ISO 19156:2011

NORME ISO
INTERNATIONALE 19156
Première édition
2011-12-15
Information géographique —
Observations et mesures
Geographic information — Observations and measurements
Numéro de référence
ISO 19156:2011(F)
©
ISO 2011

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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . v
1 Domaine d’application . 1
2 Conformité . 1
2.1 Aperçu . 1
2.2 Classes de conformité liées aux schémas d’application comprenant les observations et
les mesures . 1
3 Références normatives . 2
4 Termes et définitions . 3
5 Termes abrégés et notation . 5
5.1 Termes abrégés . 5
5.2 Langage de schéma . 5
5.3 Noms des éléments du modèle . 6
6 Dépendances . 6
7 Caractéristiques fondamentales des observations . 6
7.1 Contexte des observations . 6
7.2 Schéma d’observation . 8
7.3 Utilisation du modèle d’observation .15
8 Observations spécialisées .15
8.1 Classification de l’observation par type de résultat .15
8.2 Observations dont le résultat est constant .16
8.3 Observations dont le résultat varie .17
9 Caractéristiques fondamentales des entités d’échantillonnage .19
9.1 Contexte d’échantillonnage .19
9.2 Schéma d’échantillonnage .20
10 Entités d’échantillonnage spatiales .24
10.1 Contexte d’entités d’échantillonnage spatiales .24
10.2 Schéma spatial des entités d’échantillonnage .24
10.3 Décomposition d’entités étendues d’échantillonnage destinées aux observations .26
10.4 Noms courants attribués aux entités d’échantillonnage (informatif) .26
11 Spécimens .27
11.1 Contexte des spécimens .27
11.2 Schéma des spécimens .27
Annexe A (normative) Suite d’essais abstraits .30
Annexe B (informative) Correspondance de terminologie O&M destinée à un usage habituel .35
Annexe C (normative) Classes d’utilité .38
Annexe D (informative) Bonnes pratiques d’usage de l’observation et modèles d’échantillonnage .40
Bibliographie .47
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ISO 19156:2011(F)
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication
comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités membres votants.
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.
L’ISO 19156 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 211, Information géographique/Géomatique, en
collaboration avec l’Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC).
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ISO 19156:2011(F)
Introduction
La présente Norme internationale découle du travail initialement entrepris dans le cadre de l’activité d’exploitation
de capteurs web, ou Sensor Web Enablement (SWE), de l’Open Geospatial Consortium. L’exploitation SWE
vise à établir des interfaces et des protocoles à travers lesquels les applications et services pourront accéder
aux capteurs de tous types grâce au web, ainsi qu’aux observations qu’ils auront générées. SWE a défini,
établi le prototype et soumis à essai plusieurs éléments nécessaires à un capteur web, principalement:
— Modèle de langage pour les capteurs (SensorML).
— Observations et mesures (O&M).
— Service d’observations de capteurs (SOS).
— Service de planification de capteurs (SPS).
— Service d’alertes de capteurs (SAS).
La présente Norme internationale spécifie le schéma d’observations et mesures, y compris un schéma des
entités d’échantillonnage.
Le contenu présenté ici provient d’une version antérieure publiée par l’Open Geospatial Consortium sous les
références OGC 07-022r1 (Observations et mesures — Partie 1 — Schéma d’observation) et OGC 07-002r3
(Observations et mesures — Partie 2 — Entités d’échantillonnage). Une note technique détaillant les
modifications apportées par rapport à la version antérieure est disponible auprès de l’Open Geospatial
Consortium (voir http://www.opengeospatial.org/standards/om).
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NORME INTERNATIONALE ISO 19156:2011(F)
Information géographique — Observations et mesures
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale définit un schéma conceptuel pour l’observation et pour les entités relatives
à l’échantillonnage des données dans le cadre des observations. Ceux-ci fournissent des modèles destinés
à l’échange d’information décrivant les faits observés et leurs résultats, aussi bien entre les différentes
communautés scientifiques et techniques qu’en leur sein.
En général, les observations impliquent l’échantillonnage par une entité concernée finale. La présente Norme
internationale définit une série commune de types d’entités d’échantillonnage classées principalement par
dimension topologique, ainsi que des échantillons pour les observations ex-situ. Ce schéma comprend les
relations entre les entités d’échantillonnage (sous-échantillonnage, échantillons dérivés).
La présente Norme internationale ne concerne que les interfaces visibles de l’extérieur et ne place aucune
restriction quant aux implémentations sous-jacentes, autres que celles nécessaires pour satisfaire aux
spécifications relatives aux interfaces dans le contexte actuel.
2 Conformité
2.1 Aperçu
Les Articles 7 à 11 de la présente Norme internationale présentent les schémas conceptuels destinés à décrire
les observations à l’aide du langage de modélisation unifié (UML). Ces schémas définissent des classes
conceptuelles qui
a) peuvent comprendre un schéma d’application inter-domaines, ou
b) peuvent être utilisées dans les schémas d’application, les profils et les spécifications de mise en œuvre.
Cette souplesse est contrôlée grâce à une série de types UML pouvant être mis en œuvre de multiples manières.
L’utilisation de noms alternatifs plus familiers dans le cadre d’une application particulière est acceptable, à
condition qu’il existe transposition bijective aux classes et aux propriétés de la présente Norme internationale.
La modélisation UML de la présente Norme internationale définit des classes conceptuelles, et divers logiciels
définissent les classes de mise en œuvre ou les structures de données. Elles se réfèrent toutes au même
contenu d’information. Il est possible d’utiliser un même nom dans une mise en œuvre, comme dans la
modélisation. Les types définis dans la modélisation UML peuvent ainsi directement servir dans les schémas
d’application.
L’Annexe A définit une série d’essais de conformité, représentant les applications dont les exigences vont du
minimum nécessaire pour définir les structures de données jusqu’à la mise en œuvre complète d’un objet.
2.2 Classes de conformité liées aux schémas d’application comprenant les observations et
les mesures
Les règles de conformité des schémas d’application généraux sont décrites dans l’ISO 19109:2005. Les
schémas d’application déclarant également conformité à la présente Norme internationale doivent aussi se
conformer aux règles spécifiées dans les Articles 7 à 11 et réussir tous les cas d’essais de la suite d’essais
abstraits spécifiés dans l’Annexe A.
En fonction des caractéristiques du schéma d’application, on distingue 18 classes de conformité. Le Tableau 1
présente une liste de ces classes, ainsi que des paragraphes correspondants dans l’annexe des suites d’essais
abstraits.
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Tableau 1 — Classes de conformité liées aux schémas d’application,
comprenant les observations et les mesures
Classe de conformité Paragraphe
Échange général des observations A.1.1
Échange de mesures A.1.1, A.1.2
Échange d’observations de catégorie A.1.1, A.1.3
Échange d’observations de comptage A.1.1, A.1.4
Échange d’observations de la réalité A.1.1, A.1.5
Échange d’observations temporelles A.1.1, A.1.6
Échange d’observations de géométrie A.1.1, A.1.7
Échange d’observations complexes A.1.1, A.1.8
Échange d’observations issues d’une couverture discrète A.1.1, A.1.9
Échange d’observations issues d’une couverture de points A.1.1, A.1.10
Échange d’observations issues d’une série temporelle A.1.1, A.1.11
Échange d’entités d’échantillonnage A.2.1, A.2.2
Échange d’entités d’échantillonnage spatiales A.2.1 à A.2.3
Échange de points d’échantillonnage A.2.1 à A.2.4
Échange de courbes d’échantillonnage A.2.1 à A.2.3, A.2.5
Échange de surfaces d’échantillonnage A.2.1 à A.2.3, A.2.6
Échange de solide d’échantillonnage A.2.1 à A.2.3, A.2.7
Échange de spécimens A.2.1 à A.2.3, A.2.8
3 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables à 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).
ISO 19101:2002, Information géographique — Modèle de référence
ISO/TS 19103:2005, Information géographique —Langage de schéma conceptuel
ISO 19107:2003, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19108:2002, Information géographique — Schéma temporel
ISO 19109:2005, Information géographique — Règles de schéma d’application
ISO 19111:2007, Information géographique — Système de références spatiales par coordonnées
ISO 19115:2003, Information géographique — Métadonnées
ISO 19115:2003/Cor.1:2006, Information géographique — Métadonnées — Rectificatif technique 1
ISO 19123:2005, Information géographique — Schéma de la géométrie et des fonctions de couverture
ISO 19136:2007, Information géographique — Langage de balisage géographique (GML)
ISO/CEI 19501:2005, Technologies de l’information — Traitement distribué ouvert — Langage de modélisation
unifié (UML), version 1.4.2
1)
ISO 19157:— , Information géographique — Qualité de données
1) À publier.
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4 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
4.1
schéma d’application
schéma conceptuel pour les données requises par une ou plusieurs applications
[ISO 19101:2002, définition 4.2]
4.2
couverture
entité (4.6) qui agit comme une fonction en retournant des valeurs (4.18) de son domaine à toute position
directe dans son domaine spatial, temporel ou spatio-temporel
[ISO 19123:2005, définition 4.17]
4.3
type de donnée
spécification d’un domaine de valeurs (4.18) avec les opérations admises sur les valeurs de ce domaine
[ISO/TS 19103:2005, définition 4.1.5]
EXEMPLE Entier, réel, booléen, chaîne de caractères, date (conversion d’une date en une série de codes).
NOTE Les types de données comprennent des types de base prédéfinis et des types définissables par l’utilisateur.
Les instances d’un type de données sont toutes dépourvues d’identité.
4.4
entité de domaine
entité (4.6) d’un type défini dans un domaine d’application particulier
NOTE Il est nécessaire de faire une distinction avec les observations (4.11) et les entités d’échantillonnage (4.17),
qui sont des entités de types définis dans le cadre d’inter-domaines.
4.5
ex-situ
<étude, entretien ou conservation d’un échantillon ou d’une population> loin de son environnement naturel
NOTE Contraire à in situ.
4.6
entité
abstraction des phénomènes du monde réel
[ISO 19101:2002, définition 4.11]
NOTE Une entité peut se présenter comme un type ou une instance. Dans la présente Norme internationale,
l’instance d’entité est utilisée, sauf spécification contraire.
4.7
type d’entité
classe d’entités (4.6) présentant des caractéristiques communes
4.8
mesurande
quantité particulière soumise au mesurage (4.10)
[ISO/TS 19138:2006, définition 4.5]
NOTE Spécialisation du type de propriété (4.16) observable.
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4.9
mesure
valeur (4.18) décrite par une quantité numérique sur une échelle ou à l’aide d’un système de référence scalaire
[ISO 19136:2007, définition 4.1.41]
4.10
mesurage
série d’opérations ayant pour but de déterminer la valeur (4.18) d’une quantité
[ISO/TS 19101-2:2008, définition 4.20]
4.11
observation
action de mesurer ou encore de déterminer la valeur (4.18) d’une propriété (4.15)
4.12
procédure d’observation
méthode, algorithme ou instrument, ou système composé de ceux-ci, pouvant être utilisé pour réaliser une
observation (4.11)
4.13
protocole d’observation
combinaison d’une stratégie d’échantillonnage et d’une procédure d’observation (4.12) utilisée pour réaliser
une observation (4.11)
4.14
résultat d’observation
estimation de la valeur (4.18) d’une propriété (4.15) déterminée par le biais d’une procédure d’observation
(4.12) connue
4.15
propriété
facette ou attribut d’un objet référencé par un nom
[ISO 19143:2010, définition 4.21]
EXEMPLE La voiture d’Abby est de couleur rouge, «couleur rouge» est une propriété de l’instance voiture.
4.16
type de propriété
caractéristique d’un type d’entité (4.7)
EXEMPLE Les voitures (un type d’entité) ont toutes une caractéristique de couleur, où «couleur» est un type de
propriété.
NOTE 1 La valeur (4.18) d’une instance d’un type de propriété peut être évaluée à l’aide d’un acte d’observation (4.11).
NOTE 2 Dans les applications concernant la chimie, les termes «déterminand» ou «analyte» sont souvent utilisés.
NOTE 3 Adapté de l’ISO 19109:2005.
4.17
entité d’échantillonnage
entité (4.6) impliquée dans la réalisation des observations (4.11) concernant une entité de domaine (4.4)
EXEMPLE Station, coupe, section ou échantillon.
NOTE Une entité d’échantillonnage est un artéfact de la stratégie observationnelle et n’a aucune signification
indépendante de la campagne d’observation.
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ISO 19156:2011(F)
4.18
valeur
élément appartenant à un domaine lié à un type
[ISO/CEI 19501:2005]
NOTE 1 Une valeur est considérée comme l’état possible d’un objet au sein de sa classe ou de son type (domaine).
NOTE 2 Une valeur est une instance d’un type de données (4.3), une valeur sans identité.
NOTE 3 Une valeur peut utiliser une échelle comprise dans un ensemble d’échelles, à savoir nominale, ordinale, ratio
et intervalle, spatiale et temporelle. Les types de données de base peuvent être combinés pour former des types de
données agrégés avec des valeurs d’agrégat permettant de définir les vecteurs, les tenseurs et les images.
5 Termes abrégés et notation
5.1 Termes abrégés
GFM General Feature Model (modèle sémantique)
GML Geography Markup Language (langage de balisage géographique)
O&M Observations and Measurements (observations et mesures)
OGC Open Geospatial Consortium (consortium définissant des standards pour le géospatial)
SensorML Sensor Model Language (modèle de langage pour les capteurs)
SOS Sensor Observation Service (service d’observations de capteurs)
SWE Sensor Web Enablement (exploitation de capteurs web)
UML Unified Modeling Language (langage de modélisation unifié)
XML Extensible Markup Language (langage de balisage extensible)
1-D Unidimensionnel
2-D Bidimensionnel
3-D Tridimensionnel
5.2 Langage de schéma
Le schéma conceptuel spécifié dans la présente Norme internationale est en accord avec le langage de
modélisation unifié (UML) de l’ISO/CEI 19501, suivant les lignes directrices de l’ISO/TS 19103.
L’UML est conforme au profil décrit dans l’ISO 19136:2007, Annexe E. L’utilisation de cette restriction à un
idiome est destinée à une transformation directe en un schéma d’application GML. L’ISO 19136 intègre certains
stéréotypes supplémentaires. En particulier, «FeatureType» implique qu’une classe soit une instance de la
«métaclasse» GF_FeatureType (ISO 19109), qui représente par conséquent un type d’entité.
La description du modèle utilise le terme «propriété» pour faire référence tant aux attributs de classe qu’aux
rôles d’association. Cela reste en cohérence avec le modèle sémantique décrit dans l’ISO 19109. Dans le
contexte des propriétés, le terme «valeur» fait référence soit à une valeur littérale (pour les attributs dont le
type est simple), soit à une instance de la classe à l’origine du type d’attribut ou de la cible de l’association.
Dans l’explication, les noms des propriétés (types de propriété) sont parfois utilisés comme les mots du langage
naturel pour permettre de construire un texte lisible.
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5.3 Noms des éléments du modèle
La présente Norme internationale spécifie un modèle d’observations utilisant la terminologie basée sur la
pratique actuelle dans de nombreuses disciplines scientifiques et techniques. Il est destiné à être appliqué dans
diverses disciplines, c’est pourquoi le meilleur terme pour désigner les classes, les attributs et les associations
fournis est le «plus neutre». La terminologie ne correspond toutefois pas précisément à une seule discipline.
Pour aider les implémenteurs dans leur mise en œuvre, une correspondance des noms d’éléments spécifiés
dans la présente Norme internationale avec la terminologie commune de certains domaines d’application est
disponible dans l’Annexe B.
6 Dépendances
Certains éléments de modèles utilisés dans le schéma décrit dans les Articles 7 à 11 sont définis dans d’autres
Normes internationales. Par convention établie par le comité technique ISO/TC 211, les noms des classes
UML, à l’exception des classes de types de données de base, comprennent un préfixe de deux ou trois lettres
qui identifie la Norme internationale et le paquet UML dans lequel la classe est définie. Le Tableau 2 fournit
un récapitulatif des normes et des paquets pour lesquels les classes UML utilisées dans la présente Norme
internationale sont définies. Les classes UML définies dans la présente Norme internationale ont le préfixe
CVT, GFI, OM et SF. Le préfixe GFI est utilisé pour les classes qui sont définies dans la présente Norme
internationale, mais qui sont associées au paquet GF de l’ISO 19109. Le préfixe CVT est utilisé pour les
classes qui sont définies dans la présente Norme internationale, mais qui sont associées au paquet CV de
l’ISO 19123.
Tableau 2 — Sources des classes UML
Préfixe Norme internationale Paquet
CVT La présente Norme internationale (Annexe C) Couverture temporelle
CV ISO 19123:2005 Couverture
GFI La présente Norme internationale (Annexe C) Instance générale du modèle sémantique
DQ ISO 19115:2003 Qualité des données
GF ISO 19109:2005 Modèle sémantique
GM ISO 19107:2003 Géométrie
LI ISO 19115:2003, ISO 19115:2003/Cor.1:2006 Qualité des données
MD ISO 19115:2003/Cor.1:2006 Entité des métadonnées
OM La présente Norme internationale Observations et mesures
SC ISO 19111:2007 Système de référencement spatial
SF La présente Norme internationale Entités d’échantillonnage
TM ISO 19108:2002 Schéma temporel
7 Caractéristiques fondamentales des observations
7.1 Contexte des observations
7.1.1 Évaluation des propriétés
Les propriétés d’une entité se répartissent en deux catégories de base:
a) valeur (par exemple le nom, le prix, la limite de légalité) attribuée par une autorité; elle est exacte;
b) valeur (par exemple la hauteur, la classification, la couleur) déterminée par l’application d’une procédure
d’observation; elle est une estimation, qui s’accompagne d’un taux d’erreur fini associé à la valeur.
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ISO 19156:2011(F)
L’erreur d’observation est en général constituée d’une composante systématique, qui est fixe pour toutes les
estimations réalisées à l’aide de la même procédure, et d’une composante aléatoire, associée à l’instance
particulière de l’application dans la procédure d’observation. Si les éventuelles erreurs sur la valeur d’une
propriété sont importantes dans le contexte de l’analyse des données ou dans l’application de traitement, les
détails de l’action d’observation qui fournissent l’estimation de la valeur sont requis.
7.1.2 Observation
Une observation est une action associée à une période ou à un instant discret, lors desquels un numéro,
[2]
un terme ou tout autre symbole est assigné à un phénomène . Elle implique l’application d’une procédure
spécifiée, telle qu’un capteur, un instrument, un algorithme ou une suite de processus. Il est possible d’appliquer
la procédure in situ, à distance ou ex-situ en fonction du lieu d’échantillonnage. Le résultat d’une observation
est une estimation de la valeur d’une propriété d’une certaine entité. L’utilisation d’un modèle commun permet
d’obtenir des données d’observation à l’aide de différentes procédures combinées de façon univoque.
L’observation en elle-même est également une entité, étant donné qu’elle a des propriétés et une identité.
Les détails de l’observation sont importants pour la découverte des données et pour l’estimation de la qualité
des données.
L’observation peut être considérée comme étant porteuse d’instance de métadonnées «de niveau de propriété»,
qui sert de complément aux métadonnées relatives au niveau de jeu de données et au niveau de l’entité, qui
sont prises en compte par convention (voir par exemple l’ISO 19115).
NOTE L’ISO 19115-2 propose le MI_Event, qui joue un rôle similaire à l’OM_Observation dans le contexte de la
capture de l’image.
7.1.3 Propriétés d’observation
Une observation aboutit à une valeur à attribuer à un phénomène. Le phénomène est une propriété d’une
entité, celle-ci étant l’entité concernée de l’observation. L’observation utilise une procédure, qui souvent
[1][2]
est un instrument ou un capteur , mais qui peut être un enchaînement de processus, un observateur
humain, un algorithme, un calcul ou le résultat d’une simulation. Le concept clé réside dans le fait que le
résultat d’observation est une estimation de la valeur d’une certaine propriété de l’entité concernée et les
autres propriétés d’observation fournissent un contexte ou des métadonnées servant à étayer l’évaluation,
l’interprétation et l’utilisation du résultat.
La relation entre les propriétés d’une observation et celles de son entité concernée est fonction de la sémantique
du modèle. Ce sujet est développé plus en détail en D.3.
7.1.4 Lieu d’observation
Le lieu principal concerné est en général associé à l’entité concernée finale.
Cependant, le lieu de l’entité concernée peut ne pas être facilement disponible. Par exemple, dans les
applications d’acquisition à distance, un enchaînement de processus complexes est requis pour géolocaliser
la scène ou le couloir d’acquisition; dans les applications de détection de l’entité, l’observation initiale peut être
réalisée sur une scène, mais l’entité à détecter, qui est l’entité finale concernée, y occupe une certaine place.
La distinction entre l’entité concernée proche et l’entité concernée finale est un sujet clé dans ces cas.
D’autres localisations apparaissent dans divers scénarios. Le sous-échantillonnage au niveau des localisations
dans l’entité concernée peut survenir. La procédure peut impliquer un capteur situé à distance de l’entité
concernée finale (par exemple l’acquisition à distance; ou lorsque des spécimens sont retirés de leur localisation
d’échantillonnage et leurs observations effectuées ex-situ). De plus, il est possible que la localisation de l’entité
concernée soit dépendante du temps.
Le modèle est générique. La localisation géospatiale de l’entité concernée peut être sans grand intérêt, voire
sans aucun intérêt pour certaines observations (par exemple les spécimens vivants, les observations réalisées
sur des objets non localisés, tels que des espèces chimiques).
© ISO 2011 – Tous droits réservés 7

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ISO 19156:2011(F)
Pour ces raisons, une classe d’observation générique ne possède pas de propriété de localisation inhérente.
Il convient qu’une bonne information concernant la localisa
...

SLOVENSKI STANDARD
oSIST ISO/DIS 19156:2010
01-november-2010
Geografske informacije - Opazovanja in meritve
Geographic information - Observations and measurements
Information géographique - Observations et mesures
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO/DIS 19156
ICS:
07.040 Astronomija. Geodezija. Astronomy. Geodesy.
Geografija Geography
35.240.70 Uporabniške rešitve IT v IT applications in science
znanosti
oSIST ISO/DIS 19156:2010 en,fr
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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oSIST ISO/DIS 19156:2010

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oSIST ISO/DIS 19156:2010
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 19156
ISO/TC 211 Secretariat: SN
Voting begins on: Voting terminates on:
2010-06-04 2010-11-04
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION • МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ • ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Geographic information — Observations and measurements
Information géographique — Observations et mesures
ICS 35.240.70

In accordance with the provisions of Council Resolution 15/1993 this document is circulated in
the English language only.
Conformément aux dispositions de la Résolution du Conseil 15/1993, ce document est distribué
en version anglaise seulement.
To expedite distribution, this document is circulated as received from the committee secretariat.
ISO Central Secretariat work of editing and text composition will be undertaken at publication
stage.
Pour accélérer la distribution, le présent document est distribué tel qu'il est parvenu du
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Secrétariat central de l'ISO au stade de publication.
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International Organization for Standardization, 2010

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ISO/DIS 19156
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ISO/DIS 19156
Contents Page
Foreword .vi
Introduction.vi
1 Scope.1
2 Conformance.1
2.1 Overview.1
2.2 Conformance classes related to Application Schemas including Observations and
Measurements .1
3 Normative references.2
4 Terms and definitions .3
5 Symbols and abbreviated terms .5
5.1 Abbreviated terms.5
5.2 Schema language.5
5.3 Model element names .6
5.4 External classes .6
6 Fundamental characteristics of observations.7
6.1 The context for observations .7
6.1.1 Property evaluation.7
6.1.2 Observation.7
6.1.3 Observation properties.7
6.1.4 Observation location.7
6.1.5 Result types .8
6.1.6 Measurements .8
6.2 Observation schema .8
6.2.1 Packaging.8
6.2.2 OM_Observation.9
6.2.3 OM_Process.14
6.2.4 ObservationContext .14
6.2.5 NamedValue .15
6.3 Use of the observation model .15
7 Specialized observations .15
7.1 Classification of observation by result type.15
7.2 Observations whose result is constant .16
7.2.1 General .16
7.2.2 Taxonomy of observation types whose result is constant.16
7.3 Observations whose result varies .18
7.3.1 General .18
7.3.2 Taxonomy of coverage observation types .19
8 Fundamental characteristics of sampling features .20
8.1 The context for sampling.20
8.1.1 Proximate vs. ultimate feature of interest.20
8.1.2 Role of sampling features .21
8.1.3 Classification of sampling features.21
8.2 Sampling Schema.21
8.2.1 Packaging.21
8.2.2 SF_SamplingFeature.22
8.2.3 SamplingFeatureComplex .24
8.2.4 SF_SamplingFeatureCollection .25
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ISO/DIS 19156
9 Spatial sampling features . 25
9.1 The context for spatial sampling features . 25
9.2 Spatial sampling feature schema. 25
9.2.1 SF_SpatialSamplingFeature . 25
9.2.2 Taxonomy of spatial sampling features . 26
9.3 Decomposition of extensive sampling features for observations. 27
9.4 Common names for sampling features (informative) . 27
10 Specimens. 28
10.1 The context for specimens . 28
10.2 Specimen schema. 28
10.2.1 SF_Specimen. 28
10.2.2 PreparationStep . 30
10.2.3 SF_Process . 30
10.2.4 Location. 30
Annex A (normative) Abstract test suite. 31
A.1 Abstract tests for observation interchange . 31
A.1.1 Observation interchange . 31
A.1.2 Measurement interchange . 31
A.1.3 Category observation interchange . 31
A.1.4 Count observation interchange. 31
A.1.5 Truth observation interchange. 32
A.1.6 Temporal observation interchange. 32
A.1.7 Geometry observation interchange . 32
A.1.8 Complex observation interchange. 32
A.1.9 Discrete coverage observation interchange. 33
A.1.10 Point coverage observation interchange . 33
A.1.11 Time series observation interchange . 33
A.2 Abstract tests for sampling feature interchange.33
A.2.1 Sampling feature interchange . 33
A.2.2 Sampling feature collection interchange . 34
A.2.3 Spatial sampling feature interchange. 34
A.2.4 Sampling point interchange . 34
A.2.5 Sampling curve interchange. 34
A.2.6 Sampling surface interchange . 34
A.2.7 Sampling solid interchange. 35
A.2.8 Specimen interchange . 35
Annex B (informative) Mapping O&M terminology to common usage . 36
B.1 Introduction. 36
B.2 Mappings. 36
B.2.1 Earth observations . 36
B.2.2 Earth science simulations . 37
B.2.3 Field observations in geology. 37
B.2.4 Earth observations . 37
B.2.5 Metrology. 38
B.2.6 Assay/Chemistry. 38
Annex C (normative) Utility classes.39
C.1 Introduction. 39
C.2 Extensions to General Feature Model . 39
C.2.1 GFI_Feature. 39
C.2.2 GFI_PropertyType. 39
C.3 Extensions to Coverage schema . 40
C.3.1 CVT_DiscreteTimeInstantCoverage. 40
C.3.2 CVT_TimeInstantValuePair. 40
Annex D (informative) Best practices in use of the observation and sampling models. 42
D.1 Features, coverages and observations – different views of information . 42
D.2 Observation concerns. 43
D.2.1 Domain specialization . 43
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ISO/DIS 19156
D.2.2 Comparison with provider-oriented models.44
D.2.3 Observation discovery and use .44
D.2.4 Observations vs. Interpretations .45
D.3 Sampling concerns .45
D.3.1 Sampling feature acts as observation-collector .45
D.3.2 Observation feature of interest .46
D.3.3 Processing chains and intermediate features of interest .46
D.3.4 Consistency constraints for sampling coverage observations.46
Bibliography.49

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ISO/DIS 19156
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 19156 was prepared by Technical Committee ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics.

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ISO/DIS 19156
Introduction
This International Standard arises from work originally undertaken through the Open Geospatial Consortium’s
Sensor Web Enablement (SWE) activity. SWE is concerned with establishing interfaces and protocols that will
enable a “Sensor Web” through which applications and services will be able to access sensors of all types,
and observations generated by them, over the Web. SWE has defined, prototyped and tested several
components needed for a Sensor Web, namely:
⎯ Sensor Model Language (SensorML)
⎯ Transducer Markup Language (TML)
⎯ Observations & Measurements (O&M)
⎯ Sensor Observation Service (SOS)
⎯ Sensor Planning Service (SPS)
⎯ Sensor Alert Service (SAS)
This International Standard specifies the Observations and Measurements schema, including a schema for
Sampling features.
The content presented here has been derived from an earlier version published by Open Geospatial
Consortium as OGC 07-022r1 (Observations and Measurements – Part 1 – Observation schema) and 07-
002r3 (Observations and Measurements – Part 2 – Sampling Features). A technical note describing the
changes from the earlier version is available from Open Geospatial Consortium (see
http://www.opengeospatial.org/standards/om).
© ISO 2010 – All rights reserved vii

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 19156

Geographic information — Observations and measurements
1 Scope
This International Standard defines a conceptual schema for observations, and for features involved in
sampling when making observations. These provide models for the exchange of information describing
observation acts and their results, both within and between different scientific and technical communities.
Observations commonly involve sampling of an ultimate feature of interest. This International Standard
defines a common set of sampling feature types classified primarily by topological dimension, as well as
samples for ex-situ observations. The schema includes relationships between sampling features (sub-
sampling, derived samples).
This International Standard concerns only externally visible interfaces and places no restriction on the
underlying implementations other than what is needed to satisfy the interface specifications in the actual
situation.
2 Conformance
2.1 Overview
Clauses 6 to 10 of this International Standard use the Unified Modeling Language (UML) to present
conceptual schemas for describing Observations. These schemas define conceptual classes that (i) may be
considered to comprise a cross-domain application schema, or (ii) may be used in application schemas,
profiles and implementation specifications.
This flexibility is controlled by a set of UML types that can be implemented in a variety of manners. Use of
alternative names that are more familiar in a particular application is acceptable, provided that there is a one-
to-one mapping to classes and properties in this International Standard.
The UML model in this International Standard defines conceptual classes; various software systems define
implementation classes or data structures. All of these reference the same information content. The same
name may be used in implementations as in the model, so types defined in the UML model may be used
directly in application schemas.
Annex A defines a set of conformance classes that will support applications whose requirements range from
the minimum necessary to define data structures to full object implementation.
2.2 Conformance classes related to Application Schemas including Observations and
Measurements
The conformance rules for Application Schemas in general are described in ISO 19109:2005. Application
Schemas also claiming conformance to this International Standard shall also conform to the rules specified in
Clauses 6 to 10 and pass all relevant test cases of the Abstract Test Suite in Annex A.
Depending on the characteristics of an Application Schema, 12 conformance classes are distinguished.
Table 1 lists these classes and the corresponding Subclause of the Abstract Test Suite.
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ISO/DIS 19156
Table 1 — Conformance classes related to Application Schemas including Observations and
Measurements
Conformance class Subclause
Generic observation interchange A.1.1
Measurement interchange A.1.1, A.1.2
Specialized observation interchange A.1.1 - A.1.8
Coverage observation interchange A.1.1, A.1.9, A.1.10
Temporal coverage observation interchange A.1.1, A.1.11
Sampling feature interchange A.2.1, A.2.2
Spatial sampling feature interchange A.2.1 - A.2.3
Sampling point interchange A.2.1 - A.2.4
Sampling curve interchange A.2.1 - A.2.3, A.2.5
Sampling surface interchange A.2.1 - A.2.3, A.2.6
Sampling solid interchange A.2.1 - A.2.3, A.2.7
Specimen interchange A.2.1 - A.2.3, A.2.8

3 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 19101:2002, Geographic information — Reference model
ISO/TS 19103:2005, Geographic information — Conceptual schema language
ISO 19107:2003, Geographic information — Spatial schema
ISO 19108:2002, Geographic information — Temporal schema
ISO 19109:2005, Geographic information — Rules for application schemas
ISO 19111:2007, Geographic information — Spatial referencing by coordinates
ISO 19114:2003, Geographic information — Quality evaluation procedures
ISO 19115:2003, Geographic information — Metadata
ISO 19123:2005, Geographic information — Schema for coverage geometry and functions
ISO 19136:2007, Geographic information — Geography Markup Language
ISO/TS 19138:2006, Geographic information — Data quality measures
ISO/IEC 19501:2005, Information technology — Open Distributed Processing — Unified Modeling Language
(UML) Version 1.4.2
2 © ISO 2010 – All rights reserved

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ISO/DIS 19156
4 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
4.1
application schema
conceptual schema for data required by one or more applications
[ISO 19101:2002, definition 4.2]
4.2
coverage
feature that acts as a function to return values from its range for any direct position within its spatial, temporal
or spatiotemporal domain
[ISO 19123:2005, definition 4.17]
4.3
data type
specification of a value domain with operations allowed on values in this domain
[ISO/TS 19103:2005, definition 4.1.5]
EXAMPLE Integer, Real, Boolean, String, Date (conversion of a date into a series of codes).
NOTE Data types include primi
...