ISO 19123-1:2023

Geographic information - Schema for coverage geometry and functions - Part 1: Fundamentals

This document defines a conceptual schema for coverages. A coverage is a mapping from a spatial, temporal or spatiotemporal domain to attribute values sharing the same attribute type. A coverage domain consists of a collection of direct positions in a coordinate space that can be defined in terms of spatial and/or temporal dimensions, as well as non-spatiotemporal (in ISO 19111:2019, “parametric”) dimensions. Examples of coverages include point clouds, grids, meshes, triangulated irregular networks, and polygon sets. Coverages are the prevailing data structures in a number of application areas, such as remote sensing, meteorology and mapping of depth, elevation, soil and vegetation. This document defines the coverage concept including the relationship between the domain of a coverage and its associated attribute range. This document defines the characteristics of the domain. The characteristics of the attribute range are not defined in this document, but are defined in implementation standards. Consequently, the standardization target of this document consists of implementation standards, not concrete implementations themselves.

Information géographique — Schéma de la géométrie et des fonctions de couverture — Partie 1: Principes de base

Le présent document définit un schéma conceptuel pour les couvertures. Une couverture est une mise en correspondance d'un domaine spatial, temporel ou spatiotemporel avec des valeurs d'attributs partageant le même type d'attribut. Un domaine de couverture se compose d'un ensemble de positions directes dans un espace de coordonnées qui peut être défini en termes de dimensions spatiales et/ou temporelles, ainsi que de dimensions non-spatiotemporelles (dans l'ISO 19111:2019, «paramétriques»). Parmi les exemples de couverture, citons les nuages de points, les grilles, les maillages, les réseaux irréguliers de triangles et les ensembles de polygones. Les couvertures sont les structures de données courantes dans divers champs d'application, notamment la télédétection, la météorologie, la cartographie de la profondeur, de l'altitude, du sol et de la végétation. Le présent document définit le concept de couverture, y compris la relation entre le domaine d'une couverture et sa plage d'attributs associée. Le présent document définit les caractéristiques du domaine. Les caractéristiques de la plage d'attributs ne sont pas définies dans le présent document, mais elles sont définies dans des normes de mise en œuvre spécifiques. Par conséquent, la cible de normalisation du présent document consiste en des normes de mise en œuvre, et non en des mises en œuvre concrètes.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 20-Jun-2023
• ICS: 35.240.70 - IT applications in science
• Technical Committee: ISO/TC 211 - Geographic information/Geomatics
• Drafting Committee: ISO/TC 211/WG 6 - Imagery
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 21-Jun-2023
• Due Date: 22-Nov-2022
• Completion Date: 21-Jun-2023

Relations

• Revises: ISO 19123:2005 - Geographic information - Schema for coverage geometry and functions
• Effective Date: 06-Feb-2016

Overview

ISO 19123-1:2023 - Geographic information: Schema for coverage geometry and functions (Part 1: Fundamentals) defines a high-level, implementation‑independent conceptual schema for coverages. A coverage maps a spatial, temporal or spatiotemporal domain (collections of direct positions in coordinate space) to attribute values of a common type. Typical coverage data structures include point clouds, grids, meshes, triangulated irregular networks (TINs) and polygon sets. This part focuses on the fundamentals: the coverage concept, domain characteristics, and the relationship between domain and attribute range. Range details are left to implementation standards.

Key topics and technical requirements

• Coverage concept and classification: formalizes what a coverage is and how coverages are classified along topological and dimensional axes (spatial, temporal, parametric).
• Domain characteristics: definitions for coordinates, mathematical vs physical coordinates, coordinate reference systems (CRS) and axes, and envelope concepts.
• Probing function: the document retains the evaluate() operation for probing coverages; other operations were moved to implementation parts (see ISO 19123-3).
• Discrete vs continuous: generalized definition allowing axes to be discrete or continuous independently, enabling mixed-domain coverages.
• Interpolation: conceptual basis for interpolation and how it applies to coverages (informative annex on methods).
• Realization variants: describes multiple views for implementing a coverage (geometry/value pair, domain/range, partitioned, functional).
• Specific coverage types: multi-point, grid, multi-curve, multi-surface (including TINs and Thiessen polygons), and multi-solid coverages; grid specifics include grid definitions, axis types, rectified/referenceable grids, and pixel positioning (centre vs corner).
• Conformance and testing: normative conformance tests and guidance for interoperability (Annex A and normative annexes).
• Legacy support: Annex D contains a legacy data-centric coverage specification for backward compatibility.

Practical applications and users

ISO 19123-1 is relevant for:

• GIS and remote sensing vendors designing coverage-aware data models and APIs.
• Meteorology, hydrology, oceanography, elevation and vegetation mapping workflows that use grids, TINs, point clouds or meshes.
• Standards bodies and implementers defining concrete serialization and service implementations (e.g., OGC profiles).
• Software developers and integrators aiming for interoperability across spatial data infrastructures and scientific data systems.

Benefits include clearer interoperability semantics for spatial-temporal datasets, consistent handling of interpolation and sampling, and a neutral interface from which multiple concrete implementations can derive.

Related standards

• ISO 19123-2 (Coverage Implementation Schema)
• ISO 19111 (Coordinate Reference Systems)
• ISO 19103 (Conceptual schema language)
• ISO 19107 (Geometric and spatial topology)
• Relevant OGC specifications and domain-specific standards (remote sensing, meteorology)

Keywords: ISO 19123-1, coverage schema, geographic information, coverages, grid coverage, point cloud, TIN, spatial data, coordinate reference system, interpolation.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19123-1
First edition
2023-06
Geographic information — Schema for
coverage geometry and functions —
Part 1:
Fundamentals
Information géographique — Schéma de la géométrie et des fonctions
de couverture —
Partie 1: Principes de base
Reference number
© ISO 2023
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, 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
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CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, abbreviated terms and notation . 1
3.1 Terms and definitions . 1
3.2 Abbreviated terms . 8
4 Conformance . 8
4.1 Notation . 8
4.2 Interoperability and conformance testing . 9
4.3 Organization . 9
5 Coverages .10
5.1 Overview . 10
5.2 Coverage packages . 11
5.3 Probing coverages: evaluate() function .12
5.4 Domain of a coverage . 12
5.4.1 Concept . .12
5.4.2 Coordinates . 13
5.4.3 Mathematical versus physical coordinates . 14
5.4.4 Coordinate reference systems and axes . 14
5.4.5 Coverage classification along topological dimensions . 16
5.5 Range of a coverage . 16
5.6 Interpolation. 17
5.6.1 Concept . . 17
5.6.2 Discrete and continuous coverages . 18
5.7 Common point rule . 19
5.8 Realization variants . 19
5.8.1 Overview . 19
5.8.2 Geometry/value pair view . 19
5.8.3 Domain/range view .20
5.8.4 Partitioned view . 21
5.8.5 Functional view . 21
5.9 Envelope . 21
6 Multi-point coverages .22
7 Grid coverages .23
7.1 Overview . 23
7.2 Grids . 24
7.2.1 Grid definition. 24
7.2.2 Grid axis types . 27
7.3 Rectified and referenceable grid coverages .30
7.4 Grid cells . 31
7.4.1 Grid cell concept . 31
7.4.2 Pixel-in-centre, pixel-in-corner . 32
7.5 Grid coverage . 32
7.6 Further grid coverage types .33
8 Multi-curve coverages .34
8.1 Overview .34
8.2 General multi-curve coverages . 35
8.3 Segmented curve coverages . 35
9 Multi-surface coverages .36
9.1 Overview . 36
iii
9.2 General multi-surface coverages . 36
9.3 Further surface coverages . 37
9.3.1 General . 37
9.3.2 Thiessen polygon coverages. 37
9.3.3 Triangulated irregular networks (TINs) .38
10 Multi-solid coverages .39
Annex A (normative) Conformance tests .41
Annex B (informative) Interpolation methods .45
Annex C (informative) Sequential enumeration .49
Annex D (normative) Legacy data-centric coverage specification .60
Bibliography .77
iv
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 document should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics,
in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/
TC 287, Geographic Information, in accordance with the Agreement on technical cooperation between
ISO and CEN (Vienna Agreement), in collaboration with the Open Geospatial Consortium (OGC), and in
collaboration with the IEEE GRSS Earth Science Informatics Technical Committee.
This first edition cancels and replaces ISO 19123:2005, which has been technically revised.
The main changes are as follows:
— the document has been renamed as “Part 1: Fundamentals”, since a new “Part 2: Coverage
Implementation Schema” has been published;
— the text has been simplified for better understanding;
— concepts, while in principle unchanged, have been defined more rigorously and some errors have
been corrected;
— the approach to standardization taken in this document has been changed. This edition of the
document defines a high-level, generic concept of coverages with an interface definition from
which many different (not necessarily interoperable) implementation structures can be derived.
The previous edition of this document, ISO 19123:2005, defined a single generic data structure
for coverages. The previous model remains valid as one of the many possible data structures
that can implement the ISO 19123-1 interface. This data structure, which is defined in Annex D,
supports backward compatibility. Standardization targets that referenced ISO 19123 can continue
referencing those same classes, although new realizations are not encouraged to do so. It is noted,
however, that the coverage definition terms in Clause 3 which are owned by other documents have
been updated to refer to newer editions of the documents (including their definitions) where such
newer editions are available;
v
— all operations except evaluate() have been removed, for simplification purposes. ISO 19123-3 now
specifies the operations requirements;
— the Scope has been extended to include Mesh;
— the concept of discrete and continuous coverages has been generalized to achieve an improved
conceptual basis and to allow for coverages which are discrete along some domain axes and
continuous along other domain axes. This is achieved by using the coordinate reference system axes
as the basis for the definitions so that any axis individually can be discrete or continuous. Since this
is a generalization of the previous concept it is backward compatible. As a side effect, this reworking
has greatly simplified the structure of this document;
— updates in ISO 19103 have been reflected, and corresponding adjustments have been made where
necessary. The informative Annex on “UML notation” has been deleted since UML notation is now
described in ISO 19103;
— all coordinate-related definitions are based on ISO 19111, and corresponding adjustments have
been made to this document as necessary;
— the definition of image CRS has been moved from ISO 19111 to this document;
— the definition of interpolation is based on the interpolation definition of ISO 19107 in order to avoid
duplicate and diverging definitions;
— the UML diagrams have been redrawn for clarity, in order to correct errors, and to follow the new
conventions established in ISO/TC 211;
— the bibliography has been revised to include additional references and has been reformatted.
A list of all parts in the ISO 19123 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
vi
Introduction
This document defines, at a high, implementation-independent level, the notion of coverages as digital
representations of space-time varying phenomena, corresponding to the notion of a field in physics.
Such coverages can be discrete or continuous.
Historically, geographic information has been treated in terms of two fundamental data types called
"vector data" and "raster data".
"Vector data" deals with discrete phenomena, each of which is conceived of as a feature. The spatial
characteristics of a discrete real-world phenomenon are represented by a set of one or more geometric
primitives (points, curves, surfaces or solids). Other characteristics of the phenomenon are recorded as
feature attributes. Usually, a single feature is associated with a single set of attribute values. ISO 19107
provides a schema for describing features in terms of geometric and topological primitives.
"Raster data", on the other hand, deals with phenomena that vary over space and time, mathematically
described by “fields”. It contains a set of values, each associated with one of the elements in an array of
points or cells. Raster data is often associated with a method for interpolating values at spatial positions
between the points or within the cells.
The coverage concept, originally adopted from the Abstract Specification of the Open Geospatial
[15]
Consortium (OGC), generalizes these and further data structures, such as point clouds, into a model
for representing phenomena that vary continuously over space and time, and possibly over further
dimensions such as spectral bands. Formally, a coverage is a function from a spatial (such as horizontal
x and y and vertical height or depth), temporal, other (in ISO 19111:2019 nomenclature: parametric)
domain or any combination thereof to values of some data type.
A coverage consists of a set of spatio-temporally extended geometric (often geographic) objects,
each with associated attribute values. The spatio-temporal locations with which attribute values are
associated are called “direct positions”.
Formally, a coverage itself is a subtype of a feature as defined in ISO 19101-1. The coverage feature is
a set of features all sharing some key properties, such as the same attribute definition and coordinate
reference system.
NOTE Direct positions can be of different dimensions. For example, in a raster image modelled as a coverage,
the direct positions will be the grid points; in a multi-solid coverage a direct position is given by the interior of a
3D solid.
In practice, coverages encompass regular and irregular grids, point clouds and general meshes.
Examples include raster data, point clouds, meshes such as triangulated irregular networks and
polygon sets. Coverages are multi-dimensional, including examples such as 1D sensor timeseries, 2D
satellite images, 3D x/y/t image timeseries and x/y/z geophysical voxel data, and 4D x/y/z/t climate
and ocean data. Coordinate axes of such coverages can have spatial, temporal, or any other meaning,
and they can be combined freely for n-dimensional coverages.
EXAMPLE The electromagnetic spectrum is an example of an axis with neither spatial nor temporal
semantics. Such a spectral axis can be defined as a “parametric CRS” as established in ISO 19111.
A coverage which provides values only at the direct positions is called “a discrete coverage”. If
interpolation information is added so that values can be obtained also between the coverage’s direct
positions, such a coverage is called “a continuous coverage”.
Just as the concepts of discrete and continuous phenomena are not mutually exclusive, their
representations as discrete coverages are not mutually exclusive. The same phenomenon can be
represented as either a discrete feature or a coverage, depending on the particular context and
requirements. A city can be viewed as a discrete coverage that returns a single value for each attribute,
such as its name, area and total population, but it can also be represented as a continuous coverage that
returns values such as population density, land value or air quality index for each location in the city.
vii
A coverage, moreover, can be derived by bundling a collection of discrete features sharing a common
attribute definition, the values of the coverage at each position being the values of the attributes of
the feature located at that position. Conversely, a collection of discrete features can be derived from a
coverage by extracting all direct positions with their associated attribute values.
The previous edition of this document, ISO 19123:2005, addressed coverage modelling on both
a conceptual and (to some extent) an implementation level, effectively mixing both. Coverage
modelling has now been split into two separate, but related documents: ISO 19123-1 (this document),
which establishes an abstract, high-level coverage model, and ISO 19123-2, which establishes an
implementation-level model ensuring interoperability, based on the concepts of ISO 19123-1. A
corresponding high-level processing model for coverages is defined in ISO 19123-3.
viii
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19123-1:2023(E)
Geographic information — Schema for coverage geometry
and functions —
Part 1:
Fundamentals
1 Scope
This document defines a conceptual schema for coverages. A coverage is a mapping from a spatial,
temporal or spatiotemporal domain to attribute values sharing the same attribute type. A coverage
domain consists of a collection of direct positions in a coordinate space that can be defined in terms of
spatial and/or temporal dimensions, as well as non-spatiotemporal (in ISO 19111:2019, “parametric”)
dimensions. Examples of coverages include point clouds, grids, meshes, triangulated irregular networks,
and polygon sets. Coverages are the prevailing data structures in a number of application areas, such
as remote sensing, meteorology and mapping of depth, elevation, soil and vegetation. This document
defines the coverage concept including the relationship between the domain of a coverage and its
associated attribute range. This document defines the characteristics of the domain. The characteristics
of the attribute range are not defined in this document, but are defined in implementation standards.
Consequently, the standardization target of this document consists of implementation standards, not
concrete implementations themselves.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 19103, Geographic information — Conceptual schema language
ISO 19107, Geographic information — Spatial schema
ISO 19111, Geographic information — Referencing by coordinates
3 Terms, definitions, abbreviated terms and notation
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1.1
analytical coverage
coverage where the mapping function from domain to range is given by an analytical mathematical
function
3.1.2
axis
tuple of axis name, axis abbreviation, axis direction, axis unit and further
information
Note 1 to entry: This definition is established in accordance with ISO 19111:2019, Table 26 and subclause 10.4.
Note 2 to entry: Inside a coordinate reference system (CRS) containing several axes the axis names are required
to be pairwise different.
Note 3 to entry: The axis unit (of measure) defines the set of values which can be used as a coordinate along this
axis. These can be numbers (such as in Latitude and Longitude) or general strings (such as in timestamps or
special identifiers like “FL100” in aviation).
3.1.3
cell
neighbourhood around a direct position in a coverage grid, not overlapping with any other
direct position neighbourhood in the coverage grid
Note 1 to entry: Coverage cell is synonymous to grid cell.
Note 2 to entry: All cells of a grid coverage together establish a tessellation (i.e. complete, overlap-free cover) of
the grid space.
3.1.4
continuous coverage
coverage that returns values for both direct positions and positions between direct positions
3.1.5
coordinate
one of a sequence of measures designating the position of a point
Note 1 to entry: In a coordinate reference system, the coordinate numbers are usually qualified by units. Some
coordinates may use a unit representation, for example date/time conformant with ISO 8601-1. When coordinates
are an index (ordinal coordinates) they are unitless (which possibly can be represented by a unit of 1).
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.5, modified — Original note 1 to entry has been amended.]
3.1.6
coordinate reference system
coordinate system that is related to an object by a datum
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9, modified — Notes 1 and 2 to entry have been deleted.]
3.1.7
coordinate system
set of mathematical rules for specifying how coordinates are to be assigned to points
Note 1 to entry: A coordinate system contains an ordered sequence of one or more axes; their names are required
to be pairwise different.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11, modified — Note 1 to entry has been added.]
3.1.8
coordinate tuple
tuple composed of coordinates
Note 1 to entry: The number of coordinates in the coordinate tuple equals the dimension of the coordinate
system; the order of coordinates in the coordinate tuple is identical to the order of the axes of the coordinate
system.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.13]
3.1.9
coverage
function which returns values from its range for any direct position within its domain
3.1.10
coverage coordinate reference system
coverage CRS
coordinate reference system (CRS) in which all coordinates in a coverage domain are expressed
Note 1 to entry: Sometimes a coverage’s CRS is also referred to as the coverage’s native CRS to express that this is
the CRS to which all the coverage’s location data refer.
3.1.11
coverage dimension
number of separate decisions needed to describe a direct position in a coverage
domain
Note 1 to entry: This is equivalent to “the number of axes in the coverage domain CRS”.
Note 2 to entry: This definition is based on the term "coordinate dimension" defined in ISO 19107:2019, 3.17.
3.1.12
coverage geometry
domain of a coverage described in terms of geometric objects
3.1.13
Delaunay triangulation
network of triangles such that the circle passing through the vertices of any triangle does not contain,
in its interior, the vertex of any other triangle
3.1.14
direct position
position inside one of the geometric objects in a coverage described by a coordinate tuple
within the coverage coordinate reference system
Note 1 to entry: A direct position is described by an ordered sequence of coordinates. The number of elements in
a direct position is established by the number of axes of the coverage CRS.
Note 2 to entry: This is consistent with the definition in ISO 19136-1:2020, 3.1.20.
3.1.15
discrete coverage
coverage that returns value only for the direct positions within its domain
Note 1 to entry: Discrete coverages have values only for their direct positions, whereas continuous coverages can
be interpolated, thereby providing values between direct positions in addition.
3.1.16
domain
set of geometric objects
Note 1 to entry: Examples of such geometric objects are points, lines, faces and solids. All elements within a
domain (set) are of a single given type.
3.1.17
external coordinate reference system
coordinate reference system whose datum is independent of the object that is located by it
Note 1 to entry: This term is kept only for backwards compatibility and is not used in nor fundamental to the
coverage definition of this document.
[SOURCE: ISO 19130-1:2018, 3.25, modified — Note 1 to entry has been added.]
3.1.18
evaluation
determination of the values of a coverage at a direct position within the domain of the
coverage
3.1.19
feature
abstraction of real world phenomena
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.11, modified — Note 1 to entry has been removed.]
3.1.20
feature attribute
characteristic of a feature
Note 1 to entry: The value associated with a direct position. Also known as “feature property” and may support
potential attribute, quality, or characteristic of a feature.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.12, modified — Original notes to entry and examples have been deleted
and a new Note 1 to entry added.]
3.1.21
function
rule that associates each element from a domain (“source domain”, or
“domain” of the function) to a unique element in another domain (“target domain”, “co-domain” or
“range” of the function)
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.41]
3.1.22
geometric dimension
largest number n such that each point in a set of points can be associated with a
n
subset that has that point in its interior and is topologically isomorphic to 𝔼 , Euclidean n-space
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.48 modified — Original notes to entry have been deleted.]
3.1.23
geometric object
spatial object representing a geometric set
Note 1 to entry: A geometric object consists of a geometric primitive, a collection of geometric primitives, or a
geometric complex treated as a single entity. A geometric object may be the spatial representation of a feature
object.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.49]
3.1.24
geometric set
set of direct positions
Note 1 to entry: A geometric set describes a single geometric object. The domain of a coverage consists of a set
of such geometric objects. In the case of point clouds and grid data where each geometric set consists of only
one single point, the domain is a set of these direct positions. For higher-dimensional geometric sets, such as
curves, surfaces and solids, the set can be described through other means than enumeration, such as Boundary
Representation or constructive solid geometry (CSG).
[SOURCE: ISO 19136-1:2020, 3.1.32, modified — Original note to entry has been deleted and a new Note
1 to entry has been added.]
3.1.25
georectified
corrected for positional displacement with respect to the surface of the Earth
Note 1 to entry: This term is kept only for backwards compatibility and is not fundamental to the coverage
definition of this document.
[SOURCE: ISO 19115-2:2019, 3.11, modified — Note 1 to entry has been added.]
3.1.26
georeferenceable
associated with a geopositioning information that can be used to convert grid coordinate values to
values of coordinates referenced to an external coordinate reference system related to the Earth by a
datum
Note 1 to entry: This term is kept only for backwards compatibility and is not fundamental to the coverage
definition of this document.
[SOURCE: ISO/TS 19163-1:2016, 4.9, modified — Note 1 has been added.]
3.1.27
georeferencing
geopositioning an object using a correspondence model mapping coverage domain elements
to ground coordinates
3.1.28
grid
covering of a multi-dimensional region using quadrilateral shapes (in the 2D case) or their
n-dimensional generation (in the nD case) with no overlaps and gaps
Note 1 to entry: The term "grid" originates historically from a 2D view: in ISO 19123 a grid consists of a network
composed of one or more sets of curves in which the members of each set intersect the members of the other
sets. Meantime, nD grids (including 1D) are known and in use. The “covering” of a region is also known as a
"tessellation" in mathematics.
Note 2 to entry: The ISO 19123 definition is equivalent to the revised definition of this document.
3.1.29
grid coordinate reference system
grid CRS
coordinate reference system of a grid coverage
Note 1 to entry: This is consistent with the definition in ISO 19136-2:2015, 4.2.1.
3.1.30
grid coordinates
sequence of coordinates specifying a position on a grid
Note 1 to entry: This is consistent with the definition in ISO 19115-2:2019, 3.15.
3.1.31
grid coverage
coverage whose domain is described by a grid
3.1.32
grid point
point of a grid
3.1.33
image coordinate reference system
image CRS
engineering grid coverage coordinate reference system (CRS)
Note 1 to entry: The CRS of a raster image (without georeferencing) is a 2D grid with Cartesian axes; this special
case of an index CRS is commonly referred to as "image CRS".
3.1.34
index coordinate reference system
index CRS
coverage coordinate reference system (CRS) in which all axes are Cartesian
3.1.35
mesh
geometry with associated topology of dimension greater than zero
Note 1 to entry: Geometry and topology are defined in ISO 19107. Mesh examples include curves, TINs and solids.
Points (and point clouds) resemble geometries with dimension zero.
3.1.36
pixel
smallest element of a digital image to which attributes are assigned
Note 1 to entry: A pixel is the smallest unit of display for a visible image.
Note 2 to entry: This term originated as a contraction of "picture element".
[SOURCE: ISO 19101-2:2018, 3.28, modified — Note 1 to entry has been moved to Note 2 to entry and a
new Note 1 to entry has been added.]
3.1.37
point cloud
collection of data points in 3D space
Note 1 to entry: The distance between points is generally non-uniform and hence all three coordinates (Cartesian
or spherical) for each point must be specifically encoded.
[SOURCE: ISO/TS 19130-2:2014, 4.51]
3.1.38
point coverage
coverage that has a domain composed of points
3.1.39
polygon coverage
coverage that has a domain composed of polygons
3.1.40
range
set of values associated by a function, the coverage, with the domain of a coverage
Note 1 to entry: This is consistent with the more generic definition of range in ISO 19107.
Note 2 to entry: Coverage range types and values correspond to the notion of feature attribute types and values.
3.1.41
raster
rectilinear grid
Note 1 to entry: The term is also used as an imprecise generic term for imagery and gridded coverage data.
Note 2 to entry: Historically, the term derives from the scanning lines display pattern on a cathode ray tube.
3.1.42
rectified grid
grid for which there is an affine transformation between the grid coordinates and the coordinates of an
external coordinate reference system
Note 1 to entry: If the coordinate reference system is related to the Earth by a datum, the grid is a georectified
grid.
Note 2 to entry: This term is kept only for backwards compatibility and is not used in nor fundamental to the
coverage definition of this document.
3.1.43
referenceable grid
grid with an external coordinate reference system whose type is either geodetic or projected
Note 1 to entry: If the coordinate reference system is related to the Earth by a datum, the grid is a georeferenceable
grid.
Note 2 to entry: This term is kept only for backwards compatibility and is not used in nor fundamental to the
coverage definition of this document.
3.1.44
solid
geometric set with three spatial dimensions
Note 1 to entry: This is consistent with the definition in ISO 19107.
Note 2 to entry: A solid may have further dimensions, such as time.
3.1.45
spatial object
object used for representing a spatial characteristic of a feature
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.87]
3.1.46
spatio-temporal object
object representing a set of direct positions in space and time
3.1.47
temporal coordinate reference system
coordinate reference system based on a temporal datum
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.63]
3.1.48
tessellation
partitioning of a space into a set of conterminous subspaces having the same dimension as the space
being partitioned
3.1.49
Thiessen polygon
polygon that encloses one of a set of points on a plane so as to include all direct positions that are closer
to that point than to any other point in the set
3.1.50
triangulated irregular network
TIN
tessellation composed of triangles
3.1.51
vector
quantity having direction as well as magnitude
Note 1 to entry: A directed line segment represents a vector if the length and direction of the line segment are
equal to the magnitude and direction of the vector. The term vector data refers to data that represents the spatial
configuration of features as a set of directed line segments.
3.2 Abbreviated terms
1D one-dimensional
2D two-dimensional
3D three-dimensional
4D four-dimensional
ASCII American Standard Code for Information Interchange
CCD charge-coupled device
CRS coordinate reference system
CSG constructive solid geometry
EPSG European Petroleum Survey Group
GIS geographic information system
OLAP online analytical processing
TIN triangulated irregular network
UML unified modelling language
4 Conformance
4.1 Notation
In this document, conceptual schemas are presented in the Unified Modelling Language (UML).
ISO 19103 presents the specific profile of UML used in this document.
Several model elements used in this schema are defined in other International Standards developed by
ISO/TC 211. Table 1 lists the other International Standards and packages in which UML classes used in
this document have been defined.
Table 1 — Sources of externally defined UML classes
Prefix International Package
Standard
EX ISO 19115-1 Extent
GF ISO 19109 General Feature Model
GM ISO 19107 Geometry
ISO 19111 Reference Systems
4.2 Interoperability and conformance testing
As an abstract standard, this document enables multiple different implementation patterns and
architectures and does not define a standardized interoperable implementation. The abstract concepts
described herein can be implemented in a variety of ways which are not necessarily interoperable. The
same abstract coverage represented through two different implementation models will not necessarily
be identical in their structure, and services following two different implementation models will not
necessarily deliver equivalent results on equivalent queries or other operations. The purpose of the
abstract description specified in this document is to provide an underlying consistency at the data
model level that makes it possible to establish concretizing, interoperable standards.
Conformance testing is accomplished by manually validating a candidate concretization against all
requirements by exercising the tests set out in Annex A.
In an implementation standard based on this abstract specification, the semantics defined in this
document will normally be cast into a concrete data model (describing data structures to be stored,
transferred, ingested or extracted) and a concrete service model (describing the functionality of a
service operating on coverages). Such derived models should be designed in an interoperable manner,
i.e. allow concise conformance testing.
ISO 19123-2 is a companion standard. Based on this document (ISO 19123-1), ISO 19123-2 defines a
concrete coverage model in the sense that interoperability can be guaranteed and interoperability tests
[12]
(such as the OGC compliance tests on coverages ) can be established.
Annex D defines an additional generic coverage data structure. This structure represents one possible
data structure that is compatible with the interface defined in this document. This is the structure
that was defined in ISO 19123:2005. The purpose of Annex D is to retain backward compatibility. This
is because there exist other standards, from both ISO and other organizations, which make direct
reference to the generic data classes that were defined in the previous edition of ISO 19123 and which
now potentially reference the same classes as defined in Annex D. The interface approach is more
flexible, but the classes defined in Annex D are one valid structure that may be supported through the
interface. A different standard referencing this document shall indicate whether it is compliant with
either the clauses below or Annex D.
4.3 Organization
The coverage schema is organized into the packages shown in, Figure 1 and Table 2. Each package
establishes one requirements class. Grouping into these requirements classes has been done with a
practica
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19123-1
Première édition
2023-06
Information géographique — Schéma
de la géométrie et des fonctions de
couverture —
Partie 1:
Principes de base
Geographic information — Schema for coverage geometry and
functions —
Part 1: Fundamentals
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2023
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
E-mail: [e-mail]
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes, définitions, termes abrégés et notation . 1
3.1 Termes et définitions . 1
3.2 Abréviations. 8
4 Conformité . 9
4.1 Notation . 9
4.2 Interopérabilité et test de conformité . 9
4.3 Organisation . 10
5 Couvertures .11
5.1 Vue d'ensemble . 11
5.2 Packages de couverture . .12
5.3 Sondage de couvertures: fonction evaluate() .12
5.4 Domaine d'une couverture . 13
5.4.1 Concept . .13
5.4.2 Coordonnées. 14
5.4.3 Coordonnées mathématiques ou coordonnées physiques . 14
5.4.4 Systèmes de référence de coordonnées et axes . 15
5.4.5 Classification des couvertures selon des dimensions topologiques . 17
5.5 Plage d'une couverture . 17
5.6 Interpolation. 18
5.6.1 Concept . . 18
5.6.2 Couvertures discrètes et continues . 19
5.7 Règle de point commun.20
5.8 Variantes de réalisation . 20
5.8.1 Vue d'ensemble. 20
5.8.2 Vue de la paire géométrie/valeur . 21
5.8.3 Vue domaine/plage . 21
5.8.4 Vue partitionnée .22
5.8.5 Vue fonctionnelle. 23
5.9 Enveloppe . 23
6 Couvertures à points multiples .24
7 Couvertures en grille .25
7.1 Vue d'ensemble . 25
7.2 Grilles . 26
7.2.1 Définition de la grille .26
7.2.2 Types d'axes de la grille .29
7.3 Couvertures en grilles rectifiées et référençables . 32
7.4 Cellules de grille . 33
7.4.1 Concept de cellules de grille . 33
7.4.2 Pixel au centre, pixel en angle .34
7.5 Couverture en grille .34
7.6 Autres types de couverture en grille . 36
8 Couvertures à courbes multiples .37
8.1 Vue d'ensemble . 37
8.2 Généralités concernant les couvertures à courbes multiples . 37
8.3 Couvertures par courbes segmentées .38
9 Couverture à surfaces multiples .38
9.1 Vue d'ensemble .38
iii
9.2 Généralités concernant les couvertures à surfaces multiples .39
9.3 Autres couvertures de surface . 39
9.3.1 Généralités .39
9.3.2 Couvertures par polygones de Thiessen .40
9.3.3 Réseaux irréguliers de triangles (TIN) . 41
10 Couvertures à solides multiples .42
Annexe A (normative) Tests de conformité .43
Annexe B (informative) Méthodes d'interpolation .47
Annexe C (informative) Énumération séquentielle .51
Annexe D (normative) Spécification héritée de couverture centrée sur les données .63
Bibliographie .81
iv
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 211, Information géographique/
Géomatique, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 287, Information geographique, du Comité
européen de normalisation (CEN) conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le
CEN (Accord de Vienne), en collaboration avec l'Open Geospatial Consortium (OGC), et en collaboration
avec l'IEEE GRSS Earth Science Informatics Technical Committee (IEEE GRSS ESI TC)
Cette première édition annule et remplace l'ISO 19123:2005, qui a fait l’objet d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— le document a été renommé «Partie 1: Principes de base», car une nouvelle «Partie 2: Schéma de la
mise en place de la couverture» a été publiée;
— le texte a été simplifié pour une meilleure compréhension;
— les concepts, bien qu'inchangés dans leur principe, ont été définis de manière plus rigoureuse et
certaines erreurs ont été corrigées;
— l'approche de normalisation adoptée dans le présent document a été modifiée. Cette édition du
document définit un concept générique de haut niveau de couvertures avec une définition d'interface
à partir de laquelle de nombreuses structures de mise en œuvre différentes (pas nécessairement
interopérables) peuvent être dérivées. L'édition précédente du présent document, l'ISO 19123:2005,
définissait une seule structure de données générique pour les couvertures. Le modèle précédent
reste valable comme l'une des nombreuses structures de données possibles permettant de mettre
en œuvre l'interface de l'ISO 19123-1. Cette structure de données, qui est définie à l'Annexe D, prend
en charge la rétrocompatibilité. Les cibles de normalisation qui faisaient référence à l'ISO 19123
v
peuvent citer ces mêmes classes, bien que les nouvelles réalisations ne soient pas encouragées à
le faire. Il est à noter, cependant, que les termes de définition de la couverture de l'Article 3 qui
appartiennent à d'autres documents ont été mis à jour pour faire référence à des éditions plus
récentes de ces documents (y compris leurs définitions), lorsque ces éditions plus récentes sont
disponibles;
— toutes les opérations, à l'exception de evaluate(), ont été supprimées à des fins de simplification. Les
exigences relatives aux opérations sont désormais spécifiées dans l'ISO 19123-3;
— le domaine d'application a été étendu pour inclure le maillage;
— le concept de couvertures discrètes et continues a été généralisé afin d'obtenir une base conceptuelle
améliorée et de permettre des couvertures qui sont discrètes le long de certains axes de domaine
et continues le long d'autres axes de domaine. Pour ce faire, les axes du système de référence de
coordonnées sont utilisés comme base pour les définitions, de sorte que chaque axe peut être discret
ou continu. Comme il s'agit d'une généralisation du concept précédent, elle est rétrocompatible. Ce
remaniement a permis de simplifier considérablement la structure du présent document;
— les mises à jour de l'ISO 19103 ont été prises en compte et les ajustements correspondants ont
été apportés partout où cela était nécessaire. L'annexe informative sur la «notation UML» a été
supprimée, car la notation UML est désormais décrite dans l'ISO 19103;
— toutes les définitions relatives aux coordonnées sont basées sur l'ISO 19111, et les ajustements
correspondants ont été apportés dans le présent document où cela était nécessaire;
— la définition du SRC d'image a été déplacée de l'ISO 19111 vers le présent document;
— la définition de l'interpolation est basée sur la définition de l'interpolation de l'ISO 19107 afin
d'éviter les définitions redondantes et divergentes;
— les diagrammes UML ont été redessinés pour plus de clarté, afin de corriger les erreurs et de
respecter les nouvelles conventions établies par l'ISO/TC 211;
— la bibliographie a été révisée de sorte à inclure des références supplémentaires et a été réorganisée.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19123 se trouve sur le site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
vi
Introduction
Le présent document définit, à un niveau élevé et indépendant de la mise en œuvre, la notion de
couverture en tant que représentation numérique de phénomènes variant dans l'espace-temps,
correspondant à la notion d'un domaine en physique. Ces couvertures peuvent être discrètes ou
continues.
L'information géographique a toujours été traitée en termes de deux types fondamentaux de données:
les «données vectorielles» et les «données matricielles».
Les "données vectorielles" se concentrent sur des phénomènes discrets, chacun d'entre eux étant
considéré comme une entité. Un ou plusieurs ensembles de primitives géométriques (points, courbes,
surfaces ou solides) représentent les caractéristiques spatiales d'un phénomène discret du monde réel.
D'autres caractéristiques du phénomène sont enregistrées en tant qu’attributs de l'entité. Souvent,
une seule entité est associée à une seule série de valeurs attributaires. L'ISO 19107 fournit un schéma
permettant de décrire les entités en termes de primitives géométriques et topologiques.
Les «données matricielles» se concentrent, quant à elles, sur les phénomènes réels qui varient dans
l'espace et le temps, décrits mathématiquement par des «champs». Elles comprennent un ensemble
de valeurs, chacune associée à l'un des éléments dans un regroupement de points ou de cellules. Les
«données matricielles» sont souvent associées à une méthode d'interpolation des valeurs en des
positions spatiales entre les points ou à l'intérieur des cellules.
Le concept de couverture, emprunté à l'origine de la spécification abstraite de l'Open Geospatial
[15]
Consortium (OGC), généralise ces structures de données ainsi que d'autres, comme les nuages de
points, en un modèle permettant de représenter des phénomènes qui varient de façon continue dans
l'espace et dans le temps, et éventuellement dans d'autres dimensions comme les bandes spectrales.
Sur le plan formel, une couverture est une fonction d'un domaine spatial (tel que les x et y horizontaux
et la hauteur verticale ou la profondeur), temporel, autre (dans la nomenclature de l'ISO 19111:2019
paramétrique) ou toute combinaison de ceux-ci à des valeurs d'un certain type de données.
Une couverture consiste en un ensemble d'objets géométriques (souvent géographiques) étendus dans
l'espace et dans le temps, chacun ayant des valeurs d'attribut associées. Les emplacements spatio-
temporels auxquels les valeurs d'attributs sont associées sont appelés «positions directes».
Sur le plan formel, une couverture est elle-même un sous-type d'entité, telle que définie dans
l'ISO 19101-1. Cette entité est un ensemble d'entités partageant toutes certaines propriétés clés, telles
que la même définition d'attribut et le même système de référence de coordonnées.
NOTE Les positions directes peuvent être de différentes dimensions. Par exemple, dans une image matricielle
modélisée comme une couverture, les positions directes seront les points de la grille; dans une couverture multi-
solide, une position directe est donnée par l'intérieur d'un solide 3D.
En pratique, les couvertures englobent les grilles régulières et irrégulières, les nuages de points et
les maillages généraux. Parmi les exemples, citons les données matricielles, les nuages de points, les
maillages, tels que les réseaux irréguliers de triangles et les ensembles de polygones. Les couvertures
sont multidimensionnelles et comprennent des exemples tels que des séries temporelles de capteurs 1D,
des images satellites 2D, des séries temporelles d'images 3D x/y/t et des données de voxels géophysiques
x/y/z, ainsi que des données climatiques et océaniques 4D x/y/z/t. Les axes de coordonnées de ces
couvertures peuvent avoir une signification spatiale, temporelle, ou toute autre signification, et ils
peuvent être combinés librement pour des couvertures à n dimensions.
EXEMPLE Le spectre électromagnétique est un exemple d'axe sans sémantique spatiale ou temporelle. Cet
axe spectral peut être défini comme un «SRC paramétrique» tel que défini dans l'ISO 19111.
Une couverture qui ne fournit des valeurs qu'aux positions directes est appelée «couverture discrète».
Si des informations d'interpolation sont ajoutées de sorte que des valeurs peuvent être obtenues
également entre les positions directes de la couverture, cette couverture est appelée «couverture
continue».
vii
De même que les concepts de phénomènes discrets et continus, leurs représentations en tant que
couvertures discrètes ne s'excluent pas mutuellement. Le même phénomène peut être représenté soit
comme une entité discrète, soit comme une couverture, selon le contexte et les besoins particuliers.
Une ville peut être perçue comme une couverture discrète qui assigne une seule valeur pour chaque
attribut, comme son nom, sa superficie et sa population totale, mais elle peut aussi être représentée
comme une couverture continue qui renvoie des valeurs telles que la densité de population, la valeur du
terrain ou l'indice de qualité de l'air en chaque point de la ville.
En outre, une couverture peut être dérivée en regroupant un ensemble d'entités discrètes partageant
une définition d'attribut commune, les valeurs de la couverture en chaque position correspondant aux
valeurs attributaires d'une entité située à cette position. À l'inverse, un ensemble d'entités discrètes
peut résulter d'une couverture, en extrayant toutes les positions directes avec leurs valeurs d'attributs
associées.
L'édition précédente du présent document, ISO 19123:2005, traitait de la modélisation de la couverture
à la fois au niveau conceptuel et (dans une certaine mesure) au niveau de la mise en œuvre, en
combinant effectivement les deux. La modélisation de la couverture a été divisée en deux documents
distincts, mais liés: L'ISO 19123-1 (le présent document), qui établit un modèle de couverture abstrait
de haut niveau, et l'ISO 19123-2, qui établit un modèle de mise en œuvre garantissant l'interopérabilité,
s'appuyant sur les concepts de l'ISO 19123-1. Un modèle de traitement de haut niveau correspondant
pour les couvertures est défini dans l'ISO 19123-3.
viii
NORME INTERNATIONALE ISO 19123-1:2023(F)
Information géographique — Schéma de la géométrie et
des fonctions de couverture —
Partie 1:
Principes de base
1 Domaine d'application
Le présent document définit un schéma conceptuel pour les couvertures. Une couverture est une mise
en correspondance d'un domaine spatial, temporel ou spatiotemporel avec des valeurs d'attributs
partageant le même type d'attribut. Un domaine de couverture se compose d'un ensemble de positions
directes dans un espace de coordonnées qui peut être défini en termes de dimensions spatiales et/ou
temporelles, ainsi que de dimensions non-spatiotemporelles (dans l'ISO 19111:2019, «paramétriques»).
Parmi les exemples de couverture, citons les nuages de points, les grilles, les maillages, les réseaux
irréguliers de triangles et les ensembles de polygones. Les couvertures sont les structures de
données courantes dans divers champs d'application, notamment la télédétection, la météorologie, la
cartographie de la profondeur, de l'altitude, du sol et de la végétation. Le présent document définit le
concept de couverture, y compris la relation entre le domaine d'une couverture et sa plage d'attributs
associée. Le présent document définit les caractéristiques du domaine. Les caractéristiques de la plage
d'attributs ne sont pas définies dans le présent document, mais elles sont définies dans des normes de
mise en œuvre spécifiques. Par conséquent, la cible de normalisation du présent document consiste en
des normes de mise en œuvre, et non en des mises en œuvre concrètes.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 19103, Information géographique — Langage de schéma conceptuel
ISO 19107, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19111, Information géographique — Système de références par coordonnées
3 Termes, définitions, termes abrégés et notation
3.1 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1.1
couverture analytique
couverture où la fonction de mise en correspondance du domaine à la plage est donnée par une fonction
mathématique analytique
3.1.2
axe
uplet du nom, de l'abréviation, de la direction et de l'unité de l'axe et
d'autres informations
Note 1 à l'article: Cette définition est établie conformément à l'ISO 19111:2019, Tableau 26 et paragraphe 10.4.
Note 2 à l'article: Dans un système de coordonnées de référence (SCR) contenant plusieurs axes, les noms des
axes doivent être différents par paire.
Note 3 à l'article: L'unité (de mesure) de l'axe définit l'ensemble des valeurs qui peuvent être utilisées comme
coordonnées le long de cet axe. Il peut s'agir de nombres (comme latitude et longitude) ou de chaînes de caractères
générales (comme dans les horodatages ou les identificateurs spéciaux tels que «FL100» dans l'aviation).
3.1.3
cellule
voisinage autour d'une position directe dans une grille de couverture, ne se superposant
à aucun autre voisinage de position directe dans la grille de couverture
Note 1 à l'article: Cellule de couverture est synonyme de cellule de grille.
Note 2 à l'article: Toutes les cellules d'une couverture en grilles établissent ensemble une structure en mosaïque
(c'est-à-dire une couverture complète et sans chevauchement) de l'espace de grille.
3.1.4
couverture continue
couverture qui assigne des valeurs à la fois pour les positions directes et les positions entre les positions
directes
3.1.5
coordonnée
l'une des séquences de mesures désignant la position d'un point
Note 1 à l'article: Dans un système de référence de coordonnées, les coordonnées sont souvent établies par
unités. Certaines coordonnées peuvent utiliser une représentation unitaire, par exemple la date/heure conforme
à l'ISO 8601-1. Lorsque les coordonnées sont un indice (coordonnées ordinales), elles sont sans unité (ce qui peut
éventuellement être représenté par une unité de 1).
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.5, modifiée — La Note 1 à l'article d'origine a été modifiée.]
3.1.6
système de référence de coordonnées
système de coordonnées associé à un objet par un référentiel
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9, modifié — Les Notes 1 et 2 à l'article ont été supprimées.]
3.1.7
système de coordonnées
ensemble de règles mathématiques déterminant la façon dont les coordonnées sont affectées à des
points
Note 1 à l'article: Un système de coordonnées contient une séquence ordonnée d'un ou plusieurs axes. Leurs
noms doivent être différents par paire.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11, modifiée — La Note 1 à l'article a été ajoutée.]
3.1.8
uplet de coordonnées
uplet composé de coordonnées
Note 1 à l'article: Le nombre de coordonnées dans l'uplet de coordonnées est égal à la dimension du système de
coordonnées; l'ordre des coordonnées dans l'uplet de coordonnées est identique à celui des axes du système de
coordonnées.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.13]
3.1.9
couverture
fonction qui assigne des valeurs à partir de sa plage à toute position directe dans son domaine
3.1.10
système de référence de coordonnées de couverture
SRC de couverture
système de référence de coordonnées (SRC) dans lequel toutes les coordonnées dans un domaine de
couverture sont exprimées
Note 1 à l'article: Parfois, le SRC d'une couverture est également appelé le SRC natif de la couverture pour indiquer
qu'il s'agit du SRC auquel toutes les données de localisation de la couverture se réfèrent.
3.1.11
dimension de couverture
nombre de décisions distinctes nécessaires pour décrire une position
directe dans un domaine de couverture
Note 1 à l'article: Cela équivaut au nombre d'axes dans le SRC du domaine de couverture.
Note 2 à l'article: Cette définition est basée sur le terme «dimension des coordonnées», défini dans
l'ISO 19107:2019, 3.17.
3.1.12
géométrie de la couverture
domaine d'une couverture décrite en termes d'objets géométriques
3.1.13
triangulation de Delaunay
réseau de triangles, tel que le cercle passant par les sommets d'un triangle quelconque, ne circonscrit le
sommet d'aucun autre triangle
3.1.14
position directe
position à l'intérieur de l'un des objets géométriques dans une couverture décrite par un
uplet de coordonnées dans le système de référence de coordonnées de la couverture
Note 1 à l'article: Une position directe est décrite par une séquence ordonnée de coordonnées. Le nombre
d'éléments dans une position directe est établi par le nombre d'axes du SRC de couverture.
Note 2 à l'article: Cette définition est conforme à celle de l'ISO 19136-1:2020, 3.1.20.
3.1.15
couverture discrète
couverture qui assigne une valeur uniquement pour les positions directes dans son domaine
Note 1 à l'article: Les couvertures discrètes n'ont de valeur que pour leurs positions directes, alors que les
couvertures continues peuvent être interpolées, ce qui permet de fournir en plus des valeurs entre les positions
directes.
3.1.16
domaine
ensemble d'objets géométriques
Note 1 à l'article: Des exemples de tels objets géométriques sont les points, les lignes, les faces et les solides. Tous
les éléments à l'intérieur d'un (ensemble de) domaine(s) sont d'un seul type donné.
3.1.17
système de référence de coordonnées externe
système de référence de coordonnées dont le référentiel est indépendant de l'objet qu'il localise
Note 1 à l'article: Ce terme est conservé uniquement à des fins de rétrocompatibilité, et n'est ni utilisé ni essentiel
dans la définition de la couverture du présent document.
[SOURCE: ISO 19130-1:2018, 3.25, modifiée — La Note 1 à l'article a été ajoutée.]
3.1.18
évaluation
détermination des valeurs d'une couverture en une position directe à l'intérieur du
domaine de la couverture
3.1.19
entité
abstraction d'un phénomène du monde réel
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.11 modifiée — La Note 1 à l'article a été supprimée.]
3.1.20
attribut d'entité
caractéristique d'une entité
Note 1 à l'article: La valeur associée à une position directe. Également appelé «propriété d'entité» et peut prendre
en charge un attribut, une qualité ou une caractéristique potentiels d'une entité.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.12, modifiée — Les Notes à l'article d'origine et les exemples ont été
supprimés et une nouvelle Note 1 à l'article a été ajoutée.]
3.1.21
fonction
règle qui associe chaque élément d'un domaine («domaine source»
ou «domaine» de la fonction) à un élément unique d'un autre domaine («domaine cible», «domaine
commun» ou «plage» de la fonction)
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.41]
3.1.22
dimension géométrique
plus grand nombre n tel que chaque point d'un ensemble de points peut être
n
associé à un sous-ensemble ayant ce point dans son intérieur et topologiquement isomorphe à 𝔼 ,
n-espace euclidien
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.48 modifiée — Les notes à l'article d'origine ont été supprimées.]
3.1.23
objet géométrique
objet spatial représentant un ensemble géométrique
Note 1 à l'article: Un objet géométrique consiste en une primitive géométrique, une collection de primitives
géométriques ou un complexe géométrique traité comme une entité unique. Un objet géométrique peut être la
représentation spatiale d'un objet entité.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.49]
3.1.24
ensemble géométrique
ensemble de positions directes
Note 1 à l'article: Un ensemble géométrique décrit un objet géométrique unique. Le domaine d'une couverture se
compose d'un ensemble de ces objets géométriques. Dans le cas des nuages de points et des données de grille, où
chaque ensemble géométrique est constitué d'un seul point, le domaine est un ensemble de ces positions directes.
Pour les ensembles géométriques de plus grande dimension, comme les courbes, les surfaces et les solides,
l'ensemble peut être décrit par d'autres moyens que l'énumération, comme la représentation des frontières ou la
géométrie de construction de solides (CSG).
[SOURCE: ISO 19136-1:2020, 3.1.32, modifiée — La note à l'article d'origine a été supprimée et une
nouvelle Note 1 à l'article a été ajoutée.]
3.1.25
géorectifié
corrigé pour ce qui est du déplacement par rapport à la surface de la Terre
Note 1 à l'article: Ce terme est conservé uniquement à des fins de rétrocompatibilité, et n'est pas est essentiel
pour la définition de la couverture du présent document.
[SOURCE: ISO 19115-2:2019, 3.11, modifiée — La Note 1 à l'article a été ajoutée.]
3.1.26
géoréférençable
associé à une information de géopositionnement qui peut être utilisée pour convertir les valeurs
de coordonnées de grille en valeurs de coordonnées référencées dans un système de référence de
coordonnées externe lié à la Terre par un référentiel
Note 1 à l'article: Ce terme est conservé uniquement à des fins de rétrocompatibilité, et n'est pas est essentiel
pour la définition de la couverture du présent document.
[SOURCE: ISO/TS 19163-1:2016, 4.9, modifiée — La Note 1 a été modifiée.]
3.1.27
géoréférencement
géopositionnement d'un objet à l'aide d'un modèle de correspondance permettant de
mettre en correspondance des éléments du domaine de couverture avec des coordonnées au sol
3.1.28
grille
couverture d'une région multidimensionnelle à l'aide de formes quadrilatérales (dans le
cas 2D) ou de leur génération à n dimensions (dans le cas nD) sans chevauchements ni espacements
Note 1 à l'article: Le terme «grille» est historiquement issu d'une vision 2D: dans l'ISO 19123, une grille est un
réseau composé d'un ou de plusieurs ensembles de courbes dans lesquelles les composants de chaque ensemble
forment une intersection avec les composants des autres ensembles. Entre-temps, des grilles nD (y compris 1D)
sont connues et utilisées. Le «recouvrement» d'une région est également connu sous le nom de «structure en
mosaïque» en mathématiques.
Note 2 à l'article: La définition de l'ISO 19123 est équivalente à la définition révisée du présent document.
3.1.29
système de référence de coordonnées de grille
grille CRS
système de référence de coordonnées de couverture en grille
Note 1 à l'article: Cette définition est conforme à celle de l'ISO 19136-2:2015, 4.2.1.
3.1.30
coordonnées de grille
séquence de coordonnées indiquant une position sur une grille
Note 1 à l'article: Cette définition est conforme à celle de l'ISO 19115-2:2019, 3.15.
3.1.31
couverture en grille
couverture dont le domaine est décrit par une grille
3.1.32
point de grille
point d'une grille
3.1.33
système de référence de coordonnées d'image
SRC d'image
système de référence de coordonnées (SRC) d'ingénierie de couverture en grille
Note 1 à l'article: Le SRC d'une image matricielle (sans géoréférencement) est une grille 2D avec des axes
cartésiens; ce cas particulier d'un SRC des indices est couramment appelé «SRC d'image».
3.1.34
système de référence de coordonnées des indices
SRC des indices
système de référence de coordonnées (SRC) de couverture dans lequel tous les axes sont cartésiens
3.1.35
maillage
géométrie avec topologie associée de dimension supérieure à zéro
Note 1 à l'article: La géométrie et la topologie sont définies dans l'ISO 19107. Les courbes, les TIN et les solides sont
des exemples de maillage. Les points (et les nuages de points) sont assimilables à des géométries de dimension
zéro.
3.1.36
pixel
plus petit élément constitutif d'une image numérique auquel des attributs sont affectés
Note 1 à l'article: Un pixel est la plus petite unité d'affichage pour une image visible.
Note 2 à l'article: Ce terme découle de la contraction de l'expression «picture element» (élément d'image).
[SOURCE: ISO 19101-2:2018, 3.28, modifiée — La Note 1 à l'article a été déplacée en Note 2 à l'article et
une nouvelle Note 1 à l'article a été ajoutée.]
3.1.37
nuage de points
groupe de points de données dans l'espace en 3D
Note 1 à l'article: La distance entre les points est généralement non uniforme, donc les trois coordonnées
(cartésiennes ou sphériques) de chaque point doivent être spécifiquement codées.
[SOURCE: ISO/TS 19130-2:2014, 4.51]
3.1.38
couverture de points
couverture dont le domaine se compose de points
3.1.39
couverture de polygones
couverture dont le domaine se compose de polygones
3.1.40
plage
ensemble de valeurs associé par une fonction, la couverture, au domaine d'une
couverture
Note 1 à l'article: Cette définition est cohérente avec la définition plus générique de «gamme» donnée dans
l'ISO 19107.
Note 2 à l'article: Les types et valeurs de plages de couverture correspondent à la notion de types et valeurs
d'attributs d'entité.
3.1.41
matrice
grille rectiligne
Note 1 à l'article: Le terme est également utilisé comme un terme générique imprécis pour les données d'imagerie
et de couverture maillées.
Note 2 à l'article: Historiquement, le terme provient du motif d'affichage des lignes de balayage d'un tube
cathodique.
3.1.42
grille rectifiée
grille qui se définit par une transformation affine entre les coordonnées de la grille et les coordonnées
d'un système de référence de coordonnées externe
Note 1 à l'article: Si le système de référence de coordonnées est rattaché à la Terre par un référentiel, la grille est
dite «géorectifiée».
Note 2 à l'article: Ce terme est conservé uniquement à des fins de rétrocompatibilité, et n'est ni utilisé ni essentiel
dans la définition de la couverture du présent document.
3.1.43
grille référençable
grille avec un système de référence de coordonnées externes dont le type est soit géodésique soit projeté
Note 1 à l'article: Si le système de référence de coordonnées est rattaché à la Terre par un référentiel, la grille est
dite «géoréférençable».
Note 2 à l'article: Ce terme est conservé uniquement à des fins de rétrocompatibilité, et n'est ni utilisé ni essentiel
dans la définition de la couverture du présent document.
3.1.44
solide
ensemble géométrique à trois dimensions spatiales
Note 1 à l'article: Cette définition est conforme à celle de l'ISO 19107.
Note 2 à l'article: Un solide peut avoir d'autres dimensions, comme le temps.
3.1.45
objet spatial
objet permettant de représenter une propriété spatiale d'une entité
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.87]
3.1.46
objet spatio-temporel
objet représentant un ensemble de positions directes dans l'espace et le temps
3.1.47
système de référence de coordonnées temporel
système de référence de coordonnées basé sur un référentiel temporel
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.63]
3.1.48
structure en mosaïque
fractionnement d'un espace en un ensemble de sous-espaces adjacents dont les dimensions sont
identiques à celles de l'espace fractionné
3.1.49
polygone de Thiessen
polygone qui contient un point dans un ensemble de points sur un plan, de manière à inclure toutes les
positions directes qui sont plus proches de ce point que de tout autre point de l’ensemble
3.1.50
réseau irrégulier de triangles
TIN
structure en mosaïque composée de triangles
3.1.51
vecteur
grandeur caractérisée par une direction et une amplitude
Note 1 à l'article: Un segment de droite orienté représente un vecteur si la longueur et la direction de ce segment
sont égales à l'amplitude et à la direction du vecteur. Le terme «données vectorielles» se réfère aux données
...