ISO 19150-2:2015
(Main)Geographic information — Ontology — Part 2: Rules for developing ontologies in the Web Ontology Language (OWL)
Geographic information — Ontology — Part 2: Rules for developing ontologies in the Web Ontology Language (OWL)
ISO 19150-2:2015 defines rules and guidelines for the development of ontologies to support better the interoperability of geographic information over the Semantic Web. The Web Ontology Language (OWL) is the language adopted for ontologies. It defines the conversion of the UML static view modeling elements used in the ISO geographic information standards into OWL. It further defines conversion rules for describing application schemas based on the General Feature Model defined in ISO 19109 into OWL. It does not define semantics operators, rules for service ontologies, and does not develop any ontology.
Information géographique — Ontologie — Partie 2: Règles pour le développement d'ontologies dans le langage d'ontologie Web (OWL)
L'ISO 19150-2:2015 définit les règles et lignes directrices applicables au développement d'ontologies dans le but d'améliorer la prise en charge de l'interopérabilité de l'information géographique pour le Web sémantique. Le langage d'ontologie Web (OWL) est le langage adopté en matière d'ontologies. L'ISO 19150-2:2015 définit la conversion, en langage OWL, des éléments de modélisation des vues statiques UML utilisés dans les normes de l'information géographique ISO. Elle définit en outre les règles de conversion, en langage OWL, utilisées pour décrire les schémas d'application à partir du modèle général d'entité défini dans l'ISO 19109. L'ISO 19150-2:2015 ne couvre ni les opérateurs sémantiques, ni les règles applicables aux ontologies de service, et ne définit aucune nouvelle ontologie.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19150-2
First edition
2015-07-01
Geographic information — Ontology —
Part 2:
Rules for developing ontologies in the
Web Ontology Language (OWL)
Information géographique — Ontologie —
Partie 2: Règles pour le développement d’ontologies dans le langage
d’ontologie Web (OWL)
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015, Published in Switzerland
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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Fax +41 22 749 09 47
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www.iso.org
ii © ISO 2015 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Conformance . 1
3 Normative references . 1
4 Terms, definitions, abbreviations, and namespaces . 2
4.1 Terms and definitions . 2
4.2 Abbreviations . 6
4.3 Namespaces . 7
5 Namespace . 7
6 Rules for mapping ISO geographic information UML models to OWL ontologies .8
6.1 General . 8
6.2 Name . 9
6.2.1 Scoping and namespaces . 9
6.2.2 Ontology name .10
6.2.3 RDF namespace for ontology .10
6.2.4 Class name .11
6.2.5 Datatype name .11
6.2.6 Property name .11
6.2.7 Names for codelists and their members .12
6.3 Package .13
6.3.1 UML notation .13
6.3.2 OWL notation .13
6.3.3 Rules .13
6.4 Class .15
6.4.1 UML notation .15
6.4.2 OWL notation .15
6.4.3 Rules .15
6.5 Abstract class .16
6.5.1 UML notation .16
6.5.2 OWL notation .17
6.5.3 Rules .17
6.6 Attribute .18
6.6.1 UML Notation .18
6.6.2 OWL notation .19
6.6.3 Rules .20
6.7 Enumerated type .23
6.7.1 Enumeration .23
6.7.2 Code list .25
6.8 Union class .29
6.8.1 UML notation .29
6.8.2 OWL notation .29
6.8.3 Rules .29
6.9 Multiplicity .30
6.9.1 UML notation .30
6.9.2 OWL notation .30
6.9.3 Rules .30
6.10 Relationship .37
6.10.1 Generalization/inheritance .37
6.10.2 Association .39
6.10.3 Aggregation .42
6.11 Constraint .44
6.11.1 UML notation .44
6.11.2 OWL notation .45
6.11.3 Rules .45
7 Rules for formalizing an application schema in OWL .46
7.1 General .46
7.2 Rules for identification .48
7.3 Rules for ontology documentation .49
7.3.1 Ontology documentation .49
7.3.2 Ontology component documentation .49
7.4 Rules for integration.50
7.5 Rules for FeatureType .50
7.6 PropertyType .51
7.6.1 Attribute .51
7.6.2 Rules for Operation .57
7.6.3 Rules for FeatureAssociationRole .57
7.7 Rules for FeatureAssociationType .57
7.8 Rules for FeatureAggregationType .58
7.9 Rules for FeatureCompositionType .59
7.10 Rules for SpatialAssociationType .59
7.11 Rules for TemporalAssociationType .59
7.12 Rules for InheritanceRelation .59
7.13 Rules for constraints .60
7.14 Rules for ValueAssignment .60
7.14.1 Role of Association class .60
7.14.2 ValueAssignment property .60
7.14.3 RDF reification pattern .61
7.14.4 SPARQL named-graph pattern .63
7.14.5 Rules for ValueAssignment in OWL tern .63
Annex A (normative) Abstract test suite .65
Annex B (normative) Namespaces and component names for geographic
information ontologies .85
Annex C (informative) Augmented Backus Naur Form Notation .87
Annex D (normative) ”base” ontology .88
Annex E (informative) Application ontology: The PropertyParcel example .90
Bibliography .101
iv © ISO 2015 – All rights reserved
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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
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. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information.
The Committee responsible for this document is ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics.
ISO 19150 consists of the following parts, under the general title Geographic information — Ontology:
— Part 1: Framework
— Part 2: Rules for developing ontologies in the Web Ontology Language (OWL)
Semantic operators, Service ontology, Domain ontology registry and Service ontology registry are planned
to be covered in future Parts.
Introduction
Fundamentally, ontology comes from philosophy and refers to the study of the nature of the world itself.
The information technology and artificial intelligence communities borrowed this term of ontology for the
[2]
explicit specification of a conceptualization. Information technology and artificial intelligence consider
that reality may be abstracted differently depending on the context from which “things” are perceived
and, as such, recognize that multiple ontologies about the same part of reality may exist. In geographic
information, ontology refers to a formal representation of phenomena of a universe of discourse with an
underlying vocabulary including definitions and axioms that make the intended meaning explicit and
[1]
describe phenomena and their interrelationships. An ontology can be formalized differently ranging
[2]
from weak to strong semantics: taxonomy, thesaurus, conceptual model, logical theory.
Ontology is a fundamental notion for semantic interoperability on the Semantic Web since it defines
the meaning of data and describes it in a format that machines and applications can read. As such, an
application using data also has access to their inherent semantics through the ontology associated with it.
Therefore, ontologies can support integration of heterogeneous data captured by different communities
by relating them based on their semantic similarity. The W3C has proposed the Web Ontology Language
(OWL) family of knowledge representation languages for authoring ontologies characterised by formal
[4,11]
semantics on the Web.
Semantics is an important topic in the field of geographic information. The meaning of geographic
information is essential for their discovery, sharing, integration, and use. Geographic information
standards have recognized this fact in the standards on rules for application schema (ISO 19109) and
[7]
the methodology for feature cataloguing (ISO 19110), which are both based on the General Feature
Model (GFM). Basically, semantics relates phenomena and signs used to represent them (i.e. data) by the
way of concepts. Typically, concepts are maintained in repositories called ontologies.
[10,12]
The ISO geographic information standards have chosen the conceptual modelling language UML
for the formal representation of abstraction of the reality. Additionally as introduced in ISO/TS 19150-
1:2012, there is a need to provide formal representation of abstraction of the reality in OWL to support
the Semantic Web. Accordingly, this part of ISO 19150 defines rules to convert UML static views of
geographic information and application schemas into OWL ontologies in order to benefit and support
interoperability of geographic information over the Semantic Web. These rules are required for:
— ontology description completeness;
— consistency in the set of OWL ontologies for geographic information;
— consistency in conversion of UML diagrams to OWL ontologies; and
— cohesion and unity between UML models and ontologies.
[11]
These rules are based on but also extend the OMG’s Ontology Definition Metamodel. OWL ontologies
are complementary to UML static views and serve different purposes.
vi © ISO 2015 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19150-2:2015(E)
Geographic information — Ontology —
Part 2:
Rules for developing ontologies in the Web Ontology
Language (OWL)
1 Scope
This part of ISO 19150 defines rules and guidelines for the development of ontologies to support better
the interoperability of geographic information over the Semantic Web. The Web Ontology Language
(OWL) is the language adopted for ontologies.
This part of ISO 19150 defines the conversion of the UML static view modeling elements used in the
ISO geographic information standards into OWL. It further defines conversion rules for describing
application schemas based on the General Feature Model defined in ISO 19109 into OWL.
This part of ISO 19150 does not define semantics operators, rules for service ontologies, and does not
develop any ontology.
2 Conformance
Any application ontology or profile claiming conformance with this part of ISO 19150 shall pass the
requirements described in the abstract test suite, presented in Annex A.
The abstract test suite is organized in two conformance classes that address the following purposes:
— Conversion of a UML package from the ISO/TC 211 Harmonized Model to OWL (conformance class
19150-2owl-conf); and
— Formalization of an application schema in OWL (conformance class 19150-2app-conf).
3 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
1)
ISO 19103:— , Geographic information — Conceptual schema language
ISO 19107:2003, Geographic information — Spatial schema
ISO 19108:2002, Geographic information — Temporal schema
2)
ISO 19109:— , Geographic information — Rules for application schema
ISO 19112:2003, Geographic information — Spatial referencing by geographic identifiers
ISO 19115-1:2014, Geographic information — Metadata — Part 1: Fundamentals
ISO 19123:2005, Geographic information — Schema for coverage geometry and functions
1) To be published. (Revision of ISO/TS 19103:2005)
2) To be published. (Revision of ISO 19109:2005)
ISO 19156:2011, Geographic information — Observations and measurements
ISO 19157:2013, Geographic information — Data quality
W3C OWL 2, OWL 2 Web Ontology Language: Structural Specification and Functional-Style Syntax (W3C
Recommendation 27 October 2009)
W3C OWL 2 RDF, OWL 2 Web Ontology Language RDF-Based Semantics (W3C Recommendation 27
October 2009)
W3C SKOS, SKOS Simple Knowledge Organization System Reference (W3C Recommendation 18 August 2009)
IETF RFC 5234, Augmented BNF for Syntax Specifications: ABNF
IETF RFC 3986, Uniform Resource Identifier (URI): Generic Syntax
4 Terms, definitions, abbreviations, and namespaces
4.1 Terms and definitions
4.1.1
aggregation
special form of association (4.1.6) that specifies a whole-part relationship between the aggregate
(whole) and a component part
Note 1 to entry: See composition (4.1.12).
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.1]
4.1.2
annotation
additional information associated to ontologies, entities, and axioms
[SOURCE: OWL]
4.1.3
annotation property
element used to provide a textual annotation (4.1.2) for an ontology (4.1.29), axiom, or an IRI
[SOURCE: OWL]
4.1.4
application ontology
ontology (4.1.29) representing the concepts and relationships in an application schema (4.1.5)
4.1.5
application schema
conceptual schema (4.1.14) for data (4.1.16) required by one or more applications
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.2]
4.1.6
association
semantic relationship that can occur between typed instances
Note 1 to entry: A binary association is an association among exactly two classifiers (including the possibility of
an association from a classifier to itself).
[SOURCE: OMG UML, Superstructure, version 2.4.1, 7.3.3]
2 © ISO 2015 – All rights reserved
4.1.7
attribute
feature within a classifier that describes a range of values that instances of the classifier may hold
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.5]
4.1.8
cardinality
number of elements in a set
Note 1 to entry: Contrast with multiplicity (4.1.24), which is the range of possible cardinalities a set may hold.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.6]
4.1.9
class
set of individuals (4.1.20)
[SOURCE: OWL]
4.1.10
class
description of a set of objects that share the same attributes (4.1.7), operations (4.1.30), methods,
relationships, and semantics
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.7]
4.1.11
codelist
value domain including a code for each permissible value
[SOURCE: ISO 19136:2007, 4.1.7]
4.1.12
composition
aggregation (4.1.1) where the composite object (whole) has responsibility for the existence and
storage of the composed objects (parts)
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.10]
4.1.13
conceptual model
model that defines concepts of a universe of discourse (4.1.36)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.5]
4.1.14
conceptual schema
formal description of a conceptual model (4.1.13)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.6]
4.1.15
constraint
condition or restriction expressed in natural language text or in a machine readable language
for the purpose of declaring some of the semantics of an element
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.13]
4.1.16
data
reinterpretable representation of information in a formalized manner suitable for communication,
interpretation, or processing
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121272]
4.1.17
data property
semantic association (4.1.6) between an individual (4.1.20) and a typed literal (4.1.21)
Note 1 to entry: Data properties were sometimes referred to as ‘concrete properties’ in Description Logic.
[SOURCE: OWL]
4.1.18
datatype
entities that refer to a set of concrete data (4.1.16) values
EXAMPLE xsd:string, xsd:integer, xsd:decimal
Note 1 to entry: Datatypes are distinct from classes (4.1.9) of individuals (4.1.20), the latter are denoted by URIs
and may be used by reference.
[SOURCE: OWL]
4.1.19
generalization
taxonomic relationship between a more general element and a more specific element of the
same element type
Note 1 to entry: An instance of the more specific element can be used where the more general element is allowed.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.18]
4.1.20
individual
instance of a class (4.1.9)
Note 1 to entry: It refers to a resource belonging to the extension of the class.
[SOURCE: Adapted from the OWL Web Ontology Language Guide]
4.1.21
literal value
literal
constant, explicitly specified value
EXAMPLE “1”^^xsd:integer, “abc”^^xsd:string
Note 1 to entry: This contrasts with a value that is determined by resolving a chain of substitution (e.g. a variable).
[SOURCE: ISO 19143:2010, 4.15]
4.1.22
localName
reference to a local object directly accessible from a namespace (4.1.25)
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , modified – Derived from 7.5.5.1]
4 © ISO 2015 – All rights reserved
4.1.23
metadata
information about a resource
[SOURCE: ISO 19115-1:2014, 4.10]
4.1.24
multiplicity
specification of the range of allowable cardinalities that a set may assume
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.24]
4.1.25
namespace
domain in which names, expressed by character strings, can be mapped to objects
Note 1 to entry: The names can be subject to local constraints (4.1.15) enforced by the namespace.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , modified – Derived from 7.5.2.1]
4.1.26
namespace
common URI prefix or stem used in identifiers for a set of related resources
Note 1 to entry: The RDF namespace is concatenated with the localName (4.1.22) to create the complete URI
identifier for an RDF resource. Every RDF resource is identified by a URI. In contrast, an XML namespace URI
scopes a local XML component name, but there is no rule for combining these into a single identifier string.
4.1.27
namespace
collection of names, identified by a URI reference, that are used in XML documents as element
names and attribute (4.1.7) names
[SOURCE: ISO/TS 19139:2007, 4.1]
4.1.28
object property
semantic association (4.1.6) between a pair of individuals (4.1.20)
Note 1 to entry: Object properties have sometimes been referred to as ‘abstract properties’ in Description Logic.
[SOURCE: OWL]
4.1.29
ontology
formal representation of phenomena of a universe of discourse (4.1.36) with an underlying vocabulary
including definitions and axioms that make the intended meaning explicit and describe phenomena and
their interrelationships
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.26]
4.1.30
operation
behavioural feature of a classifier that specifies the name, type, parameters, and
constraints (4.1.15) for invoking an associated behaviour
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.26]
4.1.31
package
general purpose mechanism for organizing elements into groups
Note 1 to entry: A package provides a namespace (4.1.27) for the grouped elements.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.27]
4.1.32
property restriction
special kind of class (4.1.9) description through the definition of constraints (4.1.15) on values
and cardinalities
[SOURCE: OWL]
4.1.33
qualified cardinality
cardinality (4.1.8) restriction that applies to literals (4.1.21) or individuals (4.1.20) that are
connected by a data property (4.1.17) or an object property (4.1.28) and are instance of the qualifying
range [datatype (4.1.18) or class (4.1.9)]
[SOURCE: OWL]
4.1.34
source document
document that contains the original definition of a resource
4.1.35
stereotype
extension of an existing metaclass that enables the use of platform or domain specific terminology
or notation in place of, or in addition to, the ones used for the extended metaclass
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.33]
4.1.36
universe of discourse
view of the real or hypothetical world that includes everything of interest
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.38]
4.1.37
unqualified cardinality
cardinality (4.1.7) restriction that applies to all literals (4.1.21) or individuals (4.1.20) that are
connected by a data property (4.1.17) or an object property (4.1.28)
[SOURCE: OWL]
4.2 Abbreviations
DL Description Logic
IRI Internationalized Resource Identifier
MOF MetaObject Facility
OMG Object Management Group
OWL Web Ontology Language (version 2)
RDF Resource Description Framework
RDFS RDF Schema
SKOS Simplified Knowledge Organization System
UML Unified Modeling Language
6 © ISO 2015 – All rights reserved
URI Universal Resource Identifier
XML eXtensible Markup Language
XSD XML Schema Definition
4.3 Namespaces
[5]
dc Dublin Core http://purl.org/dc/elements/1.1/
dct Dublin Core http://purl.org/dc/terms/
owl Web Ontology Language http://www.w3.org/2002/07/owl#
rdf Resource Description Framework http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syn-
tax-ns#
rdfs RDF Schema http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#
skos Simple Knowledge Organization System http://www.w3.org/2004/02/skos/
core#
19150-2owl Requirements class for conversion of a UML package from the ISO/TC 211
Harmonized Model to OWL http://standards.iso.org/iso/19150-2/req/owl
19150-2owl-conf Conformance class for conversion of a UML package from the ISO/TC 211
Harmonized Model to OWL http://standards.iso.org/iso/19150-2/conf/owl
19150-2app Requirements class for formalization of an application schema in OWL http://
standards.iso.org/iso/19150-2/req/applicationSchema
19150-2app-conf Conformance class for formalization of an application schema in OWL http://
standards.iso.org/iso/19150-2/conf/applicationSchema
iso19150-2 Base ontology elements required for formalization of UML models and appli-
cation schemas in OWL http://def.isotc211.org/iso19150-2/2012/base#
exPk Generic prefix for examples for UML and conceptual schema language rules
http://def.isotc211.org/example/aPackage#
exPkCode Generic prefix for examples of code-lists for UML and conceptual schema
language rules http://def.isotc211.org/example/aPackage/code/
myapp Dummy prefix for examples, representing an application schema namespace
xsd XML Schema Definition http://www.w3.org/2001/XMLSchema#
2)
gfm ontology describing the General Feature Model (ISO 19109:― )
5 Namespace
[13]
A namespace is a collection of names identified by a URI reference. The definition of namespaces
shall follow the rules for URI definition as documented in Annex B. In RDF applications (including OWL)
every resource, including definitions and datatypes as well as individuals, is identified by an IRI.
NOTE The prefix that references a namespace within an ontology in OWL is identified in the namespace
declaration as part of the ontology header element (see 6.3).
6 Rules for mapping ISO geographic information UML models to OWL ontologies
6.1 General
As introduced in ISO/TS 19150-1:2012, Clause 6 defines the conversion of UML static view modeling
elements that are used in the ISO geographic information standards into OWL. These elements are name,
package, class, stereotype, enumeration, code list, attribute, multiplicity, generalization/inheritance,
association, aggregation, composition, and constraints.
1)
ISO 19103:― defines the profile of UML used in conceptual modelling in ISO geographic information
standards. Among others, three important aspects of the UML profile are:
1)
a) every navigable association-end must have a role-name (ISO 19103:― , 6.8.2);
b) class stereotypes «CodeList» and «Union» indicate a special behaviour different to normal classes
1)
(ISO 19103:― , 6.10);
c) a set of primitive datatypes are provided.
Item a) means that the UML models under consideration map easily to the RDF model where all properties
have semantic names. This allows for a more streamlined mapping from UML to OWL than, for example, the
generic approach taken by OMG, which supports all the options implied by the MOF and UML meta model.
Item b) means that different UML-OWL transformation rules are required for classes with these
stereotypes compared with standard classes. There are also standard stereotypes provided by UML,
such as «enumeration».
Item c) requires that mappings from the UML classes representing datatypes to specific constructs
using RDF, RDFS, OWL and the XSD datatypes accessible to OWL be defined.
The conversion rules are limited to OWL 2 RL, meaning that OWL RL shall be used for the definitions of
the rules (see W3C OWL 2 and W3C OWL 2 RFD).
NOTE OWL2 RL profile corresponds approximately with OWL version 1 DL profile. This profile ensures a
level of computability which is generally considered desirable for rigorous ontologies.
Clause 6 uses Augmented Backus Naur Form notation (see IETF RFC 5234), which is summarized in Annex C.
This part of ISO 19150 requires the use of standard HTTP URIs to identify resources in geographic
information for the purpose of ontologies. The URI structures are defined in Annex B.
This part of ISO 19150 requires an ontology that defines additional annotation properties, properties and
classes to support the representation of ISO geographic information UML models into OWL ontologies.
This ontology and its namespace are documented in Annex D.
The requirements for representing a UML package from a standard in the series of ISO geographic
information standards in OWL comprise a single requirements class (Table 1), identified as http://
standards.iso.org/iso/19150-2/req/2owl and abbreviated as 19150-2owl.
Table 1 — Requirements class for representing a UML package from a standard in the series of
ISO geographic information standards in OWL
Requirements class
19150-2package = http://standards.iso.org/iso/19150-2/req/package
Target type Ontology
Dependency http://www.w3.org/TR/owl2-syntax/ (OWL)
Dependency http://tools.ietf.org/html/rfc3986 (URI Syntax)
Dependency http://standards.iso.org/iso/19103/ed-2/en/ (Conceptual schema language)
8 © ISO 2015 – All rights reserved
Table 1 (continued)
Requirements class
19150-2package = http://standards.iso.org/iso/19150-2/req/package
Requirement 19150-2package:name
Requirement 19150-2package:ontologyName
Requirement 19150-2package:rdfNamespace
Requirement 19150-2package:className
Requirement 19150-2package:datatypeName
Requirement 19150-2package:propertyName
Requirement 19150-2package:codeName
Requirement 19150-2package:package
Requirement 19150-2package:class
Requirement 19150-2package:abstractClass
Requirement 19150-2package:attribute-dataProperty
Requirement 19150-2package:attribute-objectProperty
Requirement 19150-2package:enumeration
Requirement 19150-2package:codelist
Requirement 19150-2package:codelistextension
Requirement 19150-2package:union
Requirement 19150-2package:multiplicity
Requirement 19150-2package:relationship-generalization
Requirement 19150-2package:relationship-association
Requirement 19150-2package:relationship-aggregation
Requirement 19150-2package:constraint
6.2 Name
6.2.1 Scoping and namespaces
The first set of requirements deals with the construction of URIs used to identify ontology namespaces,
classes, datatypes and properties, and is summarized in Annex B.
UML sets a number of restrictions and conventions on element names. Key restrictions are that (a) each
class shall have a unique name within the context of a package, and (b) each attribute and role has a
unique name within the context of a class. Hence, a UML package provides the namespace for its classes,
and a UML class provides the namespace for its attributes and association roles. Therefore, an attribute
name attributeName that is used in a ClassA can also be used in a ClassB both having a specific semantics
in the context of each class (Figure 1). The class is therefore a namespace for its attributes.
ClassA ClassB
+ attributeName + attributeName
Figure 1 — UML class and attribute names
Naming rules in OWL inherit from RDF and are different to those in UML. Each resource (Class, DataType,
Property) is denoted by a URI. A set of related resources are usually denoted by URIs with the same stem
or base URI, known as the RDF Namespace. Within the context of an RDF namespace the localName for
each class, datatype, and property must be unique and distinct from each other.
NOTE 1 OWL Ontologies are identified with a URI which is usually closely related to the namespace URI for the
elements of the ontology. Under such a naming convention the resources are scoped to the ontology.
NOTE 2 The URIs used in an RDF document can be abbreviated using the QName syntax [XML Namespace],
where the prefix stands for the URI of an RDF namespace.
NOTE 3 In OWL 2 the same URI can denote both a class and an individual. This is called ‘punning’. However, use
of punning limits reasoning performance and behaviour, so is generally avoided if possible. The profile of OWL
used in this part of ISO 19150 does not allow punning.
The key resources that need naming within an OWL representation of a model are packages, classes,
attributes and association roles.
Table 2 sets the general requirements for name.
Table 2 — General name requirement
Requirement
19150-2package:name
URIs for all resources in geographic information shall the these representation restrictions:
— no space characters;
— dash and underscore characters allowed;
— other punctuation characters from the source are replaced by underscore characters.
6.2.2 Ontology name
The ontology name is constructed by appending an abbreviation of the package name to a base URI
corresponding to the document or standard, with the “/” used as the separator. Table 3 sets the
requirement for ontology name.
Table 3 — Ontology name requirement
Requirement
19150-2package:ontologyName
The ontology name URI shall be based on the name of the corresponding UML package, according to the expression:
ontologyName = URIbase “/” umlPackageName
— URIbase is a base URI in a domain owned by the organization that maintains the model or ontology (see
Annex B),
— umlPackageName is an abbreviation for the name of the UML package corresponding to the ontology,
which also follows the syntax rules for a segment as described in RFC 3986, 3.3.
umlPackageName shall follow these representation restrictions:
— lower case;
— only the semantic part of the package name is represented (see Annex B for examples).
6.2.3 RDF namespace for ontology
The ontology namespace is constructed by appending a “#” character at the end of the ontology name.
Table 4 sets the requirement for RDF namespace for ontology.
10 © ISO 2015 – All rights reserved
Table 4 — RDF namespace for ontology
Requirement
19150-2package:rdfNamespace
The RDF namespace for ontology items shall be based on the ontology name of the corresponding UML package,
according to the expression:
rdfNamespace = ontolo
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19150-2
Première édition
2015-07-01
Information géographique —
Ontologie —
Partie 2:
Règles pour le développement
d’ontologies dans le langage
d’ontologie Web (OWL)
Geographic information — Ontology —
Part 2: Rules for developing ontologies in the Web Ontology
Language (OWL)
Numéro de référence
©
ISO 2015
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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.
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Fax +41 22 749 09 47
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Conformité . 1
3 Références normatives . 1
4 Termes, définitions, abréviations et espaces de nommage . 2
4.1 Termes et définitions . 2
4.2 Abréviations . 6
4.3 Espaces de nommage . 7
5 Espace de nommage . 7
6 Règles de mise en correspondance des modèles UML de l’information
géographique ISO avec les ontologies OWL . 8
6.1 Généralités . 8
6.2 Nom. 9
6.2.1 Délimitation et espaces de nommage . 9
6.2.2 Nom d’ontologie .10
6.2.3 Espace de nommage RDF pour l’ontologie .11
6.2.4 Nom de classe .11
6.2.5 Nom de type de données .12
6.2.6 Nom de propriété .12
6.2.7 Noms des listes de codes et de leurs membres .12
6.3 Paquetage .13
6.3.1 Notation UML .13
6.3.2 Notation OWL .14
6.3.3 Règles .14
6.4 Classe .15
6.4.1 Notation UML .15
6.4.2 Notation OWL .16
6.4.3 Règles .16
6.5 Classe abstraite .17
6.5.1 Notation UML .17
6.5.2 Notation OWL .17
6.5.3 Règles .17
6.6 Attribut .18
6.6.1 Notation UML .18
6.6.2 Notation OWL .19
6.6.3 Règles .21
6.7 Type énuméré .23
6.7.1 Énumération .23
6.7.2 Liste de codes.26
6.8 Classe d’union .30
6.8.1 Notation UML .30
6.8.2 Notation OWL .30
6.8.3 Règles .30
6.9 Multiplicité.31
6.9.1 Notation UML .31
6.9.2 Notation OWL .31
6.9.3 Règles .31
6.10 Relation.38
6.10.1 Généralisation/héritage .38
6.10.2 Association .40
6.10.3 Agrégation .43
6.11 Contrainte .45
6.11.1 Notation UML .45
6.11.2 Notation OWL .46
6.11.3 Règles .46
7 Règles de formalisation d’un schéma d’application dans le langage OWL .47
7.1 Généralités .47
7.2 Règles d’identification .49
7.3 Règles de documentation de l’ontologie .50
7.3.1 Documentation de l’ontologie .50
7.3.2 Documentation des composants d’ontologie .51
7.4 Règles d’intégration .52
7.5 Règles pour FeatureType .52
7.6 PropertyType .53
7.6.1 Attribut .53
7.6.2 Règles pour Operation .59
7.6.3 Règles pour FeatureAssociationRole .59
7.7 Règles pour FeatureAssociationType .59
7.8 Règles pour FeatureAggregationType.60
7.9 Règles pour FeatureCompositionType .61
7.10 Règles pour SpatialAssociationType .61
7.11 Règles pour TemporalAssociationType .61
7.12 Règles pour InheritanceRelation .61
7.13 Règles pour les contraintes .62
7.14 Règles pour ValueAssignment .62
7.14.1 Rôle de la classe Association .62
7.14.2 Propriété ValueAssignment .62
7.14.3 Modèle de réification RDF .63
7.14.4 Modèle de graphe nommé SPARQL .65
7.14.5 Règles pour ValueAssignment dans le langage OWL .65
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits .67
Annexe B (normative) Espaces de nommage et noms des composants pour les ontologies
de l’information géographique .87
Annexe C (informative) Notation ABNF .89
Annexe D (normative) Ontologie «base» .90
Annexe E (informative) Ontologie d’application: l’exemple PropertyParcel .92
Bibliographie .103
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
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.
L’ISO 19150 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Information
géographique — Ontologie:
— Partie 1: Cadre de travail
— Partie 2: Règles pour le développement d’ontologies dans le langage d’ontologie Web (OWL)
Les opérateurs sémantiques, les ontologies de service, les registres d’ontologies de domaine et les registres
d’ontologies de service seront couverts ultérieurement par d’autres parties de la présente norme.
Introduction
À l’origine, l’ontologie est une branche de la philosophie qui se réfère à l’étude de l’essence du monde
proprement dit. Les communautés des technologies de l’information et de l’intelligence artificielle ont
[2]
repris ce terme à leur compte pour spécifier de manière explicite une conceptualisation . Ces deux
communautés considèrent que la réalité peut être abstraite de manière différente selon le contexte dans
lequel sont perçues les «choses» (things) et, à ce titre, reconnaissent que plusieurs ontologies peuvent
exister pour décrire la même partie du monde réel. Dans le domaine de l’information géographique,
l’ontologie est une représentation formelle de phénomènes d’un univers du discours avec un vocabulaire
sous-jacent comprenant des définitions et des axiomes qui explicitent la signification voulue et décrivent
[1]
les phénomènes ainsi que leurs interrelations . Une ontologie peut être formalisée différemment, avec
[2]
une sémantique faible à forte: taxonomie, thésaurus, modèle conceptuel, théorie logique .
L’ontologie est une notion fondamentale de l’interopérabilité sémantique dans le Web sémantique
puisqu’elle définit la signification des données, et les décrit dans un format que les machines et les
applications peuvent lire. En soi, une application qui utilise des données a également accès à leur
sémantique inhérente via l’ontologie qui lui est associée. Les ontologies peuvent donc prendre en
charge l’intégration de données hétérogènes saisies par différentes communautés en les associant en
fonction de leur similarité sémantique. Le W3C a proposé la famille de langages de représentation des
connaissances OWL (langage d’ontologie Web) permettant de créer des ontologies caractérisées par
[4,11]
une sémantique formelle dans le Web .
La sémantique est un thème important dans le domaine de l’information géographique. La signification
que l’on prête aux informations géographiques est essentielle à leur recherche, leur partage, leur
intégration et leur utilisation. Les normes applicables à l’information géographique ont reconnu ce
fait dans les règles de schéma d’application (ISO 19109) et dans la méthodologie de catalogage des
[7]
entités (ISO 19110) , qui reposent toutes sur le modèle général d’entité (GFM). En substance, la
sémantique associe les phénomènes et les signes utilisés pour les représenter (c.-à-d. les données) par le
biais de concepts. Les concepts sont généralement conservés dans des référentiels appelés «ontologies».
Les normes de l’information géographique ISO ont choisi le langage de modélisation
[10,12]
conceptuelle UML pour représenter de façon formelle l’abstraction de la réalité. En outre, comme
l’indique l’ISO/TS 19150-1:2012, la prise en charge du Web sémantique requiert une représentation
formelle de l’abstraction de la réalité en langage OWL. En conséquence, la présente partie de
l’ISO 19150 définit les règles de conversion des vues statiques UML et des schémas d’application de
l’information géographique en ontologies OWL afin d’utiliser et de prendre en charge l’interopérabilité
de l’information géographique dans le Web sémantique. Ces règles sont indispensables pour assurer:
— l’exhaustivité de la description des ontologies;
— la cohérence de l’ensemble des ontologies OWL associées à l’information géographique;
— la cohérence de la conversion des diagrammes UML en ontologies OWL;
— la cohésion et l’unité entre les modèles UML et les ontologies.
[11]
Ces règles reposent sur le métamodèle ODM (Ontology Definition Metamodel) de l’OMG et le
complètent. Les ontologies OWL complètent les vues statiques UML et servent différents objectifs.
vi © ISO 2015 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 19150-2:2015(F)
Information géographique — Ontologie —
Partie 2:
Règles pour le développement d’ontologies dans le langage
d’ontologie Web (OWL)
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 19150 définit les règles et lignes directrices applicables au développement
d’ontologies dans le but d’améliorer la prise en charge de l’interopérabilité de l’information
géographique pour le Web sémantique. Le langage d’ontologie Web (OWL) est le langage adopté en
matière d’ontologies.
La présente partie de l’ISO 19150 définit la conversion, en langage OWL, des éléments de modélisation
des vues statiques UML utilisés dans les normes de l’information géographique ISO. Elle définit en outre
les règles de conversion, en langage OWL, utilisées pour décrire les schémas d’application à partir du
modèle général d’entité défini dans l’ISO 19109.
La présente partie de l’ISO 19150 ne couvre ni les opérateurs sémantiques, ni les règles applicables aux
ontologies de service, et ne définit aucune nouvelle ontologie.
2 Conformité
Tout(e) ontologie ou profil d’application présenté(e) comme étant conforme à la présente partie de
l’ISO 19150 doit satisfaire aux exigences décrites dans la suite de tests abstraits fournie à l’Annexe A.
La suite de tests abstraits est organisée en deux classes de conformité répondant aux objectifs suivants:
— conversion d’un paquetage UML à partir du modèle harmonisé ISO/TC 211 en langage OWL (classe
de conformité 19150-2owl-conf);
— formalisation d’un schéma d’application en langage OWL (classe de conformité 19150-2app-conf).
3 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives 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).
1)
ISO 19103:— , Information géographique — Langage de schéma conceptuel
ISO 19107:2003, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19108:2002, Information géographique — Schéma temporel
2)
ISO 19109:— , Information géographique — Règles de schéma d’application
ISO 19112:2003, Information géographique — Système de références spatiales par identificateurs
géographiques
1) À paraître (révision de l’ISO/TS 19103:2005).
2) À paraître (révision de l’ISO 19109:2005).
ISO 19115-1:2014, Information géographique — Métadonnées — Partie 1: Principes de base
ISO 19123:2005, Information géographique — Schéma de la géométrie et des fonctions de couverture
ISO 19156:2011, Information géographique — Observations et mesures
ISO 19157:2013, Information géographique — Qualité des données
IETF RFC 3986, Uniform Resource Identifier (URI): Generic Syntax
4 Termes, définitions, abréviations et espaces de nommage
4.1 Termes et définitions
4.1.1
agrégation
forme spéciale d’association (4.1.6) qui spécifie une relation ensemble-composant entre l’agrégat
(ensemble) et l’une de ses composantes
Note 1 à l’article: Voir composition (4.1.12).
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.1]
4.1.2
annotation
informations supplémentaires associées à des ontologies, à des entités et à des axiomes
[SOURCE: OWL]
4.1.3
propriété d’annotation
élément utilisé pour fournir une annotation (4.1.2) textuelle pour une ontologie (4.1.29), un
axiome ou un IRI
[SOURCE: OWL]
4.1.4
ontologie d’application
ontologie (4.1.29) représentant les concepts et les relations dans un schéma d’application (4.1.5)
4.1.5
schéma d’application
schéma conceptuel (4.1.14) de données (4.1.16) requis pour une ou plusieurs applications
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.2]
4.1.6
association
relation sémantique qui peut exister entre plusieurs instances typées
Note 1 à l’article: Une association binaire est une association liant exactement deux classificateurs (avec la
possibilité d’une association entre un classificateur et lui-même).
[SOURCE: OMG UML, Superstructure, version 2.4.1, 7.3.3]
4.1.7
attribut
caractéristique d’un classificateur décrivant une gamme de valeurs que les instances du
classificateur peuvent avoir
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.5]
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
4.1.8
cardinalité
nombre d’éléments dans un ensemble
Note 1 à l’article: Par opposition à multiplicité (4.1.24), qui désigne la gamme de cardinalités possibles qu’un
ensemble peut prendre.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.6]
4.1.9
classe
ensemble d’individus (4.1.20)
[SOURCE: OWL]
4.1.10
classe
description d’un ensemble d’objets partageant les mêmes attributs (4.1.7), opérations (4.1.30),
méthodes, relations et sémantiques
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.7]
4.1.11
liste de codes
domaine de valeur contenant un code pour chaque valeur admise
[SOURCE: ISO 19136:2007, 4.1.7]
4.1.12
composition
agrégation (4.1.1) dans laquelle l’objet composite (ensemble) est responsable de l’existence et du
stockage des objets composés (composants)
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.10]
4.1.13
modèle conceptuel
modèle définissant les concepts d’un univers du discours (4.1.36)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.5]
4.1.14
schéma conceptuel
description formelle d’un modèle conceptuel (4.1.13)
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.6]
4.1.15
contrainte
condition ou restriction exprimée par un texte en langage naturel ou dans un langage lisible par
une machine afin de déclarer une partie de la sémantique d’un élément
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.13]
4.1.16
donnée
représentation réinterprétable d’une information sous une forme conventionnelle convenant à la
communication, à l’interprétation ou au traitement
[SOURCE: ISO/IEC 2382:2015, 2121272]
4.1.17
propriété de donnée
association (4.1.6) sémantique entre un individu (4.1.20) et un littéral (4.1.21) typé
Note 1 à l’article: Les propriétés de données étaient parfois appelées « propriétés concrètes » dans la logique
de description.
[SOURCE: OWL]
4.1.18
type de données
entités faisant référence à un ensemble de valeurs de données (4.1.16) concrètes
EXEMPLE xsd:string, xsd:integer, xsd:decimal
Note 1 à l’article: Les types de données se distinguent des classes (4.1.9) d’individus (4.1.20), ces dernières étant
désignées par des URI et pouvant être utilisées par référence.
[SOURCE: OWL]
4.1.19
généralisation
relation taxonomique entre un élément plus général et un élément plus spécifique de même type
Note 1 à l’article: Il est possible d’utiliser une instance de l’élément plus spécifique lorsque l’élément plus général
est autorisé.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.18]
4.1.20
individu
instance d’une classe (4.1.9)
Note 1 à l’article: Ce terme se réfère à une ressource appartenant à l’extension de la classe.
[SOURCE: Adapté du Guide du langage d’ontologie Web OWL]
4.1.21
valeur littérale
littéral
valeur constante, spécifiée de manière explicite
EXEMPLE «1»^^xsd:integer, «abc»^^xsd:string
Note 1 à l’article: Celle-ci s’oppose à une valeur qui est déterminée en résolvant une chaîne de substitution (par
exemple une variable).
[SOURCE: ISO 19143:2010, 4.15]
4.1.22
localName
référence à un objet local directement accessible depuis un espace de nommage (4.1.25)
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , modifié – Dérivé de 7.5.5.1]
4.1.23
métadonnées
informations sur des ressources
[SOURCE: ISO 19115-1:2014, 4.10]
4 © ISO 2015 – Tous droits réservés
4.1.24
multiplicité
spécification de la gamme de cardinalités autorisées qu’un ensemble peut prendre
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.24]
4.1.25
espace de nommage
domaine dans lequel des noms, exprimés par des chaînes de caractères, peuvent être mis en
correspondance avec des objets
Note 1 à l’article: Les noms peuvent être soumis à des contraintes (4.1.15) locales appliquées par l’espace de nommage.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , modifié – Dérivé de 7.5.2.1]
4.1.26
espace de nommage
préfixe ou ressource URI commun(e) utilisé(e) dans les identifiants pour un ensemble de
ressources associées
Note 1 à l’article: L’espace de nommage RDF est concaténé avec le localName (4.1.22) pour créer l’identifiant URI
complet d’une ressource RDF. Chaque ressource RDF est identifiée par un URI. Par opposition, un URI d’espace
de nommage XML inclut un nom de composant XML local, mais il n’existe aucune règle pour les combiner en une
chaîne d’identification unique.
4.1.27
espace de nommage
ensemble de noms, identifiés par une référence URI, qui sont utilisés dans les documents XML
comme noms d’éléments et noms d’attributs (4.1.7)
[SOURCE: ISO/TS 19139:2007, 4.1]
4.1.28
propriété d’objet
association (4.1.6) sémantique entre une paire d’individus (4.1.20)
Note 1 à l’article: Les propriétés d’objet étaient parfois appelées « propriétés abstraites » dans la logique de
description.
[SOURCE: OWL]
4.1.29
ontologie
représentation formelle de phénomènes d’un univers du discours (4.1.36) avec un vocabulaire sous-jacent
comprenant des définitions et des axiomes qui explicitent la signification voulue et décrivent les
phénomènes ainsi que leurs interrelations
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.26]
4.1.30
opération
caractéristique comportementale d’un classificateur qui spécifie le nom, le type, les
paramètres et les contraintes (4.1.15) permettant d’invoquer un comportement associé
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.26]
4.1.31
paquetage
mécanisme d’emploi général permettant d’organiser des éléments en groupes
Note 1 à l’article: Un paquetage fournit un espace de nommage (4.1.27) pour les éléments regroupés.
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.27]
4.1.32
restriction de propriété
genre particulier de description de classe (4.1.9) réalisée via la définition de contraintes (4.1.15)
sur les valeurs et les cardinalités
[SOURCE: OWL]
4.1.33
cardinalité qualifiée
restriction de cardinalité (4.1.8) qui s’applique aux littéraux (4.1.21) ou aux individus (4.1.20) qui
sont reliés par une propriété de donnée (4.1.17) ou par une propriété d’objet (4.1.28) et qui forment une
instance de la gamme de qualification [type de données (4.1.18) ou classe (4.1.9)]
[SOURCE: OWL]
4.1.34
document source
document contenant la définition d’origine d’une ressource
4.1.35
stéréotype
extension d’une métaclasse existante qui permet d’utiliser la terminologie ou la notation
spécifique à une plate-forme ou à un domaine en lieu et place, ou en complément, de celles utilisées pour
la métaclasse étendue
1)
[SOURCE: ISO 19103:— , 4.33]
4.1.36
univers du discours
vue du monde réel ou hypothétique incluant tout objet d’intérêt
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.38]
4.1.37
cardinalité non qualifiée
restriction de cardinalité (4.1.7) qui s’applique à tous les littéraux (4.1.21) ou individus (4.1.20)
reliés par une propriété de donnée (4.1.17) ou par une propriété d’objet (4.1.28)
[SOURCE: OWL]
4.2 Abréviations
DL Description Logic (logique de description)
IRI Internationalized Resource Identifier (identifiant de ressource internationalisé)
MOF MetaObject Facility
OMG Object Management Group
OWL Web Ontology Language (langage d’ontologie Web) (version 2)
RDF Resource Description Framework (cadre de description de ressource)
RDFS RDF Schema (schéma RDF)
SKOS Simplified Knowledge Organization System (système simple d’organisation des connaissances)
UML Unified Modeling Language (langage de modélisation unifié)
URI Universal Resource Identifier (identifiant de ressource uniforme)
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XML eXtensible Markup Language (langage de balisage extensible)
XSD XML Schema Definition (définition de schéma XML)
4.3 Espaces de nommage
[5]
dc Dublin Core http://purl.org/dc/elements/1.1/
dct Dublin Core http://purl.org/dc/terms/
owl Web Ontology Language http://www.w3.org/2002/07/owl#
rdf Resource Description Framework http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syn-
tax-ns#
rdfs RDF Schema http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#
skos Simple Knowledge Organization System http://www.w3.org/2004/02/skos/
core#
19150-2owl Classe d’exigences applicable à la conversion d’un paquetage UML à partir
du modèle harmonisé ISO/TC 211 en langage OWL http://standards.iso.org/
iso/19150-2/req/owl
19150-2owl-conf Classe de conformité applicable à la conversion d’un paquetage UML à partir
du modèle harmonisé ISO/TC 211 en langage OWL http://standards.iso.org/
iso/19150-2/conf/owl
19150-2app Classe d’exigences applicable à la formalisation d’un schéma d’application en
langage OWL http://standards.iso.org/iso/19150-2/req/applicationSchema
19150-2app-conf Classe de conformité applicable à la formalisation d’un schéma d’application
en langage OWL http://standards.iso.org/iso/19150-2/conf/application-
Schema
iso19150-2 Éléments d’ontologie de base nécessaires à la formalisation de modèles UML
et de schémas d’application en langage OWL http://def.isotc211.org/
iso19150-2/2012/base#
exPk Préfixe générique destiné aux exemples pour les règles de langage UML et de
langage de schéma conceptuel http://def.isotc211.org/example/aPackage#
exPkCode Préfixe générique destiné aux exemples de listes de codes pour les règles de
langage UML et de langage de schéma conceptuel http://def.isotc211.org/
example/aPackage/code/
myapp Faux préfixe destiné aux exemples, représentant l’espace de nommage d’un
schéma d’application
xsd XML Schema Definition http://www.w3.org/2001/XMLSchema#
2)
gfm Ontologie décrivant le modèle général d’entité (ISO 19109:― )
5 Espace de nommage
[13]
Un espace de nommage est un ensemble de noms identifiés par une référence URI . La définition des
espaces de nommage doit respecter les règles de définition des URI documentées à l’Annexe B. Dans les
applications RDF (y compris OWL), chaque ressource, y compris les définitions, les types de données et
les individus, est identifiée par un IRI.
NOTE Le préfixe qui référence un espace de nommage dans une ontologie en langage OWL est identifié dans
la déclaration de l’espace de nommage sous l’élément d’en-tête de l’ontologie (voir 6.3).
6 Règles de mise en correspondance des modèles UML de l’information
géographique ISO avec les ontologies OWL
6.1 Généralités
Comme indiqué dans l’ISO/TS 19150-1:2012, le présent Article 6 définit la conversion, en langage OWL,
des éléments de modélisation des vues statiques UML qui sont utilisés dans les normes de l’information
géographique ISO. Ces éléments sont les suivants: nom, paquetage, classe, stéréotype, énumération, liste de
codes, attribut, multiplicité, généralisation/héritage, association, agrégation, composition et contraintes.
1)
L’ISO 19103:― définit le profil UML utilisé pour la modélisation conceptuelle dans les normes de
l’information géographique ISO. Le profil UML présente notamment trois aspects importants:
1)
a) chaque extrémité d’association navigable doit avoir un nom de rôle (ISO 19103:― , 6.8.2);
b) les stéréotypes de classe «CodeList» et «Union» indiquent un comportement spécial différent des
1)
classes normales (ISO 19103:― , 6.10);
c) un ensemble de types de données primitifs est fourni.
Le point a) signifie que les modèles UML considérés peuvent être facilement mis en correspondance
avec le modèle RDF lorsque toutes les propriétés ont des noms sémantiques. Cela permet de rationaliser
davantage la mise en correspondance entre UML et OWL que l’approche générique adoptée par OMG,
qui prend en charge toutes les options qu’impliquent le MOF et le métamodèle UML, par exemple.
Le point b) signifie que des règles de transformation UML-OWL différentes sont requises pour les
classes associées à ces stéréotypes, comparativement aux classes standard. Le langage UML fournit
également des stéréotypes standard, tels que l’«énumération».
Le point c) requiert la définition de mises en correspondance entre les classes UML représentant des
types de données, et les constructions spécifiques utilisant les types de données RDF, RDFS, OWL et
XSD accessibles au langage OWL.
Les règles de conversion sont limitées à OWL 2 RL, ce qui signifie que OWL RL sera utilisé pour les
définitions de règles.
NOTE Le profil OWL 2 RL correspond approximativement au profil DL d’OWL version 1. Ce profil assure un
niveau de calculabilité qui est généralement considéré comme souhaitable pour les ontologies rigoureuses.
L’Article 6 utilise la notation Augmented Backus Naur Form, synthétisée à l’Annexe C.
La présente partie de l’ISO 19150 requiert l’utilisation d’URI HTTP standard pour identifier les
ressources dans l’information géographique pour les besoins des ontologies. Les structures URI sont
définies à l’Annexe B.
La présente partie de l’ISO 19150 requiert une ontologie qui définit des propriétés d’annotation, des
propriétés et des classes supplémentaires pour prendre en charge la représentation des modèles UML
de l’information géographique ISO dans les ontologies OWL. Cette ontologie et l’espace de nommage
associé sont documentés à l’Annexe D.
Les exigences applicables à la représentation d’un paquetage UML à partir d’une norme de la série
de normes de l’information géographique ISO en langage OWL comprennent une classe d’exigences
unique (Tableau 1), identifiée comme http://standards.iso.org/iso/19150-2/req/2owl et abrégée
par 19150-2owl.
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Tableau 1 — Classe d’exigences pour la représentation d’un paquetage UML à partir d’une
norme de la série de normes de l’information géographique ISO en langage OWL
Classe d’exigences
19150-2package = http://standards.iso.org/iso/19150-2/req/package
Type de cible Ontologie
Dépendance http://www.w3.org/TR/owl2-syntax/ (OWL)
Dépendance http://tools.ietf.org/html/rfc3986 (syntaxe URI)
Dépendance http://standards.iso.org/iso/19103/ed-2/en/ (langage de schéma conceptuel)
Exigence 19150-2package:name
Exigence 19150-2package:ontologyName
Exigence 19150-2package:rdfNamespace
Exigence 19150-2package:className
Exigence 19150-2package:datatypeName
Exigence 19150-2package:propertyName
Exigence 19150-2package:codeName
Exigence 19150-2package:package
Exigence 19150-2package:class
Exigence 19150-2package:abstractClass
Exigence 19150-2package:attribute-dataProperty
Exigence 19150-2package:attribute-objectProperty
Exigence 19150-2package:enumeration
Exigence 19150-2package:codelist
Exigence 19150-2package:codelistextension
Exigence 19150-2package:union
Exigence 19150-2package:multiplicity
Exigence 19150-2package:relationship-generalization
Exigence 19150-2package:relationship-association
Exigence 19150-2package:relationship-aggregation
Exigence 19150-2package:constraint
6.2 Nom
6.2.1 Délimitation et espaces de nommage
Le premier ensemble d’exigences aborde la construction des URI utilisés pour identifier les espaces de
nommage, classes, types de données et propriétés d’ontologie, et est synthétisé à l’Annexe B.
Le langage UML définit un certain nombre de restrictions et de conventions pour les noms d’éléments.
Les principales restrictions sont les suivantes: (a) chaque classe doit comporter un nom unique dans
le contexte d’un paquetage, et (b) chaque attribut et chaque rôle ont un nom unique dans le contexte
d’une classe. Par conséquent, un paquetage UML fournit l’espace de nommage destiné à ses classes, et
une classe UML fournit l’espace de nommage destiné à ses attributs et à ses rôles d’association. Ainsi,
un nom d’attribut attributeName utilisé dans une classe ClassA peut également être utilisé dans une
classe ClassB, chaque nom ayant une sémantique spécifique dans le contexte de chaque classe (Figure 1).
La classe devient donc un espace de nommage pour ses attributs.
ClassA ClassB
+ attributeName + attributeName
Figure 1 — Classe UML et noms d’attributs
Les règles de nommage utilisées dans le langage OWL sont héritées du cadre RDF et diffèrent de celles
utilisées dans le langage UML. Chaque ressource (classe, type de données et propriété) est désignée
par un URI. Un ensemble
...
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