Soil quality — Digital exchange of soil-related data

ISO 28258:2013 describes how to digitally exchange soil-related data. It aims to facilitate the exchange of valid, clearly described and specified soil-related data between individuals and organizations via digital systems, and enables any soil data producer, holder or user to find and transfer data in an unambiguous way. It contains definitions of features, several parameter specifications and encoding rules that allow consistent and retrievable data exchange. It also allows the explicit geo-referencing of soil data by building on other International Standards, thus facilitating the use of soil data within geographical information systems (GIS). Because soil data are of various origins and are obtained according to a huge variety of description and classification systems, ISO 28258:2013 provides no attribute catalogue, but a flexible approach to the unified encoding of soil data by implementing the provisions of ISO 19156 observations and measurements (OM) for use in soil science.

Qualité du sol — Échange numérique de données relatives au sol

L'ISO 28258:2013 décrit les moyens d'échange numérique des données relatives au sol. Elle vise à faciliter l'échange de données relatives au sol qui sont valides, clairement décrites et spécifiées, entre les individus et les organismes, par l'intermédiaire de systèmes numériques. Elle permet aussi à n'importe quel opérateur, détenteur ou utilisateur de données relatives au sol de trouver et de transférer des données de manière univoque. L'ISO 28258:2013 contient des définitions de caractéristiques, de plusieurs spécifications de paramètres et de règles d'encodage qui permettent d'échanger les données de manière cohérente et accessible. Elle permet également de géo-référencer de façon explicite les données relatives au sol en se fondant sur des normes ISO existantes, ce qui facilite l'utilisation de données relatives au sol dans des systèmes d'informations géographiques (SIG). Les données relatives au sol ayant des origines diverses et étant obtenues conformément à une multitude de systèmes de description et de classification, la présente Norme internationale ne fournit pas un catalogue d'attributs mais propose une approche souple concernant l'encodage unifié des données relatives au sol, par l'application des règles d'observations et de mesures (O & M) de l'ISO 19156 utilisables en science du sol.

General Information

Status
Published
Publication Date
18-Sep-2013
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
05-May-2021
Completion Date
05-May-2021
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ISO 28258:2013 - Soil quality -- Digital exchange of soil-related data
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 28258
First edition
2013-10-01
Soil quality — Digital exchange of
soil-related data
Qualité du sol — Échange numérique de données relatives au sol
Reference number
ISO 28258:2013(E)
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 28258:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
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Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
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Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 28258:2013(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Rationale ....................................................................................................................................................................................................................... 6

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 6

4.2 Requirements worked out ............................................................................................................................................................ 6

4.3 Introduction main soil quality data set .............................................................................................................................. 7

5 Soil features information model .......................................................................................................................................................... 7

5.1 Principles from observations and measurements.................................................................................................... 7

5.2 General model for soil quality data exchange .............................................................................................................. 8

5.3 Packages ....................................................................................................................................................................................................10

5.4 Model ............................................................................................................................................................................................................11

6 Description of submodels ........................................................................................................................................................................13

6.1 Project ..........................................................................................................................................................................................................13

6.2 Spatial relation .....................................................................................................................................................................................14

6.3 Site ..................................................................................................................................................................................................................14

6.4 Plot..................................................................................................................................................................................................................15

6.5 Soil mapping ...........................................................................................................................................................................................15

6.6 Soil observation ...................................................................................................................................................................................16

6.7 Soil sampling ..........................................................................................................................................................................................18

6.8 Profile description ............................................................................................................................................................................19

6.9 GML implementation ......................................................................................................................................................................20

7 Software keys ........................................................................................................................................................................................................21

8 Validating software (control tools) ................................................................................................................................................21

Annex A (informative) Soil attribute examples from ISO 25177 ..........................................................................................22

Annex B (informative) Code list examples from ISO 25177 .......................................................................................................24

Annex C (informative) Construction of XML files ..................................................................................................................................28

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................62

© ISO 2013 – All rights reserved iii
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ISO 28258:2013(E)
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.

The committee responsible for this document is ISO/TC Technical Committee ISO/TC 190, Soil quality,

Subcommittee SC 1, Evaluation of criteria, terminology and codification.
iv © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 28258:2013(E)
Introduction

Concerns about the future of soils are increasing. The quality of soils and the needs for soil protection are

an issue of ever-increasing importance, in all countries. Whether it be for matters of land development,

recycling of waste, for assessing the consequences of the way of use of soils on the quality of water

or, more generally, the maintaining of their ability to guarantee the functions expected of them by

society, it is becoming more and more necessary to know soils, to describe them and to analyse them.

A large number of standards indicate how to carry out these descriptions and analyses. However, soil-

related studies are usually conducted by specialized departments and their results have then to be

forwarded to the requesting parties or to the administration. Furthermore, as regards the availability

of environmental data for the public, the official services are solicited to put them online, including

information related to soils.

Soil data are produced during projects which involve the description of soil and — often, but not

necessarily — sampling and analysis. Soil properties are estimated for parts of a soil, which can be

genetic horizons or depth classes. This vertical sequence composes a soil profile. The intensity of soil

description, sampling and analysis varies greatly among projects. In addition, available metadata,

sampling and analytical designs and nomenclatures vary as well.

Due to this wide diversity of data and uses, the hardcopy (paper) form is nowadays rarely suitable,

particularly when we consider that soil studies do not generally constitute an end in themselves but are

only a part of the data required for the taking of land developmental or environmental-related decisions.

Thus, soil data need to be crossed with other environmental, land-use or statistical data sources; the

use of geographical information systems (GIS) is therefore essential. The purpose of this International

Standard is to provide a general procedure to record all kinds of soil-related data in order to exchange

them, while being consistent with relevant International Standards, but without any prerequisite for a

given information system.

This International Standard proposes an eXtensible Markup Language (XML)-based format. XML consists

of a set of rules for encoding information which is platform- and software-independent. A major advantage

of using XML is that it is the standard for data transfer over the Internet. Most existing software tools and

programming interfaces are designed to process and query XML files, to transform XML

into other data formats for further processing or display, and to transform XML to/from relational

databases, whatever the purpose and the needs of the users. Moreover, a specific form of XML called

GML is used for geographic information, promoting its exchange and use in combination with other

environmental data.

Consequently, this International Standard contains information on how to encode soil data (metadata, soil

description as well as geographic and temporal ones), including specifications and XML codes. In addition,

and to make this International Standard “future-proof” between revisions, guidelines are provided for

encoding of additional information not yet considered. These basic principles allow also the recipient

system/user to read and/or decode information provided in a clear, safe and retrievable manner.

Figure 1 shows the fluxes of soil data, generic to many kinds of applications that can be organized using

this International Standard.
© ISO 2013 – All rights reserved v
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ISO 28258:2013(E)
Figure 1 — Common data exchanges in soil quality
vi © ISO 2013 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 28258:2013(E)
Soil quality — Digital exchange of soil-related data
1 Scope

This International Standard describes how to digitally exchange soil-related data. It aims to facilitate

the exchange of valid, clearly described and specified soil-related data between individuals and

organizations via digital systems, and enables any soil data producer, holder or user to find and transfer

data in an unambiguous way.

This International Standard contains definitions of features, several parameter specifications and

encoding rules that allow consistent and retrievable data exchange. It also allows the explicit geo-

referencing of soil data by building on other International Standards, thus facilitating the use of soil

data within geographical information systems (GIS). Because soil data are of various origins and are

obtained according to a huge variety of description and classification systems, this International

Standard provides no attribute catalogue, but a flexible approach to the unified encoding of soil data by

implementing the provisions of ISO 19156 observations and measurements (OM) for use in soil science.

2 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.

ISO 11074, Soil quality — Vocabulary
ISO 15903, Soil quality — Format for recording soil and site information
ISO 19106:2004, Geographic information — Profiles
ISO 19109, Geographic information — Rules for application schema
ISO 19118, Geographic information — Encoding
ISO 19136, Geographic information — Geography Markup Language (GML)
ISO 19156:2011, Geographic information — Observations and measurements
ISO 25177:2008, Soil quality — Field soil description
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 11074 and in ISO 19109, and

the following, apply.
3.1
analysis

process by which a sample is tested for composition or state according to a described procedure

Note 1 to entry: Most analyses are carried out on dislocated samples, but analyses can also be carried out on

material in situ.
3.2
analytical result
qualitative or quantitative characteristic of a material obtained by an analysis
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 28258:2013(E)
3.3
application schema
conceptual schema for data required by one or more applications
[SOURCE: ISO 19101.]
3.4
attribute
characteristic of a feature

Note 1 to entry: Objects and entities (see ISO 11179) are features in the context of this International Standard.

3.5
borehole
boring
bore

penetration into the subsurface with removal of soil/rock material by using, e.g. a hollow tube-shaped tool

Note 1 to entry: Generally, it is a vertical penetration.
[SOURCE: ISO 11074.]
3.6
class

description of a set of objects that share the same attributes, operations, methods, relationships,

and semantics
[SOURCE: ISO/IEC 19501.]
3.7
code
member of a code list
3.8
code list
defined set of valid values of an attribute parameter
3.9
data model

description of the organization of data in a manner that reflects an information structure

3.10
extensible mark-up language
XML

subset of SGML (standard generalized markup language) which uses semantic tags in a structured format

Note 1 to entry: SML offers a flexible way to create information formats and to share both data and metadata with

other applications and users.
Note 2 to entry: See ISO 13374-2.
3.11
feature
abstraction of a real world phenomenon
[SOURCE: ISO 19101.]

Note 1 to entry: A feature has identity and properties (it can be described with attributes).

Note 2 to entry: Any feature is an instantiation of a feature type, e.g. several described real-world soil profiles are

all features of the feature type SoilProfile.
2 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 28258:2013(E)
3.12
feature catalogue
catalogue(s) containing definitions and descriptions of feature types
3.13
feature type
class of features having common characteristics
[SOURCE: ISO 19156.]

Note 1 to entry: For this International Standard, it is considered that both geographic and soil quality related real-

world and abstract objects can be features.
3.14
geography markup language
GML

XML encoding in compliance with ISO 19118 and, more specifically, ISO 19136 for the transport and

storage of geographic information modelled according to the conceptual modelling framework used in

the ISO 19100 family of International Standards and including both the spatial and non-spatial properties

of geographic features
3.15
horizon

domain of a soil with a certain vertical extension, which is more or less parallel to the surface and is

homogeneous for most morphological and analytical characteristics, developed in a parent material

through pedogenic processes or made up of in situ sedimented organic residues of up-growing plants (peat)

3.16
layer

domain of a soil with a certain vertical extension developed through non-pedogenic processes, displaying

an unconformity to possibly over- or underlying adjacent domains

Note 1 to entry: In the framework of soils deeply modified by human activity, artificial layers may be due to

different kinds of deposits (concrete, bricks, etc.).
Note 2 to entry: Layers may be part of a horizon.
3.17
metadata
data that defines and describes other data
[SOURCE: ISO/IEC 11179-1:2004]

Note 1 to entry: Metadata are data, and data become metadata when they are used as defined. This happens

under particular circumstances, for particular purposes, and with certain perspectives. The set of circumstances,

purposes or perspectives for which some data are used as metadata is called the context (see ISO/IEC 11179-1).

Note 2 to entry: In turn, some metadata may provide the context for the interpretation of the data they are related

to, e.g. units of measurement give an idea how to interpret the measurement value.

Note 3 to entry: This definition is similar to that of “data about data”, as defined in ISO 19115, among other

International Standards.
3.18
non-destructive investigation

application of a set of procedures or techniques to obtain observations on a material without lastingly

changing its physical structure and chemical characteristics
3.19
observation

act of observing a property, with the goal of producing an estimate of the value of the property

Note 1 to entry: This definition is conformant with the definition of observation in ISO 19156.

© ISO 2013 – All rights reserved 3
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ISO 28258:2013(E)
3.20
plot
elementary area where individual observations are made and/or samples are taken

Note 1 to entry: All types of plots only provide locality, but not soil information itself. For example, a borehole is

the location where you gather the information to abstract a profile information from.

3.21
profile element
general term for both horizons and layers
3.22
project

unique process, consisting of a set of coordinated and controlled activities with start and finish dates,

undertaken to achieve an objective conforming to specific requirements, including the constraints of

time, cost and resources

Note 1 to entry: An individual project may form part of a larger project structure.

Note 2 to entry: In some projects, the objective(s) is (are) refined and the product characteristics defined

progressively as the project proceeds (see IEC 62198).
Note 3 to entry: The data can be existing or new.

Note 4 to entry: For the purposes of this International Standard, the objective is the collection or interpretation

of soil data (see also 3.23).

[SOURCE: ISO 9000:2000, definition 3.4.3 — modified. Notes 2 to 4 are particular to this International

Standard.]
3.23
project

activity that leads to the collection of soil data

3.24
sample

solid, liquid, gaseous or living material extracted from the soil, soil solution, sewage water, interflow

water or soil air to be described or analysed
3.25
sampling
process by which a sample is obtained
3.26
site
defined area which is subject to a soil quality investigation
Note 1 to entry: A site provides the area around a plot.
3.27
soil feature types
specific set of feature types specified in this International Standard
3.28
soil body
artificial but recognizable tridimensional entity in a soil continuum
3.29
soil map

two- or three-dimensional representation of soil or its properties for a geographic extent

4 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 28258:2013(E)
3.30
soil mapping unit

aggregate of all soil delineations which are identified by a unique symbol, colour, name or other

representation on a map
3.31
soil profile

describable representation of the soil that is characterized by a vertical succession of horizons or at least

one or several parent material layers

Note 1 to entry: The soil profile is abstracted from observations in a trial pit or a boring.

3.32
subclass

class that inherits attributes, operations, methods, relationships and semantics from another class, with

some restrictions or extensions

Note 1 to entry: An instance of subclass can be always considered as an instance of the parent class

3.33
trial pit
test pit
trench

excavation prepared to carry out profile descriptions, sampling, and/or field tests

[SOURCE: ISO 11074.]
3.34
URL
Uniform resource locator

mechanism for identifying resources on the Internet (such as Web pages) by specifying the address of

the resource and the access protocol used
[SOURCE: ISO 9241-151:2008.]
3.35
URN
universal resource name
code identifying a service or a resource on the Internet
[SOURCE: ISO 5127:2001.]
3.36
UML
unified modelling language
type of modelling element that extends the semantics of the metamodel
[SOURCE: ISO/IEC 19501.]
3.37
XSD
XML schema definition
extensible schema definition

set of rules to which an XML document shall conform in order to be considered “valid” according to that

schema

Note 1 to entry: Where XML is the language, XSD is a specific definition using the XML language.

Note 2 to entry: XSD is sometimes called: “XML schema”.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
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ISO 28258:2013(E)
4 Rationale
4.1 General

This International Standard is specifically made for the exchange of soil quality data. It does not deal

with the nevertheless very common use and exchange data from other disciplines, like geotechnics, geo-

information, or groundwater investigation and management.

Sometimes, soil data exchange is successful or not determined by the interpretation of the incoming

data by the receiving system. Basically, the receiving system can only successfully interpret incoming

data when the feature types described by the data and the parameters themselves are known prior to

the data exchange.

To get a handle on the problem that a huge number of systems exist for the description of soils with

different parameters, parameter names, and parameter value code lists, this International Standard

defines a set of features with which soils are described and that is complete, i.e. cannot be extended

within the framework of this International Standard.

If soil quality data defined according to this International Standard are combined with other kinds of

data, the soil quality part shall be performed, using the XML namespace “ISO 28258”.

Additionally, very few, inherent properties of these features are defined as well. This feature catalogue

enables the data receiving system to allocate any data to a known feature class.

The flexibility needed to consider soil-related data of various origins is maintained by not defining any

other part of the soil description, i.e. the attributes for any of these features and — if needed — the list

of their valid values (code lists). Instead, a structure is provided how to define them and how to relate to

these definitions from data exchange files.

When exchanging data, the sender and receiver shall both refer to the same attribute parameters and

code lists and interpret them in the same way. When pieces of data are exchanged, a reference should be

made to its definition in a definition file; when a coded value is exchanged, a reference shall be made to

the relevant code list using URN. For data exchange, a code list can be included completely or not at all.

If included, the code list shall be provided as a separate file.

It is recommended that attributes parameters and code lists according to Clause 5 are made publicly

available by the producer or publisher of the soil-related data in digital form.

In order to make use of advantages of data modelling with a wider, more generic scope, this International

Standard is based on the rules and requirements of ISO 19156 and ISO 19136.

To provide a good reference for soil quality data, all soil quality items of ISO 25177 are worked out as an

example soil quality data list in Annex A.
The codes of the soil attributes examples in Annex A are given in Annex B.

Clause 5 provides the information model for soil quality data exchange used in this International

Standard. All soil quality information shall (eventually) refer to a specific place (point, location, mapping

unit) in or under the surface of the earth. For all geographical information, the ISO 19100 family of

International Standards is used.
All analytical results shall refer to an appropriate standard, if available.
4.2 Requirements worked out

This International Standard requires that soil quality data exchange is based on an information model

itself based on ISO 19156. Thus, this International Standard provides a basis for soil quality data

exchange, while maintaining flexibility (“extend the model according to your own needs”).

Another way of maintaining flexibility is using parameters that can be added and filled in according to

particular needs.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
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ISO 28258:2013(E)

Qualitative values for attributes are usually standardized in lists (“code lists”, “domain tables”). For

example, the values for attribute “land use” might be from the list:
— “agriculture”;
— “forest”;
— “snow or ice cover”;
— ….

ISO 25177 provides several such lists. Again, in different types of investigation different code lists may

be used. For example, the code list for soil types may differ among countries. This International Standard

does not prescribe which code lists are to be used. However, when qualitative soil data are exchanged,

it should be done with reference to a data source where the qualitative value is defined. For example,

two parties agree to exchange data on land use using the codes provided in ISO 25177:2008, 4.2. The

data exchange should contain at least the value itself (e.g. “18; Snow or ice cover”) and a reference, for

example, to “ISO 25177:2008, 4.2 land use”. Preferably, such a reference is given using an URL so that the

reference can be found easily by either man or machine.
4.3 Introduction main soil quality data set

ISO 25177 and ISO 15903 provide standards for the description of attributes of soil data. When exchanging

soil quality data in a particular context, additional attributes shall be considered that do not occur in

ISO 25177 and ISO 15903. Additional attributes may differ in a particular context — for example, a

country or a project. In order to make it possible to exchange all types of relevant soil data attributes,

this International Standard prescribes only general rules for soil data exchange with a suggestion on

how to exchange the most common soil data attributes as listed in ISO 25177 and ISO 15903.

Clause 5 provides the information model for soil quality data exchange used in this International

Standard. The model may be extended or modified in specific situations, according to rules provided in

this International Standard.
5 Soil features information model
5.1 Principles from observations and measurements

This International Standard inherits principles from ISO 19156, but specializes in features of interest

and the description of observations and measurements for soil domain artefacts.

Figure 2 describes the relationship between this International Standard and other International Standards.

© ISO 2013 – All rights reserved 7
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ISO 28258:2013(E)

Figure 2 — Inner structure of soil information and its setting within other standards

5.2 General model for soil quality data exchange
5.2.1 General

As stated in Clause 4, soil quality data exchange shall be performed through an information model that

is based on observations and measurements according to ISO 19156, which provides a gene

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 28258
Première édition
2013-10-01
Qualité du sol — Échange numérique
de données relatives au sol
Soil quality — Digital exchange of soil-related data
Numéro de référence
ISO 28258:2013(F)
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 28258:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013

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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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Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 28258:2013(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Justification ................................................................................................................................................................................................................ 6

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 6

4.2 Exigences ..................................................................................................................................................................................................... 7

4.3 Introduction au principal jeu de données relatives à la qualité du sol ................................................... 7

5 Modèle d’information sur les entités pédologiques ........................................................................................................ 8

5.1 Principes d’observations et de mesures ........................................................................................................................... 8

5.2 Modèle général concernant l’échange de données relatives à la qualité du sol ......... ..................... 8

5.3 Paquets .......................................................................................................................................................................................................11

5.4 Modèle .........................................................................................................................................................................................................12

6 Description des sous-modèles ............................................................................................................................................................14

6.1 Projet ............................................................................................................................................................................................................14

6.2 Relation spatiale .................................................................................................................................................................................15

6.3 Site ..................................................................................................................................................................................................................15

6.4 Parcelle .......................................................................................................................................................................................................15

6.5 Cartographie du sol ..........................................................................................................................................................................16

6.6 Observation du sol ............................................................................................................................................................................17

6.7 Échantillonnage du sol ..................................................................................................................................................................18

6.8 Description du profil .......................................................................................................................................................................19

6.9 Implémentation GML ......................................................................................................................................................................20

7 Logiciels clés ..........................................................................................................................................................................................................20

8 Logiciel de validation (outils de contrôle) ..............................................................................................................................21

Annexe A (informative) Exemples d’attributs de sol extraits de l’ISO 25177 .........................................................22

Annexe B (informative) Exemples de listes de codes extraits de l’ISO 25177 ........................................................25

Annexe C (informative) Construction de fichiers XML ....................................................................................................................29

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................64

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ISO 28258:2013(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 procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/CEI, 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/CEI, Partie 2, 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 sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,

www.iso.org/patents.

Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour

information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.

Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 190, Qualité du sol, sous-comité SC 1,

Évaluation des critères, terminologie et codification.
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ISO 28258:2013(F)
Introduction

Le devenir des sols est de plus en plus préoccupant. La qualité des sols et le besoin de les protéger

sont au cœur de la problématique, et ce dans tous les pays. Que ce soit en matière d’aménagement du

territoire, de recyclage des déchets ou d’évaluation des conséquences de l’utilisation des sols sur la

qualité de l’eau ou, plus généralement, de la préservation de leur capacité à garantir les fonctions que

la société attend d’eux, il devient de plus en plus nécessaire de connaître les sols, de les décrire et de

les analyser. Plusieurs Normes internationales indiquent comment effectuer ces descriptions et ces

analyses. Cependant, les études de sols sont généralement menées par des secteurs spécialisés et leurs

résultats doivent ensuite être transmis aux parties requérantes ou à l’administration. En outre, en ce qui

concerne l’accessibilité des données environnementales au public, les services officiels sont invités à les

mettre en ligne, notamment les informations sur les sols.

Les projets impliquant la description des sols et souvent, mais pas nécessairement, l’échantillonnage et

l’analyse, permettent d’obtenir des informations sur les sols. Les caractéristiques des sols sont estimées

sur des parties d’un sol, par exemple des horizons génétiques ou des classes de profondeur. Cette

séquence verticale constitue un profil de sol. L’intensité de la description, de l’échantillonnage et de

l’analyse des sols varie considérablement selon les projets. De plus, les métadonnées ainsi que les plans

et les nomenclatures d’échantillonnage et d’analyse disponibles sont également variables.

Du fait de cette grande diversité de données et d’utilisations, la forme papier est désormais rarement

appropriée, en particulier si l’on considère que l’étude de sol ne constitue généralement pas une fin en

soi mais qu’elle ne représente qu’une partie des données requises pour la prise de décisions au niveau

de l’aménagement du territoire et de l’environnement. Ainsi, les données relatives au sol doivent être

croisées avec d’autres sources de données environnementales, agricoles ou statistiques. Pour ce faire,

l’utilisation de systèmes d’informations géographiques (SIG) est essentielle. L’objectif de la présente

Norme internationale est de fournir un mode opératoire général pour consigner tous les types de

données relatives au sol afin de les échanger, dans le respect des Normes internationales concernées,

mais sans aucun préalable à un système d’information particulier.

La présente Norme internationale propose un format de type langage de balisage extensible (XML). Le

format XML est constitué d’un ensemble de règles d’encodage des informations qui varient selon les

plates-formes et les logiciels. Le principal avantage du XML est qu’il est le format normalisé en matière de

transfert de données sur Internet. La plupart des logiciels et des interfaces de programmation existants

sont conçus pour traiter et interroger les fichiers XML, pour transformer le XML en d’autres formats de

données en vue d’un traitement ou d’un affichage ultérieur, et pour transformer le XML en/à partir des

bases de données relationnelles, quels que soient les objectifs et les besoins des utilisateurs. Par ailleurs,

un format XML spécifique, appelé GML, est utilisé pour favoriser l’échange et l’utilisation d’informations

géographiques avec d’autres données environnementales.

Par conséquent, la présente Norme internationale contient des informations sur les moyens d’encodage

des données relatives au sol (métadonnées, description des sols ainsi que données géographiques

et temporelles), notamment sur les spécifications et les codes XML. De plus, et afin que cette Norme

internationale puisse évoluer au fur et à mesure des révisions, des lignes directrices sont fournies

concernant l’encodage d’informations supplémentaires qui n’ont pas encore été prises en compte. Ces

principes de base permettent également au système/à l’utilisateur destinataire de lire/décoder les

informations fournies de manière claire, fiable et accessible.

La Figure 1 illustre les flux de données relatives au sol, communes à bon nombre d’applications, qui

peuvent être organisés en appliquant les règles de la présente Norme internationale.

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ISO 28258:2013(F)
Flux de données dans le cadre du projet sur la qualité du sol
Etape Etape Etape Etape Etape Etape
1 2 3 4 5 6
Travail sur le
Collecte
terrain : Rapport :
d’informations Plan
Projet Observations Interprétation Conclusion
existantes d’échantillonnage
Mesures Conseil
sur le site
Échantillage
2A 3A 4B
Laboratoire :
Observations
Mesures

L’échange de données peut être analogique ou numérique, sous forme de cartes, de documents ou de données brutes

Les cases représentent les tâches à effectuer dans le cadre du projet sur la qualité du sol

Les flèches représentent les étapes d’échange de données entre les tâches

La figure montre que, dans le cadre d’un projet sur la qualité moyenne du sol, il peut facilement y avoir 9 stades principaux au cours

desquels des données sont échangées ou stockées

Adapté de la méthode d’évaluation de la qualité des sols (domaine d’application de l’ISO/TC 190)

Figure 1 — Échanges de données communes concernant la qualité du sol
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NORME INTERNATIONALE ISO 28258:2013(F)
Qualité du sol — Échange numérique de données
relatives au sol
1 Domaine d’application

La présente Norme internationale décrit les moyens d’échange numérique des données relatives au sol.

Elle vise à faciliter l’échange de données relatives au sol qui sont valides, clairement décrites et spécifiées,

entre les individus et les organismes, par l’intermédiaire de systèmes numériques. Elle permet aussi à

n’importe quel opérateur, détenteur ou utilisateur de données relatives au sol de trouver et de transférer

des données de manière univoque.

La présente Norme internationale contient des définitions de caractéristiques, de plusieurs spécifications

de paramètres et de règles d’encodage qui permettent d’échanger les données de manière cohérente et

accessible. Elle permet également de géo-référencer de façon explicite les données relatives au sol en se

fondant sur des normes ISO existantes, ce qui facilite l’utilisation de données relatives au sol dans des

systèmes d’informations géographiques (SIG). Les données relatives au sol ayant des origines diverses

et étant obtenues conformément à une multitude de systèmes de description et de classification, la

présente Norme internationale ne fournit pas un catalogue d’attributs mais propose une approche souple

concernant l’encodage unifié des données relatives au sol, par l’application des règles d’observations et

de mesures (O & M) de l’ISO 19156 utilisables en science du sol.
2 Références normatives

Les documents suivants, en totalité ou en partie, sont référencés de manière normative dans le présent

document et sont indispensables pour son application. 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 11074, Qualité du sol — Vocabulaire

ISO 15903, Qualité du sol — Format d’enregistrement des données relatives aux sols et aux sites

ISO 19106:2004, Information géographique — Profils
ISO 19109, Information géographique — Règles de schéma d’application
ISO 19118, Information géographique — Codage
ISO 19136, Information géographique — Langage de balisage en géographie (GML)
ISO 19156:2011, Information géographique — Observations et mesures
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 11074 et l’ISO 19109

ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1
analyse

processus selon lequel un échantillon est analysé en termes de composition ou d’état selon un mode

opératoire décrit

Note 1 à l’article: La plupart des analyses sont effectuées sur des échantillons déstructurés, mais les analyses

peuvent également être réalisées sur un matériau in situ.
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ISO 28258:2013(F)
3.2
résultat d’analyse
caractéristique qualitative ou quantitative d’un matériau, obtenue après analyse
3.3
schéma d’application
modèle conceptuel de données requis par une ou plusieurs applications
[SOURCE: ISO 19101]
3.4
attribut
caractéristique d’une entité

Note 1 à l’article: Dans le contexte de la présente Norme internationale, les objets (voir l’ISO 11179) sont des entités.

3.5
sondage
forage
perçage

pénétration dans le sol avec enlèvement de sol/roche à l’aide, par exemple, d’un outil creux en forme de tube

Note 1 à l’article: Il s’agit généralement d’une pénétration verticale.

Note 2 à l’article: Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme sondage est utilisé.

[SOURCE: ISO 11074]
3.6
classe

description d’un ensemble d’objets partageant les mêmes attributs, opérations, méthodes, relations

et sémantiques
[SOURCE: ISO/CEI 19501]
3.7
code
élément d’une liste de codes
3.8
liste de codes
ensemble défini de valeurs valides d’un paramètre d’attribut
3.9
modèle de données

description de l’organisation de données d’une manière reflétant une structure de l’information

3.10
langage de balisage extensible
XML

sous-ensemble du SGML (langage normalisé de balisage généralisé) qui utilise des balises sémantiques

selon un format structuré

Note 1 à l’article: Le SML offre une manière souple de créer des formats d’information et de partager des données

et des métadonnées avec d’autres applications et utilisateurs.
[SOURCE: ISO 13374-2]
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ISO 28258:2013(F)
3.11
entité
extraction d’un phénomène du monde réel
[SOURCE: ISO 19101]

Note 1 à l’article: Une entité a une identité et des propriétés (elle peut être décrite à l’aide d’attributs).

Note 2 à l’article: Toute entité est une instanciation d’un type d’entité, par exemple plusieurs profils de sol du

monde réel décrits sont tous des entités du type d’entité ProfilDeSol.
3.12
catalogue d’entités
catalogue(s) contenant des définitions et des descriptions des types d’entités
3.13
type d’entité
classe d’entités ayant des caractéristiques communes
[SOURCE: ISO 19156]

Note 1 à l’article: Note à l’article: Pour la présente Norme internationale, on considère que les objets du monde réel

et abstraits liés à la géographie et à la qualité du sol peuvent être des entités.

3.14
langage de balisage en géographie
GML

encodage XML conforme à l’ISO 19118 et plus particulièrement à l’ISO 19136 pour le transport et le

stockage d’informations géographiques modélisées selon le cadre de modélisation conceptuelle utilisé

dans la série ISO 19100 et comprenant à la fois les propriétés spatiales et non spatiales des entités

géographiques
3.15
horizon

couche de sol ayant une certaine extension verticale, plus ou moins parallèle à la surface et dont la plupart

des caractéristiques morphologiques et analytiques sont homogènes, développée dans un matériau

parental par le biais de processus pédogéniques ou constituée de résidus organiques sédimentés in situ

à base de plantes propices à la croissance (tourbe)
3.16
couche

couche de sol ayant une certaine extension verticale, développée par le biais de processus non

pédogéniques, présentant une non-conformité avec les couches adjacentes éventuellement superficielles

ou sous-jacentes

Note 1 à l’article: Dans le cas des sols profondément modifiés par l’activité humaine, les couches artificielles

peuvent être créées par différents types de dépôts (béton, briques, etc.).
Note 2 à l’article: Les couches peuvent faire partie d’un horizon.
3.17
métadonnée
donnée définissant et décrivant une autre donnée
[SOURCE: ISO/CEI 11179-1:2004]

Note 1 à l’article: Les métadonnées sont des données et les données deviennent des métadonnées lorsqu’elles

sont utilisées de cette manière. Cela se produit dans des circonstances particulières, à des fins précises et avec

certaines perspectives. L’ensemble de circonstances, de fins ou de perspectives pour lesquelles certaines données

sont utilisées comme métadonnées est appelé «contexte» (voir l’ISO/CEI 11179-1).
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ISO 28258:2013(F)

Note 2 à l’article: Certaines métadonnées peuvent à leur tour fournir le contexte relatif à l’interprétation des

données auxquelles elles sont associées. Par exemple, les unités de mesure donnent une idée de la façon

d’interpréter la valeur de mesure.

Note 3 à l’article: Cette définition est similaire à la définition de «donnée de donnée» déifnie dans l’ISO 19115,

parmi d’autres Normes internationales.
3.18
investigation non destructive

application d’un ensemble de modes opératoires ou de techniques pour obtenir des informations sur un

matériau sans changement à long terme de sa structure physique et de ses caractéristiques chimiques

3.19
observation

action d’observer une propriété, en vue de fournir une estimation de la valeur de la propriété

Note 1 à l’article: Note à l’article: Cette définition est conforme à la définition de «observation» donnée dans l’ISO 19156.

3.20
parcelle

surface élémentaire sur laquelle des observations individuelles sont effectuées et/ou des échantillons

sont prélevés

Note 1 à l’article: Note à l’article: Tous les types de parcelles fournissent uniquement la localité mais aucune

information relative au sol. Par exemple, un sondage est le lieu où sont collectées les informations pour en extraire

des informations sur le profil.
3.21
élément de profil
terme générique pour les horizons et les couches
3.22
projet

processus unique, constitué d’un ensemble d’activités coordonnées et contrôlées avec

des dates de début et de fin, mis en œuvre pour atteindre un objectif conforme à des

exigences spécifiques, incluant les contraintes de temps, de coût et de ressources

[ISO 10006], dans ce cas la collecte ou l’interprétation de données relatives au sol

Note 1 à l’article: Un projet individuel peut faire partie d’une structure de projet plus grande.

Note 2 à l’article: Dans certains projets, l’objectif ou les objectif(s) est/sont affiné(s) et les caractéristiques du

produit sont progressivement définies tout au long du projet (voir la CEI 62198).

Note 3 à l’article: Les données peuvent être existantes ou nouvelles.

Note 4 à l’article: Pour les besoins de la présente Norme internationale, l’objectif est la collecte ou l’interprétation

de données relatives au sol (voir aussi 3.23).
3.23
projet

<échange numérique de données relatives au sol> activité conduisant à la collecte de données relatives au sol

3.24
échantillon

matériau solide, liquide, gazeux ou vivant, extrait du sol, de la solution du sol, des eaux usées, des eaux

d’infiltration ou de l’air du sol à décrire ou à analyser
3.25
échantillonnage
processus permettant d’obtenir un échantillon
4 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 28258:2013(F)
3.26
site
zone définie soumise à un examen de la qualité du sol
Note 1 à l’article: Un site comprend la zone entourant une parcelle.
3.27
types d’entités du sol

ensemble spécifique de types d’entités spécifiés dans la présente Norme internationale

3.28
corps pédologique

entité tridimensionnelle artificielle mais reconnaissable dans un continuum pédologique

3.29
carte pédologique

représentation bi- ou tridimensionnelle d’un sol ou de ses propriétés pour une étendue géographique

3.30
unité cartographique de sol

agrégat de toutes les délimitations pédologiques qui sont identifiées par un symbole unique, une couleur,

un nombre ou une autre représentation sur une carte
3.31
profil de sol

représentation descriptible du sol, caractérisée par une succession vertical d’horizons ou d’au moins

une ou plusieurs couches de matériau parental

Note 1 à l’article: Le profil de sol est extrait des observations effectuées dans une fosse pédologique ou un sondage.

3.32
sous-classe

classe héritant des attributs, opérations, méthodes, relations et sémantiques d’une autre classe, avec

certaines restrictions ou extensions

Note 1 à l’article: Un exemple de sous-classe peut toujours être considéré comme un exemple de la classe parentale.

3.33
fosse pédologique
puits d’essai,
tranchée

excavation préparée pour effectuer des descriptions de profils, un échantillonnage et/ou des essais

sur le terrain
[SOURCE: ISO 11074]
3.34
URL
localisateur uniforme de ressources

mécanisme d’identification de ressources sur Internet (notamment les pages Web) en spécifiant l’adresse

de la ressource et le protocole d’accès utilisé
[SOURCE: ISO 9241-151:2008]
3.35
URN
nom de ressource uniforme
code identifiant un service ou une ressource sur Internet
[SOURCE: ISO 5127:2001]
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3.36
UML
langage de modélisation unifié
type d’élément de modélisation qui étend la sémantique du métamodèle
[SOURCE: ISO/CEI 19501]
3.37
XSD
définition de schéma XML
définition de schéma extensible

ensemble de règles qu’un document XML doit respecter pour être considéré «valide» selon ce schéma

Note 1 à l’article: Lorsque XML est le langage, XSD est une définition spécifique utilisant le langage XML.

Note 2 à l’article: XSD est parfois appelée «schéma XML»
4 Justification
4.1 Généralités

La présente Norme internationale concerne tout particulièrement l’échange de données sur la qualité

du sol. Elle ne traite pas de l’utilisation et de l’échange néanmoins très courants de données provenant

d’autres secteurs tels que la géotechnique, la géo-information ou la recherche et la gestion des eaux

souterraines.

Parfois, l’échange de données relatives au sol est fructueux ou n’est pas déterminé par l’interprétation des

données entrantes reçues par le système récepteur. En fait, le système récepteur ne peut interpréter les

données entrantes avec succès que lorsque les types d’entités décrits par les données et les paramètres

eux-mêmes sont connus avant l’échange de données.

Pour pallier au problème selon lequel il existe un grand nombre de systèmes permettant de décrire les

sols à l’aide de différents paramètres, noms de paramètres et listes de codes de valeurs de paramètres,

la présente Norme internationale définit un ensemble d’entités avec lesquelles les sols sont décrits. Cet

ensemble est complet, ce qui signifie qu’il ne peut pas être étendu dans le cadre de la présente Norme

internationale.

Si les données relatives à la qualité du sol selon la présente Norme internationale sont associées à

d’autres types de données, la partie relative à la qualité du sol doit être effectuée en utilisant l’espace de

nommage XML «ISO 28258».

De plus, un très petit nombre de propriétés inhérentes à ces entités est également défini. Ce catalogue

d’entités permet au système de réception des données d’affecter n’importe quelle donnée à une classe

d’entité connue.

La souplesse nécessaire pour prendre en compte les données relatives au sol d’origines variées est préservée

mais sans définir une autre partie de la description du sol, c’est-à-dire les attributs relatifs à l’une de ces

entités et, si nécessaire, la liste de leurs valeurs valides (listes de codes). En revanche, la structure créée

permet de les définir et de les associer à ces définitions à partir de fichiers d’échange de données.

Lors de l’échange de données, l’expéditeur et le destinataire doivent tous les deux se référer aux mêmes

paramètres d’attributs et listes de codes et les interpréter de la même manière. Lorsqu’une donnée est

échangée, il convient de faire référence à sa définition dans un fichier de définitions; lorsqu’une valeur

codée est échangée, une référence doit être faire à la liste de codes appropriée en utilisant l’URN. Pour

l’échange de données, une liste de codes peut être incluse en totalité ou peut ne pas être incluse du tout.

Si elle est incluse, la liste de codes doit être transmise sous forme de fichier séparé.

Il est recommandé que les paramètres d’attributs et les listes de codes selon l’Article 5 soient mis à la

disposition du public par le producteur ou l’éditeur de données relatives au sol, au format numérique.

6 © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 28258:2013(F)

Pour tirer profit des avantages de la modélisation des données avec un domaine d’application plus large

et plus général, la présente Norme internationale est fondée s
...

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