ISO 19170-1:2021
(Main)Geographic information — Discrete Global Grid Systems Specifications — Part 1: Core Reference System and Operations, and Equal Area Earth Reference System
Geographic information — Discrete Global Grid Systems Specifications — Part 1: Core Reference System and Operations, and Equal Area Earth Reference System
This document supports the definition of: — A Discrete Global Grid Systems (DGGS) core comprising: — an RS using zonal identifiers with structured geometry, and — functions providing import, export and topological query, — Common spatio-temporal classes for geometry, topology, RS using zonal identifiers, zonal identifiers and zones, based on ISO 19111 CRS. The spatio-temporal scope is constrained to: — spatial elements that are invariant through all time, and — temporal elements that are invariant across all space. — Equal-Area Earth Reference Systems (EAERSs) for Equal-Area Earth DGGS.
Information géographique — Spécifications des Systèmes de Grilles Globales Discrètes (DGGS) — Partie 1: Système de références et opérations de base, et système de référence terrestre à surface équivalente
Le présent document prend en charge la définition des éléments suivants: — des systèmes de grilles globales discrètes de base (DGSS), comprenant: — un RS utilisant des identificateurs zonaux avec une géométrie structurée; et — des fonctions permettant l'importation, l'exportation et la requête topologique; — des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie, les identificateurs zonaux à géométrie structurée, les identificateurs zonaux et les zones, se basant sur le CRS de l'ISO 19111. La portée spatio-temporelle est limitée: — aux éléments spatiaux qui sont invariants à travers le temps; et — aux éléments temporels qui sont invariants à travers l'espace; — aux systèmes de référence terrestre à surface équivalente (EAERS, Equal Area Earth Reference System) pour un DGGS terrestre à surface équivalente.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19170-1
First edition
2021-05
Geographic information — Discrete
Global Grid Systems Specifications —
Part 1:
Core Reference System and
Operations, and Equal Area Earth
Reference System
Information géographique — Spécifications des Systèmes de Grilles
Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1: Système de références et opérations de base, et système de
référence terrestre à surface équivalente
Reference number
ISO 19170-1:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 19170-1:2021(E)
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ISO 19170-1:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Conventions .10
4.1 Abbreviated terms .10
4.2 Uniform Resource Identifiers .10
4.3 Unified Modelling Language notation .11
4.4 Naming conventions .11
4.5 Attribute and association role status .11
5 DGGS specification overview .12
5.1 Package overview .12
6 Common Spatio-temporal Classes package .14
6.1 Common Spatio-temporal Classes overview .14
6.2 Temporal and Zonal Geometry package .15
6.2.1 Temporal Geometry and Topology module .15
6.2.2 Zonal Geometry and Topology module .21
6.3 Temporal and Zonal RS using Identifiers package .25
6.3.1 Spatial Location module .25
6.3.2 Temporal RS using Identifiers module.26
6.3.3 Zonal RS using Identifiers module .29
7 DGGS Core package .36
7.1 DGGS Core package conformance classes .36
7.2 Core RS using Zonal Identifiers with Structured Geometry module .37
7.2.1 Core RS data model and base CRS .37
7.2.2 Defining tables .39
7.2.3 Global domain .44
7.2.4 Cells and zones .44
7.2.5 Discrete global grid and its sequence .45
7.3 DGGS Core functions .45
7.3.1 Core Quantization Functions module .45
7.3.2 Defining tables .47
7.3.3 Core Topological Query Functions module .50
7.3.4 Defining tables .55
7.3.5 Core Interoperation Functions module .57
8 Equal-Area Earth DGGS .64
8.1 Equal-Area Earth DGGS package.64
8.1.1 Equal-Area Earth RS module .64
8.1.2 Defining tables .67
8.1.3 Global domain .70
8.1.4 Equal-Area Tessellation module .70
8.1.5 Equal-Area Cell module .74
Annex A (normative) Abstract test suite .80
Annex B (informative) Equal area DGGS theory.91
Annex C (informative) Background to DGGSs .96
Annex D (informative) Temporal geometry, topology, and temporal referencing by named
periods: context for modelling.101
Bibliography .103
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ISO 19170-1:2021(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 (see 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 (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation 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.
A list of all parts in the ISO 19170 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.
iv © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
Introduction
DGGSs (Discrete Global Grid Systems) provide a new way to organize, store and analyse spatio-temporal
data. This document contains a normative definition for DGGS and informative annexes. Annex B
discusses the theoretical basis for Equal-Area Earth DGGS, and Annex C discusses DGGS’s historical
background. At the heart of DGGS is a new Reference System (RS). Spatial and temporal RSs described
elsewhere by ISO/TC 211 and the OGC (Open Geospatial Consortium) fall into two types:
1) Referencing by coordinates (ISO 19111), and
2) Referencing by identifiers (geographic in ISO 19112 and ordinal era in ISO 19108).
In spatial referencing by identifiers, the only required geometry is an extent, which can be expressed
as a simple bounding box. Formal geometry need not be defined and sometimes follows societal whim.
Similarly, in ordinal temporal RSs, the topology of the ordinal eras are known, but the start and finish
times are often only an estimation and are not required by the data model. DGGSs introduce a third
type: referencing by identifiers with structured geometry, illustrated in Figure 1.
Figure 1 — Referencing by identifiers with structured geometry
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ISO 19170-1:2021(E)
A single parent global geometry is chosen to define the dimensionality and orientation of the region of
space-time occupied by the DGGS: it's global world. The structure for the DGGS geometry is provided
by a strictly controlled process of recursive tessellation of the parent geometry that creates the DGGS
RS's units of geometry. The region occupied by each unit of geometry is called a zone. Each zone is
given a unique name, called a zonal identifier. Each zonal identifier is associated with a representative
spatio-temporal position in a base CRS (Coordinate Reference System) defined by a datum for the
DGGS’s global world. Best practice is for a zonal identifier to be an encoding of both its position and its
topology. Referencing by identifiers with structured geometry gives rise to RSs using zonal identifiers
with structured geometry. Geographic information is inherently four-dimensional and includes time.
So, a unified spatio-temporal data model for coordinate systems, geometry, topology, identifiers and
RSs using identifiers is a pre-requisite for spatio-temporal DGGSs.
The approach taken in this document to specifying spatio-temporal data classes is to apply the spatio-
temporal data model pattern in ISO 19111 to spatial data classes in both ISO 19107 and ISO 19112 to
produce their spatio-temporal equivalents. The set of common spatio-temporal classes for geometry,
topology, identifiers and RSs using identifiers specified in this document are therefore consistent with
spatio-temporal CRS and coordinate systems in ISO 19111. Like ISO 19111, the temporal data model in
this document does not reference ISO 19108. The similarities and differences are described in Annex D.
In this document the spatio-temporal scope is constrained to spatial classes that are invariant through
all time, and to temporal classes that are invariant throughout space. While this approach excludes
certain spatio-temporal situations, it is flexible enough for a very large body of social and environmental
modelling. Oceanic, climate and weather modelling often need geometries with a constant mass of
gaseous fluid under changing pressure and temperature. These models can be run outside a DGGS.
However, the results coming from these environmental models can be stored in a DGGS for efficient
later use with other data.
This document specifies data models for a consistent set of common spatio-temporal classes, a DGGS
core built on the common spatio-temporal classes, and a DGGS EAERS (Equal-Area Earth RS). The
Common Spatio-temporal Classes, DGGS Core, and Equal-Area Earth DGGS packages each have their
own conformance classes with their associated specifications and requirements.
The DGGS Core package comprises an RS and functions for quantization, topological query and
interoperability.
The DGGS Core RS is an RS using zonal identifiers with structured geometry located in its real world by
coordinates in a base CRS. The DGGS Core RS is designed to support:
— temporal, surface, volumetric and spatio-temporal DGGS,
— DGGSs with different grid constraints,
— DGGSs with different refinement strategies, and
— DGGSs referencing either the Earth or other celestial bodies.
The RS in Equal-Area Earth DGGSs is a specialization of the DGGS Core RS. It describes an RS, comprising:
— a base unit polyhedron,
— a discrete hierarchical sequence of global grids,
— global grids with equal-area zones each with a unique identifier, and
— located in a geodetic CRS, that is typically also a geographic CRS.
This document does not prescribe any specific Earth surface model, base polyhedron or class of
polyhedra, but is intended to allow for a range of options that produce DGGSs with compatible and
interoperable functional characteristics.
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ISO 19170-1:2021(E)
Future additions to the ISO 19170 series are intended to cover:
— Part 2: Three-dimensional and equal-volume Earth RS.
— Part 3: Spatio-temporal Earth RS.
— Part 4: Axis-aligned RS with all zone edges parallel to the base CRS’s axes.
— Specification for a DGGS-API to formalize client-server, and server-server operations, both between
DGGSs and between DGGSs and non-DGGS architectures.
— Creation of a register system for DGGS definitions analogous to the register for CRSs.
[52], [54]
— Additions to other specifications, such as for OWS architectures, spatial features and data
formats to support DGGS data structures.
This document was prepared in close collaboration with the Open Geospatial consortium (OGC).
In accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2, 2018, Rules for the structure and drafting of
International Standards, in International Standards the decimal sign is a comma on the line. However,
the General Conference on Weights and Measures (Conférence Générale des Poids et Mesures) at its
meeting in 2003 passed unanimously the following resolution: “The decimal marker shall be either a
point on the line or a comma on the line.” In practice, the choice between these alternatives depends
on customary use in the language concerned. In the technical areas of geodesy and geographic
information it is customary for the decimal point always to be used, for all languages. That practice is
used throughout this document.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19170-1:2021(E)
Geographic information — Discrete Global Grid Systems
Specifications —
Part 1:
Core Reference System and Operations, and Equal Area
Earth Reference System
1 Scope
This document supports the definition of:
— A Discrete Global Grid Systems (DGGS) core comprising:
— an RS using zonal identifiers with structured geometry, and
— functions providing import, export and topological query,
— Common spatio-temporal classes for geometry, topology, RS using zonal identifiers, zonal identifiers
and zones, based on ISO 19111 CRS. The spatio-temporal scope is constrained to:
— spatial elements that are invariant through all time, and
— temporal elements that are invariant across all space.
— Equal-Area Earth Reference Systems (EAERSs) for Equal-Area Earth DGGS.
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 19107:2019, Geographic information — Spatial schema
ISO 19111:2019, Geographic information — Referencing by coordinates
ISO 19112:2019, Geographic information — Spatial referencing by geographic identifiers
ISO 19115-1:2014, Geographic information — Metadata — Part 1: Fundamentals
ISO 19156:2011, Geographic information — Observations and measurements
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org
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ISO 19170-1:2021(E)
3.1
boundary
set that represents the limit of an entity
Note 1 to entry: Boundary is most commonly used in the context of geometry, where the set is a collection of
points or a collection of objects that represent those points. In other arenas, the term is used metaphorically to
describe the transition between an entity and the rest of its domain of discourse.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.6]
3.2
cell
spatial, spatio-temporal or temporal unit of geometry with dimensionality greater than 0,
associated with a zone (3.52)
Note 1 to entry: All cells within a DGGS (3.13) share the dimensionality of the DGGS's parent global geometry.
DGGSs with dimensionality of 0 are not supported.
Note 2 to entry: Cells are the unit of geometry in a DGGS, and the geometry of the region of space-time occupied
by a zone is a cell.
Note 3 to entry: While the terms cell and zone are often used interchangeably, "zone" is the strictly preferred
term. Cell is entirely appropriate when specifically discussing a zone's geometry or topology.
3.3
cell refinement
process of subdividing parent cells (3.33) into descendant child cells (3.4) using a specified
refinement ratio (3.38) and suite of refinement strategies
Note 1 to entry: Iterative application of cell refinements creates a hierarchy (3.26) of descendant discrete global
grids (3.12).
Note 2 to entry: Cell refinement methods may result in child cells (3.4) that each have a single parent or that have
multiple parents.
3.4
child cell
child
immediate descendant of a parent cell (3.33)
Note 1 to entry: Child cells are either within a single parent cell or overlapped by multiple parent cells
3.5
class
description of a set of objects that share the same attributes, operations, methods, relationships, and
semantics
Note 1 to entry: A class may use a set of interfaces to specify collections of operations it provides to its
environment. The term was first used in this way in the general theory of object-oriented programming, and
later adopted for use in this same sense in UML.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.7, modified — Note 1 to entry has been added from ISO 19117:2012, 4.2]
3.6
compound coordinate reference system
compound CRS
coordinate reference system (3.7) using at least two independent coordinate reference systems
Note 1 to entry: Coordinate reference systems are independent of each other if coordinate values (3.49) in one
cannot be converted or transformed into coordinate values in the other.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.3]
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ISO 19170-1:2021(E)
3.7
coordinate reference system
CRS
coordinate system (3.8) that is related to an object by a datum (3.10)
Note 1 to entry: Geodetic and vertical datums are referred to as reference frames.
Note 2 to entry: For geodetic and vertical datums, the object is the Earth. In planetary applications, geodetic and
vertical reference frames may be applied to other celestial bodies.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9]
3.8
coordinate system
set of mathematical rules for specifying how coordinates are to be assigned to points
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11]
3.9
data type
specification of a value (3.49) domain with operations allowed on values in this domain
EXAMPLE Integer, Real, Boolean, String and Date (conversion of a date into a series of codes).
Note 1 to entry: Data types include primitive predefined types and user-definable types. All instances of a data
type lack identity.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.14, modified — EXAMPLE and Note 1 to entry have been added from
ISO 19156:2011, 4.3]
3.10
datum
reference frame
parameter or set of parameters that realize the position of the origin, the scale, and the orientation of a
coordinate system (3.8)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.15]
3.11
datum ensemble
group of multiple realizations of the same terrestrial or vertical reference system that, for approximate
spatial referencing purposes, are not significantly different
EXAMPLE “WGS 84” as an undifferentiated group of realizations including WGS 84 (TRANSIT), WGS 84
(G730), WGS 84 (G873), WGS 84 (G1150), WGS 84 (G1674) and WGS 84 (G1762). At the surface of the Earth these
have changed on average by 0.7 m between the TRANSIT and G730 realizations, a further 0.2 m between G730
and G873, 0.06 m between G873 and G1150, 0.2 m between G1150 and G1674 and 0.02 m between G1674 and
G1762).
Note 1 to entry: Datasets referenced to the different realizations within a datum ensemble may be merged
without coordinate transformation.
Note 2 to entry: ‘Approximate’ is for users to define but typically is in the order of under 1 decimetre but may be
up to 2 metres.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.16]
© ISO 2021 – All rights reserved 3
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ISO 19170-1:2021(E)
3.12
discrete global grid
set of cells (3.2) at the same refinement level (3.37) that uniquely and completely cover a globe
(3.24)
Note 1 to entry: The set of cell zonal identifiers (3.50) comprising a discrete global grid form a single Zone (3.51)
Class (3.5) with its associated refinement level (3.37).
Note 2 to entry: The configuration of the set of cells comprising a discrete global grid satisfy at least one grid
(3.25) constraint in the DGG_GridConstraint codelist.
3.13
discrete global grid system
DGGS
integrated system comprising a hierarchy (3.26) of discrete global grids (3.12), spatio-temporal
referencing (3.42) by zonal identifiers (3.50) and functions for quantization (3.36), zonal query (3.51),
and interoperability (3.28)
3.14
duration
non-negative quantity of time equal to the difference between the final and initial instants (3.29) of a
time interval (3.30)
Note 1 to entry: The duration is one of the base quantities in the International System of Quantities (ISQ) on
which the International System of Units (SI) is based. The term “time” instead of “duration” is often used in this
context and also for an infinitesimal duration.
Note 2 to entry: For the term “duration”, expressions such as “time” or “time interval” are often used, but the
term “time” is not recommended in this sense and the term “time interval” is deprecated in this sense to avoid
confusion with the concept of “time interval”.
Note 3 to entry: The exact duration of a time scale unit depends on the time scale used. For example, the durations
of a year, month, week, day, hour or minute, may depend on when they occur [in a Gregorian calendar, a calendar
month can have a duration of 28, 29, 30, or 31 days; in a 24-hour clock, a clock minute can have a duration of 59,
60, or 61 seconds, etc.]. Therefore, the exact duration can only be evaluated if the exact duration of each is known.
Note 4 to entry: This definition is closely related to NOTE 1 of the terminological entry “duration” in
IEC 60050-113:2011, 113–01–13.
[SOURCE: ISO 8601-1:2019, 3.1.1.8]
3.15
dynamic coordinate reference system
dynamic CRS
coordinate reference system (3.7) that has a dynamic reference frame (3.16)
Note 1 to entry: Coordinates of points on or near the crust of the Earth that are referenced to a dynamic
coordinate reference system may change with time, usually due to crustal deformations such as tectonic motion
and glacial isostatic adjustment.
Note 2 to entry: Metadata for a dataset referenced to a dynamic coordinate reference system should include
coordinate epoch information.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.19]
3.16
dynamic reference frame
dynamic datum
reference frame (3.10) in which the defining parameters include time evolution
Note 1 to entry: The defining parameters that have time evolution are usually a coordinate set.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.20]
4 © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
3.17
error budget
statement of or methodology for describing the nature and magnitude of the errors which
affect the results of a calculation
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.35, modified — Note 1 to entry has been removed.]
3.18
feature
abstraction of real-world phenomena
Note 1 to entry: A feature can occur as a type or an instance. In this document, feature instance is meant unless
otherwise specified.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.11, modified — Note 1 to entry has been added from ISO 19156:2011,
4.6, and modified.]
3.19
feature type
class (3.5) of features (3.18) having common characteristics
[SOURCE: ISO 19156:2011, 4.7]
3.20
geodetic coordinate reference system
geodetic CRS
three-dimensional coordinate reference system (3.7) based on a geodetic reference frame and having
either a three-dimensional Cartesian or a spherical coordinate system (3.8)
Note 1 to entry: In this document a coordinate reference sy
...
2021-04-28
ISO/TC 211
Date : 2021-04
ISO 19170-1:2021 (F)
ISO/TC 211
Secrétariat : SIS
Information géographique — Spécifications des Systèmes de Grilles Globales Discrètes
(DGGS) — Partie 1 : Système de références et opérations de base, et système de référence
terrestre à surface équivalente
Geographic information — Discrete Global Grid Systems Specifications — Part 1: Core Reference System
and Operations, and Equal-Area Earth Reference System
ICS : 35.240.70
Type du document: Norme internationale
Sous-type du document:
Stade du document: (60) Publication
Langue du document: F
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Type du document: Norme internationale
Sous-type du document:
Stade du document: (60) Publication
Langue du document: F
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ISO 19170-1:2021(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos . v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conventions . 13
4.1 Abréviations . 13
4.2 Identificateurs de ressources uniformes . 14
4.3 Notation de langage de modélisation unifié . 14
4.4 Conventions de dénomination . 15
4.5 Statut des attributs et rôles d'association . 15
5 Vue d'ensemble des spécifications du DGGS . 16
5.1 Vue d'ensemble des paquetages . 16
6 Paquetage des classes spatio-temporelles communes . 19
6.1 Vue d'ensemble des classes spatio-temporelles communes . 19
6.2 Paquetage de géométrie zonale et temporelle . 19
6.2.1 Module de géométrie et de topologie temporelles . 19
6.2.2 Module de géométrie et de topologie zonales . 28
6.3 Paquetage du RS utilisant des identificateurs zonaux et temporels . 32
6.3.1 Module du lieu spatial . 32
6.3.2 Module de RS temporel utilisant des identificateurs . 33
6.3.3 Module de RS zonal utilisant des identificateurs . 37
7 Paquetage du DGGS de base . 47
7.1 Classes de conformité du paquetage du DGGS de base . 47
7.2 Module de RS de base utilisant des identificateurs zonaux à géométrie structurée . 48
7.2.1 Modèle de données RS de base et CRS de base . 48
7.2.2 Tableaux de définition . 50
7.2.3 Domaine global . 55
7.2.4 Cellules et zones . 56
7.2.5 Grille globale discrète et sa séquence . 57
7.3 Fonctions du DGGS de base . 58
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 19170-1:2021(F)
7.3.1 Module de fonctions de quantification de base . 58
7.3.2 Tableaux de définition . 60
7.3.3 Module de fonctions de requête topologique de base . 64
7.3.4 Tableaux de définition . 70
7.3.5 Module de fonctions d'interopérabilité de base . 73
8 DGGS terrestre à surface équivalente . 82
8.1 Paquetage DGGS terrestre à surface équivalente . 82
8.1.1 Module de RS terrestre à surface équivalente . 82
8.1.2 Tableaux de définition . 86
8.1.3 Domaine global . 88
8.1.4 Module de tessellation à surface équivalente . 89
8.1.5 Module de cellule à surface équivalente . 95
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits . 102
Annexe B (informative) Théorie du DGGS à surface équivalente . 114
Annexe C (informative) Contexte des DGGS . 120
Annexe D (informative) Géométrie temporelle, topologie et référencement temporel par périodes
nommées : contexte de modélisation . 126
Bibliographie . 128
Avant-propos. vi
Introduction . vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Conventions . 12
4.1 Abréviations . 12
4.2 Identificateurs de ressources uniformes . 13
4.3 Notation de langage de modélisation unifié . 13
4.4 Conventions de dénomination . 14
4.5 Statut des attributs et rôles d'association . 14
5 Vue d'ensemble des spécifications du DGGS . 15
5.1 Vue d'ensemble des paquetages . 15
6 Paquetage des classes spatio-temporelles communes . 19
6.1 Vue d'ensemble des classes spatio-temporelles communes . 19
6.2 Paquetage de géométrie zonale et temporelle . 20
6.2.1 Module de géométrie et de topologie temporelles . 20
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
6.2.2 Module de géométrie et de topologie zonales . 31
6.3 Paquetage du RS utilisant des identificateurs zonaux et temporels . 39
6.3.1 Module du lieu spatial . 39
6.3.2 Module de RS temporel utilisant des identificateurs . 40
6.3.3 Module de RS zonal utilisant des identificateurs . 46
7 Paquetage du DGGS de base . 56
7.1 Classes de conformité du paquetage du DGGS de base . 56
7.2 Module de RS de base utilisant des identificateurs zonaux à géométrie structurée . 57
7.2.1 Modèle de données RS de base et CRS de base . 57
7.2.2 Tableaux de définition . 60
7.2.3 Domaine global . 66
7.2.4 Cellules et zones . 67
7.2.5 Grille globale discrète et sa séquence . 68
7.3 Fonctions du DGGS de base . 69
7.3.1 Module de fonctions de quantification de base . 69
7.3.2 Tableaux de définition . 71
7.3.3 Module de fonctions de requête topologique de base . 75
7.3.4 Tableaux de définition . 82
7.3.5 Module de fonctions d'interopérabilité de base . 85
8 DGGS terrestre à surface équivalente . 95
8.1 Paquetage DGGS terrestre à surface équivalente . 95
8.1.1 Module de RS terrestre à surface équivalente . 95
8.1.2 Tableaux de définition . 103
8.1.3 Domaine global . 105
8.1.4 Module de tessellation à surface équivalente . 106
8.1.5 Module de cellule à surface équivalente . 113
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits . 121
Annexe B (informative) Théorie du DGGS à surface équivalente . 132
Annexe C (informative) Contexte des DGGS . 139
Annexe D (informative) Géométrie temporelle, topologie et référencement temporel par périodes
nommées: contexte de modélisation . 147
Bibliographie . 149
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
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ISO 19170-1:2021(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 (IEC) en ce qui concerne la normalisation
électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration
du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l'intentionl’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'Organisationl’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant : www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 211, Information
géographique/Géomatique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19170 se trouve sur le site web de l'ISOl’ISO.
Il convient que l'utilisateurl’utilisateur adresse tout retour d'informationd’information ou toute question
concernant le présent document à l'organismel’organisme national de normalisation de son pays. Une liste
exhaustive desdits organismes se trouve à l'adressel’adresse www.iso.org/fr/members.html.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Introduction
Les systèmes de grilles globales discrètes (DGGS, Discrete Global Grid System) proposent une nouvelle
manière d'organiser, de stocker et d'analyser des données spatio-temporelles. Le présent document
contient une définition normative du DGGS et des annexes informatives. L'Annexe B traite de la base
théorique du DGGS terrestre à surface équivalente et l'Annexe C du contexte historique du DGGS. Un
système de référence (RS, Reference System) a été incorporé au cœur du DGGS. Les RS spatiaux et
temporels décrits en d'autres points par l'ISO/TC 211 et le consortium géospatial ouvert (OGC, Open
Geospatial Consortium) se divisent en deux catégories :
1) les systèmes de références par coordonnées (ISO 19111) et ;
2) les systèmes de références par identificateurs (géographiques dans l'ISO 19112 et d'ère ordinale dans
l'ISO 19108).
Dans les systèmes de références spatiales par indicateurs, la seule géométrie requise est une étendue,
laquelle peut être exprimée comme une simple boîte englobante. La géométrie formelle ne nécessite pas
d'être définie et suit parfois les envies de la société. De la même manière, dans les RS temporels ordinaux, la
topologie des ères ordinales est connue mais les heures de début et de fin ne sont souvent qu'une
estimation et elles ne sont pas exigées par le modèle de données. Les DGGS ajoutent une troisième
catégorie : il s'agit d'un système de références par identificateurs à géométrie structurée, comme
représenté à la Figure 1.
© ISO 2021 – Tous droits réservés vii
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
viii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Figure 1 — Systèmes de références par identificateurs à géométrie structurée
© ISO 2021 – Tous droits réservés ix
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
Une géométrie globale parent unique est choisie pour définir les dimensions et l'orientation de la région de
l'espace-temps occupée par le DGGS : son monde global. La structure de la géométrie du DGGS est fournie
par un processus soigneusement contrôlé de tessellation récursive de la géométrie parent créant les unités
de géométrie du RS du DGGS. La région occupée par chaque unité géométrique est appelée une zone.
Chaque zone reçoit un nom unique, appelé identificateur zonal. Chaque identificateur zonal est associé à
une position spatio-temporelle représentative dans un système de référence de coordonnées (CRS) de base
défini par un référentiel pour le monde global du DGGS. La meilleure pratique consiste à créer
l'identificateur zonal en codant à la fois sa position et sa topologie. Le référencement par identificateurs à
géométrie structurée donne lieu à des RS utilisant des identificateurs zonaux à géométrie structurée.
L'information géographique est intrinsèquement quadridimensionnelle et comprend le temps. Ainsi,
l'unification du modèle de données spatio-temporelles pour les systèmes de coordonnées, la géométrie, la
topologie, les identificateurs et les RS utilisant les identificateurs est une condition préalable à la création
de DGGS spatio-temporels.
x © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
L'approche adoptée dans le présent document afin de spécifier les classes de données spatio-temporelles
vise à appliquer le modèle de données spatio-temporelles mentionné dans l'ISO 19111 aux classes de
données spatio-temporelles de l'ISO 19107 et de l'ISO 19112 en vue de produire leurs équivalents spatio-
temporels. L'ensemble des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie, les
identificateurs et les RS utilisant des identificateurs spécifiés dans le présent document sont donc
cohérents avec le CRS spatio-temporel et les systèmes de coordonnées de l'ISO 19111. Comme dans
l'ISO 19111, le modèle de données temporelles du présent document ne fait pas référence à l'ISO 19108.
Les similarités et les différences sont décrites à l'Annexe D.
Dans le présent document, la portée spatio-temporelle est limitée aux classes spatiales qui sont invariantes
à travers le temps et aux classes temporelles qui sont invariantes à travers l'espace. Cette approche exclut
certaines situations spatio-temporelles, mais elle est assez souple pour un corpus très vaste de
modélisations sociales et environnementales. Des modélisations océaniques, climatiques et
météorologiques nécessitent parfois des géométries d'une masse constante de fluides gazeux soumis à des
variations de pression et de température. Ces modèles peuvent fonctionner hors du DGGS. Toutefois, les
résultats de ces modèles environnementaux peuvent être enregistrés dans un DGGS pour être utilisés
efficacement avec d'autres données.
Le présent document spécifie des modèles de données pour un ensemble cohérent de classes spatio--
temporelles communes, un DGGS de base (Core) construit sur les classes spatio-temporelles communes et
un modèle de données pour les DGGS avec système de référence terrestre à surface équivalente (EAERS,
Equal-Area Earth RS). Les classes spatio-temporelles communes, le DGGS de base et les paquetages DGGS
terrestres à surface équivalente présentent chacun leurs propres classes de conformité, avec les
spécifications et les exigences correspondantes.
Le paquetage DGGS de base comprend un RS et des fonctions de quantification, de requête topologique et
d'interopérabilité.
Le RS du DGGS de base est un système de référence qui utilise des identificateurs zonaux à géométrie
structurée, localisés dans son monde réel par les coordonnées d'un système de référence de coordonnées
(CRS, Coordinate Reference System) de base. Le RS du DGGS de base est conçu pour prendre en charge :
— des DGGS temporels, de surface, volumétriques et spatio-temporels ;
— des DGGS ayant des contraintes de grilles différentes ;
— des DGGS ayant des stratégies de raffinement différentes et ;
— des DGGS concernant la Terre ou d'autres corps célestes.
Le RS dans les DGGS terrestres à surface équivalente est une spécialisation du RS de base du DGGS. Il décrit
un RS comprenant :
— un polyèdre de base ;
— une séquence hiérarchique discrète de grilles globales ;
— des grilles globales avec des zones de surface équivalente, chacune avec un identificateur unique et ;
— situé dans un CRS géodésique qui est en général également un CRS géographique.
© ISO 2021 – Tous droits réservés xi
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ISO 19170-1:2021(F)
Le présent document n'énonce aucune prescription concernant un modèle de surface terrestre spécifique,
un polyèdre ou une classe de polyèdres de base, mais vise à admettre diverses options permettant de
produire des DGGS ayant des caractéristiques fonctionnelles compatibles et interopérables.
Des ajouts prévus dans la série ISO 19170 sont destinés à couvrir :
— Partie 2 : Système de référence à volume équivalent à trois dimensions ;
— Partie 3 : Système de référence terrestre spatio-temporel ;
— Partie 4 : Système de référence aligné sur les axes où toutes les zones ont des arêtes parallèles aux axes
du CRS de base ;
— Spécification d'une API DGGS pour formaliser les opérations client-serveur et serveur-serveur, à la fois
pour les DGGS entre eux et entre des DGGS et des architectures non DGGS ;
— Création d'un système de registre pour les définitions du DGGS, analogue au registre des CRS ;
[[ 52], [54]
— Ajouts aux autres spécifications, par exemple les normes pour les architectures OWS , , pour les
entités spatiales et les formats de données afin de supporter les structures de données DGGS.
Le présent document a été préparé en collaboration étroite avec l'OGC (Open Geospatial consortium).
Conformément aux Directives ISO/IEC, Partie 2, 2018, Règles de structure et de rédaction des normes
internationales, le signe décimal est une virgule sur la ligne. Cependant, la Conférence générale des poids et
mesures réunie en 2003 a adopté à l'unanimité la résolution suivante : « : «Le séparateur décimal doit être
soit un point soit une virgule sur la ligne. ».» En pratique, le choix entre ces alternatives dépend de l'usage
coutumier dans la langue concernée. Dans les domaines techniques de la géodésie et de l'information
géographique, il est d'usage d'utiliser toujours le point décimal pour toutes les langues. Cette pratique est
utilisée tout au long du présent document.
xii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 19170-1:2021(F)
Information géographique — Spécifications des Systèmes de Grilles
Globales Discrètes (DGGS) — Partie 1 : Système de références et
opérations de base, et système de référence terrestre à surface
équivalente
1 Domaine d'application
Le présent document prend en charge la définition des éléments suivants :
— des systèmes de grilles globales discrètes de base (DGSS), comprenant :
— un RS utilisant des identificateurs zonaux avec une géométrie structurée ; et
— des fonctions permettant l'importation, l'exportation et la requête topologique ;
— des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie, les identificateurs zonaux à
géométrie structurée, les identificateurs zonaux et les zones, se basant sur le CRS de l'ISO 19111. La
portée spatio-temporelle est limitée :
— aux éléments spatiaux qui sont invariants à travers le temps ; et
— aux éléments temporels qui sont invariants à travers l'espace ;
— aux systèmes de référence terrestre à surface équivalente (EAERS, Equal Area Earth Reference System)
pour un DGGS terrestre à surface équivalente.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
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 19107:2019, Info
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19170-1
Première édition
2021-05
Information géographique —
Spécifications des Systèmes de Grilles
Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1:
Système de références et opérations
de base, et système de référence
terrestre à surface équivalente
Geographic information — Discrete Global Grid Systems
Specifications —
Part 1: Core Reference System and Operations, and Equal Area Earth
Reference System
Numéro de référence
ISO 19170-1:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 19170-1:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
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.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conventions .10
4.1 Abréviations .10
4.2 Identificateurs de ressources uniformes .11
4.3 Notation de langage de modélisation unifié .11
4.4 Conventions de dénomination .11
4.5 Statut des attributs et rôles d'association .12
5 Vue d'ensemble des spécifications du DGGS .12
5.1 Vue d'ensemble des paquetages .12
6 Paquetage des classes spatio-temporelles communes .15
6.1 Vue d'ensemble des classes spatio-temporelles communes .15
6.2 Paquetage de géométrie zonale et temporelle .16
6.2.1 Module de géométrie et de topologie temporelles .16
6.2.2 Module de géométrie et de topologie zonales .23
6.3 Paquetage du RS utilisant des identificateurs zonaux et temporels .26
6.3.1 Module du lieu spatial .26
6.3.2 Module de RS temporel utilisant des identificateurs .27
6.3.3 Module de RS zonal utilisant des identificateurs .30
7 Paquetage du DGGS de base .38
7.1 Classes de conformité du paquetage du DGGS de base .38
7.2 Module de RS de base utilisant des identificateurs zonaux à géométrie structurée .38
7.2.1 Modèle de données RS de base et CRS de base .38
7.2.2 Tableaux de définition .40
7.2.3 Domaine global.45
7.2.4 Cellules et zones .45
7.2.5 Grille globale discrète et sa séquence .46
7.3 Fonctions du DGGS de base .46
7.3.1 Module de fonctions de quantification de base .46
7.3.2 Tableaux de définition .48
7.3.3 Module de fonctions de requête topologique de base .51
7.3.4 Tableaux de définition .56
7.3.5 Module de fonctions d'interopérabilité de base .58
8 DGGS terrestre à surface équivalente .65
8.1 Paquetage DGGS terrestre à surface équivalente .65
8.1.1 Module de RS terrestre à surface équivalente .65
8.1.2 Tableaux de définition .68
8.1.3 Domaine global.71
8.1.4 Module de tessellation à surface équivalente .71
8.1.5 Module de cellule à surface équivalente .75
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits .82
Annexe B (informative) Théorie du DGGS à surface équivalente .93
Annexe C (informative) Contexte des DGGS .99
Annexe D (informative) Géométrie temporelle, topologie et référencement temporel par
périodes nommées: contexte de modélisation .104
Bibliographie .106
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19170-1:2021(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la 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.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19170 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.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Introduction
Les systèmes de grilles globales discrètes (DGGS, Discrete Global Grid System) proposent une nouvelle
manière d'organiser, de stocker et d'analyser des données spatio-temporelles. Le présent document
contient une définition normative du DGGS et des annexes informatives. L'Annexe B traite de la base
théorique du DGGS terrestre à surface équivalente et l'Annexe C du contexte historique du DGGS. Un
système de référence (RS, Reference System) a été incorporé au cœur du DGGS. Les RS spatiaux et
temporels décrits en d'autres points par l'ISO/TC 211 et le consortium géospatial ouvert (OGC, Open
Geospatial Consortium) se divisent en deux catégories:
1) les systèmes de références par coordonnées (ISO 19111) et;
2) les systèmes de références par identificateurs (géographiques dans l'ISO 19112 et d'ère ordinale
dans l'ISO 19108).
Dans les systèmes de références spatiales par indicateurs, la seule géométrie requise est une étendue,
laquelle peut être exprimée comme une simple boîte englobante. La géométrie formelle ne nécessite
pas d'être définie et suit parfois les envies de la société. De la même manière, dans les RS temporels
ordinaux, la topologie des ères ordinales est connue mais les heures de début et de fin ne sont souvent
qu'une estimation et elles ne sont pas exigées par le modèle de données. Les DGGS ajoutent une
troisième catégorie: il s'agit d'un système de références par identificateurs à géométrie structurée,
comme représenté à la Figure 1.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
Figure 1 — Systèmes de références par identificateurs à géométrie structurée
Une géométrie globale parent unique est choisie pour définir les dimensions et l'orientation de la région
de l'espace-temps occupée par le DGGS: son monde global. La structure de la géométrie du DGGS est
fournie par un processus soigneusement contrôlé de tessellation récursive de la géométrie parent
créant les unités de géométrie du RS du DGGS. La région occupée par chaque unité géométrique est
appelée une zone. Chaque zone reçoit un nom unique, appelé identificateur zonal. Chaque identificateur
zonal est associé à une position spatio-temporelle représentative dans un système de référence de
coordonnées (CRS) de base défini par un référentiel pour le monde global du DGGS. La meilleure pratique
consiste à créer l'identificateur zonal en codant à la fois sa position et sa topologie. Le référencement
par identificateurs à géométrie structurée donne lieu à des RS utilisant des identificateurs zonaux à
géométrie structurée. L'information géographique est intrinsèquement quadridimensionnelle et
comprend le temps. Ainsi, l'unification du modèle de données spatio-temporelles pour les systèmes de
coordonnées, la géométrie, la topologie, les identificateurs et les RS utilisant les identificateurs est une
condition préalable à la création de DGGS spatio-temporels.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
L'approche adoptée dans le présent document afin de spécifier les classes de données spatio-temporelles
vise à appliquer le modèle de données spatio-temporelles mentionné dans l'ISO 19111 aux classes
de données spatio-temporelles de l'ISO 19107 et de l'ISO 19112 en vue de produire leurs équivalents
spatio-temporels. L'ensemble des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie,
les identificateurs et les RS utilisant des identificateurs spécifiés dans le présent document sont donc
cohérents avec le CRS spatio-temporel et les systèmes de coordonnées de l'ISO 19111. Comme dans
l'ISO 19111, le modèle de données temporelles du présent document ne fait pas référence à l'ISO 19108.
Les similarités et les différences sont décrites à l'Annexe D.
Dans le présent document, la portée spatio-temporelle est limitée aux classes spatiales qui sont
invariantes à travers le temps et aux classes temporelles qui sont invariantes à travers l'espace. Cette
approche exclut certaines situations spatio-temporelles, mais elle est assez souple pour un corpus très
vaste de modélisations sociales et environnementales. Des modélisations océaniques, climatiques et
météorologiques nécessitent parfois des géométries d'une masse constante de fluides gazeux soumis à
des variations de pression et de température. Ces modèles peuvent fonctionner hors du DGGS. Toutefois,
les résultats de ces modèles environnementaux peuvent être enregistrés dans un DGGS pour être
utilisés efficacement avec d'autres données.
Le présent document spécifie des modèles de données pour un ensemble cohérent de classes
spatio-temporelles communes, un DGGS de base (Core) construit sur les classes spatio-temporelles
communes et un modèle de données pour les DGGS avec système de référence terrestre à surface
équivalente (EAERS, Equal-Area Earth RS). Les classes spatio-temporelles communes, le DGGS de base
et les paquetages DGGS terrestres à surface équivalente présentent chacun leurs propres classes de
conformité, avec les spécifications et les exigences correspondantes.
Le paquetage DGGS de base comprend un RS et des fonctions de quantification, de requête topologique
et d'interopérabilité.
Le RS du DGGS de base est un système de référence qui utilise des identificateurs zonaux à géométrie
structurée, localisés dans son monde réel par les coordonnées d'un système de référence de coordonnées
(CRS, Coordinate Reference System) de base. Le RS du DGGS de base est conçu pour prendre en charge:
— des DGGS temporels, de surface, volumétriques et spatio-temporels;
— des DGGS ayant des contraintes de grilles différentes;
— des DGGS ayant des stratégies de raffinement différentes et;
— des DGGS concernant la Terre ou d'autres corps célestes.
Le RS dans les DGGS terrestres à surface équivalente est une spécialisation du RS de base du DGGS. Il
décrit un RS comprenant:
— un polyèdre de base;
— une séquence hiérarchique discrète de grilles globales;
— des grilles globales avec des zones de surface équivalente, chacune avec un identificateur unique et;
— situé dans un CRS géodésique qui est en général également un CRS géographique.
Le présent document n'énonce aucune prescription concernant un modèle de surface terrestre spécifique,
un polyèdre ou une classe de polyèdres de base, mais vise à admettre diverses options permettant de
produire des DGGS ayant des caractéristiques fonctionnelles compatibles et interopérables.
Des ajouts prévus dans la série ISO 19170 sont destinés à couvrir:
— Partie 2: Système de référence à volume équivalent à trois dimensions;
— Partie 3: Système de référence terrestre spatio-temporel;
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ISO 19170-1:2021(F)
— Partie 4: Système de référence aligné sur les axes où toutes les zones ont des arêtes parallèles aux
axes du CRS de base;
— Spécification d'une API DGGS pour formaliser les opérations client-serveur et serveur-serveur, à la
fois pour les DGGS entre eux et entre des DGGS et des architectures non DGGS;
— Création d'un système de registre pour les définitions du DGGS, analogue au registre des CRS;
[ 52], [54]
— Ajouts aux autres spécifications, par exemple les normes pour les architectures OWS , pour
les entités spatiales et les formats de données afin de supporter les structures de données DGGS.
Le présent document a été préparé en collaboration étroite avec l'OGC (Open Geospatial consortium).
Conformément aux Directives ISO/IEC, Partie 2, 2018, Règles de structure et de rédaction des normes
internationales, le signe décimal est une virgule sur la ligne. Cependant, la Conférence générale des poids
et mesures réunie en 2003 a adopté à l'unanimité la résolution suivante: «Le séparateur décimal doit être
soit un point soit une virgule sur la ligne.» En pratique, le choix entre ces alternatives dépend de l'usage
coutumier dans la langue concernée. Dans les domaines techniques de la géodésie et de l'information
géographique, il est d'usage d'utiliser toujours le point décimal pour toutes les langues. Cette pratique
est utilisée tout au long du présent document.
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NORME INTERNATIONALE ISO 19170-1:2021(F)
Information géographique — Spécifications des Systèmes
de Grilles Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1:
Système de références et opérations de base, et système de
référence terrestre à surface équivalente
1 Domaine d'application
Le présent document prend en charge la définition des éléments suivants:
— des systèmes de grilles globales discrètes de base (DGSS), comprenant:
— un RS utilisant des identificateurs zonaux avec une géométrie structurée; et
— des fonctions permettant l'importation, l'exportation et la requête topologique;
— des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie, les identificateurs zonaux
à géométrie structurée, les identificateurs zonaux et les zones, se basant sur le CRS de l'ISO 19111.
La portée spatio-temporelle est limitée:
— aux éléments spatiaux qui sont invariants à travers le temps; et
— aux éléments temporels qui sont invariants à travers l'espace;
— aux systèmes de référence terrestre à surface équivalente (EAERS, Equal Area Earth Reference
System) pour un DGGS terrestre à surface équivalente.
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 19107:2019, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19111:2019, Information géographique — Système de références par coordonnées
ISO 19112:2019, Information géographique — Système de références spatiales par identificateurs
géographiques
ISO 19115-1:2014, Information géographique — Métadonnées — Partie 1: Principes de base
ISO 19156:2011, Information géographique — Observations et mesures
3 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
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ISO 19170-1:2021(F)
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
frontière
ensemble représentant la limite d'une entité
Note 1 à l'article: La frontière est très communément utilisée dans le contexte de la géométrie, lorsque l'ensemble
est une collection de points ou une collection d'objets représentant ces points. Dans d'autres domaines, ce terme
est utilisé de manière métaphorique pour décrire la transition entre une entité et le reste de son domaine de
discours.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.6]
3.2
cellule
unité spatiale, spatio-temporelle ou temporelle de géométrie ayant une dimension plus grande
que 0, associée à une zone (3.52)
Note 1 à l'article: Toutes les cellules à l'intérieur d'un DGGS (3.13) partagent les dimensions de la géométrie
globale parent du DGGS. Les DGGS ayant une dimension de 0 ne sont pas pris en charge.
Note 2 à l'article: Les cellules sont l'unité de géométrie dans un DGGS, et la géométrie de la région de l'espace-
temps occupée par une zone est une cellule.
Note 3 à l'article: Les termes «cellule»et «zone» sont souvent utilisés de manière interchangeable; «zone» est le
terme privilégié. Le terme «cellule» est approprié lorsque l'on traite d'une géométrie ou topologie de zone.
3.3
raffinement de cellule
processus de subdivision des cellules parents (3.33) en cellules enfants (3.4) descendantes en
utilisant un rapport de raffinement (3.38) spécifié et une suite de stratégies de raffinement
Note 1 à l'article: L'application itérative des raffinements de cellules crée une hiérarchie (3.26) de grilles globales
discrètes (3.12) descendantes.
Note 2 à l'article: Les méthodes de raffinement de cellules peuvent donner des cellules enfants (3.4) ayant un seul
parent et d'autres ayant plusieurs parents.
3.4
cellule enfant
child
descendante immédiate d'une cellule parent (3.33)
Note 1 à l'article: Les cellules enfants soit se trouvent à l'intérieur d'une cellule parent unique, soit sont
chevauchées par plusieurs cellules parents.
3.5
classe
description d'un ensemble d'objets partageant les mêmes attributs, opérations, méthodes, relations et
la même sémantique
Note 1 à l'article: Une classe peut utiliser un ensemble d'interfaces pour spécifier les collections d'opérations
qu'elle fournit à son environnement. Le terme a été utilisé pour la première fois de cette manière dans la théorie
générale de la programmation orientée objet, et adoptée ultérieurement pour une utilisation avec le même sens
dans le langage UML.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.7 modifiée — La note 1 à l'article a été ajoutée depuis l'ISO 19117:2012,
4.2.]
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
3.6
système de référence de coordonnées combiné
CRS combiné
système de référence de coordonnées (3.7) utilisant au moins deux systèmes de référence de coordonnées
indépendants
Note 1 à l'article: Les systèmes de référence de coordonnées sont indépendants les uns des autres si les valeurs
(3.49) des coordonnées d'un système ne peuvent pas être converties ou transformées en valeurs de coordonnées
d'un autre système.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.3]
3.7
système de référence de coordonnées
CRS
système de coordonnées (3.8) associé à un objet par un référentiel (3.10)
Note 1 à l'article: Les référentiels géodésiques et verticaux sont appelés «repères de référence».
Note 2 à l'article: Pour les références géodésiques et verticales, l'objet est la Terre. Dans les applications
planétaires, les repères de référence géodésiques et verticaux peuvent être appliqués à d'autres corps célestes.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9]
3.8
système de coordonnées
ensemble de règles mathématiques déterminant la façon dont les coordonnées sont affectées à des
points
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11]
3.9
type de données
spécification d'un domaine de valeur (3.49) avec des opérations admises pour les valeurs de ce domaine
EXEMPLE entier, réel, booléen, chaîne de caractères et date (conversion d'une date en une série de codes).
Note 1 à l'article: Les types de données comprennent des types de base prédéfinis et des types définissables par
l'utilisateur. Les instances d'un type de données sont toutes dépourvues d'identité.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.14 modifiée — L'EXEMPLE et la note 1 à l'article a été ajoutée depuis
l'ISO 19156:2011, 4.3.]
3.10
référentiel
repère de référence
paramètre ou ensemble de paramètres qui concrétise la position de l'origine, l'échelle et l'orientation
d'un système de coordonnées (3.8)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.15]
3.11
ensemble de référentiels
groupe de réalisations multiples d'un même système de référence terrestre ou vertical qui, pour le
référencement spatial approximatif, ne sont pas significativement différentes
EXEMPLE «WGS 84» en tant que groupe indifférencié de réalisations comprenant WGS 84 (TRANSIT),
WGS 84 (G730), WGS 84 (G873), WGS 84 (G1150), WGS 84 (G1674) et WGS 84 (G1762). À la surface de la Terre,
ces données ont changé en moyenne de 0.7 m entre les réalisations TRANSIT et G730, de 0.2 m supplémentaires
entre G730 et G873, de 0.06 m entre G873 et G1150, de 0.2 m entre G1150 et G1674 et de 0.02 m entre G1674 et
G1762.
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ISO 19170-1:2021(F)
Note 1 à l'article: Les ensembles de données associés aux différentes réalisations au sein d'un ensemble de
référentiels peuvent être fusionnés sans transformation de coordonnées.
Note 2 à l'article: Le terme «approximatif» est à définir par les utilisateurs mais est généralement de l'ordre de
moins de 1 décimètre, mais il peut atteindre 2 mètres.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.16]
3.12
grille globale discrète
ensemble de cellules (3.2) du même niveau de raffinement (3.37) couvrant uniquement et
entièrement un globe (3.24)
Note 1 à l'article: L'ensemble d'identificateurs zonaux (3.50) correspondant aux cellules qui constituent la grille
globale discrète forment une même classe (3.5) de zone (3.51) avec le niveau de raffinement (3.37) associé.
Note 2 à l'article: La configuration de l'ensemble de cellules qui constitue une grille globale discrète respecte au
moins une contrainte de grille (3.25) de la liste de codes DGG_GridConstraint.
3.13
système de grilles globales discrètes
DGGS
système intégré composé d'une hiérarchie (3.26) de grilles globales discrètes (3.12), du référencement
spatio-temporel (3.42) par identificateurs zonaux (3.50) et des fonctions de quantification (3.36), de
requête zonale (3.51) et d'interopérabilité (3.28)
3.14
durée
grandeur de temps non négative égale à la différence entre les instants (3.29) final et initial d'un
intervalle (3.30) de temps
Note 1 à l'article: La durée est une des grandeurs de base du Système international de
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19170-1
Première édition
2021-05
Information géographique —
Spécifications des Systèmes de Grilles
Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1:
Système de références et opérations
de base, et système de référence
terrestre à surface équivalente
Geographic information — Discrete Global Grid Systems
Specifications —
Part 1: Core Reference System and Operations, and Equal Area Earth
Reference System
Numéro de référence
ISO 19170-1:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 19170-1:2021(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2021
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.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conventions .10
4.1 Abréviations .10
4.2 Identificateurs de ressources uniformes .11
4.3 Notation de langage de modélisation unifié .11
4.4 Conventions de dénomination .11
4.5 Statut des attributs et rôles d'association .12
5 Vue d'ensemble des spécifications du DGGS .12
5.1 Vue d'ensemble des paquetages .12
6 Paquetage des classes spatio-temporelles communes .15
6.1 Vue d'ensemble des classes spatio-temporelles communes .15
6.2 Paquetage de géométrie zonale et temporelle .16
6.2.1 Module de géométrie et de topologie temporelles .16
6.2.2 Module de géométrie et de topologie zonales .23
6.3 Paquetage du RS utilisant des identificateurs zonaux et temporels .26
6.3.1 Module du lieu spatial .26
6.3.2 Module de RS temporel utilisant des identificateurs .27
6.3.3 Module de RS zonal utilisant des identificateurs .30
7 Paquetage du DGGS de base .38
7.1 Classes de conformité du paquetage du DGGS de base .38
7.2 Module de RS de base utilisant des identificateurs zonaux à géométrie structurée .38
7.2.1 Modèle de données RS de base et CRS de base .38
7.2.2 Tableaux de définition .40
7.2.3 Domaine global.45
7.2.4 Cellules et zones .45
7.2.5 Grille globale discrète et sa séquence .46
7.3 Fonctions du DGGS de base .46
7.3.1 Module de fonctions de quantification de base .46
7.3.2 Tableaux de définition .48
7.3.3 Module de fonctions de requête topologique de base .51
7.3.4 Tableaux de définition .56
7.3.5 Module de fonctions d'interopérabilité de base .58
8 DGGS terrestre à surface équivalente .65
8.1 Paquetage DGGS terrestre à surface équivalente .65
8.1.1 Module de RS terrestre à surface équivalente .65
8.1.2 Tableaux de définition .68
8.1.3 Domaine global.71
8.1.4 Module de tessellation à surface équivalente .71
8.1.5 Module de cellule à surface équivalente .75
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits .82
Annexe B (informative) Théorie du DGGS à surface équivalente .93
Annexe C (informative) Contexte des DGGS .99
Annexe D (informative) Géométrie temporelle, topologie et référencement temporel par
périodes nommées: contexte de modélisation .104
Bibliographie .106
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19170-1:2021(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la 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.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19170 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.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Introduction
Les systèmes de grilles globales discrètes (DGGS, Discrete Global Grid System) proposent une nouvelle
manière d'organiser, de stocker et d'analyser des données spatio-temporelles. Le présent document
contient une définition normative du DGGS et des annexes informatives. L'Annexe B traite de la base
théorique du DGGS terrestre à surface équivalente et l'Annexe C du contexte historique du DGGS. Un
système de référence (RS, Reference System) a été incorporé au cœur du DGGS. Les RS spatiaux et
temporels décrits en d'autres points par l'ISO/TC 211 et le consortium géospatial ouvert (OGC, Open
Geospatial Consortium) se divisent en deux catégories:
1) les systèmes de références par coordonnées (ISO 19111) et;
2) les systèmes de références par identificateurs (géographiques dans l'ISO 19112 et d'ère ordinale
dans l'ISO 19108).
Dans les systèmes de références spatiales par indicateurs, la seule géométrie requise est une étendue,
laquelle peut être exprimée comme une simple boîte englobante. La géométrie formelle ne nécessite
pas d'être définie et suit parfois les envies de la société. De la même manière, dans les RS temporels
ordinaux, la topologie des ères ordinales est connue mais les heures de début et de fin ne sont souvent
qu'une estimation et elles ne sont pas exigées par le modèle de données. Les DGGS ajoutent une
troisième catégorie: il s'agit d'un système de références par identificateurs à géométrie structurée,
comme représenté à la Figure 1.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
Figure 1 — Systèmes de références par identificateurs à géométrie structurée
Une géométrie globale parent unique est choisie pour définir les dimensions et l'orientation de la région
de l'espace-temps occupée par le DGGS: son monde global. La structure de la géométrie du DGGS est
fournie par un processus soigneusement contrôlé de tessellation récursive de la géométrie parent
créant les unités de géométrie du RS du DGGS. La région occupée par chaque unité géométrique est
appelée une zone. Chaque zone reçoit un nom unique, appelé identificateur zonal. Chaque identificateur
zonal est associé à une position spatio-temporelle représentative dans un système de référence de
coordonnées (CRS) de base défini par un référentiel pour le monde global du DGGS. La meilleure pratique
consiste à créer l'identificateur zonal en codant à la fois sa position et sa topologie. Le référencement
par identificateurs à géométrie structurée donne lieu à des RS utilisant des identificateurs zonaux à
géométrie structurée. L'information géographique est intrinsèquement quadridimensionnelle et
comprend le temps. Ainsi, l'unification du modèle de données spatio-temporelles pour les systèmes de
coordonnées, la géométrie, la topologie, les identificateurs et les RS utilisant les identificateurs est une
condition préalable à la création de DGGS spatio-temporels.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
L'approche adoptée dans le présent document afin de spécifier les classes de données spatio-temporelles
vise à appliquer le modèle de données spatio-temporelles mentionné dans l'ISO 19111 aux classes
de données spatio-temporelles de l'ISO 19107 et de l'ISO 19112 en vue de produire leurs équivalents
spatio-temporels. L'ensemble des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie,
les identificateurs et les RS utilisant des identificateurs spécifiés dans le présent document sont donc
cohérents avec le CRS spatio-temporel et les systèmes de coordonnées de l'ISO 19111. Comme dans
l'ISO 19111, le modèle de données temporelles du présent document ne fait pas référence à l'ISO 19108.
Les similarités et les différences sont décrites à l'Annexe D.
Dans le présent document, la portée spatio-temporelle est limitée aux classes spatiales qui sont
invariantes à travers le temps et aux classes temporelles qui sont invariantes à travers l'espace. Cette
approche exclut certaines situations spatio-temporelles, mais elle est assez souple pour un corpus très
vaste de modélisations sociales et environnementales. Des modélisations océaniques, climatiques et
météorologiques nécessitent parfois des géométries d'une masse constante de fluides gazeux soumis à
des variations de pression et de température. Ces modèles peuvent fonctionner hors du DGGS. Toutefois,
les résultats de ces modèles environnementaux peuvent être enregistrés dans un DGGS pour être
utilisés efficacement avec d'autres données.
Le présent document spécifie des modèles de données pour un ensemble cohérent de classes
spatio-temporelles communes, un DGGS de base (Core) construit sur les classes spatio-temporelles
communes et un modèle de données pour les DGGS avec système de référence terrestre à surface
équivalente (EAERS, Equal-Area Earth RS). Les classes spatio-temporelles communes, le DGGS de base
et les paquetages DGGS terrestres à surface équivalente présentent chacun leurs propres classes de
conformité, avec les spécifications et les exigences correspondantes.
Le paquetage DGGS de base comprend un RS et des fonctions de quantification, de requête topologique
et d'interopérabilité.
Le RS du DGGS de base est un système de référence qui utilise des identificateurs zonaux à géométrie
structurée, localisés dans son monde réel par les coordonnées d'un système de référence de coordonnées
(CRS, Coordinate Reference System) de base. Le RS du DGGS de base est conçu pour prendre en charge:
— des DGGS temporels, de surface, volumétriques et spatio-temporels;
— des DGGS ayant des contraintes de grilles différentes;
— des DGGS ayant des stratégies de raffinement différentes et;
— des DGGS concernant la Terre ou d'autres corps célestes.
Le RS dans les DGGS terrestres à surface équivalente est une spécialisation du RS de base du DGGS. Il
décrit un RS comprenant:
— un polyèdre de base;
— une séquence hiérarchique discrète de grilles globales;
— des grilles globales avec des zones de surface équivalente, chacune avec un identificateur unique et;
— situé dans un CRS géodésique qui est en général également un CRS géographique.
Le présent document n'énonce aucune prescription concernant un modèle de surface terrestre spécifique,
un polyèdre ou une classe de polyèdres de base, mais vise à admettre diverses options permettant de
produire des DGGS ayant des caractéristiques fonctionnelles compatibles et interopérables.
Des ajouts prévus dans la série ISO 19170 sont destinés à couvrir:
— Partie 2: Système de référence à volume équivalent à trois dimensions;
— Partie 3: Système de référence terrestre spatio-temporel;
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ISO 19170-1:2021(F)
— Partie 4: Système de référence aligné sur les axes où toutes les zones ont des arêtes parallèles aux
axes du CRS de base;
— Spécification d'une API DGGS pour formaliser les opérations client-serveur et serveur-serveur, à la
fois pour les DGGS entre eux et entre des DGGS et des architectures non DGGS;
— Création d'un système de registre pour les définitions du DGGS, analogue au registre des CRS;
[ 52], [54]
— Ajouts aux autres spécifications, par exemple les normes pour les architectures OWS , pour
les entités spatiales et les formats de données afin de supporter les structures de données DGGS.
Le présent document a été préparé en collaboration étroite avec l'OGC (Open Geospatial consortium).
Conformément aux Directives ISO/IEC, Partie 2, 2018, Règles de structure et de rédaction des normes
internationales, le signe décimal est une virgule sur la ligne. Cependant, la Conférence générale des poids
et mesures réunie en 2003 a adopté à l'unanimité la résolution suivante: «Le séparateur décimal doit être
soit un point soit une virgule sur la ligne.» En pratique, le choix entre ces alternatives dépend de l'usage
coutumier dans la langue concernée. Dans les domaines techniques de la géodésie et de l'information
géographique, il est d'usage d'utiliser toujours le point décimal pour toutes les langues. Cette pratique
est utilisée tout au long du présent document.
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NORME INTERNATIONALE ISO 19170-1:2021(F)
Information géographique — Spécifications des Systèmes
de Grilles Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1:
Système de références et opérations de base, et système de
référence terrestre à surface équivalente
1 Domaine d'application
Le présent document prend en charge la définition des éléments suivants:
— des systèmes de grilles globales discrètes de base (DGSS), comprenant:
— un RS utilisant des identificateurs zonaux avec une géométrie structurée; et
— des fonctions permettant l'importation, l'exportation et la requête topologique;
— des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie, les identificateurs zonaux
à géométrie structurée, les identificateurs zonaux et les zones, se basant sur le CRS de l'ISO 19111.
La portée spatio-temporelle est limitée:
— aux éléments spatiaux qui sont invariants à travers le temps; et
— aux éléments temporels qui sont invariants à travers l'espace;
— aux systèmes de référence terrestre à surface équivalente (EAERS, Equal Area Earth Reference
System) pour un DGGS terrestre à surface équivalente.
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 19107:2019, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19111:2019, Information géographique — Système de références par coordonnées
ISO 19112:2019, Information géographique — Système de références spatiales par identificateurs
géographiques
ISO 19115-1:2014, Information géographique — Métadonnées — Partie 1: Principes de base
ISO 19156:2011, Information géographique — Observations et mesures
3 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
© ISO 2021 – Tous droits réservés 1
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ISO 19170-1:2021(F)
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
frontière
ensemble représentant la limite d'une entité
Note 1 à l'article: La frontière est très communément utilisée dans le contexte de la géométrie, lorsque l'ensemble
est une collection de points ou une collection d'objets représentant ces points. Dans d'autres domaines, ce terme
est utilisé de manière métaphorique pour décrire la transition entre une entité et le reste de son domaine de
discours.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.6]
3.2
cellule
unité spatiale, spatio-temporelle ou temporelle de géométrie ayant une dimension plus grande
que 0, associée à une zone (3.52)
Note 1 à l'article: Toutes les cellules à l'intérieur d'un DGGS (3.13) partagent les dimensions de la géométrie
globale parent du DGGS. Les DGGS ayant une dimension de 0 ne sont pas pris en charge.
Note 2 à l'article: Les cellules sont l'unité de géométrie dans un DGGS, et la géométrie de la région de l'espace-
temps occupée par une zone est une cellule.
Note 3 à l'article: Les termes «cellule»et «zone» sont souvent utilisés de manière interchangeable; «zone» est le
terme privilégié. Le terme «cellule» est approprié lorsque l'on traite d'une géométrie ou topologie de zone.
3.3
raffinement de cellule
processus de subdivision des cellules parents (3.33) en cellules enfants (3.4) descendantes en
utilisant un rapport de raffinement (3.38) spécifié et une suite de stratégies de raffinement
Note 1 à l'article: L'application itérative des raffinements de cellules crée une hiérarchie (3.26) de grilles globales
discrètes (3.12) descendantes.
Note 2 à l'article: Les méthodes de raffinement de cellules peuvent donner des cellules enfants (3.4) ayant un seul
parent et d'autres ayant plusieurs parents.
3.4
cellule enfant
child
descendante immédiate d'une cellule parent (3.33)
Note 1 à l'article: Les cellules enfants soit se trouvent à l'intérieur d'une cellule parent unique, soit sont
chevauchées par plusieurs cellules parents.
3.5
classe
description d'un ensemble d'objets partageant les mêmes attributs, opérations, méthodes, relations et
la même sémantique
Note 1 à l'article: Une classe peut utiliser un ensemble d'interfaces pour spécifier les collections d'opérations
qu'elle fournit à son environnement. Le terme a été utilisé pour la première fois de cette manière dans la théorie
générale de la programmation orientée objet, et adoptée ultérieurement pour une utilisation avec le même sens
dans le langage UML.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.7 modifiée — La note 1 à l'article a été ajoutée depuis l'ISO 19117:2012,
4.2.]
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
3.6
système de référence de coordonnées combiné
CRS combiné
système de référence de coordonnées (3.7) utilisant au moins deux systèmes de référence de coordonnées
indépendants
Note 1 à l'article: Les systèmes de référence de coordonnées sont indépendants les uns des autres si les valeurs
(3.49) des coordonnées d'un système ne peuvent pas être converties ou transformées en valeurs de coordonnées
d'un autre système.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.3]
3.7
système de référence de coordonnées
CRS
système de coordonnées (3.8) associé à un objet par un référentiel (3.10)
Note 1 à l'article: Les référentiels géodésiques et verticaux sont appelés «repères de référence».
Note 2 à l'article: Pour les références géodésiques et verticales, l'objet est la Terre. Dans les applications
planétaires, les repères de référence géodésiques et verticaux peuvent être appliqués à d'autres corps célestes.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9]
3.8
système de coordonnées
ensemble de règles mathématiques déterminant la façon dont les coordonnées sont affectées à des
points
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11]
3.9
type de données
spécification d'un domaine de valeur (3.49) avec des opérations admises pour les valeurs de ce domaine
EXEMPLE entier, réel, booléen, chaîne de caractères et date (conversion d'une date en une série de codes).
Note 1 à l'article: Les types de données comprennent des types de base prédéfinis et des types définissables par
l'utilisateur. Les instances d'un type de données sont toutes dépourvues d'identité.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.14 modifiée — L'EXEMPLE et la note 1 à l'article a été ajoutée depuis
l'ISO 19156:2011, 4.3.]
3.10
référentiel
repère de référence
paramètre ou ensemble de paramètres qui concrétise la position de l'origine, l'échelle et l'orientation
d'un système de coordonnées (3.8)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.15]
3.11
ensemble de référentiels
groupe de réalisations multiples d'un même système de référence terrestre ou vertical qui, pour le
référencement spatial approximatif, ne sont pas significativement différentes
EXEMPLE «WGS 84» en tant que groupe indifférencié de réalisations comprenant WGS 84 (TRANSIT),
WGS 84 (G730), WGS 84 (G873), WGS 84 (G1150), WGS 84 (G1674) et WGS 84 (G1762). À la surface de la Terre,
ces données ont changé en moyenne de 0.7 m entre les réalisations TRANSIT et G730, de 0.2 m supplémentaires
entre G730 et G873, de 0.06 m entre G873 et G1150, de 0.2 m entre G1150 et G1674 et de 0.02 m entre G1674 et
G1762.
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ISO 19170-1:2021(F)
Note 1 à l'article: Les ensembles de données associés aux différentes réalisations au sein d'un ensemble de
référentiels peuvent être fusionnés sans transformation de coordonnées.
Note 2 à l'article: Le terme «approximatif» est à définir par les utilisateurs mais est généralement de l'ordre de
moins de 1 décimètre, mais il peut atteindre 2 mètres.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.16]
3.12
grille globale discrète
ensemble de cellules (3.2) du même niveau de raffinement (3.37) couvrant uniquement et
entièrement un globe (3.24)
Note 1 à l'article: L'ensemble d'identificateurs zonaux (3.50) correspondant aux cellules qui constituent la grille
globale discrète forment une même classe (3.5) de zone (3.51) avec le niveau de raffinement (3.37) associé.
Note 2 à l'article: La configuration de l'ensemble de cellules qui constitue une grille globale discrète respecte au
moins une contrainte de grille (3.25) de la liste de codes DGG_GridConstraint.
3.13
système de grilles globales discrètes
DGGS
système intégré composé d'une hiérarchie (3.26) de grilles globales discrètes (3.12), du référencement
spatio-temporel (3.42) par identificateurs zonaux (3.50) et des fonctions de quantification (3.36), de
requête zonale (3.51) et d'interopérabilité (3.28)
3.14
durée
grandeur de temps non négative égale à la différence entre les instants (3.29) final et initial d'un
intervalle (3.30) de temps
Note 1 à l'article: La durée est une des grandeurs de base du Système international de
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19170-1
Première édition
2021-05
Information géographique —
Spécifications des Systèmes de Grilles
Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1:
Système de références et opérations
de base, et système de référence
terrestre à surface équivalente
Geographic information — Discrete Global Grid Systems
Specifications —
Part 1: Core Reference System and Operations, and Equal Area Earth
Reference System
Numéro de référence
ISO 19170-1:2021(F)
©
ISO 2021
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ISO 19170-1:2021(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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Publié en Suisse
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ISO 19170-1:2021(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Conventions .10
4.1 Abréviations .10
4.2 Identificateurs de ressources uniformes .11
4.3 Notation de langage de modélisation unifié .11
4.4 Conventions de dénomination .11
4.5 Statut des attributs et rôles d'association .12
5 Vue d'ensemble des spécifications du DGGS .12
5.1 Vue d'ensemble des paquetages .12
6 Paquetage des classes spatio-temporelles communes .15
6.1 Vue d'ensemble des classes spatio-temporelles communes .15
6.2 Paquetage de géométrie zonale et temporelle .16
6.2.1 Module de géométrie et de topologie temporelles .16
6.2.2 Module de géométrie et de topologie zonales .23
6.3 Paquetage du RS utilisant des identificateurs zonaux et temporels .26
6.3.1 Module du lieu spatial .26
6.3.2 Module de RS temporel utilisant des identificateurs .27
6.3.3 Module de RS zonal utilisant des identificateurs .30
7 Paquetage du DGGS de base .38
7.1 Classes de conformité du paquetage du DGGS de base .38
7.2 Module de RS de base utilisant des identificateurs zonaux à géométrie structurée .38
7.2.1 Modèle de données RS de base et CRS de base .38
7.2.2 Tableaux de définition .40
7.2.3 Domaine global.45
7.2.4 Cellules et zones .45
7.2.5 Grille globale discrète et sa séquence .46
7.3 Fonctions du DGGS de base .46
7.3.1 Module de fonctions de quantification de base .46
7.3.2 Tableaux de définition .48
7.3.3 Module de fonctions de requête topologique de base .51
7.3.4 Tableaux de définition .56
7.3.5 Module de fonctions d'interopérabilité de base .58
8 DGGS terrestre à surface équivalente .65
8.1 Paquetage DGGS terrestre à surface équivalente .65
8.1.1 Module de RS terrestre à surface équivalente .65
8.1.2 Tableaux de définition .68
8.1.3 Domaine global.71
8.1.4 Module de tessellation à surface équivalente .71
8.1.5 Module de cellule à surface équivalente .75
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits .82
Annexe B (informative) Théorie du DGGS à surface équivalente .93
Annexe C (informative) Contexte des DGGS .99
Annexe D (informative) Géométrie temporelle, topologie et référencement temporel par
périodes nommées: contexte de modélisation .104
Bibliographie .106
© ISO 2021 – Tous droits réservés iii
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ISO 19170-1:2021(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la 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.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 19170 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.
iv © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
Introduction
Les systèmes de grilles globales discrètes (DGGS, Discrete Global Grid System) proposent une nouvelle
manière d'organiser, de stocker et d'analyser des données spatio-temporelles. Le présent document
contient une définition normative du DGGS et des annexes informatives. L'Annexe B traite de la base
théorique du DGGS terrestre à surface équivalente et l'Annexe C du contexte historique du DGGS. Un
système de référence (RS, Reference System) a été incorporé au cœur du DGGS. Les RS spatiaux et
temporels décrits en d'autres points par l'ISO/TC 211 et le consortium géospatial ouvert (OGC, Open
Geospatial Consortium) se divisent en deux catégories:
1) les systèmes de références par coordonnées (ISO 19111) et;
2) les systèmes de références par identificateurs (géographiques dans l'ISO 19112 et d'ère ordinale
dans l'ISO 19108).
Dans les systèmes de références spatiales par indicateurs, la seule géométrie requise est une étendue,
laquelle peut être exprimée comme une simple boîte englobante. La géométrie formelle ne nécessite
pas d'être définie et suit parfois les envies de la société. De la même manière, dans les RS temporels
ordinaux, la topologie des ères ordinales est connue mais les heures de début et de fin ne sont souvent
qu'une estimation et elles ne sont pas exigées par le modèle de données. Les DGGS ajoutent une
troisième catégorie: il s'agit d'un système de références par identificateurs à géométrie structurée,
comme représenté à la Figure 1.
© ISO 2021 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19170-1:2021(F)
Figure 1 — Systèmes de références par identificateurs à géométrie structurée
Une géométrie globale parent unique est choisie pour définir les dimensions et l'orientation de la région
de l'espace-temps occupée par le DGGS: son monde global. La structure de la géométrie du DGGS est
fournie par un processus soigneusement contrôlé de tessellation récursive de la géométrie parent
créant les unités de géométrie du RS du DGGS. La région occupée par chaque unité géométrique est
appelée une zone. Chaque zone reçoit un nom unique, appelé identificateur zonal. Chaque identificateur
zonal est associé à une position spatio-temporelle représentative dans un système de référence de
coordonnées (CRS) de base défini par un référentiel pour le monde global du DGGS. La meilleure pratique
consiste à créer l'identificateur zonal en codant à la fois sa position et sa topologie. Le référencement
par identificateurs à géométrie structurée donne lieu à des RS utilisant des identificateurs zonaux à
géométrie structurée. L'information géographique est intrinsèquement quadridimensionnelle et
comprend le temps. Ainsi, l'unification du modèle de données spatio-temporelles pour les systèmes de
coordonnées, la géométrie, la topologie, les identificateurs et les RS utilisant les identificateurs est une
condition préalable à la création de DGGS spatio-temporels.
vi © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
L'approche adoptée dans le présent document afin de spécifier les classes de données spatio-temporelles
vise à appliquer le modèle de données spatio-temporelles mentionné dans l'ISO 19111 aux classes
de données spatio-temporelles de l'ISO 19107 et de l'ISO 19112 en vue de produire leurs équivalents
spatio-temporels. L'ensemble des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie,
les identificateurs et les RS utilisant des identificateurs spécifiés dans le présent document sont donc
cohérents avec le CRS spatio-temporel et les systèmes de coordonnées de l'ISO 19111. Comme dans
l'ISO 19111, le modèle de données temporelles du présent document ne fait pas référence à l'ISO 19108.
Les similarités et les différences sont décrites à l'Annexe D.
Dans le présent document, la portée spatio-temporelle est limitée aux classes spatiales qui sont
invariantes à travers le temps et aux classes temporelles qui sont invariantes à travers l'espace. Cette
approche exclut certaines situations spatio-temporelles, mais elle est assez souple pour un corpus très
vaste de modélisations sociales et environnementales. Des modélisations océaniques, climatiques et
météorologiques nécessitent parfois des géométries d'une masse constante de fluides gazeux soumis à
des variations de pression et de température. Ces modèles peuvent fonctionner hors du DGGS. Toutefois,
les résultats de ces modèles environnementaux peuvent être enregistrés dans un DGGS pour être
utilisés efficacement avec d'autres données.
Le présent document spécifie des modèles de données pour un ensemble cohérent de classes
spatio-temporelles communes, un DGGS de base (Core) construit sur les classes spatio-temporelles
communes et un modèle de données pour les DGGS avec système de référence terrestre à surface
équivalente (EAERS, Equal-Area Earth RS). Les classes spatio-temporelles communes, le DGGS de base
et les paquetages DGGS terrestres à surface équivalente présentent chacun leurs propres classes de
conformité, avec les spécifications et les exigences correspondantes.
Le paquetage DGGS de base comprend un RS et des fonctions de quantification, de requête topologique
et d'interopérabilité.
Le RS du DGGS de base est un système de référence qui utilise des identificateurs zonaux à géométrie
structurée, localisés dans son monde réel par les coordonnées d'un système de référence de coordonnées
(CRS, Coordinate Reference System) de base. Le RS du DGGS de base est conçu pour prendre en charge:
— des DGGS temporels, de surface, volumétriques et spatio-temporels;
— des DGGS ayant des contraintes de grilles différentes;
— des DGGS ayant des stratégies de raffinement différentes et;
— des DGGS concernant la Terre ou d'autres corps célestes.
Le RS dans les DGGS terrestres à surface équivalente est une spécialisation du RS de base du DGGS. Il
décrit un RS comprenant:
— un polyèdre de base;
— une séquence hiérarchique discrète de grilles globales;
— des grilles globales avec des zones de surface équivalente, chacune avec un identificateur unique et;
— situé dans un CRS géodésique qui est en général également un CRS géographique.
Le présent document n'énonce aucune prescription concernant un modèle de surface terrestre spécifique,
un polyèdre ou une classe de polyèdres de base, mais vise à admettre diverses options permettant de
produire des DGGS ayant des caractéristiques fonctionnelles compatibles et interopérables.
Des ajouts prévus dans la série ISO 19170 sont destinés à couvrir:
— Partie 2: Système de référence à volume équivalent à trois dimensions;
— Partie 3: Système de référence terrestre spatio-temporel;
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ISO 19170-1:2021(F)
— Partie 4: Système de référence aligné sur les axes où toutes les zones ont des arêtes parallèles aux
axes du CRS de base;
— Spécification d'une API DGGS pour formaliser les opérations client-serveur et serveur-serveur, à la
fois pour les DGGS entre eux et entre des DGGS et des architectures non DGGS;
— Création d'un système de registre pour les définitions du DGGS, analogue au registre des CRS;
[ 52], [54]
— Ajouts aux autres spécifications, par exemple les normes pour les architectures OWS , pour
les entités spatiales et les formats de données afin de supporter les structures de données DGGS.
Le présent document a été préparé en collaboration étroite avec l'OGC (Open Geospatial consortium).
Conformément aux Directives ISO/IEC, Partie 2, 2018, Règles de structure et de rédaction des normes
internationales, le signe décimal est une virgule sur la ligne. Cependant, la Conférence générale des poids
et mesures réunie en 2003 a adopté à l'unanimité la résolution suivante: «Le séparateur décimal doit être
soit un point soit une virgule sur la ligne.» En pratique, le choix entre ces alternatives dépend de l'usage
coutumier dans la langue concernée. Dans les domaines techniques de la géodésie et de l'information
géographique, il est d'usage d'utiliser toujours le point décimal pour toutes les langues. Cette pratique
est utilisée tout au long du présent document.
viii © ISO 2021 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 19170-1:2021(F)
Information géographique — Spécifications des Systèmes
de Grilles Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1:
Système de références et opérations de base, et système de
référence terrestre à surface équivalente
1 Domaine d'application
Le présent document prend en charge la définition des éléments suivants:
— des systèmes de grilles globales discrètes de base (DGSS), comprenant:
— un RS utilisant des identificateurs zonaux avec une géométrie structurée; et
— des fonctions permettant l'importation, l'exportation et la requête topologique;
— des classes spatio-temporelles communes pour la géométrie, la topologie, les identificateurs zonaux
à géométrie structurée, les identificateurs zonaux et les zones, se basant sur le CRS de l'ISO 19111.
La portée spatio-temporelle est limitée:
— aux éléments spatiaux qui sont invariants à travers le temps; et
— aux éléments temporels qui sont invariants à travers l'espace;
— aux systèmes de référence terrestre à surface équivalente (EAERS, Equal Area Earth Reference
System) pour un DGGS terrestre à surface équivalente.
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 19107:2019, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19111:2019, Information géographique — Système de références par coordonnées
ISO 19112:2019, Information géographique — Système de références spatiales par identificateurs
géographiques
ISO 19115-1:2014, Information géographique — Métadonnées — Partie 1: Principes de base
ISO 19156:2011, Information géographique — Observations et mesures
3 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
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ISO 19170-1:2021(F)
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
frontière
ensemble représentant la limite d'une entité
Note 1 à l'article: La frontière est très communément utilisée dans le contexte de la géométrie, lorsque l'ensemble
est une collection de points ou une collection d'objets représentant ces points. Dans d'autres domaines, ce terme
est utilisé de manière métaphorique pour décrire la transition entre une entité et le reste de son domaine de
discours.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.6]
3.2
cellule
unité spatiale, spatio-temporelle ou temporelle de géométrie ayant une dimension plus grande
que 0, associée à une zone (3.52)
Note 1 à l'article: Toutes les cellules à l'intérieur d'un DGGS (3.13) partagent les dimensions de la géométrie
globale parent du DGGS. Les DGGS ayant une dimension de 0 ne sont pas pris en charge.
Note 2 à l'article: Les cellules sont l'unité de géométrie dans un DGGS, et la géométrie de la région de l'espace-
temps occupée par une zone est une cellule.
Note 3 à l'article: Les termes «cellule»et «zone» sont souvent utilisés de manière interchangeable; «zone» est le
terme privilégié. Le terme «cellule» est approprié lorsque l'on traite d'une géométrie ou topologie de zone.
3.3
raffinement de cellule
processus de subdivision des cellules parents (3.33) en cellules enfants (3.4) descendantes en
utilisant un rapport de raffinement (3.38) spécifié et une suite de stratégies de raffinement
Note 1 à l'article: L'application itérative des raffinements de cellules crée une hiérarchie (3.26) de grilles globales
discrètes (3.12) descendantes.
Note 2 à l'article: Les méthodes de raffinement de cellules peuvent donner des cellules enfants (3.4) ayant un seul
parent et d'autres ayant plusieurs parents.
3.4
cellule enfant
child
descendante immédiate d'une cellule parent (3.33)
Note 1 à l'article: Les cellules enfants soit se trouvent à l'intérieur d'une cellule parent unique, soit sont
chevauchées par plusieurs cellules parents.
3.5
classe
description d'un ensemble d'objets partageant les mêmes attributs, opérations, méthodes, relations et
la même sémantique
Note 1 à l'article: Une classe peut utiliser un ensemble d'interfaces pour spécifier les collections d'opérations
qu'elle fournit à son environnement. Le terme a été utilisé pour la première fois de cette manière dans la théorie
générale de la programmation orientée objet, et adoptée ultérieurement pour une utilisation avec le même sens
dans le langage UML.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.7 modifiée — La note 1 à l'article a été ajoutée depuis l'ISO 19117:2012,
4.2.]
2 © ISO 2021 – Tous droits réservés
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ISO 19170-1:2021(F)
3.6
système de référence de coordonnées combiné
CRS combiné
système de référence de coordonnées (3.7) utilisant au moins deux systèmes de référence de coordonnées
indépendants
Note 1 à l'article: Les systèmes de référence de coordonnées sont indépendants les uns des autres si les valeurs
(3.49) des coordonnées d'un système ne peuvent pas être converties ou transformées en valeurs de coordonnées
d'un autre système.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.3]
3.7
système de référence de coordonnées
CRS
système de coordonnées (3.8) associé à un objet par un référentiel (3.10)
Note 1 à l'article: Les référentiels géodésiques et verticaux sont appelés «repères de référence».
Note 2 à l'article: Pour les références géodésiques et verticales, l'objet est la Terre. Dans les applications
planétaires, les repères de référence géodésiques et verticaux peuvent être appliqués à d'autres corps célestes.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9]
3.8
système de coordonnées
ensemble de règles mathématiques déterminant la façon dont les coordonnées sont affectées à des
points
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11]
3.9
type de données
spécification d'un domaine de valeur (3.49) avec des opérations admises pour les valeurs de ce domaine
EXEMPLE entier, réel, booléen, chaîne de caractères et date (conversion d'une date en une série de codes).
Note 1 à l'article: Les types de données comprennent des types de base prédéfinis et des types définissables par
l'utilisateur. Les instances d'un type de données sont toutes dépourvues d'identité.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.14 modifiée — L'EXEMPLE et la note 1 à l'article a été ajoutée depuis
l'ISO 19156:2011, 4.3.]
3.10
référentiel
repère de référence
paramètre ou ensemble de paramètres qui concrétise la position de l'origine, l'échelle et l'orientation
d'un système de coordonnées (3.8)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.15]
3.11
ensemble de référentiels
groupe de réalisations multiples d'un même système de référence terrestre ou vertical qui, pour le
référencement spatial approximatif, ne sont pas significativement différentes
EXEMPLE «WGS 84» en tant que groupe indifférencié de réalisations comprenant WGS 84 (TRANSIT),
WGS 84 (G730), WGS 84 (G873), WGS 84 (G1150), WGS 84 (G1674) et WGS 84 (G1762). À la surface de la Terre,
ces données ont changé en moyenne de 0.7 m entre les réalisations TRANSIT et G730, de 0.2 m supplémentaires
entre G730 et G873, de 0.06 m entre G873 et G1150, de 0.2 m entre G1150 et G1674 et de 0.02 m entre G1674 et
G1762.
© ISO 2021 – Tous droits réservés 3
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ISO 19170-1:2021(F)
Note 1 à l'article: Les ensembles de données associés aux différentes réalisations au sein d'un ensemble de
référentiels peuvent être fusionnés sans transformation de coordonnées.
Note 2 à l'article: Le terme «approximatif» est à définir par les utilisateurs mais est généralement de l'ordre de
moins de 1 décimètre, mais il peut atteindre 2 mètres.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.16]
3.12
grille globale discrète
ensemble de cellules (3.2) du même niveau de raffinement (3.37) couvrant uniquement et
entièrement un globe (3.24)
Note 1 à l'article: L'ensemble d'identificateurs zonaux (3.50) correspondant aux cellules qui constituent la grille
globale discrète forment une même classe (3.5) de zone (3.51) avec le niveau de raffinement (3.37) associé.
Note 2 à l'article: La configuration de l'ensemble de cellules qui constitue une grille globale discrète respecte au
moins une contrainte de grille (3.25) de la liste de codes DGG_GridConstraint.
3.13
système de grilles globales discrètes
DGGS
système intégré composé d'une hiérarchie (3.26) de grilles globales discrètes (3.12), du référencement
spatio-temporel (3.42) par identificateurs zonaux (3.50) et des fonctions de quantification (3.36), de
requête zonale (3.51) et d'interopérabilité (3.28)
3.14
durée
grandeur de temps non négative égale à la différence entre les instants (3.29) final et initial d'un
intervalle (3.30) de temps
Note 1 à l'article: La durée est une des grandeurs de base du Système international de
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19170-1
First edition
Geographic information — Discrete
Global Grid Systems Specifications —
Part 1:
Core Reference System and
Operations, and Equal Area Earth
Reference System
Information géographique — Spécifications des Systèmes de Grilles
Globales Discrètes (DGGS) —
Partie 1: Système de références et opérations de base, et système de
référence terrestre à surface équivalente
PROOF/ÉPREUVE
Reference number
ISO 19170-1:2021(E)
©
ISO 2021
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ISO 19170-1:2021(E)
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be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting
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below or ISO’s member body in the country of the requester.
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Conventions . 9
4.1 Abbreviated terms . 9
4.2 Uniform Resource Identifiers .10
4.3 Unified Modelling Language notation .10
4.4 Naming conventions .10
4.5 Attribute and association role status .11
5 DGGS specification overview .11
5.1 Package overview .11
6 Common Spatio-temporal Classes package .14
6.1 Common Spatio-temporal Classes overview .14
6.2 Temporal and Zonal Geometry package .15
6.2.1 Temporal Geometry and Topology module .15
6.2.2 Zonal Geometry and Topology module .21
6.3 Temporal and Zonal RS using Identifiers package .25
6.3.1 Spatial Location module .25
6.3.2 Temporal RS using Identifiers module.26
6.3.3 Zonal RS using Identifiers module .29
7 DGGS Core package .36
7.1 DGGS Core package conformance classes .36
7.2 Core RS using Zonal Identifiers with Structured Geometry module .36
7.2.1 Core RS data model and base CRS .36
7.2.2 Defining tables .38
7.2.3 Global domain .43
7.2.4 Cells and zones .43
7.2.5 Discrete global grid and its sequence .44
7.3 DGGS Core functions .44
7.3.1 Core Quantization Functions module .44
7.3.2 Defining tables .46
7.3.3 Core Topological Query Functions module .49
7.3.4 Defining tables .54
7.3.5 Core Interoperation Functions module .56
8 Equal-area Earth DGGS .63
8.1 Equal-Area Earth DGGS package.63
8.1.1 Equal-Area Earth RS module .63
8.1.2 Defining tables .66
8.1.3 Global domain .69
8.1.4 Equal-Area Tessellation module .69
8.1.5 Equal-Area Cell module .73
Annex A (normative) Abstract test suite .79
Annex B (informative) Equal area DGGS theory.90
Annex C (informative) Background to DGGSs .95
Annex D (informative) Temporal geometry, topology, and temporal referencing by named
periods: context for modelling.100
Bibliography .102
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE iii
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ISO 19170-1:2021(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 (see 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 (see www .iso .org/ patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation 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.
A list of all parts in the ISO 19170 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.
iv PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
Introduction
DGGSs (Discrete Global Grid Systems) provide a new way to organize, store and analyse spatio-temporal
data. This document contains a normative definition for DGGS and informative annexes. Annex B
discusses the theoretical basis for Equal-Area Earth DGGS, and Annex C discusses DGGS’s historical
background. At the heart of DGGS is a new Reference System (RS). Spatial and temporal RSs described
elsewhere by ISO/TC 211 and the OGC (Open Geospatial Consortium) fall into two types:
1) Referencing by coordinates (ISO 19111), and
2) Referencing by identifiers (geographic in ISO 19112 and ordinal era in ISO 19108).
In spatial referencing by identifiers, the only required geometry is an extent, which can be expressed
as a simple bounding box. Formal geometry need not be defined and sometimes follows societal whim.
Similarly, in ordinal temporal RSs, the topology of the ordinal eras are known, but the start and finish
times are often only an estimation and are not required by the data model. DGGSs introduce a third
type: referencing by identifiers with structured geometry, illustrated in Figure 1.
Figure 1 — Referencing by identifiers with structured geometry
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE v
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ISO 19170-1:2021(E)
A single parent global geometry is chosen to define the dimensionality and orientation of the region of
space-time occupied by the DGGS: it's global world. The structure for the DGGS geometry is provided
by a strictly controlled process of recursive tessellation of the parent geometry that creates the DGGS
RS's units of geometry. The region occupied by each unit of geometry is called a zone. Each zone is
given a unique name, called a zonal identifier. Each zonal identifier is associated with a representative
spatio-temporal position in a base CRS (Coordinate Reference System) defined by a datum for the
DGGS’s global world. Best practice is for a zonal identifier to be an encoding of both its position and its
topology. Referencing by identifiers with structured geometry gives rise to RSs using zonal identifiers
with structured geometry. Geographic information is inherently four-dimensional and includes time.
So, a unified spatio-temporal data model for coordinate systems, geometry, topology, identifiers and
RSs using identifiers is a pre-requisite for spatio-temporal DGGSs.
The approach taken in this document to specifying spatio-temporal data classes is to apply the spatio-
temporal data model pattern in ISO 19111 to spatial data classes in both ISO 19107 and ISO 19112 to
produce their spatio-temporal equivalents. The set of common spatio-temporal classes for geometry,
topology, identifiers and RSs using identifiers specified in this document are therefore consistent with
spatio-temporal CRS and coordinate systems in ISO 19111. Like ISO 19111, the temporal data model in
this document does not reference ISO 19108. The similarities and differences are described in Annex D.
In this document the spatio-temporal scope is constrained to spatial classes that are invariant through
all time, and to temporal classes that are invariant throughout space. While this approach excludes
certain spatio-temporal situations, it is flexible enough for a very large body of social and environmental
modelling. Oceanic, climate and weather modelling often need geometries with a constant mass of
gaseous fluid under changing pressure and temperature. These models can be run outside a DGGS.
However, the results coming from these environmental models can be stored in a DGGS for efficient
later use with other data.
This document specifies data models for a consistent set of common spatio-temporal classes, a DGGS
core built on the common spatio-temporal classes, and a DGGS EAERS (Equal-Area Earth RS). The
Common Spatio-temporal Classes, DGGS Core, and Equal-Area Earth DGGS packages each have their
own conformance classes with their associated specifications and requirements.
The DGGS Core package comprises an RS and functions for quantization, topological query and
interoperability.
The DGGS Core RS is an RS using zonal identifiers with structured geometry located in its real world by
coordinates in a base CRS. The DGGS Core RS is designed to support:
— temporal, surface, volumetric and spatio-temporal DGGS,
— DGGSs with different grid constraints,
— DGGSs with different refinement strategies, and
— DGGSs referencing either the Earth or other celestial bodies.
The RS in Equal-Area Earth DGGSs is a specialization of the DGGS Core RS. It describes an RS, comprising:
— a base unit polyhedron,
— a discrete hierarchical sequence of global grids,
— global grids with equal-area zones each with a unique identifier, and
— located in a geodetic CRS, that is typically also a geographic CRS.
This document does not prescribe any specific Earth surface model, base polyhedron or class of
polyhedra, but is intended to allow for a range of options that produce DGGSs with compatible and
interoperable functional characteristics.
vi PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
Future additions to the ISO 19170 series are intended to cover:
— Part 2: Three-dimensional and equal-volume Earth RS.
— Part 3: Spatio-temporal Earth RS.
— Part 4: Axis-aligned RS with all zone edges parallel to the base CRS’s axes.
— Specification for a DGGS-API to formalize client-server, and server-server operations, both between
DGGSs and between DGGSs and non-DGGS architectures.
— Creation of a register system for DGGS definitions analogous to the register for CRSs.
[52], [54]
— Additions to other specifications, such as for OWS architectures, spatial features and data
formats to support DGGS data structures.
This document was prepared in close collaboration with the Open Geospatial consortium (OGC).
In accordance with the ISO/IEC Directives, Part 2, 2018, Rules for the structure and drafting of
International Standards, in International Standards the decimal sign is a comma on the line. However,
the General Conference on Weights and Measures (Conférence Générale des Poids et Mesures) at its
meeting in 2003 passed unanimously the following resolution: “The decimal marker shall be either a
point on the line or a comma on the line.” In practice, the choice between these alternatives depends
on customary use in the language concerned. In the technical areas of geodesy and geographic
information it is customary for the decimal point always to be used, for all languages. That practice is
used throughout this document.
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE vii
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19170-1:2021(E)
Geographic information — Discrete Global Grid Systems
Specifications —
Part 1:
Core Reference System and Operations, and Equal Area
Earth Reference System
1 Scope
This document supports the definition of:
— A Discrete Global Grid Systems (DGGS) core comprising:
— an RS using zonal identifiers with structured geometry, and
— functions providing import, export and topological query,
— Common spatio-temporal classes for geometry, topology, RS using zonal identifiers, zonal identifiers
and zones, based on ISO 19111 CRS. The spatio-temporal scope is constrained to:
— spatial elements that are invariant through all time, and
— temporal elements that are invariant across all space.
— Equal-Area Earth Reference Systems (EAERSs) for Equal-Area Earth DGGS.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org
3.1
boundary
set that represents the limit of an entity
Note 1 to entry: Boundary is most commonly used in the context of geometry, where the set is a collection of
points or a collection of objects that represent those points. In other arenas, the term is used metaphorically to
describe the transition between an entity and the rest of its domain of discourse.
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.6]
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 1
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ISO 19170-1:2021(E)
3.2
cell
spatial, spatio-temporal or temporal unit of geometry with dimensionality greater than 0,
associated with a zone (3.52)
Note 1 to entry: All cells within a DGGS (3.13) share the dimensionality of the DGGS's parent global geometry.
DGGSs with dimensionality of 0 are not supported.
Note 2 to entry: Cells are the unit of geometry in a DGGS, and the geometry of the region of space-time occupied
by a zone is a cell.
Note 3 to entry: While the terms cell and zone are often used interchangeably, "zone" is the strictly preferred
term. Cell is entirely appropriate when specifically discussing a zone's geometry or topology.
3.3
cell refinement
process of subdividing parent cells (3.33) into descendant child cells (3.4) using a specified
refinement ratio (3.38) and suite of refinement strategies
Note 1 to entry: Iterative application of cell refinements creates a hierarchy (3.26) of descendant discrete global
grids (3.12).
Note 2 to entry: Cell refinement methods may result in child cells (3.4) that each have a single parent or that have
multiple parents.
3.4
child cell
child
immediate descendant of a parent cell (3.33)
Note 1 to entry: Child cells are either within a single parent cell or overlapped by multiple parent cells
3.5
class
description of a set of objects that share the same attributes, operations, methods, relationships, and
semantics
Note 1 to entry: A class may use a set of interfaces to specify collections of operations it provides to its
environment. The term was first used in this way in the general theory of object-oriented programming, and
later adopted for use in this same sense in UML.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.7, modified — Note 1 to entry has been added from ISO 19117:2012, 4.2]
3.6
compound coordinate reference system
compound CRS
coordinate reference system (3.7) using at least two independent coordinate reference systems
Note 1 to entry: Coordinate reference systems are independent of each other if coordinate values (3.49) in one
cannot be converted or transformed into coordinate values in the other.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.3]
3.7
coordinate reference system
CRS
coordinate system (3.8) that is related to an object by a datum (3.10)
Note 1 to entry: Geodetic and vertical datums are referred to as reference frames.
Note 2 to entry: For geodetic and vertical datums, the object is the Earth. In planetary applications, geodetic and
vertical reference frames may be applied to other celestial bodies.
2 PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.9]
3.8
coordinate system
set of mathematical rules for specifying how coordinates are to be assigned to points
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.11]
3.9
data type
specification of a value (3.49) domain with operations allowed on values in this domain
EXAMPLE Integer, Real, Boolean, String and Date (conversion of a date into a series of codes).
Note 1 to entry: Data types include primitive predefined types and user-definable types. All instances of a data
type lack identity.
[SOURCE: ISO 19103:2015, 4.14, modified — EXAMPLE and Note 1 to entry have been added from
ISO 19156:2011, 4.3]
3.10
datum
reference frame
parameter or set of parameters that realize the position of the origin, the scale, and the orientation of a
coordinate system (3.8)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.15]
3.11
datum ensemble
group of multiple realizations of the same terrestrial or vertical reference system that, for approximate
spatial referencing purposes, are not significantly different
EXAMPLE “WGS 84” as an undifferentiated group of realizations including WGS 84 (TRANSIT), WGS 84
(G730), WGS 84 (G873), WGS 84 (G1150), WGS 84 (G1674) and WGS 84 (G1762). At the surface of the Earth these
have changed on average by 0.7 m between the TRANSIT and G730 realizations, a further 0.2 m between G730 and
G873, 0.06 m between G873 and G1150, 0.2 m between G1150 and G1674 and 0.02 m between G1674 and G1762).
Note 1 to entry: Data sets referenced to the different realizations within a datum ensemble may be merged
without coordinate transformation.
Note 2 to entry: ‘Approximate’ is for users to define but typically is in the order of under 1 decimetre but may be
up to 2 metres.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.16]
3.12
discrete global grid
set of cells (3.2) at the same refinement level (3.37) that uniquely and completely cover a
globe (3.24)
Note 1 to entry: The set of cell zonal identifiers (3.50) comprising a discrete global grid form a single Zone (3.51)
Class (3.5) with its associated refinement level (3.37).
Note 2 to entry: The configuration of the set of cells comprising a discrete global grid satisfy at least one grid
(3.25) constraint in the DGG_GridConstraint codelist.
3.13
discrete global grid system
DGGS
integrated system comprising a hierarchy (3.26) of discrete global grids (3.12), spatio-temporal
referencing (3.42) by zonal identifiers (3.50) and functions for quantization (3.36), zonal query (3.51),
and interoperability (3.28)
© ISO 2021 – All rights reserved PROOF/ÉPREUVE 3
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ISO 19170-1:2021(E)
3.14
duration
non-negative quantity of time equal to the difference between the final and initial instants (3.29) of a
time interval (3.30)
Note 1 to entry: The duration is one of the base quantities in the International System of Quantities (ISQ) on
which the International System of Units (SI) is based. The term “time” instead of “duration” is often used in this
context and also for an infinitesimal duration.
Note 2 to entry: For the term “duration”, expressions such as “time” or “time interval” are often used, but the
term “time” is not recommended in this sense and the term “time interval” is deprecated in this sense to avoid
confusion with the concept of “time interval”.
Note 3 to entry: The exact duration of a time scale unit depends on the time scale used. For example, the durations
of a year, month, week, day, hour or minute, may depend on when they occur [in a Gregorian calendar, a calendar
month can have a duration of 28, 29, 30, or 31 days; in a 24-h clock, a clock minute can have a duration of 59, 60, or
61 s, etc.]. Therefore, the exact duration can only be evaluated if the exact duration of each is known.
Note 4 to entry: This definition is closely related to NOTE 1 of the terminological entry “duration” in
IEC 60050-113:2011, 113–01–13.
[SOURCE: ISO 8601-1:2019, 3.1.1.8]
3.15
dynamic coordinate reference system
dynamic CRS
coordinate reference system (3.7) that has a dynamic reference frame (3.16)
Note 1 to entry: Coordinates of points on or near the crust of the Earth that are referenced to a dynamic
coordinate reference system may change with time, usually due to crustal deformations such as tectonic motion
and glacial isostatic adjustment.
Note 2 to entry: Metadata for a dataset referenced to a dynamic coordinate reference system should include
coordinate epoch information.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.19]
3.16
dynamic reference frame
dynamic datum
reference frame (3.10) in which the defining parameters include time evolution
Note 1 to entry: The defining parameters that have time evolution are usually a coordinate set.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.20]
3.17
error budget
statement of or methodology for describing the nature and magnitude of the errors which
affect the results of a calculation
[SOURCE: ISO 19107:2019, 3.35, modified — Note 1 to entry has been removed.]
3.18
feature
abstraction of real-world phenomena
Note 1 to entry: A feature can occur as a type or an instance. In this document, feature instance is meant unless
otherwise specified.
[SOURCE: ISO 19101-1:2014, 4.1.11, modified — Note 1 to entry has been added from ISO 19156:2011,
4.6, and modified.]
4 PROOF/ÉPREUVE © ISO 2021 – All rights reserved
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ISO 19170-1:2021(E)
3.19
feature type
class (3.5) of features (3.18) having common characteristics
[SOURCE: ISO 19156:2011, 4.7]
3.20
geodetic coordinate reference system
geodetic CRS
three-dimensional coordinate reference system (3.7) based on a geodetic reference frame and having
either a three-dimensional Cartesian or a spherical coordinate system (3.8)
Note 1 to entry: In this document a coordinate reference system based on a geodetic reference frame and having
an ellipsoidal coordinate system is geographic.
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.31]
3.21
geographic coordinate reference system
geographic CRS
coordinate reference system (3.7) that has a geodetic reference frame and an ellipsoidal coordinate
system (3.8)
[SOURCE: ISO 19111:2019, 3.1.35]
3.22
geographic identifier
spatial reference (3.41) in the form of a label or code that identifies a location (3.31)
EXAMPLE “Spain” is
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.