier lieu à définir et à décrire l’interopérabilité de
l’information géographique en traitant des niveaux système, syntaxique, structurel et sémantique. La
définition de l’interopérabilité de l’information géographique servira ensuite à étayer la normalisation
de l’information géographique. Elle contribue à:
— accroître la compréhension et l’utilisation de l’information géographique,
— accroître la disponibilité, l’accès, l’intégration et le partage de l’information géographique,
— promouvoir l’utilisation efficace et économique de l’information géographique numérique et des
systèmes matériels et logiciels associés, et
— permettre une approche unifiée pour traiter les problèmes écologiques et humanitaires mondiaux.
La présente partie de l’ISO 19101 définit le modèle de référence ISO traitant de l’information géographique.
Ce modèle de référence offre une ligne directrice à la structuration des normes de l’information
géographique d’une façon qui permettra d’utiliser l’information géographique numérique de manière
universelle. Elle pose les principes de base de la normalisation de l’information géographique comprenant
la description, la gestion et les services, ainsi que la manière dont ces éléments sont reliés entre eux pour
prendre en charge l’interopérabilité au sein du domaine de l’information géographique et au-delà pour
garantir l’interopérabilité avec d’autres communautés d’informations. À ce titre, la présente partie de
l’ISO 19101 développe une vision de la normalisation de l’information géographique à partir de laquelle
il serait possible d’intégrer l’information géographique à d’autres types d’informations et inversement.
La description du modèle de référence s’appuie sur un cadre conceptuel. Le cadre conceptuel est un
mécanisme permettant de structurer le domaine d’application de l’activité de normalisation de
l’information géographique conformément à la description de l’interopérabilité. Il identifie les diverses
facettes de la normalisation et les relations qui existent entre elles.
Ce modèle de référence détermine le rôle de la sémantique, la manière d’y accéder par le biais des nouvelles
technologies telles que le Web et de nombreux autres moyens émergents, et la manière dont le Web
sémantique peut prendre en charge l’interopérabilité dans le domaine de l’information géographique. Il
fournit également un cadre général dans lequel des modèles de référence particuliers supplémentaires
portant sur des facettes particulières de la normalisation de l’information géographique seraient requis.
Le modèle de référence est organisé en cinq parties. L’Article 5 décrit l’interopérabilité dans le contexte
de l’information géographique d’un point de vue communication et administration en ligne. L’Article 6
identifie les bases du modèle de référence et établit le domaine d’application (exigences) concernant
les activités de normalisation de l’information géographique ISO. L’Article 7 identifie l’exigence relative
à l’abstraction du monde réel. Le modèle de référence pour la normalisation ISO de l’information
géographique est spécifié dans l’Article 8 ainsi que ses exigences particulières. Enfin, les profils associés
aux normes ISO de l’information géographique sont introduits dans l’Article 9.
La présente partie de l’ISO 19101 constitue la première partie du modèle de référence. Des parties
supplémentaires peuvent être spécifiées pour traiter des sujets, des éléments et des structures dans
des zones distinctes. À ce titre, la partie 2 du modèle de référence traite des aspects spécifiques
concernant l’imagerie.
Pour atteindre ces objectifs, la normalisation de l’information géographique dans les normes ISO de
l’information géographique est basée sur l’intégration des concepts de l’information géographique à
ceux des technologies de l’information. Lors de l’élaboration des normes de l’information géographique,
l’adoption ou l’adaptation des normes génériques relatives aux technologies de l’information doit être
envisagée à chaque fois que cela est possible. Ce n’est que lorsque c’est impossible que l’élaboration de
normes de l’information géographique devient nécessaire.
La présente partie de l’ISO 19101 identifie une approche générique de la structuration des normes ISO
de l’information géographique. Ce modèle de référence utilise les concepts issus du modèle de référence
pour le traitement réparti ouvert (RM-ODP, Reference Model for Open Distributed Processing) décrit
[17]
dans l’ISO/IEC 10746-1 et d’autres Normes internationales et Rapports techniques appropriés. La
présente partie de l’ISO 19101 ne prescrit pas de produits ou de techniques spécifiques pour la mise en
œuvre des systèmes d’information géographique.
La présente partie de l’ISO 19101 est destinée à être utilisée par les analystes de systèmes d’information,
les planificateurs de programmes et les développeurs de normes de l’information géographique qui sont
associées aux normes ISO de l’information géographique et à d’autres normes, de manière à comprendre
les principes de base de la présente série de normes et les exigences globales concernant la normalisation
de l’information géographique.
Cette édition du modèle de référence diffère de son édition précédente par l’intérêt qu’elle porte
aux aspects de la sémantique associés à l’interopérabilité de l’information géographique par le biais
d’ontologies et de connaissances. À ce titre, la définition de l’interopérabilité a été revisitée dans le
contexte de la communication. Trois fondements pour l’interopérabilité de l’information géographique
sont identifiés. Sur la base de ces fondements et des quatre niveaux habituels d’abstraction, un nouveau
cadre conceptuel est introduit pour prendre en charge l’organisation du modèle de référence. L’aspect
architectural du modèle de référence précédent a été éliminé dans ce modèle de référence et sera traité
plus particulièrement dans une révision de l’ISO 19119:2005. La présente version du modèle de référence
ne présente aucun impact de rétro compatibilité sur l’ensemble des normes ISO de l’information
géographique.
vi © ISO 2014 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 19101-1:2014(F)
Information géographique — Modèle de référence —
Partie 1:
Principes de base
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 19101 définit le modèle de référence pour la normalisation dans le domaine
de l’information géographique. Ce modèle de référence décrit la notion d’interopérabilité et établit les
principes de base sur lesquels s’appuiera la normalisation.
Bien que la présente partie de l’ISO 19101 soit définie dans le contexte des technologies de l’information
et des normes s’y rapportant, elle ne dépend d’aucune méthode de développement d’applications, ni
d’aucune approche de mise en œuvre de technologie.
2 Conformité
Les exigences générales en termes de conformité et de test concernant les normes ISO de l’information
géographique sont décrites dans l’ISO 19105.
Toutes les normes et tous les profils revendiquant une conformité à la présente partie de l’ISO 19101
doivent satisfaire à toutes les exigences décrites dans les suites de tests abstraits présentes à l’Annexe A.
Les exigences de conformité particulières supplémentaires sont décrites dans les normes ISO de
l’information géographique individuelles.
3 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l’application du présent document. Pour
les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s’applique (y compris les éventuels amendements).
Non applicable.
4 Termes, définitions et abréviations
4.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
4.1.1
application
manipulation et traitement de données supportant des besoins d’utilisateurs
4.1.2
schéma d’application
schéma conceptuel (4.1.6) de données requis pour une ou plusieurs applications (4.1.1)
4.1.3
norme de base
norme d’information géographique (4.1.18) ISO ou autre norme de technologie de l’information publiée
comme une source et à partir de laquelle un profil (4.1.27) pourrait être construit
[SOURCE: ISO 19106:2004, 4.2]
4.1.4
formalisme conceptuel
ensemble de concepts de modélisation utilisés pour décrire un modèle conceptuel (4.1.5)
EXEMPLE 1 Méta-modèle UML.
[21]
EXEMPLE 2 Méta-modèle EXPRESS .
Note 1 à l’article: Un formalisme conceptuel peut être exprimé dans plusieurs langages de schéma conceptuel (4.1.7).
4.1.5
modèle conceptuel
modèle définissant les concepts d’un univers du discours (4.1.38)
4.1.6
schéma conceptuel
description formelle d’un modèle conceptuel (4.1.5)
4.1.7
langage de schéma conceptuel
langage formel basé sur un formalisme conceptuel (4.1.4) destiné à représenter des schémas conceptuels (4.1.6)
EXEMPLE 1 UML.
EXEMPLE 2 EXPRESS.
EXEMPLE 3 IDEF1X.
Note 1 à l’article: Un langage de schéma conceptuel peut se présenter sous une forme lexicale ou graphique.
Plusieurs langages de schéma conceptuel peuvent être basés sur le même formalisme conceptuel.
4.1.8
couverture
entité (4.1.11) qui agit comme une fonction en assignant des valeurs à partir de sa plage à toute position
directe dans son domaine spatial, temporel ou spatio-temporel
EXEMPLE 1 Image matricielle (4.1.30).
EXEMPLE 2 Couverture de polygones.
EXEMPLE 3 Modèle numérique d’élévation.
Note 1 à l’article: En d’autres termes, une couverture est une entité qui prend des valeurs multiples selon le type
d’attribut, où, à chaque position directe dans la représentation géométrique de l’entité, chaque attribut correspond
à une valeur unique.
[SOURCE: ISO 19123:2005, 4.1.7]
4.1.9
jeu de données
collection identifiable de données
[SOURCE: ISO 19115-1:2014, 4.3]
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés

4.1.10
administration en ligne
interaction numérique entre une administration et des citoyens, entre une administration et des
entreprises et entre organismes administratifs
4.1.11
entité
abstraction d’un phénomène du monde réel
Note 1 à l’article: Une entité peut se présenter sous la forme d’un type ou d’une instance. Type d’entité ou instance
d’entité doit être utilisé lorsqu’il s’agit de l’un de ces deux termes.
4.1.12
attribut d’entité
caractéristique d’une entité (4.1.11)
EXEMPLE 1 Un attribut d’entité nommé «couleur» peut avoir une valeur d’attribut «vert» qui appartient au
type de données «texte».
EXEMPLE 2 Un attribut d’entité nommé «longueur» peut avoir une valeur d’attribut «82,4» qui appartient au
type de données «réel».
Note 1 à l’article: Un attribut d’entité possède un nom, un type de données et un domaine de valeur qui lui sont
associés. Un attribut d’entité pour une instance d’entité (4.1.14) comporte également une valeur d’attribut issue du
domaine de valeur.
Note 2 à l’article: Dans un catalogue d’entités (4.1.13), un attribut d’entité peut comprendre un domaine de valeur
mais ne spécifie pas les valeurs d’attributs pour les instances d’entités.
Note 3 à l’article: En langage UML, les attributs, associations et opérations sont des types de représentation et ne
sont pas fondamentaux pour le type d’une caractéristique, ni pour le type d’une entité. Une même caractéristique
d’une entité peut tout aussi bien être représentée par des attributs, que par des associations ou par des opérations.
Chaque mise en œuvre d’une caractéristique est libre d’utiliser le type de représentation le plus approprié et peut
utiliser plusieurs représentations différentes pour une seule caractéristique, si cela est requis. Par conséquent, une
association d’entités et une opération d’entité (4.1.15) sont des types différents d’attributs d’entités, la différence
entre ces deux types étant basée sur des mécanismes de persistance et d’accès, plutôt que sur la sémantique.
4.1.13
catalogue d’entités
catalogue contenant des définitions et descriptions de types d’entités (4.1.16), d’attributs d’entités (4.1.12)
et de relations d’entités présents dans un ou plusieurs jeux de données géographiques, ainsi que toute
opération d’entité (4.1.15) pouvant être appliquée à ces entités
4.1.14
instance d’entité
instance d’un type d’entité (4.1.16) donné comportant des valeurs spécifiées d’attribut d’entité (4.1.12)
4.1.15
opération d’entité
opération que chaque instance d’un type d’entité (4.1.16) peut accomplir
EXEMPLE Une opération d’entité sur un «barrage» est de rehausser le barrage. Les résultats de cette
opération sont d’augmenter la hauteur du «barrage» et le niveau de l’eau dans un «réservoir».
Note 1 à l’article: Les opérations d’entité fournissent une base pour la définition du type d’entité.
[SOURCE: ISO 19110:2005, 4.5]
4.1.16
type d’entité
classe d’entités (4.1.11) présentant des caractéristiques communes
[SOURCE: ISO 19156:2011, 4.7]
4.1.17
norme opératoire
norme existante pour l’information géographique (4.1.18), en utilisation active par une communauté
internationale de producteurs et d’utilisateurs de données
[22]
EXEMPLE 1 GDF .
[15]
EXEMPLE 2 S-57 .
[6]
EXEMPLE 3 DIGEST .
4.1.18
information géographique
information concernant un phénomène implicitement ou explicitement associé à une localisation
relative à la Terre
4.1.19
service d’information géographique
service (4.1.36) transformant, gérant ou présentant des informations géographiques (4.1.18) aux utilisateurs
4.1.20
système d’information géographique
système d’information (4.1.23) traitant des informations concernant des phénomènes associés à une
localisation relative à la Terre
4.1.21
langage graphique
langage dont la syntaxe est exprimée en termes de symboles graphiques
4.1.22
grille
réseau composé de deux ensembles de courbes (ou plus) dans lequel les composants de chaque ensemble
coupent les composants des autres ensembles de manière algorithmique
Note 1 à l’article: Les courbes fractionnent un espace en cellules.
[SOURCE: ISO 19123:2005, 4.1.23]
4.1.23
système d’information
système de traitement de l’information accompagné des ressources organisationnelles associées telles
que les ressources humaines, techniques et financières et qui fournit et répartit l’information
[SOURCE: ISO/IEC 2382-1:1993, 01.01.22]
4.1.24
langage lexical
langage dont la syntaxe est exprimée en termes de symboles définis comme des chaînes de caractères
4.1.25
module
ensemble prédéfini d’éléments d’une norme de base qui peuvent être utilisés pour créer un profil
[SOURCE: ISO/TR 19120:2001, 3.3]
4.1.26
ontologie
représentation formelle de phénomènes d’un univers du discours (4.1.38) avec un vocabulaire sous-jacent
comprenant des définitions et des axiomes qui explicitent la signification voulue et décrivent les
phénomènes ainsi que leurs interrelations
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés

4.1.27
profil
ensemble d’une ou de plusieurs normes de base (4.1.3) ou sous-ensembles de normes de base, et le cas
échéant, l’identification des chapitres, des classes, des options et des paramètres choisis de ces normes
de base, qui sont nécessaires pour accomplir une fonction particulière
[SOURCE: ISO 19106:2004, 4.5]
4.1.28
qualité
aptitude d’un ensemble de caractéristiques intrinsèques à satisfaire des exigences
Note 1 à l’article: Le terme «qualité» peut être utilisé avec des qualificatifs tels que médiocre, bon ou excellent.
Note 2 à l’article: «Intrinsèque», par opposition à «attribué», signifie présent dans quelque chose, notamment en
tant que caractéristique permanente.
[SOURCE: ISO 9000:2005, 3.1.1]
4.1.29
schéma qualité
schéma conceptuel (4.1.6) définissant les aspects qualité (4.1.28) des données géographiques
4.1.30
matrice
tracé généralement rectangulaire de lignes de balayage parallèles correspondant à un affichage de type
tube cathodique, ou le formant
Note 1 à l’article: Une matrice est un type de grille (4.1.22).
[SOURCE: ISO 19123:2005, 4.1.30]
4.1.31
modèle de référence
cadre permettant la compréhension des relations essentielles entre entités d’un environnement donné,
ainsi que le développement de normes ou de spécifications cohérentes liées à cet environnement
Note 1 à l’article: Un modèle de référence s’appuie sur un nombre restreint de concepts unificateurs et peut servir
de support à la formation et à la sensibilisation des non-spécialistes à ces normes.
[SOURCE: ISO 14721:2012, 1.7.2, modifiée]
4.1.32
registre
ensemble de fichiers comportant les identifiants attribués aux items et des descriptions qui leur sont associées
[SOURCE: ISO 19135:2005, 4.1.9]
4.1.33
enregistrement
système d’information (4.1.23) dans lequel un registre (4.1.32) est mis à jour
[SOURCE: ISO 19135:2005, 4.1.13]
4.1.34
schéma
description formelle d’un modèle
4.1.35
Web sémantique
Web (4.1.40) de données ayant une signification
Note 1 à l’article: L’association d’une signification permet aussi bien à des outils automatisés qu’à des personnes
de comprendre et de traiter des données et des informations.
4.1.36
service
fonctionnalité distincte fournie par une entité par l’intermédiaire d’interfaces
[SOURCE: ISO 19119:2005, 4.1]
4.1.37
tessellation
découpage d’un espace en un ensemble de sous-espaces coïncidents de même dimension que l’espace
partitionné
Note 1 à l’article: Une partition composée de polygones ou de polyèdres réguliers isométriques est dite
«périodique». Si elle se compose de polygones (ou polyèdres) réguliers, mais non isométriques, elle est dite «quasi
périodique». Sinon, la partition est apériodique.
[SOURCE: ISO 19123:2005, 4.1.39]
4.1.38
univers du discours
vue du monde réel ou hypothétique incluant tout objet d’intérêt
4.1.39
vecteur
quantité ayant une direction et une amplitude
Note 1 à l’article: Un segment de droite orienté représente un vecteur si la longueur et la direction de ce segment
sont égales à l’amplitude et à la direction du vecteur. Le terme «données vectorielles» se réfère aux données
représentant la configuration spatiale des entités (4.1.11) comme ensemble de segments de droite orientés.
[SOURCE: ISO 19123:2005, 4.1.43]
4.1.40
World Wide Web
Web
univers des informations et des services (4.1.36) accessibles par réseau
4.1.41
service Web
service (4.1.36) mis à disposition par l’intermédiaire du Web (4.1.40)
Note 1 à l’article: Un service Web comprend en général une certaine combinaison de programmes informatiques
et de données. Il peut également comprendre des ressources humaines.
4.2 Abréviations
COM Component Object Model (modèle d’objets composants)
CORBA Common Object Request Broker Architecture (architecture de courtage commun de
requêtes d’objets)
CSMF Conceptual Schema Modelling Facility (fonction de modélisation de schéma concept-
uel)
DL Description Language (langage de description)
6 © ISO 2014 – Tous droits réservés

DXF Drawing eXchange Format (format d’échange de dessins)
ebXML RIM Electronic Business XML Registry Information Model (modèle d’information de regis-
tre XML pour le commerce électronique)
ebXML RS Electronic Business XML Registry Services (services de registre XML pour le com-
merce électronique)
EIF European Interoperability Framework (cadre européen d’interopérabilité)
FTP File Transfer Protocol (protocole de transfert de fichiers)
GeoRSS Geo Really Simple Syndication (géosyndication très simple)
GFM General Feature Model (modèle général d’entité)
GIS Geographic Information System (système d’information géographique, SIG)
GML Geography Markup Language (langage de balisage géographique)
HTML HyperText Markup Language (langage de balisage hypertexte)
HTTP HyperText Transfer Protocol (protocole de transfert hypertexte)
TIC Technologies de l’information et de la communication
IDEF1X Integration DEFinition for Data Modelling
IDL Interface Definition Language (langage de définition d’interface)
IT Information Technology (technologie de l’information, TI)
JDBC Java Database Connectivity (protocole de connexion de base de données Java)
KML Keyhole Markup Language (langage de balisage Keyhole)
MS Microsoft Corporation
OCL Object Constraint Language (langage de contrainte d’objet)
ODBC Open Database Connectivity (protocole de connexion de base de données ouverte)
ODL Object Definition Language (langage de définition d’objet)
ODMG Object Data Management Group
ODP Open Distributed Processing (traitement réparti ouvert)
OMG Object Management Group
OWL Web Ontology Language (langage d’ontologie pour le Web)
RDF Resource Description Framework
RM-ODP Reference Model – Open Distributed Processing (modèle de référence – traitement
réparti ouvert)
RPC Remote Procedure Call (appel de procédure à distance)
SDAI Standard Data Access Interface (interface standard d’accès aux données)
SDI Spatial Data Infrastructure (infrastructure de données spatiales)
SQL Structured Query Language (langage de requêtes structuré)
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol (protocole de contrôle de transmis-
sion/protocole Internet)
UML Unified Modelling Language (langage de modélisation unifié)
URI Universal Resource Identifier (identifiant de ressource uniforme)
W3C SWEO World Wide Web Consortium Semantic Web Education and Outreach
XML eXtensible Markup Language (langage de balisage extensible)
5 Interopérabilité
5.1 Interopérabilité de l’information géographique
5.1.1 Cadre conceptuel
L’interopérabilité a été largement définie dans divers contextes associés aux technologies de
l’information. Les définitions les plus importantes proviennent de l’Institute of Electrical and Electronics
Engineers (IEEE) et de l’ISO/IEC 2382-1:1993:
— la capacité de deux systèmes ou composants ou plus à échanger de l’information et à utiliser
[10]
l’information qui est échangée;
— la possibilité de communication, d’exécution de programmes ou de transfert de données entre unités
fonctionnelles différentes, de telle manière que l’utilisateur n’ait que peu ou pas besoin de connaître
[16]
les caractéristiques propres à chaque unité .
Dans ces définitions, la capacité à utiliser l’information échangée et la capacité de communication
entre les unités sont des notions importantes. À ce titre, la présente partie de l’ISO 19101 compare
l’interopérabilité de l’information géographique à un processus de communication interpersonnelle
et établit un cadre de travail pour l’interopérabilité de l’information géographique, qui est décrit ci-
après. L’interopérabilité de l’information géographique dans l’ensemble des normes ISO de l’information
géographique doit être fondée sur ce cadre de travail.
L’interopérabilité est présentée ici dans le contexte plus vaste de la communication et de la cognition
humaines du fait que les personnes finissent en général par se comprendre lors d’une interaction grâce
à différentes représentations de phénomènes observables. En général, ce processus de communication
humaine correspond à la transmission de détails sur des éléments qu’une personne a en tête à destination
d’une autre personne. Ce processus est constitué des parties suivantes:
— une source humaine,
— une destination humaine,
— des signaux physiques,
— un canal de communication,
— une source de bruit et
— un mécanisme de renvoi.
Dans un processus de communication humaine, différentes entités sont impliquées, en particulier au
niveau des modèles cognitifs de source et de destination et au niveau des différents signaux physiques
constituant le message transmis entre la source et sa destination.
Tout comme la communication humaine, l’interopérabilité est un processus grâce auquel des systèmes
indépendants manipulent, échangent et intègrent automatiquement de l’information reçue d’autres
8 © ISO 2014 – Tous droits réservés

systèmes. Le cadre conceptuel d’interopérabilité de l’information géographique est présenté ci-après
dans cette optique.
L’interopérabilité de l’information géographique est décrite comme un processus de communication
établi entre deux agents, un agent utilisateur et un agent fournisseur, interagissant ensemble à propos
de l’information géographique. Imaginons que l’agent utilisateur souhaite obtenir des informations
concernant des entités géographiques dans une zone spécifique, par exemple des points d’intérêt
situés à Paris. L’agent utilisateur envoie alors une requête à l’agent fournisseur par l’intermédiaire
du canal de communication (par exemple, l’Internet) en utilisant ses propres concepts et son propre
vocabulaire. Dès que le message arrive à destination, l’agent fournisseur interprète la requête, ce qui
signifie qu’il identifie les concepts dont il sait qu’ils correspondent à la requête et pour lesquels il dispose
d’informations, et qu’il les utilise pour répondre à la requête (par exemple, Tour Eiffel, Champ de Mars,
Paris, latitude: 48°51’29”, longitude: 2°17’40”). Ensuite, l’agent fournisseur rassemble les informations
dans une réponse qui est renvoyée à l’agent utilisateur. Dès que l’agent utilisateur reçoit la réponse de
l’agent fournisseur, il l’interprète à son tour et l’évalue par rapport à sa requête initiale. Dans ce scénario,
l’interopérabilité n’implique que deux agents si la réponse de l’agent fournisseur répond à la requête de
l’agent utilisateur.
La Figure 1 illustre l’interaction entre un agent utilisateur et un agent fournisseur dans le cadre conceptuel
d’interopérabilité de l’information géographique. Premièrement, elle considère la réalité (R) telle qu’elle
est à un instant donné et à propos de laquelle l’agent utilisateur souhaite avoir des informations.
Deuxièmement, le modèle d’agent utilisateur de la réalité (R’) résulte d’un ensemble de signaux observés et
du cadre de référence qui est utilisé pour sa création, c’est-à-dire l’ensemble de règles et de connaissances
utilisées pour la représentation abstraite des phénomènes. Le modèle d’agent utilisateur est constitué
de propriétés jugées significatives, qui sont organisées ou structurées en concepts. Un concept est une
représentation abstraite, généralisée et simplifiée regroupant des phénomènes similaires du monde
réel. Un concept est entièrement fictif, c’est-à-dire qu’il n’existe pas dans la réalité.
Du fait que les concepts sont de pures abstractions, l’agent utilisateur ne peut pas les communiquer
directement à l’agent fournisseur. Par conséquent, les concepts de l’agent utilisateur doivent être
transformés en représentations physiques, qui peuvent ensuite être transmises par l’intermédiaire
du canal de communication. Dans le cadre d’une communication, cette transformation correspond
à une opération de codage. Fondamentalement, cette opération ne représente que les propriétés des
concepts de l’agent utilisateur nécessaires pour décrire les concepts dans une situation particulière.
Les propriétés des concepts sont transformées en signaux (par exemple, des mots, des abréviations, des
signes de ponctuation, des images, des sons, etc.) et sont ordonnées suivant des règles spécifiques, c’est-
à-dire une grammaire, pour façonner la représentation des concepts de l’agent utilisateur (R’’) afin de
composer le message. Ceci constitue les données que l’agent utilisateur transmet à l’agent fournisseur
pour l’interopérabilité. Une fois la diffusion réalisée sur le canal de communication, le message
représentant la requête de l’agent utilisateur, «Qu’y a-t-il d’intéressant à visiter à Paris ?», a perdu la
signification exprimée initialement par l’agent utilisateur.
Lorsque le message atteint sa destination, l’agent fournisseur commence l’opération de décodage, qui
consiste en la reconnaissance et en l’affectation d’une signification appropriée selon les représentations
physiques du message. Même si dans des conditions parfaites, les représentations des concepts d’un
agent utilisateur correspondent à des concepts isomorphes chez l’agent fournisseur, les représentations
de concepts correspondent en général à des concepts chez l’agent fournisseur (R’’’) qui ont une
signification similaire à celle des concepts de l’agent utilisateur. Ces concepts sont alors utilisés pour
répondre à la requête de l’agent utilisateur.
Sur la base de ces concepts, l’agent fournisseur commence la récupération des informations. Tout comme
avec la réalité R’, les informations récupérées (soit des concepts, soit leurs instances) ne peuvent pas être
communiquées directement du fait qu’elles sont constituées d’entités. Par conséquent, elles doivent être
codées en représentations physiques, agencées dans un message (R’’’’) transmis comme réponse (par
exemple, un codage XML de Tour Eiffel, Champ de Mars, Paris, latitude: 48°51’29”, longitude: 2°17’40”)
sur le canal de communication à destination de l’agent utilisateur. Là encore, lorsque les représentations
physiques sont envoyées sur le canal de communication, elles perdent la signification exprimée par
l’agent fournisseur.
Dès que l’agent utilisateur reçoit le message de réponse, il initie à son tour l’opération de décodage
pour reconnaître les composants du message et pour leur donner une signification. Ensuite, il évalue
si cette signification correspond à des concepts dans la réalité R’. Si c’est le cas, les agents utilisateur et
fournisseur interopèrent avec succès.
Ce cadre conceptuel décrit l’interopérabilité de l’information géographique du point de vue de la
communication interpersonnelle entre deux agents. L’interopérabilité de l’information géographique
consiste en un processus bidirectionnel qui comprend un renvoi dans les deux sens pour garantir
que les messages atteignent leur destination et soient bien compris. Chaque agent utilise ses propres
connaissances et son propre vocabulaire pour exprimer et interpréter les entités. Tant que les deux
agents ont un contexte commun et un ensemble commun de symboles, ils finissent en général par se
comprendre. Ce cadre conceptuel est en accord avec les définitions d’interopérabilité de l’IEEE et de
l’ISO/IEC 2382-1:1993.
Figure 1 — Cadre conceptuel d’interopérabilité de l’information géographique (adapté des
[3] [4]
références et )
5.1.2 Hétérogénéité dans l’information géographique
5.1.2.1 Généralités
[2]
Précédemment décomposée en six couches (voir Annexe B), l’interopérabilité de l’information
géographique vise à établir une communication efficace entre les systèmes et applications manipulant
l’information géographique et les utilisateurs. Il est reconnu que des systèmes, des applications et des
utilisateurs peuvent être différents. Il est essentiel de surmonter l’hétérogénéité qui existe entre eux
pour obtenir l’interopérabilité. L’hétérogénéité est classée en quatre types différents:
— hétérogé
...

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ
19101-1
Первое издание
2014-11-15
Географическая информация.
Эталонная модель.
Часть 1.
Основные принципы
Geographic information — Reference model —
Part 1: Fundamentals
Ссылочный номер
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ

©  ISO 2014
Все права сохранены. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в какой-
либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия со стороны ISO, расположенной по нижеуказанному адресу, или членов ISO в стране
регистрации пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Тел.: + 41 22 749 01 11
Факс: + 41 22 749 09 47
Эл. почта: copyright@iso.org
Веб-сайт: www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохранены

Содержание Cтраница
Предисловие . iv
Введение . v
1 Область применения. 1
2 Соответствие . 1
3 Нормативные ссылки . 1
4 Термины, определения и сокращения . 1
4.1 Термины и определения . 1
4.2 Сокращения . 7
5 Совместимость . 9
5.1 Совместимость географической информации . 9
5.2 Совместимость географической информации в рамках электронного

правительства . 13
6 Основы совместимости и область применения эталонной модели . 13
6.1 Основы . 13
6.2 Область применения стандартов ISO по географической информации . 14
7 Абстракция реального мира . 15
7.1 Общие положения . 15
7.2 Концептуальный формализм . 15
7.3 Онтологические языки . 15
8 Эталонная модель ISO для географической информации . 16
8.1 Общие положения . 16
8.2 Концептуальная основа эталонной модели . 17
8.3 Семантическая основа эталонной модели . 19
8.4 Синтаксическая основа эталонной модели . 20
8.5 Сервисная основа эталонной модели . 21
8.6 Процедурные стандарты эталонной модели . 22
8.7 Использование эталонной модели . 23
9 Профили . 23
9.1 Начальные сведения о профилях . 23
9.2 Использование профилей . 24
9.3 Взаимосвязь профилей и базовых стандартов . 24
Приложения A (нормативное) Абстрактный набор проверок . 25
Приложения B (информативное) Уровни совместимости. 30
Приложения C (информативное) Совместимость географической информации в рамках
электронного правительства . 33
Приложения D (информативное) Базовые стандарты для инфраструктуры
пространственных данных . 37
Приложения E (информативное) Абстрагирование реального мира в контексте
географической информации . 40
Приложения F (информативное) Обзор стандартов ISO по географической информации . 45
Приложения G (информативное) Сводные сведения о средстве моделирования

концептуальных схем . 49
Библиография . 51

iii
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. ISO тесно сотрудничает с Международной
электротехнической комиссией (IEC) по вопросам стандартизации в области электротехники.
Процедуры, использованные при разработке настоящего документа, а также процедуры его
дальнейшего утверждения, описаны в директивах ISO/IEC (часть 1). Особо необходимо отметить, что
для различных типов документов ISO применяются различные критерии утверждения. Данный
международный стандарт разработан в соответствии с редакционными правилами директив ISO/IEC
(часть 2). Дополнительные сведения см. по адресу: www.iso.org/directives.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не несет ответственность
за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав. Сведения о любых патентных правах,
обнаруженных во время разработки настоящего документа, будут указаны в разделе «Введение» и/или
в списке патентных уведомлений, полученных ISO. Дополнительные сведения см. по адресу:
www.iso.org/patents.
Все торговые названия, используемые в этом документе, указаны для удобства пользователей и не
должны рассматриваться в качестве одобрения.
Пояснения специальных терминов и выражений, связанных с оценкой соответствия, и сведения о
соблюдении ISO принципов WTO по недопущению технических препятствий торговле (TBT) см. по
адресу: http://www.iso.org/iso/home/standards_development/resources-for-technical-work/foreword.htm.
За разработку настоящего документа отвечает комитет ISO/TC 211 Географическая
информация/Геоматика.
Данное первое издание ISO 19101-1 совместно со стандартом ISO/TS 19101-2:2008 отменяет и
замещает стандарт ISO 19101:2002.
Стандарт ISO 19101 состоит из следующих частей под общим заголовком Географическая
информация. Эталонная модель.
— Часть 1. Основные принципы
— Часть 2. Изображения [Техническая спецификация]
iv
Введение
Пользователи информационных технологий признают, что, при сравнении с остальными
потребностями традиционных областей применения цифровой географической информации,
индексирование по местоположению имеет основополагающее значение для структурирования и
использования цифровых данных. В наши дни цифровые данные, полученные из нескольких
источников различных типов, используются многочисленными приложениями для географической
привязки местоположений. Такие данные активно распространяются и совместно используются через
Интернет. Фактически Интернет стал важным источником знаний, который характеризуется
значительной зависимостью от географической информации. Следовательно, стандартизация в
области географической информации крайне необходима для поддержки и упрощения распределения
и использования географической информации из различных источников (т. е. требуется обеспечить
совместимость).
Стандартизация географической информации представляет собой сложную задачу, решение которой
требует учёта многочисленных аспектов, охватывающих определение совместимости географической
информации, базовые типы данных (например, для пространственной и временной информации),
правила моделирования, семантику объектов реального мира, метаданные, службы и т. д. Для полного
и унифицированного решения этой задачи необходимо использовать эталонную модель
географической информации. Данная модель формирует всеобъемлющее представление,
позволяющее выполнить абстрактное описание элементов географической информации и
взаимосвязей между ними. Одна из основных целей этой эталонной модели состоит в том, чтобы
определить и описать совместимость географической информации на системном, синтаксическом,
структурном и семантическом уровнях. В свою очередь определение совместимости географической
информации служит основой стандартизации географической информации и способствует
следующующему:
— улучшение понимания и использования географической информации;
— увеличение степени пригодности, доступа, интеграции и совместного использования
географической информации;
— повышение продуктивности, эффективности и экономичности использования цифровой
географической информации и соответствующих аппаратных и программных систем; и
— предоставление унифицированного подхода к решению глобальных экологических и
гуманитарных проблем.
Настоящая часть стандарта ISO 19101 определяет эталонную модель ISO применительно к
географической информацией. Такая эталонная модель позволяет сформулировать рекомендации по
структурированию стандартов, посвященных географической информации, и способствует
универсальному использованию цифровой географической информации. Кроме того, эталонная
модель задаёт основные принципы стандартизации географической информации, охватывающие
описание, управление и обслуживание, а также их взаимосвязи, обеспечивающие совместимость
внутри и за пределами области применения географической информации, благодаря чему возможно
взаимодействие с другими информационными сообществами. Настоящая часть стандарта ISO 19101
развивает концепцию стандартизации географической информации, чтобы получить возможность
взаимного объединения географической информации с другими типами информации.
Описание эталонной модели выполняется с использованием концептуальной основы, которая
предлагает способ структурирования области стандартизации географической информации согласно
описанию совместимости. В результате этого можно выявить и указать различные аспекты
стандартизации и взаимосвязи, существующие между ними.
Такая эталонная модель определяет роль семантики, а также способствует реализации
совместимости в области географической информации при использовании семантической паутины и
новых технологий (например, Интернет и многочисленные новые способы доступа к нему). Кроме того,
вышеупомянутая эталонная модель служит основой для построения дополнительных специальных
эталонных моделей определенных аспектов стандартизации географической информации.
v
Описанию эталонной модели посвящены пять разделов. Раздел 5 описывает совместимость в
контексте географической информации с точки зрения электронного правительства и обмена данными.
Раздел 6 указывает базовые элементы эталонной модели и содержит требования, предъявляемые
ISO к стандартизации географической информации. Раздел 7 определяет требование к абстракции
реального мира. В разделе 8 вместе со специальными требованиями представлено описание
эталонной модели, предназначенной для стандартизации географической информации согласно
рекомендациям ISO. Наконец, в разделе 9 описаны профили, связанные со стандартами ISO по
географической информации.
Настоящий стандарт (ISO 19101-1) содержит первую часть описания эталонной модели. Для
отдельных областей стандартизации возможна разработка дополнительных частей,
регламентирующих задачи, элементы и структуры. По этой причине вторая часть описания эталонной
модели посвящена специальным аспектам формирования изображений.
Для достижения этих целей стандартизация географической информации реализуется на основе
совокупности концепций, связанных с информационными технологиями и географической
информацией. Во время разработки стандартов для географической информации, необходимо по
возможности учитывать положения основных действующих стандартов, имеющих отношение к
информационным технологиям. Разработка стандартов, посвященных географической информации,
необходима лишь в тех случаях, когда соответствующие аспекты географической информации не
регламентируются другими стандартами.
Настоящая часть стандарта ISO 19101 содержит описание общего подхода к структурированию
стандартов ISO по географической информации. Такая эталонная модель использует понятия из
стандарта ISO/IEC 10746-1 [17], посвящённого эталонной модели открытой распределённой обработки
данных (RM-ODP), а также понятия из подходящих технических отчётов и других международных
стандартов.
Настоящая часть ISO 19101 не предписывает конкретных продуктов или методов для реализации
географических информационных систем и предназначена для аналитиков информационных систем,
проектировщиков программного обеспечения, разработчиков стандартов, посвященных
географической информации, и прочих специалистов, которым необходимо понять основные принципы
этой серии стандартов и общие требования, предъявляемые к стандартизации географической
информации.
В отличии от предыдущей версии, эталонная модель, описываемая настоящим стандартом, уделяет
особое внимание, помимо онтологий и знаний, семантическим аспектам, связанным с совместимостью
географической информации. Пересмотрено определение совместимости в контексте обмена
данными. Указаны три принципа совместимости географической информации. Новая концептуальная
основа, использующая эти принципы и четыре традиционных уровня абстракции, способствует
построению эталонной модели. Архитектурный аспект предыдущей эталонной модели исключен из
новой эталонной модели, поскольку подробно описан в пересмотренной редакции стандарта
ISO 19119:2005. Данная версия эталонной модели не имеет обратной совместимости для серии
стандартов ISO по географической информации.

vi
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 19101-1:2014

Географическая информация. Эталонная модель.
Часть 1.
Основные принципы
1 Область применения
Настоящая часть стандарта ISO 19101 содержит описание эталонной модели, используемой для
стандартизации географической информации. Эталонная модель позволяет сформулировать критерии
совместимости и основные принципы вышеуказанной стандартизации.
Несмотря на структурирование в контексте информационной технологии и стандартов
информационной технологии, эта часть ISO 19101 независима от любого метода разработки
приложений или подхода к внедрению технологии.
2 Соответствие
Общие требования, предъявляемые к соответствию и проверке, для стандартов ISO по
географической информации указаны в ISO 19105.
Все стандарты и профили, претендующие на соответствие положениям настоящей части стандарта
ISO 19101, должны удовлетворять всем требованиям, указанным в абстрактных наборах проверок
(см. приложение A).
Дополнительные специальные требования, предъявляемые к соответствию, сформулированы в других
стандартах ISO по географической информации.
3 Нормативные ссылки
Нижеперечисленные документы полностью или частично представляют собой обязательные к
применению нормативные ссылки настоящего стандарта. Для датированных ссылок применяется
только цитируемое издание. Для недатированных ссылок применяется самое последнее издание
ссылочного документа (в том числе изменения).
Не применимо.
4 Термины, определения и сокращения
4.1 Термины и определения
Для целей настоящего документа применяются следующие термины и определения.
4.1.1
приложение
application
операции управления и обработки, выполняемые в отношении данных с целью соблюдения
требований пользователей
4.1.2
прикладная схема
application schema
концептуальная схема (4.1.6) данных, необходимая для одного или нескольких вариантов
применения (4.1.1)
4.1.3
базовый стандарт
base standard
стандарт ISO по географической информации (4.1.18) или иной стандарт информационных
технологий, используемый в качестве основы создания профиля (4.1.27)
[ИСТОЧНИК: ISO 19106:2004, 4.2]
4.1.4
концептуальный формализм
conceptual formalism
совокупность принципов моделирования, используемых для описания концептуальной модели (4.1.5)
ПРИМЕР 1 Метамодель на языке UML.
ПРИМЕР 2 Метамодель на языке EXPRESS [21].
Примечание 1 к статье Один и тот же концептуальный формализм может выражаться с помощью нескольких
языков концептуальных схем (4.1.7).
4.1.5
концептуальная модель
conceptual model
модель, содержащая концепции предметной области (4.1.38)
4.1.6
концептуальная схема
conceptual schema
формализованное описание концептуальной модели (4.1.5)
4.1.7
язык концептуальных схем
conceptual schema language
формализованный язык, разработанный на основе концептуального формализма (4.1.4) с целью
представления концептуальных схем (4.1.6)
ПРИМЕР 1 UML.
ПРИМЕР 2 EXPRESS.
ПРИМЕР 3 IDEF1X.
Примечание 1 к статье Существуют лексические и графические языки концептуальных схем. Основой
нескольких языков концептуальных схем может служить один и тот же концептуальный формализм.
4.1.8
покрытие
coverage
географический объект (4.1.11), выступающая в роли функции возврата значений из ее диапазона
для любого абсолютного положения внутри пространственной, временной или пространственно-
временной области
ПРИМЕР 1 Растровое изображение (4.1.30).
ПРИМЕР 2 Полигональное покрытие.
ПРИМЕР 3 Цифровая матрица рельефа.
Примечание 1 к статье Иначе говоря, покрытие представляет собой объект, который обладает несколькими
значениями для каждого типа атрибутов, когда каждому абсолютному положению в рамках геометрического
представления объекта соответствует одиночное значение для каждого типа атрибутов.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.7]
4.1.9
набор данных
dataset
идентифицируемый массив данных
[ИСТОЧНИК: ISO 19115-1:2014, 4.3]
4.1.10
электронное правительство
e-government
цифровое взаимодействие между правительством и гражданами, правительством и коммерческими
организациями, а также между государственными учреждениями
4.1.11
географический объект
feature
абстракция объектов реального мира
Примечание 1 к статье Объект может встречаться как тип или экземпляр. Необходимо использовать тип или
экземпляр географического объекта, когда подразумевается только один из них.
4.1.12
атрибут географического объекта
feature attribute
характеристика географического объекта (4.1.11)
ПРИМЕР 1 Атрибут географического объекта с именем «цвет» может иметь значение атрибута «зеленый»,
принадлежащее к типу данных «текст».
ПРИМЕР 2 Атрибут географического объекта с именем «длина» может иметь значение атрибута «82,4»,
принадлежащее к типу данных «действительный».
Примечание 1 к статье Атрибут географического объекта характеризуется именем, типом данных и
соответствующей областью значений. Кроме того, атрибут географического объекта для экземпляра
географического объекта (4.1.14) имеет также значение атрибута из области значений.
Примечание 2 к статье В рамках каталога географических объектов (4.1.13) атрибут географического
объекта может содержать область значений, но не конкретизирует значения атрибутов для экземпляров
географических объектов.
Примечание 3 к статье На языке UML атрибуты, связи и операции соответствуют типам представлений и не
относятся к категории фундаментальных для типа характеристики или типа географического объекта. Атрибуты,
связи и операции способны в равной степени представлять одну и ту же характеристику географического объекта.
Каждой реализации характеристики разрешается использовать наиболее подходящий тип представления и, при
необходимости, несколько различных представлений для одиночной характеристики. Следовательно, связи
географических объектов и операций географических объектов (4.1.15) представляют собой различные типы
атрибута географического объекта. Они различаются не семантикой, а методами хранения и доступа.
4.1.13
каталог географических объектов
feature catalogue
каталог, содержащий определения и описания типов (4.1.16), атрибутов (4.1.12) и отношений
географических объектов, существующих в одном или нескольких наборах географических данных,
вместе с применяемыми операциями географических объектов (4.1.15)
4.1.14
экземпляр географического объекта
feature instance
представитель определенного типа географических объектов (4.1.16), обладающий заданными
значениями атрибутов географического объекта (4.1.12)
4.1.15
операция географического объекта
feature operation
операция, которая может выполняться для каждого экземпляра типа географического объекта
(4.1.16)
ПРИМЕР Географический объект «плотина» может характеризоваться операцией повышения плотины.
Результатом этой операции является увеличение высоты «плотины» и уровня воды «водохранилища».
Примечание 1 к определению термина. Операции географических объектов служат основой для определения типа
объектов.
[ИСТОЧНИК: ISO 19110:2005, 4.5]
4.1.16
тип географического объекта
feature type
класс географических объектов (4.1.11), обладающих общими характеристиками
[ИСТОЧНИК: ISO 19156:2011, 4.7]
4.1.17
функциональный стандарт
functional standard
действующий стандарт географической информации (4.1.18), который активно используется
международным сообществом поставщиков и пользователей данных
ПРИМЕР 1 GDF [22].
ПРИМЕР 2 S-57 [15].
ПРИМЕР 3 DIGEST [6].
4.1.18
географическая информация
geographic information
информация об объектах, явно или неявно связанная с расположением относительно Земли
4.1.19
географическая информационная служба
geographic information service
служба (4.1.36), которая преобразует, распределяет или представляет географическую информацию
(4.1.18), предназначенную для пользователей
4.1.20
геоинформационная система
geographic information system
информационная система (4.1.23), имеющая отношение к данным об относительном местоположении
объектов на поверхности Земли
4.1.21
графический язык
graphical language
язык, синтаксис которого выражается с помощью графических символов
4.1.22
сетка
grid
сетка, состоящая из двух или более наборов кривых, каждый элемент которого пересекает элементы
других наборов по определенному алгоритму
Примечание 1 к статье Кривые разделяют пространство на ячейки сетки.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.23]
4.1.23
информационная система
information system
система обработки информации, которая предоставляет и распространяет информацию с
использованием соответствующих организационных ресурсов (например, человеческие, технические и
финансовые ресурсы)
[ИСТОЧНИК: ISO/IEC 2382-1:1993, 01.01.22]
4.1.24
лексический язык
lexical language
язык, синтаксис которого выражается с помощью символов, определяемых как строки символов
4.1.25
модуль
module
предварительно заданный в базовом стандарте набор элементов, который можно использовать для
создания профиля
[ИСТОЧНИК: ISO/TR 19120:2001, 3.3]
4.1.26
онтология
ontology
формализованное представление объектов предметной области (4.1.38) вместе с базовым словарем,
содержащим определения и аксиомы, которые поясняют подразумеваемый смысл, а также описывают
объекты и их взаимосвязи
4.1.27
профиль
profile
набор, состоящий из одного или нескольких базовых стандартов (4.1.3) или подгрупп базовых
стандартов и, если применимо, идентифицирующий выбранные разделы, классы, версии и параметры
таких базовых стандартов, необходимых для осуществления определенной функции
[ИСТОЧНИК: ISO 19106:2004, 4.5]
4.1.28
качество
quality
степень, в которой набор свойственных характеристик удовлетворяет требованиям
Примечание 1 к статье Термин «качество» можно использовать совместно с прилагательными (например,
«плохой», «хороший» или «отличный»).
Примечание 2 к статье «Свойственная», в противоположность «присвоенной», означает существующая в чем-
то, в данном случае в качестве постоянной характеристики.
[ИСТОЧНИК: ISO 9000:2005, 3.1.1]
4.1.29
схема качества
quality schema
концептуальная схема (4.1.6), характеризующая критерии качества (4.1.28) географических данных
4.1.30
растр
raster
как правило, прямоугольная структура параллельных линий сканирования, образующая или
отображающая изображение на электронно-лучевой трубке
Примечание 1 к статье Растр  тип сетки (4.1.22).
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.30]
4.1.31
эталонная модель
reference model
основа понимания важных взаимосвязей между сущностями некоторой среды и разработки
согласующихся стандартов или спецификаций, связанных с такой средой
Примечание 1 к статье Эталонная модель построена на основе небольшого количества унифицированных
понятий и может использоваться в качестве базиса при обучении или разъяснении положений стандартов
неспециалисту.
[ИСТОЧНИК: ISO 14721:2012, 1.7.2, измененный]
4.1.32
реестр
register
набор файлов, содержащих идентификаторы и описания соответствующих элементов
[ИСТОЧНИК: ISO 19135:2005, 4.1.9]
4.1.33
служба регистрации
registry
информационная система (4.1.23), которая служит основой реестра (4.1.32)
[ИСТОЧНИК: ISO 19135:2005, 4.1.13]
4.1.34
схема
schema
формализованное описание модели
4.1.35
семантическая паутина
Semantic Web
глобальная сеть (4.1.40) данных со смысловым значением
Примечание 1 к статье Связь смысловых значений позволяет понимать и обрабатывать данные и информацию
не только средствам автоматизации, но и пользователям.
4.1.36
служба
service
отдельная часть функциональности, обеспечиваемая сущностью с помощью интерфейсов
[ИСТОЧНИК: ISO 19119:2005, 4.1]
4.1.37
мозаика
tessellation
разделение пространства на множество смежных подпространств, обладающих одинаковым размером
после разделения исходного пространства
Примечание 1 к статье Мозаика, состоящая из конгруэнтных правильных полигонов или многогранников,
называется регулярной мозаикой. Полурегулярной называется мозаика, состоящая из правильных, но
неконгруэнтных полигонов или многогранников. В противном случае мозаика считается нерегулярной.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.39]
4.1.38
предметная область
universe of discourse
представление о реальном или возможном мире, охватывающее всё интересующее
4.1.39
вектор
vector
величина, характеризуемая числовым значением и направлением
Примечание 1 к статье Направленный отрезок прямой называется вектором при условии, что длина и
направление отрезка прямой соответствуют модулю и направлению вектора. Термином «векторные данные»
обозначаются данные, характеризующие пространственную конфигурацию географических объектов (4.1.11) с
помощью набора направленных отрезков прямой.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.43]
4.1.40
Всемирная паутина
World Wide Web
Интернет
Web
доступное через сеть пространство информации и служб (4.1.36)
4.1.41
веб-служба
Web service
служба (4.1.36), доступная через Интернет (4.1.40)
Примечание 1 к статье Веб-служба обычно включает в себя определенную комбинацию программного кода и
данных, а также людские ресурсы.
4.2 Сокращения
COM Component Object Model (Объектная модель компонентов)
CORBA Common Object Request Broker Architecture (Общая архитектура брокера объектных
запросов)
CSMF Conceptual Schema Modelling Facility (Средство моделирования концептуальных схем)
DL Description Language (Описательный язык)
DXF Drawing eXchange Format (Формат обмена чертежами)
ebXML RIM Electronic Business XML Registry Information Model (XML-модель регистрационной
информации для электронного бизнеса)
ebXML RS Electronic Business XML Registry Services (XML-службы регистрации для электронного
бизнеса)
EIF European Interoperability Framework (Европейские принципы совместимости)
FTP File Transfer Protocol (Протокол передачи файлов)
GeoRSS Geo Really Simple Syndication (Очень простое распространение географической
информации)
GFM General Feature Model (Общая модель географических объектов)
GIS Geographic Information System (Геоинформационная система)
GML Geography Markup Language (Язык географической разметки)
HTML HyperText Markup Language (Язык гипертекстовой разметки)
HTTP HyperText Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста)
ICT Information and Communication Technology (Информационно-коммуникационные
технологии)
IDEF1X Integration DEFinition for Data Modelling (Описание интеграции для моделирования
данных)
IDL Interface Definition Language (Язык описания интерфейсов)
IT Information Technology (Информационные технологии)
JDBC Java Database Connectivity (Подключение к базе данных Java)
KML Keyhole Markup Language (Язык разметки Keyhole)
MS Microsoft Corporation (Корпорация Майкрософт)
OCL Object Constraint Language (Язык описания ограничений объектов)
ODBC Open Database Connectivity (Открытый интерфейс доступа к базам данных)
ODL Object Definition Language (Язык описания объектов)
ODMG Object Data Management Group (Рабочая группа по объектно-ориентированным
технологиям)
ODP Open Distributed Processing (Открытая распределённая обработка данных)
OMG Object Management Group (Рабочая группа по объектно-ориентированным технологиям)
OWL Web Ontology Language (Язык веб-онтологий)
RDF Resource Description Framework (Принципы описания ресурсов)
RM-ODP Reference Model – Open Distributed Processing (Эталонная модель открытой
распределённой обработки данных)
RPC Remote Procedure Call (Удаленный вызов процедур)
SDAI Standard Data Access Interface (Стандартный интерфейс доступа к данным)
SDI Spatial Data Infrastructure (Инфраструктура пространственных данных)
SQL Structured Query Language (Язык структурированных запросов)
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления
передачей/межсетевой протокол)
UML Unified Modeling Language (Унифицированный язык моделирования)
URI Universal Resource Identifier (Универсальный идентификатор ресурса)
W3C SWEO World Wide Web Consortium Semantic Web Education and Outreach (Образование и
продвижение в области семантической паутины, реализуемые Консорциумом
глобальной сети)
XML eXtensible Markup Language (Расширяемый язык разметки)
5 Совместимость
5.1 Совместимость географической информации
5.1.1 Концептуальная основа
Совместимость имеет многочисленные определения в различных контекстах, связанных с
информационными технологиями. Наиболее фундаментальные определения представлены
стандартом ISO/IEC 2382-1:1993 и Институтом инженеров по электротехнике и электронике.
— Способность двух или более систем или компонентов, обмениваться информацией и
использовать её после получения в результате обмена [10].
— Возможность связываться, выполнять программы или передавать данные между различными
функциональными блоками, когда пользователь мало или совсем не знаком с уникальными
характеристиками таких блоков [16].
В этих определениях ключевыми понятиями являются «способность использовать полученную
информацию» и «возможность передавать данные между блоками». Настоящая часть стандарта
ISO 19101 сравнивает совместимость географической информации и межличностный
коммуникационный процесс, а также формирует основу для обеспечения совместимости
географической информации. Дополнительные сведения об этом представлены в оставшейся части
этого стандарта. Положения настоящего стандарта, касающиеся совместимости географической
информации, должны использоваться в качестве основы серии стандартов ISO по географической
информации.
Термин совместимости представлен здесь в более широких границах человеческого общения и
познания, поскольку люди обычно перестают понимать друг друга при взаимодействии, используя
различные представления наблюдаемых явлений. Обычно человеческий коммуникационный процесс
представляет собой передачу сведений о чём-то, имеющем важность для остальных людей. Такой
процесс состоит из следующих частей:
— источник информации;
— получатель информации;
— физические сигналы;
— канал связи;
— источник шума;
— механизм обратной связи.
В рамках коммуникационного процесса различные географические объекты вовлечены в
познавательные модели источника и получателя, а также в различные физические сигналы,
составляющие сообщения, передаваемые между источником и получателем.
Аналогично человеческой коммуникации совместимость представляет собой состояние, позволяющее
независимым системам выполнять обработку, передачу и встраивание информации, получаемой от
других источников в автоматическом режиме. Дальнейший текст настоящего стандарта содержит
описание концептуальной основы совместимости географической информации.
Совместимость географической информации представляется в виде коммуникационного процесса,
существующего между двумя агентами (агентом пользователя и агентом поставщика), которые
обмениваются друг с другом географической информацией. Предположим, что агент пользователя
заинтересован в получении информации о географических объектах из определенной области
(например, достопримечательности Парижа). Тогда, агент пользователя отправляет запрос агенту
поставщика через канал связи (например, Интернет), используя свои собственные концепции и
словарь. После доставки сообщения в конечную точку агент поставщика интерпретирует запрос. Агент
поставщика идентифицирует известные ему концепции, имеющие отношение к запросу, и информацию
о них, а затем использует их для ответа на запрос (например, Эйфелева башня, Ма́рсово поле, Париж,
широта 48°51’29”, долгота 2°17’40”). Далее агент поставщика преобразует информацию в отклик,
который направляется агенту пользователя. В свою очередь, когда агент пользователя получает
отклик от агента поставщика, он интерпретирует и оценивает полученную информацию с учётом
первоначального запроса. Совместимость согласно этому сценарию реализуется между двумя
агентами только в тех случаях, когда отклик агента поставщика удовлетворяет запросу агента
пользователя.
Рисунок 1 иллюстрирует взаимодействие между агентом пользователя и агентом поставщика в рамках
концептуальной основы совместимости географической информации. Реальность (R), информация о
которой необходима агенту пользователя, рассматривается по состоянию на определенный момент
времени.
Модель агента пользователя реальности (R′) строится на основе определенного базиса (например,
совокупность правил и знаний, используемых для абстрагирования объекта) и множества
экспериментальных сигналов. Значимые свойства модели агента пользователя объединяются или
структурируются в концепции. Концепция является абстракцией, обобщающей и упрощающей
представление подобных явлений реального мира. Концепция  всецело плод воображения, т. е. не
существует в реальности.
Концепции полностью абстрактны, поэтому агент пользователя не может передавать их напрямую
агенту поставщика. Следовательно, концепции агента пользователя должны преобразовываться в
физические представления, которые затем можно передать через канал связи. В области обмена
информацией данный процесс называется кодированием. Данная операция предоставляет только
свойства концепций агента пользователя, необходимые для описания концепций в конкретной
ситуации. Свойства концепций преобразуются в сигналы (например, слова, аббревиатуры, знаки
препинания, изображения, звуки и т. д.) и упорядочиваются согласно специальным правилам
(например, грамматика), чтобы получить представление концепций агента пользователя (R″) и
сформировать сообщение. В результате становятся доступными данные, которые передаются агентом
пользователя при необходимости взаимодействия с агентом поставщика. Сообщение,
соответствующее запросу агента пользователя («На что интересно посмотреть в Париже?»), после
отправки по каналу связи теряет связь с подразумеваемым смыслом агента пользователя.
Когда сообщение достигает конечной точки, агент поставщика начинает декодирование,
подразумевающее распознавание и назначение подходящего смысла физическим представлениям
сообщения. Представления концепций в идеальных условиях порождают для агента поставщика
изоморфные концепции агента пользователя, однако на практике представления концепций
порождают для агента поставщика концепции (R‴), сходные по смыслу с концепциями агента
пользователя. Затем такие концепции используются для ответа на запрос агента пользователя.
На основе этих концепций агент поставщика начинает извлечение информации. Аналогично
реальности R′, извлеченная информация (концепции или их экземпляры) не может передаваться
напрямую, поскольку она содержит географические объекты. Следовательно, информацию
необходимо преобразовать в физические представления, передаваемые агенту пользователя по
каналу связи как ответное сообщение (R‴′) (например, XML-кодирование Эйфелевой башни, Ма́рсового
поля, Парижа, широты 48°51’29”, долготы 2°17’40”). И в этот раз, когда физические представления
помещены в канал связи, они освобождены от смысла, подразумеваемого агентом поставщика.
В свою очередь после получения ответного сообщения агент пользователя инициирует
декодирование, чтобы распознать компоненты сообщения и придать им смысл, который затем
оценивается на соответствие концепциям реальности R′. Если это имеет место, агенты пользователя и
поставщика взаимодействуют успешно.
Такая концептуальная основа описывает совместимость географической информации с точки зрения
межличностной коммуникации между двумя агентами. Совместимость географической информации
обеспечивается двунаправленным процессом, использующим обратную связь в обоих направлениях с
целью доставки и правильного понимания сообщений. Каждый агент применяет свои собственные
знания и словарь, чтобы выразить и интерпретировать географические объекты. Два агента понимают
друг друга до тех пор, пока обладают общими предварительными знаниями и общим набором
символов. Такая концептуальная основа согласуется с определениями совместимости
IEEE и ISO/IEC 2382-1:1993.
Рисунок 1 — Концептуальная основа совместимости географической информации
(адаптация [3] и [4])
5.1.2 Неоднородность географической информации
5.1.2.1 Общие положения
Разделённая на шесть уровней [2] (см. приложение B) концепция совместимости географической
информации помогает реализовать эффективный обмен данными между пользователями и
системами/приложениями, обрабатывающими географическую информацию. Необходимо отметить,
что системы, приложения и пользователи могут иметь отличия. Для достижения совместимости важно
преодолеть неоднородность, существующую между ними. Существуют четыре типа неоднородности:
— неоднородность систем;
— синтаксическая неоднородность;
— структурная неоднородность;
— семантическая неоднородность.
5.1.2.2 Неоднородность систем
Географическая информационная принадлежит различным независимым системам. Примерами
неоднородности могут служить различия оборудования, операционных систем и сетей связи.
Вследствие этого, возникает необходимость формирования взаимосвязей между системами. На этом
уровне коммуникационные сети и протоколы (например, Ethernet, TCP/IP, RPC, FTP, HTTP и т. д.)
позволяют подключать системы с различными операционными системами, чтобы обеспечить
возможность совместного использования данных и ресурсов.
Кроме того, межсистемная связь позволяет различным системам управления базами данных
обмениваться между собой данными с помощью специальных средств подключения (например, ODBC
или JDBC) и языков (например, SQL).
Вопросы неоднородности систем важны для достижения совместимости географической информации,
однако они специально не регламентируются стандартами ISO по географической информации.
5.1.2.3 Синтаксическая неоднородность
Синтаксическая неоднородность связана с физическим представлением данных. Синтаксис
определяет символы и грамматику, которые используются совместно при передаче данных в
сообщении от отправителя к получателю. Синтаксическая неоднородность обусловлена внешним
видом сообщений, но не их содержимым. При этом синтаксическая неоднородность возникает в случае
несовпадения форматов кодирования, которые используются взаимодействующими приложениями
(например, приложение обменивается данными в формате Shapefile [7] с приложением, которое
поддерживает обмен данными в формате DXF [1]).
Синтаксическая неоднородность возникает также между различными структурами данных,
используемыми приложениями для изображения географической информации. Географическая
информация может быть изображена в векторном или мозаичном виде (например, в виде растра).
Векторное представление использует геометрические конструкции (например, точка, линия,
поверхность, тело и т. д.), а растр образован регулярной мозаикой элементов данных, таких как точка
или поверхность (т. е. пиксель).
5.1.2.4 Структурная неоднородность
Структурная неоднородность, также называемая схематической неоднородностью, обусловлена
различиями, связанными с концептуальным моделированием географических объектов.
Географические объекты, описываемые классами, атрибутами и взаимосвязями, могут
абстрагироваться приложениями различным образом, вследствие чего возникают структурные
конфликты, связанные с определением концепции/класса, свойствами концепции, геометрическими
элементами и временными объектами. Например, улица может описываться классо
...

МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ
19101-1
Первое издание
2014-11-15
Географическая информация.
Эталонная модель.
Часть 1.
Основные принципы
Geographic information — Reference model —
Part 1: Fundamentals
Ссылочный номер
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ

©  ISO 2014
Все права сохранены. Если не указано иное, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в какой-
либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия со стороны ISO, расположенной по нижеуказанному адресу, или членов ISO в стране
регистрации пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Тел.: + 41 22 749 01 11
Факс: + 41 22 749 09 47
Эл. почта: copyright@iso.org
Веб-сайт: www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2014 – Все права сохранены

Содержание Cтраница
Предисловие . iv
Введение . v
1 Область применения. 1
2 Соответствие . 1
3 Нормативные ссылки . 1
4 Термины, определения и сокращения . 1
4.1 Термины и определения . 1
4.2 Сокращения . 7
5 Совместимость . 9
5.1 Совместимость географической информации . 9
5.2 Совместимость географической информации в рамках электронного

правительства . 13
6 Основы совместимости и область применения эталонной модели . 13
6.1 Основы . 13
6.2 Область применения стандартов ISO по географической информации . 14
7 Абстракция реального мира . 15
7.1 Общие положения . 15
7.2 Концептуальный формализм . 15
7.3 Онтологические языки . 15
8 Эталонная модель ISO для географической информации . 16
8.1 Общие положения . 16
8.2 Концептуальная основа эталонной модели . 17
8.3 Семантическая основа эталонной модели . 19
8.4 Синтаксическая основа эталонной модели . 20
8.5 Сервисная основа эталонной модели . 21
8.6 Процедурные стандарты эталонной модели . 22
8.7 Использование эталонной модели . 23
9 Профили . 23
9.1 Начальные сведения о профилях . 23
9.2 Использование профилей . 24
9.3 Взаимосвязь профилей и базовых стандартов . 24
Приложения A (нормативное) Абстрактный набор проверок . 25
Приложения B (информативное) Уровни совместимости. 30
Приложения C (информативное) Совместимость географической информации в рамках
электронного правительства . 33
Приложения D (информативное) Базовые стандарты для инфраструктуры
пространственных данных . 37
Приложения E (информативное) Абстрагирование реального мира в контексте
географической информации . 40
Приложения F (информативное) Обзор стандартов ISO по географической информации . 45
Приложения G (информативное) Сводные сведения о средстве моделирования

концептуальных схем . 49
Библиография . 51

iii
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. ISO тесно сотрудничает с Международной
электротехнической комиссией (IEC) по вопросам стандартизации в области электротехники.
Процедуры, использованные при разработке настоящего документа, а также процедуры его
дальнейшего утверждения, описаны в директивах ISO/IEC (часть 1). Особо необходимо отметить, что
для различных типов документов ISO применяются различные критерии утверждения. Данный
международный стандарт разработан в соответствии с редакционными правилами директив ISO/IEC
(часть 2). Дополнительные сведения см. по адресу: www.iso.org/directives.
Следует иметь в виду, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут быть
объектом патентных прав. Международная организация по стандартизации не несет ответственность
за идентификацию какого-либо одного или всех патентных прав. Сведения о любых патентных правах,
обнаруженных во время разработки настоящего документа, будут указаны в разделе «Введение» и/или
в списке патентных уведомлений, полученных ISO. Дополнительные сведения см. по адресу:
www.iso.org/patents.
Все торговые названия, используемые в этом документе, указаны для удобства пользователей и не
должны рассматриваться в качестве одобрения.
Пояснения специальных терминов и выражений, связанных с оценкой соответствия, и сведения о
соблюдении ISO принципов WTO по недопущению технических препятствий торговле (TBT) см. по
адресу: http://www.iso.org/iso/home/standards_development/resources-for-technical-work/foreword.htm.
За разработку настоящего документа отвечает комитет ISO/TC 211 Географическая
информация/Геоматика.
Данное первое издание ISO 19101-1 совместно со стандартом ISO/TS 19101-2:2008 отменяет и
замещает стандарт ISO 19101:2002.
Стандарт ISO 19101 состоит из следующих частей под общим заголовком Географическая
информация. Эталонная модель.
— Часть 1. Основные принципы
— Часть 2. Изображения [Техническая спецификация]
iv
Введение
Пользователи информационных технологий признают, что, при сравнении с остальными
потребностями традиционных областей применения цифровой географической информации,
индексирование по местоположению имеет основополагающее значение для структурирования и
использования цифровых данных. В наши дни цифровые данные, полученные из нескольких
источников различных типов, используются многочисленными приложениями для географической
привязки местоположений. Такие данные активно распространяются и совместно используются через
Интернет. Фактически Интернет стал важным источником знаний, который характеризуется
значительной зависимостью от географической информации. Следовательно, стандартизация в
области географической информации крайне необходима для поддержки и упрощения распределения
и использования географической информации из различных источников (т. е. требуется обеспечить
совместимость).
Стандартизация географической информации представляет собой сложную задачу, решение которой
требует учёта многочисленных аспектов, охватывающих определение совместимости географической
информации, базовые типы данных (например, для пространственной и временной информации),
правила моделирования, семантику объектов реального мира, метаданные, службы и т. д. Для полного
и унифицированного решения этой задачи необходимо использовать эталонную модель
географической информации. Данная модель формирует всеобъемлющее представление,
позволяющее выполнить абстрактное описание элементов географической информации и
взаимосвязей между ними. Одна из основных целей этой эталонной модели состоит в том, чтобы
определить и описать совместимость географической информации на системном, синтаксическом,
структурном и семантическом уровнях. В свою очередь определение совместимости географической
информации служит основой стандартизации географической информации и способствует
следующующему:
— улучшение понимания и использования географической информации;
— увеличение степени пригодности, доступа, интеграции и совместного использования
географической информации;
— повышение продуктивности, эффективности и экономичности использования цифровой
географической информации и соответствующих аппаратных и программных систем; и
— предоставление унифицированного подхода к решению глобальных экологических и
гуманитарных проблем.
Настоящая часть стандарта ISO 19101 определяет эталонную модель ISO применительно к
географической информацией. Такая эталонная модель позволяет сформулировать рекомендации по
структурированию стандартов, посвященных географической информации, и способствует
универсальному использованию цифровой географической информации. Кроме того, эталонная
модель задаёт основные принципы стандартизации географической информации, охватывающие
описание, управление и обслуживание, а также их взаимосвязи, обеспечивающие совместимость
внутри и за пределами области применения географической информации, благодаря чему возможно
взаимодействие с другими информационными сообществами. Настоящая часть стандарта ISO 19101
развивает концепцию стандартизации географической информации, чтобы получить возможность
взаимного объединения географической информации с другими типами информации.
Описание эталонной модели выполняется с использованием концептуальной основы, которая
предлагает способ структурирования области стандартизации географической информации согласно
описанию совместимости. В результате этого можно выявить и указать различные аспекты
стандартизации и взаимосвязи, существующие между ними.
Такая эталонная модель определяет роль семантики, а также способствует реализации
совместимости в области географической информации при использовании семантической паутины и
новых технологий (например, Интернет и многочисленные новые способы доступа к нему). Кроме того,
вышеупомянутая эталонная модель служит основой для построения дополнительных специальных
эталонных моделей определенных аспектов стандартизации географической информации.
v
Описанию эталонной модели посвящены пять разделов. Раздел 5 описывает совместимость в
контексте географической информации с точки зрения электронного правительства и обмена данными.
Раздел 6 указывает базовые элементы эталонной модели и содержит требования, предъявляемые
ISO к стандартизации географической информации. Раздел 7 определяет требование к абстракции
реального мира. В разделе 8 вместе со специальными требованиями представлено описание
эталонной модели, предназначенной для стандартизации географической информации согласно
рекомендациям ISO. Наконец, в разделе 9 описаны профили, связанные со стандартами ISO по
географической информации.
Настоящий стандарт (ISO 19101-1) содержит первую часть описания эталонной модели. Для
отдельных областей стандартизации возможна разработка дополнительных частей,
регламентирующих задачи, элементы и структуры. По этой причине вторая часть описания эталонной
модели посвящена специальным аспектам формирования изображений.
Для достижения этих целей стандартизация географической информации реализуется на основе
совокупности концепций, связанных с информационными технологиями и географической
информацией. Во время разработки стандартов для географической информации, необходимо по
возможности учитывать положения основных действующих стандартов, имеющих отношение к
информационным технологиям. Разработка стандартов, посвященных географической информации,
необходима лишь в тех случаях, когда соответствующие аспекты географической информации не
регламентируются другими стандартами.
Настоящая часть стандарта ISO 19101 содержит описание общего подхода к структурированию
стандартов ISO по географической информации. Такая эталонная модель использует понятия из
стандарта ISO/IEC 10746-1 [17], посвящённого эталонной модели открытой распределённой обработки
данных (RM-ODP), а также понятия из подходящих технических отчётов и других международных
стандартов.
Настоящая часть ISO 19101 не предписывает конкретных продуктов или методов для реализации
географических информационных систем и предназначена для аналитиков информационных систем,
проектировщиков программного обеспечения, разработчиков стандартов, посвященных
географической информации, и прочих специалистов, которым необходимо понять основные принципы
этой серии стандартов и общие требования, предъявляемые к стандартизации географической
информации.
В отличии от предыдущей версии, эталонная модель, описываемая настоящим стандартом, уделяет
особое внимание, помимо онтологий и знаний, семантическим аспектам, связанным с совместимостью
географической информации. Пересмотрено определение совместимости в контексте обмена
данными. Указаны три принципа совместимости географической информации. Новая концептуальная
основа, использующая эти принципы и четыре традиционных уровня абстракции, способствует
построению эталонной модели. Архитектурный аспект предыдущей эталонной модели исключен из
новой эталонной модели, поскольку подробно описан в пересмотренной редакции стандарта
ISO 19119:2005. Данная версия эталонной модели не имеет обратной совместимости для серии
стандартов ISO по географической информации.

vi
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 19101-1:2014

Географическая информация. Эталонная модель.
Часть 1.
Основные принципы
1 Область применения
Настоящая часть стандарта ISO 19101 содержит описание эталонной модели, используемой для
стандартизации географической информации. Эталонная модель позволяет сформулировать критерии
совместимости и основные принципы вышеуказанной стандартизации.
Несмотря на структурирование в контексте информационной технологии и стандартов
информационной технологии, эта часть ISO 19101 независима от любого метода разработки
приложений или подхода к внедрению технологии.
2 Соответствие
Общие требования, предъявляемые к соответствию и проверке, для стандартов ISO по
географической информации указаны в ISO 19105.
Все стандарты и профили, претендующие на соответствие положениям настоящей части стандарта
ISO 19101, должны удовлетворять всем требованиям, указанным в абстрактных наборах проверок
(см. приложение A).
Дополнительные специальные требования, предъявляемые к соответствию, сформулированы в других
стандартах ISO по географической информации.
3 Нормативные ссылки
Нижеперечисленные документы полностью или частично представляют собой обязательные к
применению нормативные ссылки настоящего стандарта. Для датированных ссылок применяется
только цитируемое издание. Для недатированных ссылок применяется самое последнее издание
ссылочного документа (в том числе изменения).
Не применимо.
4 Термины, определения и сокращения
4.1 Термины и определения
Для целей настоящего документа применяются следующие термины и определения.
4.1.1
приложение
application
операции управления и обработки, выполняемые в отношении данных с целью соблюдения
требований пользователей
4.1.2
прикладная схема
application schema
концептуальная схема (4.1.6) данных, необходимая для одного или нескольких вариантов
применения (4.1.1)
4.1.3
базовый стандарт
base standard
стандарт ISO по географической информации (4.1.18) или иной стандарт информационных
технологий, используемый в качестве основы создания профиля (4.1.27)
[ИСТОЧНИК: ISO 19106:2004, 4.2]
4.1.4
концептуальный формализм
conceptual formalism
совокупность принципов моделирования, используемых для описания концептуальной модели (4.1.5)
ПРИМЕР 1 Метамодель на языке UML.
ПРИМЕР 2 Метамодель на языке EXPRESS [21].
Примечание 1 к статье Один и тот же концептуальный формализм может выражаться с помощью нескольких
языков концептуальных схем (4.1.7).
4.1.5
концептуальная модель
conceptual model
модель, содержащая концепции предметной области (4.1.38)
4.1.6
концептуальная схема
conceptual schema
формализованное описание концептуальной модели (4.1.5)
4.1.7
язык концептуальных схем
conceptual schema language
формализованный язык, разработанный на основе концептуального формализма (4.1.4) с целью
представления концептуальных схем (4.1.6)
ПРИМЕР 1 UML.
ПРИМЕР 2 EXPRESS.
ПРИМЕР 3 IDEF1X.
Примечание 1 к статье Существуют лексические и графические языки концептуальных схем. Основой
нескольких языков концептуальных схем может служить один и тот же концептуальный формализм.
4.1.8
покрытие
coverage
географический объект (4.1.11), выступающая в роли функции возврата значений из ее диапазона
для любого абсолютного положения внутри пространственной, временной или пространственно-
временной области
ПРИМЕР 1 Растровое изображение (4.1.30).
ПРИМЕР 2 Полигональное покрытие.
ПРИМЕР 3 Цифровая матрица рельефа.
Примечание 1 к статье Иначе говоря, покрытие представляет собой объект, который обладает несколькими
значениями для каждого типа атрибутов, когда каждому абсолютному положению в рамках геометрического
представления объекта соответствует одиночное значение для каждого типа атрибутов.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.7]
4.1.9
набор данных
dataset
идентифицируемый массив данных
[ИСТОЧНИК: ISO 19115-1:2014, 4.3]
4.1.10
электронное правительство
e-government
цифровое взаимодействие между правительством и гражданами, правительством и коммерческими
организациями, а также между государственными учреждениями
4.1.11
географический объект
feature
абстракция объектов реального мира
Примечание 1 к статье Объект может встречаться как тип или экземпляр. Необходимо использовать тип или
экземпляр географического объекта, когда подразумевается только один из них.
4.1.12
атрибут географического объекта
feature attribute
характеристика географического объекта (4.1.11)
ПРИМЕР 1 Атрибут географического объекта с именем «цвет» может иметь значение атрибута «зеленый»,
принадлежащее к типу данных «текст».
ПРИМЕР 2 Атрибут географического объекта с именем «длина» может иметь значение атрибута «82,4»,
принадлежащее к типу данных «действительный».
Примечание 1 к статье Атрибут географического объекта характеризуется именем, типом данных и
соответствующей областью значений. Кроме того, атрибут географического объекта для экземпляра
географического объекта (4.1.14) имеет также значение атрибута из области значений.
Примечание 2 к статье В рамках каталога географических объектов (4.1.13) атрибут географического
объекта может содержать область значений, но не конкретизирует значения атрибутов для экземпляров
географических объектов.
Примечание 3 к статье На языке UML атрибуты, связи и операции соответствуют типам представлений и не
относятся к категории фундаментальных для типа характеристики или типа географического объекта. Атрибуты,
связи и операции способны в равной степени представлять одну и ту же характеристику географического объекта.
Каждой реализации характеристики разрешается использовать наиболее подходящий тип представления и, при
необходимости, несколько различных представлений для одиночной характеристики. Следовательно, связи
географических объектов и операций географических объектов (4.1.15) представляют собой различные типы
атрибута географического объекта. Они различаются не семантикой, а методами хранения и доступа.
4.1.13
каталог географических объектов
feature catalogue
каталог, содержащий определения и описания типов (4.1.16), атрибутов (4.1.12) и отношений
географических объектов, существующих в одном или нескольких наборах географических данных,
вместе с применяемыми операциями географических объектов (4.1.15)
4.1.14
экземпляр географического объекта
feature instance
представитель определенного типа географических объектов (4.1.16), обладающий заданными
значениями атрибутов географического объекта (4.1.12)
4.1.15
операция географического объекта
feature operation
операция, которая может выполняться для каждого экземпляра типа географического объекта
(4.1.16)
ПРИМЕР Географический объект «плотина» может характеризоваться операцией повышения плотины.
Результатом этой операции является увеличение высоты «плотины» и уровня воды «водохранилища».
Примечание 1 к определению термина. Операции географических объектов служат основой для определения типа
объектов.
[ИСТОЧНИК: ISO 19110:2005, 4.5]
4.1.16
тип географического объекта
feature type
класс географических объектов (4.1.11), обладающих общими характеристиками
[ИСТОЧНИК: ISO 19156:2011, 4.7]
4.1.17
функциональный стандарт
functional standard
действующий стандарт географической информации (4.1.18), который активно используется
международным сообществом поставщиков и пользователей данных
ПРИМЕР 1 GDF [22].
ПРИМЕР 2 S-57 [15].
ПРИМЕР 3 DIGEST [6].
4.1.18
географическая информация
geographic information
информация об объектах, явно или неявно связанная с расположением относительно Земли
4.1.19
географическая информационная служба
geographic information service
служба (4.1.36), которая преобразует, распределяет или представляет географическую информацию
(4.1.18), предназначенную для пользователей
4.1.20
геоинформационная система
geographic information system
информационная система (4.1.23), имеющая отношение к данным об относительном местоположении
объектов на поверхности Земли
4.1.21
графический язык
graphical language
язык, синтаксис которого выражается с помощью графических символов
4.1.22
сетка
grid
сетка, состоящая из двух или более наборов кривых, каждый элемент которого пересекает элементы
других наборов по определенному алгоритму
Примечание 1 к статье Кривые разделяют пространство на ячейки сетки.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.23]
4.1.23
информационная система
information system
система обработки информации, которая предоставляет и распространяет информацию с
использованием соответствующих организационных ресурсов (например, человеческие, технические и
финансовые ресурсы)
[ИСТОЧНИК: ISO/IEC 2382-1:1993, 01.01.22]
4.1.24
лексический язык
lexical language
язык, синтаксис которого выражается с помощью символов, определяемых как строки символов
4.1.25
модуль
module
предварительно заданный в базовом стандарте набор элементов, который можно использовать для
создания профиля
[ИСТОЧНИК: ISO/TR 19120:2001, 3.3]
4.1.26
онтология
ontology
формализованное представление объектов предметной области (4.1.38) вместе с базовым словарем,
содержащим определения и аксиомы, которые поясняют подразумеваемый смысл, а также описывают
объекты и их взаимосвязи
4.1.27
профиль
profile
набор, состоящий из одного или нескольких базовых стандартов (4.1.3) или подгрупп базовых
стандартов и, если применимо, идентифицирующий выбранные разделы, классы, версии и параметры
таких базовых стандартов, необходимых для осуществления определенной функции
[ИСТОЧНИК: ISO 19106:2004, 4.5]
4.1.28
качество
quality
степень, в которой набор свойственных характеристик удовлетворяет требованиям
Примечание 1 к статье Термин «качество» можно использовать совместно с прилагательными (например,
«плохой», «хороший» или «отличный»).
Примечание 2 к статье «Свойственная», в противоположность «присвоенной», означает существующая в чем-
то, в данном случае в качестве постоянной характеристики.
[ИСТОЧНИК: ISO 9000:2005, 3.1.1]
4.1.29
схема качества
quality schema
концептуальная схема (4.1.6), характеризующая критерии качества (4.1.28) географических данных
4.1.30
растр
raster
как правило, прямоугольная структура параллельных линий сканирования, образующая или
отображающая изображение на электронно-лучевой трубке
Примечание 1 к статье Растр  тип сетки (4.1.22).
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.30]
4.1.31
эталонная модель
reference model
основа понимания важных взаимосвязей между сущностями некоторой среды и разработки
согласующихся стандартов или спецификаций, связанных с такой средой
Примечание 1 к статье Эталонная модель построена на основе небольшого количества унифицированных
понятий и может использоваться в качестве базиса при обучении или разъяснении положений стандартов
неспециалисту.
[ИСТОЧНИК: ISO 14721:2012, 1.7.2, измененный]
4.1.32
реестр
register
набор файлов, содержащих идентификаторы и описания соответствующих элементов
[ИСТОЧНИК: ISO 19135:2005, 4.1.9]
4.1.33
служба регистрации
registry
информационная система (4.1.23), которая служит основой реестра (4.1.32)
[ИСТОЧНИК: ISO 19135:2005, 4.1.13]
4.1.34
схема
schema
формализованное описание модели
4.1.35
семантическая паутина
Semantic Web
глобальная сеть (4.1.40) данных со смысловым значением
Примечание 1 к статье Связь смысловых значений позволяет понимать и обрабатывать данные и информацию
не только средствам автоматизации, но и пользователям.
4.1.36
служба
service
отдельная часть функциональности, обеспечиваемая сущностью с помощью интерфейсов
[ИСТОЧНИК: ISO 19119:2005, 4.1]
4.1.37
мозаика
tessellation
разделение пространства на множество смежных подпространств, обладающих одинаковым размером
после разделения исходного пространства
Примечание 1 к статье Мозаика, состоящая из конгруэнтных правильных полигонов или многогранников,
называется регулярной мозаикой. Полурегулярной называется мозаика, состоящая из правильных, но
неконгруэнтных полигонов или многогранников. В противном случае мозаика считается нерегулярной.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.39]
4.1.38
предметная область
universe of discourse
представление о реальном или возможном мире, охватывающее всё интересующее
4.1.39
вектор
vector
величина, характеризуемая числовым значением и направлением
Примечание 1 к статье Направленный отрезок прямой называется вектором при условии, что длина и
направление отрезка прямой соответствуют модулю и направлению вектора. Термином «векторные данные»
обозначаются данные, характеризующие пространственную конфигурацию географических объектов (4.1.11) с
помощью набора направленных отрезков прямой.
[ИСТОЧНИК: ISO 19123:2005, 4.1.43]
4.1.40
Всемирная паутина
World Wide Web
Интернет
Web
доступное через сеть пространство информации и служб (4.1.36)
4.1.41
веб-служба
Web service
служба (4.1.36), доступная через Интернет (4.1.40)
Примечание 1 к статье Веб-служба обычно включает в себя определенную комбинацию программного кода и
данных, а также людские ресурсы.
4.2 Сокращения
COM Component Object Model (Объектная модель компонентов)
CORBA Common Object Request Broker Architecture (Общая архитектура брокера объектных
запросов)
CSMF Conceptual Schema Modelling Facility (Средство моделирования концептуальных схем)
DL Description Language (Описательный язык)
DXF Drawing eXchange Format (Формат обмена чертежами)
ebXML RIM Electronic Business XML Registry Information Model (XML-модель регистрационной
информации для электронного бизнеса)
ebXML RS Electronic Business XML Registry Services (XML-службы регистрации для электронного
бизнеса)
EIF European Interoperability Framework (Европейские принципы совместимости)
FTP File Transfer Protocol (Протокол передачи файлов)
GeoRSS Geo Really Simple Syndication (Очень простое распространение географической
информации)
GFM General Feature Model (Общая модель географических объектов)
GIS Geographic Information System (Геоинформационная система)
GML Geography Markup Language (Язык географической разметки)
HTML HyperText Markup Language (Язык гипертекстовой разметки)
HTTP HyperText Transfer Protocol (протокол передачи гипертекста)
ICT Information and Communication Technology (Информационно-коммуникационные
технологии)
IDEF1X Integration DEFinition for Data Modelling (Описание интеграции для моделирования
данных)
IDL Interface Definition Language (Язык описания интерфейсов)
IT Information Technology (Информационные технологии)
JDBC Java Database Connectivity (Подключение к базе данных Java)
KML Keyhole Markup Language (Язык разметки Keyhole)
MS Microsoft Corporation (Корпорация Майкрософт)
OCL Object Constraint Language (Язык описания ограничений объектов)
ODBC Open Database Connectivity (Открытый интерфейс доступа к базам данных)
ODL Object Definition Language (Язык описания объектов)
ODMG Object Data Management Group (Рабочая группа по объектно-ориентированным
технологиям)
ODP Open Distributed Processing (Открытая распределённая обработка данных)
OMG Object Management Group (Рабочая группа по объектно-ориентированным технологиям)
OWL Web Ontology Language (Язык веб-онтологий)
RDF Resource Description Framework (Принципы описания ресурсов)
RM-ODP Reference Model – Open Distributed Processing (Эталонная модель открытой
распределённой обработки данных)
RPC Remote Procedure Call (Удаленный вызов процедур)
SDAI Standard Data Access Interface (Стандартный интерфейс доступа к данным)
SDI Spatial Data Infrastructure (Инфраструктура пространственных данных)
SQL Structured Query Language (Язык структурированных запросов)
TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol (Протокол управления
передачей/межсетевой протокол)
UML Unified Modeling Language (Унифицированный язык моделирования)
URI Universal Resource Identifier (Универсальный идентификатор ресурса)
W3C SWEO World Wide Web Consortium Semantic Web Education and Outreach (Образование и
продвижение в области семантической паутины, реализуемые Консорциумом
глобальной сети)
XML eXtensible Markup Language (Расширяемый язык разметки)
5 Совместимость
5.1 Совместимость географической информации
5.1.1 Концептуальная основа
Совместимость имеет многочисленные определения в различных контекстах, связанных с
информационными технологиями. Наиболее фундаментальные определения представлены
стандартом ISO/IEC 2382-1:1993 и Институтом инженеров по электротехнике и электронике.
— Способность двух или более систем или компонентов, обмениваться информацией и
использовать её после получения в результате обмена [10].
— Возможность связываться, выполнять программы или передавать данные между различными
функциональными блоками, когда пользователь мало или совсем не знаком с уникальными
характеристиками таких блоков [16].
В этих определениях ключевыми понятиями являются «способность использовать полученную
информацию» и «возможность передавать данные между блоками». Настоящая часть стандарта
ISO 19101 сравнивает совместимость географической информации и межличностный
коммуникационный процесс, а также формирует основу для обеспечения совместимости
географической информации. Дополнительные сведения об этом представлены в оставшейся части
этого стандарта. Положения настоящего стандарта, касающиеся совместимости географической
информации, должны использоваться в качестве основы серии стандартов ISO по географической
информации.
Термин совместимости представлен здесь в более широких границах человеческого общения и
познания, поскольку люди обычно перестают понимать друг друга при взаимодействии, используя
различные представления наблюдаемых явлений. Обычно человеческий коммуникационный процесс
представляет собой передачу сведений о чём-то, имеющем важность для остальных людей. Такой
процесс состоит из следующих частей:
— источник информации;
— получатель информации;
— физические сигналы;
— канал связи;
— источник шума;
— механизм обратной связи.
В рамках коммуникационного процесса различные географические объекты вовлечены в
познавательные модели источника и получателя, а также в различные физические сигналы,
составляющие сообщения, передаваемые между источником и получателем.
Аналогично человеческой коммуникации совместимость представляет собой состояние, позволяющее
независимым системам выполнять обработку, передачу и встраивание информации, получаемой от
других источников в автоматическом режиме. Дальнейший текст настоящего стандарта содержит
описание концептуальной основы совместимости географической информации.
Совместимость географической информации представляется в виде коммуникационного процесса,
существующего между двумя агентами (агентом пользователя и агентом поставщика), которые
обмениваются друг с другом географической информацией. Предположим, что агент пользователя
заинтересован в получении информации о географических объектах из определенной области
(например, достопримечательности Парижа). Тогда, агент пользователя отправляет запрос агенту
поставщика через канал связи (например, Интернет), используя свои собственные концепции и
словарь. После доставки сообщения в конечную точку агент поставщика интерпретирует запрос. Агент
поставщика идентифицирует известные ему концепции, имеющие отношение к запросу, и информацию
о них, а затем использует их для ответа на запрос (например, Эйфелева башня, Ма́рсово поле, Париж,
широта 48°51’29”, долгота 2°17’40”). Далее агент поставщика преобразует информацию в отклик,
который направляется агенту пользователя. В свою очередь, когда агент пользователя получает
отклик от агента поставщика, он интерпретирует и оценивает полученную информацию с учётом
первоначального запроса. Совместимость согласно этому сценарию реализуется между двумя
агентами только в тех случаях, когда отклик агента поставщика удовлетворяет запросу агента
пользователя.
Рисунок 1 иллюстрирует взаимодействие между агентом пользователя и агентом поставщика в рамках
концептуальной основы совместимости географической информации. Реальность (R), информация о
которой необходима агенту пользователя, рассматривается по состоянию на определенный момент
времени.
Модель агента пользователя реальности (R′) строится на основе определенного базиса (например,
совокупность правил и знаний, используемых для абстрагирования объекта) и множества
экспериментальных сигналов. Значимые свойства модели агента пользователя объединяются или
структурируются в концепции. Концепция является абстракцией, обобщающей и упрощающей
представление подобных явлений реального мира. Концепция  всецело плод воображения, т. е. не
существует в реальности.
Концепции полностью абстрактны, поэтому агент пользователя не может передавать их напрямую
агенту поставщика. Следовательно, концепции агента пользователя должны преобразовываться в
физические представления, которые затем можно передать через канал связи. В области обмена
информацией данный процесс называется кодированием. Данная операция предоставляет только
свойства концепций агента пользователя, необходимые для описания концепций в конкретной
ситуации. Свойства концепций преобразуются в сигналы (например, слова, аббревиатуры, знаки
препинания, изображения, звуки и т. д.) и упорядочиваются согласно специальным правилам
(например, грамматика), чтобы получить представление концепций агента пользователя (R″) и
сформировать сообщение. В результате становятся доступными данные, которые передаются агентом
пользователя при необходимости взаимодействия с агентом поставщика. Сообщение,
соответствующее запросу агента пользователя («На что интересно посмотреть в Париже?»), после
отправки по каналу связи теряет связь с подразумеваемым смыслом агента пользователя.
Когда сообщение достигает конечной точки, агент поставщика начинает декодирование,
подразумевающее распознавание и назначение подходящего смысла физическим представлениям
сообщения. Представления концепций в идеальных условиях порождают для агента поставщика
изоморфные концепции агента пользователя, однако на практике представления концепций
порождают для агента поставщика концепции (R‴), сходные по смыслу с концепциями агента
пользователя. Затем такие концепции используются для ответа на запрос агента пользователя.
На основе этих концепций агент поставщика начинает извлечение информации. Аналогично
реальности R′, извлеченная информация (концепции или их экземпляры) не может передаваться
напрямую, поскольку она содержит географические объекты. Следовательно, информацию
необходимо преобразовать в физические представления, передаваемые агенту пользователя по
каналу связи как ответное сообщение (R‴′) (например, XML-кодирование Эйфелевой башни, Ма́рсового
поля, Парижа, широты 48°51’29”, долготы 2°17’40”). И в этот раз, когда физические представления
помещены в канал связи, они освобождены от смысла, подразумеваемого агентом поставщика.
В свою очередь после получения ответного сообщения агент пользователя инициирует
декодирование, чтобы распознать компоненты сообщения и придать им смысл, который затем
оценивается на соответствие концепциям реальности R′. Если это имеет место, агенты пользователя и
поставщика взаимодействуют успешно.
Такая концептуальная основа описывает совместимость географической информации с точки зрения
межличностной коммуникации между двумя агентами. Совместимость географической информации
обеспечивается двунаправленным процессом, использующим обратную связь в обоих направлениях с
целью доставки и правильного понимания сообщений. Каждый агент применяет свои собственные
знания и словарь, чтобы выразить и интерпретировать географические объекты. Два агента понимают
друг друга до тех пор, пока обладают общими предварительными знаниями и общим набором
символов. Такая концептуальная основа согласуется с определениями совместимости
IEEE и ISO/IEC 2382-1:1993.
Рисунок 1 — Концептуальная основа совместимости географической информации
(адаптация [3] и [4])
5.1.2 Неоднородность географической информации
5.1.2.1 Общие положения
Разделённая на шесть уровней [2] (см. приложение B) концепция совместимости географической
информации помогает реализовать эффективный обмен данными между пользователями и
системами/приложениями, обрабатывающими географическую информацию. Необходимо отметить,
что системы, приложения и пользователи могут иметь отличия. Для достижения совместимости важно
преодолеть неоднородность, существующую между ними. Существуют четыре типа неоднородности:
— неоднородность систем;
— синтаксическая неоднородность;
— структурная неоднородность;
— семантическая неоднородность.
5.1.2.2 Неоднородность систем
Географическая информационная принадлежит различным независимым системам. Примерами
неоднородности могут служить различия оборудования, операционных систем и сетей связи.
Вследствие этого, возникает необходимость формирования взаимосвязей между системами. На этом
уровне коммуникационные сети и протоколы (например, Ethernet, TCP/IP, RPC, FTP, HTTP и т. д.)
позволяют подключать системы с различными операционными системами, чтобы обеспечить
возможность совместного использования данных и ресурсов.
Кроме того, межсистемная связь позволяет различным системам управления базами данных
обмениваться между собой данными с помощью специальных средств подключения (например, ODBC
или JDBC) и языков (например, SQL).
Вопросы неоднородности систем важны для достижения совместимости географической информации,
однако они специально не регламентируются стандартами ISO по географической информации.
5.1.2.3 Синтаксическая неоднородность
Синтаксическая неоднородность связана с физическим представлением данных. Синтаксис
определяет символы и грамматику, которые используются совместно при передаче данных в
сообщении от отправителя к получателю. Синтаксическая неоднородность обусловлена внешним
видом сообщений, но не их содержимым. При этом синтаксическая неоднородность возникает в случае
несовпадения форматов кодирования, которые используются взаимодействующими приложениями
(например, приложение обменивается данными в формате Shapefile [7] с приложением, которое
поддерживает обмен данными в формате DXF [1]).
Синтаксическая неоднородность возникает также между различными структурами данных,
используемыми приложениями для изображения географической информации. Географическая
информация может быть изображена в векторном или мозаичном виде (например, в виде растра).
Векторное представление использует геометрические конструкции (например, точка, линия,
поверхность, тело и т. д.), а растр образован регулярной мозаикой элементов данных, таких как точка
или поверхность (т. е. пиксель).
5.1.2.4 Структурная неоднородность
Структурная неоднородность, также называемая схематической неоднородностью, обусловлена
различиями, связанными с концептуальным моделированием географических объектов.
Географические объекты, описываемые классами, атрибутами и взаимосвязями, могут
абстрагироваться приложениями различным образом, вследствие чего возникают структурные
конфликты, связанные с определением концепции/класса, свойствами концепции, геометрическими
элементами и временными объектами. Например, улица может описываться классо
...