ISO 19148:2012
(Main)Geographic information — Linear referencing
Geographic information — Linear referencing
ISO 19148:2012 specifies a conceptual schema for locations relative to a one-dimensional object as measurement along (and optionally offset from) that object. It defines a description of the data and operations required to use and support linear referencing. ISO 19148:2012 is applicable to transportation, utilities, location-based services and other applications which define locations relative to linear objects.
Information géographique — Référencement linéaire
L'ISO 19148:2011 spécifie un schéma conceptuel pour les localisations par rapport à un objet à une seule dimension sous la forme d'un mesurage le long de cet objet (et éventuellement décalées par rapport à celui-ci). Elle définit une description des données et des opérations nécessaires pour utiliser et prendre en charge les référencements linéaires. Elle est applicable aux transports, aux installations, aux services géolocalisés et aux autres applications qui définissent des localisations par rapport à des objets linéaires.
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Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19148
First edition
2012-02-15
Geographic information — Linear
referencing
Information géographique — Référencement linéaire
Reference number
ISO 19148:2012(E)
©
ISO 2012
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ISO 19148:2012(E)
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Published in Switzerland
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ISO 19148:2012(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Conformance . 1
2.1 Conformance overview . 1
2.2 Conformance classes . 2
3 Normative references . 3
4 Terms and definitions . 3
5 Abbreviated terms . 6
6 Linear referencing . 6
6.1 Introduction . 6
6.2 Package: Linear Referencing System . 17
6.3 Package: Linear Referencing Towards Referent . 31
6.4 Package: Linear Referencing Offset . 33
6.5 Package: Linear Referencing Offset Vector . 39
6.6 Package: Linearly Located Event . 41
6.7 Package: Linear Segmentation . 47
Annex A (normative) Abstract test suite . 52
Annex B (informative) Generalized model for linear referencing . 56
Annex C (informative) Commonly used linear referencing methods and models . 59
Annex D (informative) Event and segmentation examples . 79
Bibliography . 86
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ISO 19148:2012(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 19148 was prepared by Technical Committee ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics.
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ISO 19148:2012(E)
Introduction
This International Standard is a description of the data and operations required to support linear referencing.
This includes Linear Referencing Systems, linearly located events and linear segments.
Linear Referencing Systems enable the specification of positions along linear objects. The approach is based
[3]
upon the Generalized Model for Linear Referencing first standardized within ISO 19133:2005, 6.6. This
International Standard extends that which was included in ISO 19133, both in functionality and explanation.
ISO 19109 supports features representing discrete objects with attributes having values which apply to the
entire feature. ISO 19123 allows the attribute value to vary, depending upon the location within a feature, but
does not support the assignment of attribute values to a single point or length along a linear feature. Linearly
located events provide the mechanism for specifying attribution of linear objects when the attribute value
varies along the length of a linear feature. A Linear Referencing System is used to specify where along the
linear object each attribute value applies. The same mechanism can be used to specify where along a linear
object another object is located, such as guardrail or a traffic accident.
It is common practice to segment a linear object having linearly located events, based upon one or more of its
attributes. The resultant linear segments are attributed with just the attributes used in the segmentation
process, insuring that the linear segments are homogeneous in value for these segmenting attributes.
This International Standard differs from ISO 19133:2005, 6.6 in the following areas.
a) All occurrences of Linear Reference Method and Linear Reference System have been changed to Linear
Referencing Method and Linear Referencing System, respectively.
b) LR_Element has been renamed LR_LinearElement and further defined as being a feature or geometry or
topology. These shall support the newly introduced interface ILinearElement, meaning that it is possible
to measure (linearly) along them.
c) The newly introduced ILinearElement interface includes operations for returning the default Linear
Referencing Method of the linear element and any of its length or weight attribute values. It also includes
operations for translating between Linear Referencing Methods and/or linear elements.
d) The types of Linear Referencing Methods have been formalized as a CodeList. Names of common Linear
Referencing Methods have been added as an informative annex.
e) An additional attribute, constraint[0.*], has been added to Linear Referencing Method to specify the
constraints imposed by the method, such as “only allows reference marker referents”. This is an
alternative to subtyping the methods that would force a too-structured approach, inconsistent with the
Generalized Model, and would be indeterminate due to the wide variety of Linear Referencing Methods
currently in use.
f) The Linear Referencing Method “project” operation has been renamed “lrPosition” and moved to the
ISpatial interface and a second, opposite, operation “point” has been added. Only LR_Curves realize this
interface since their spatial representation is requisite for the two operations, along with the
ILinearElement interface.
g) The LR_PositionExpression measure attribute has been extracted out into a Distance Expression along with
the optional referent and offset roles consistent with the original theoretical model. This allows for specifying
only an LR_DistanceExpression when the LR_LinearElement and LR_LinearReferencingMethod are
already known.
h) Reference Marker has been generalized to LR_Referent to enable support for other referent types such
as intersections, boundaries and landmarks. This type has been formalized as a CodeList.
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ISO 19148:2012(E)
i) A second, optional (towards) Referent has been added in a new (optional) package, Linear Referencing
Towards Referent (LRTR), for those Linear Referencing Methods which allow this to disambiguate
measurement direction.
j) Lateral Offsets have been moved to a new (optional) package, Linear Referencing Offset (LRO).
Horizontal, vertical, and combined horizontal and vertical offsets are now supported. Offset referent has
been generalized to allow for feature instances as well as character strings.
k) Vector Offsets have been adopted from ISO 19141. They exist in a new (optional) package, Linear
Referencing Offset Vector (LROV). An optional offset vector Coordinate Reference System (CRS) can be
provided if it is different from the CRS of the linear element.
l) The theoretical model on which the original standard was built is explained in Annex B.
m) More descriptive text is added throughout this International Standard to explain the concepts being
presented.
n) Minor changes to some class, attribute and role names have been made.
o) A new (optional) package, Linearly Located Event (LE) has been added which uses linearly referenced
positions to specify where along a linear feature a particular attribute value or other feature instance
applies.
p) A new (optional) package, Linear Segmentation (LS) has been added to support the generation of
homogeneous attributed linear segments from linear features with length-varying attribution.
q) Absolute Linear Referencing Method with non-zero linear element start is now accommodated.
r) lateralOffsetReferentType and verticalOffsetReferentType have been changed from CodeLists to
Character Strings.
vi © ISO 2012 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19148:2012(E)
Geographic information — Linear referencing
1 Scope
This International Standard specifies a conceptual schema for locations relative to a one-dimensional object
as measurement along (and optionally offset from) that object. It defines a description of the data and
operations required to use and support linear referencing.
This International Standard is applicable to transportation, utilities, location-based services and other
applications which define locations relative to linear objects.
2 Conformance
2.1 Conformance overview
Clause 6 of this International Standard uses the Unified Modelling Language (UML) to present conceptual
schemas for describing the constructs required for Linear Referencing. These schemas define conceptual
classes that shall be used in application schemas, profiles and implementation specifications. This
International Standard concerns only externally visible interfaces and places no restriction on the underlying
implementations other than what is required to satisfy the interface specifications in the actual situation, such
as
interfaces to software services using techniques such as SOAP;
interfaces to databases using techniques such as SQL;
data interchange using encoding as defined in ISO 19118.
Few applications require the full range of capabilities described by this conceptual schema. Clause 6,
therefore, defines a set of conformance classes that support applications whose requirements range from the
minimum necessary to define data structures to full object implementation. This flexibility is controlled by a set
of UML types that can be implemented in a variety of manners. Implementations that define full object
functionality shall implement all operations defined by the types of the chosen conformance class, as is
common for UML designed object implementations. It is not necessary for implementations that choose to
depend on external “free functions” for some or all operations, or forgo them altogether, to support all
operations, but they shall always support a data type sufficient to record the state of each of the chosen UML
types as defined by its member variables. It is acceptable to use common names for concepts that are the
same but have technically different implementations. The UML model in this International Standard defines
abstract types, application schemas define conceptual classes, various software systems define
implementation classes or data structures, and the XML from the encoding standard (ISO 19118) defines
entity tags. All of these reference the same information content. There is no difficulty in allowing the use of the
same name to represent the same information content even though at a deeper level there are significant
technical differences in the digital entities being implemented. This “allows” types defined in the UML model to
be used directly in application schemas.
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ISO 19148:2012(E)
2.2 Conformance classes
2.2.1 General
Conformance to this International Standard shall consist of either data type conformance or both data type
and operation conformance.
2.2.2 Data type conformance
Data type conformance includes the usage of data types in application schemas or profiles that instantiate
types in this International Standard. In this context, “instantiate” means that there is a correspondence
between the types in the appropriate part of this International Standard, and the data types of the application
schema or profile in such a way that each standard type can be considered as a supertype of the application
schema data type. This means that an application schema or profile data type corresponding to a standard
type contains sufficient data to recreate that standard type's information content.
Table 1 assigns conformance tests to each of the packages in Clause 6. Each row in the table represents one
conformance class. A specification claiming data type conformance to a package in the first column of the
table shall satisfy the requirements specified by the tests given in the remaining columns to the right.
Table 1 — Data type conformance tests
Conformance test
Package
A.1.1 A.1.2 A.1.3 A.1.4 A.1.5 A.1.6
Linear Referencing System X — — — — —
Linear Referencing Towards Referent X X — — — —
Linear Referencing Offset X — X — — —
Linear Referencing Offset Vector X X X
— — —
Linearly Located Event X — — — X —
Linear Segmentation X — — — X X
2.2.3 Operation conformance
Operation conformance includes both the consistent use of operation interfaces and data type conformance
for the parameters, and return values used by those operations. Operation conformance also includes get and
set operations for attributes.
Table 2 assigns conformance tests to each of the packages in Clause 6. Each row in the table represents one
conformance class. A specification claiming operation conformance to a package in the first column of the
table shall satisfy the requirements specified by the tests given in the remaining columns to the right.
Table 2 — Operation conformance tests
Conformance test
Package
A.1.1 A.1.2 A.1.3 A.1.4 A.1.5 A.1.6
A.2.1 A.2.2 A.2.3 A.2.4 A.2.5 A.2.6
Linear Referencing System X — — — — —
Linear Referencing Towards Referent X X — — — —
Linear Referencing Offset X — X — — —
Linear Referencing Offset Vector X X X
— — —
Linearly Located Event X — — — X —
Linear Segmentation X — — — X X
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ISO 19148:2012(E)
3 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO/TS 19103, Geographic information — Conceptual schema language
ISO 19107, Geographic information — Spatial schema
ISO 19108, Geographic information — Temporal schema
ISO 19111, Geographic information — Spatial referencing by coordinates
4 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
4.1
attribute event
value of an attribute of a feature (4.4) that may apply to only part of the feature
NOTE 1 An attribute event includes the linearly referenced location (4.16) where the attribute value applies along the
attributed feature (4.2).
NOTE 2 An attribute event may be qualified by the instant (4.8) in which, or period (4.20) during which, the attribute
value applied.
4.2
attributed feature
feature (4.4) along which an attribute event (4.1) applies
4.3
direct position
position (4.21) described by a single set of coordinates within a coordinate reference system
[ISO 19107:2003, 4.26]
4.4
feature
abstraction of real world phenomena
[ISO 19101:2002, 4.11]
4.5
feature event
information about the occurrence of a located feature (4.17) along a locating feature (4.18)
NOTE 1 A feature event includes the linearly referenced location (4.16) of the located feature along the locating
feature.
NOTE 2 A feature event may be qualified by the instant (4.8) in which, or period (4.20) during which, the feature event
occurred.
4.6
geometric primitive
geometric object representing a single, connected, homogeneous element of space
[ISO 19107:2003, 4.48]
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ISO 19148:2012(E)
4.7
height
h, H
distance of a point from a chosen reference surface measured upward along a line perpendicular to that
surface
[ISO 19111:2007, 4.29]
NOTE The surface is normally used to model the surface of the Earth.
4.8
instant
0-dimensional geometric primitive (4.6) representing position (4.21) in time
[ISO 19108:2002, 4.1.17]
NOTE The geometry of time is discussed in ISO 19108:2002, 5.2.
4.9
linear element
1-dimensional object that serves as the axis along which linear referencing (4.10) is performed
NOTE Also known as curvilinear element.
EXAMPLES Feature (4.4), such as “road”; curve geometry; directed edge topological primitive.
4.10
linear referencing
specification of a location (4.19) relative to a linear element (4.9) as a measurement along (and optionally
offset from) that element
NOTE An alternative to specifying a location as a two- or three- dimensional spatial position (4.22).
4.11
Linear Referencing Method
manner in which measurements are made along (and optionally offset from) a linear element (4.9)
4.12
Linear Referencing System
[1]
set of Linear Referencing Methods (4.11) and the policies, records and procedures for implementing them
4.13
linear segment
part of a linear feature (4.4) that is distinguished from the remainder of that feature by a subset of attributes,
each having a single value for the entire part
NOTE 1 A linear segment is a one-dimensional object without explicit geometry.
NOTE 2 The implicit geometry of the linear segment can be derived from the geometry of the parent feature.
4.14
linearly located
located using a Linear Referencing System (4.12)
4.15
linearly located event
occurrence along a feature (4.4) of an attribute value or another feature
NOTE 1 The event location (4.19) is specified using linearly referenced locations (4.16).
4 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 19148:2012(E)
NOTE 2 A linearly located event may be qualified by the instant (4.8) in which, or period (4.20) during which, the
linearly located event occurred.
NOTE 3 ISO 19108 limits events to a single instant in time and does not include the specification of a location.
4.16
linearly referenced location
location whose position (4.21) is specified using linear referencing (4.10)
4.17
located feature
feature (4.4) that is linearly located (4.14) along an associated (locating) feature
EXAMPLE A feature “bridge” may be a located feature along the feature “railway” [a locating feature (4.18)].
4.18
locating feature
feature (4.4) that is used to identify the location (4.19) of linearly located (4.14) features
EXAMPLE A feature “road” may be the locating feature for a feature “pedestrian crossing” [a located feature (4.17)].
4.19
location
identifiable geographic place
[ISO 19112 :2003, 4.4]
NOTE A location is represented by one of a set of data types that describe a position (4.21), along with metadata
about that data, including coordinates (from a coordinate reference system), a measure [from a Linear Referencing
System (4.12)], or an address (from an address system). [ISO 19133].
4.20
period
one-dimensional geometric primitive (4.6) representing extent in time
[ISO 19108:2002, 4.1.27]
NOTE A period is bounded by two different temporal positions (4.23).
4.21
position
data type that describes a point or geometry potentially occupied by an object or person
[ISO 19133:2005, 4.18]
NOTE A direct position (4.3) is a semantic subtype of position. Direct positions as described can define only a point
and, therefore, not all positions can be represented by a direct position. That is consistent with the “is type of” relation. An
ISO 19107 geometry is also a position, just not a direct position.
4.22
spatial position
direct position (4.3) that is referenced to a 2- or 3-dimensional coordinate reference system
NOTE An alternative to specifying a location (4.19) as a linearly referenced location (4.16).
4.23
temporal position
location (4.19) relative to a temporal reference system (4.24)
[ISO 19108:2002, 4.1.34]
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ISO 19148:2012(E)
4.24
temporal reference system
reference system against which time is measured
[ISO 19108:2002, 4.1.35]
4.25
valid time
time when a fact is true in the abstracted reality
[ISO 19108:2002, 4.1.39]
5 Abbreviated terms
CRS Coordinate Reference System
LRM Linear Referencing Method
LRS Linear Referencing System
SOAP Single Object Access Protocol
SQL Structured Query Language
UML Unified Modelling Language
XSP Cross-Sectional Positioning
NOTE The UML notation described in ISO/TS 19103 is used in this International Standard.
6 Linear referencing
6.1 Introduction
6.1.1 Linear referencing concepts
6.1.1.1 General
Linear Referencing Systems are in wide use in transportation but are also appropriate in other areas such as
utilities. They allow for the specification of positions along linear elements by using measured distances along
(and optionally offset from) the element. This is in contrast to using spatial positions that use two- or three-
dimensional coordinates, consistent with a particular Coordinate Reference System (CRS).
Linearly referenced locations are significant for several reasons. First, a significant amount of information is
currently held in huge databases from legacy systems that pre-date Geographic Information Systems (GIS).
Many useful applications can and have been built on these data with no understanding of where on the earth's
surface the data are located. Knowing where they are located relative to a linear element such as a roadway
route or pipeline is sufficient to support these applications and can be used as a means of integrating data
from multiple, disparate sources.
In some situations, having a linearly referenced location along a known linear element is more advantageous
than knowing its spatial position. Consider a crash in need of emergency assistance. Knowing the linear
element (Northbound I-95) and the approximate linear location is superior to having a potentially more precise
spatial GPS location that is not of significant accuracy to determine whether it is northbound or southbound
I-95, especially if an impassable barrier separates the two carriageways.
The linearly referenced location as specified in this International Standard as a position expression, therefore,
has many uses. It can be used to tie information about a linear facility to a specific location along that facility. It
can also be used to find a position on the face of the earth by specifying how far along the position is (and
optionally offset from) on a particular linear element.
6 © ISO 2012 – All rights reserved
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ISO 19148:2012(E)
This International Standard proposes a consistent specification for describing linearly referenced locations that
also enables translation between different referencing methods and/or linear elements. It also specifies how
these position expressions can be used to specify how information that pertains to only a part of a linear
element can be specified as linearly located events.
A Linear Referencing System is a set of Linear Referencing Methods (LRM) and the policies, records and
procedures for implementing them. There are numerous, seemingly disparate, Linear Referencing Methods in
use today. There is no single, best method, as each has advantages in certain situations. It is, therefore,
unreasonable to propose a single standard Linear Referencing Method. The Generalized Model for Linear
[3]
Referencing has been developed which instead categorizes Linear Referencing Methods into a basic set of
common concepts. The additional advantage of this approach is that it also enables a singular method for
translating linearly referenced locations into locations specified by another method or along an alternative
linear element. This translation method is both closed and transitive, insuring round-tripping and translation
chaining.
The Generalized Model standardizes the content of a linearly referenced location as containing three
components: that which is being measured (linear element), the method of measurement (Linear Referencing
Method) and the measured value (distance expression).
6.1.1.2 Linear element
Linear element is the general term which encompasses anything that can be measured using linear
referencing. This includes ISO 191nn features, linear geometries and linear topologies.
Features do not have to be linear. A road feature, for example, may have multiple spatial representations to
support multiple applications. These can be high-precision linear curves to support civil engineering design,
low-resolution straight linestrings to support GIS applications, or areas to support pavement management
applications. The only requirement is that it be possible to measure along the feature in a linear, one-
dimensional, sense.
Features may represent fundamental entities, like a road element between two intersections, or more complex
entities, such as a highway route spanning an entire state or country. Depending on the application schema,
the feature can represent the entire road (width-wise) or only one of its carriageways. Therefore, this
International Standard uses the word “roadway” intentionally to mean either the full road or a single
carriageway.
Linear element features may have no geometry at all. Many existing systems store information about roads by
defining roadway characteristics along the roadway, without specifying where the road is physically located.
This does preclude the ability to translate spatial positions into linearly referenced locations along the feature.
However, it is possible to translate linearly referenced locations to other linear elements or to other Linear
Referencing Methods. Using linear referencing instead of its geometry to define roadway characteristics
directly against the feature enables the definition of multiple geometries for the feature without having to
repeat the roadway characteristics for each spatial representation. It also allows for the definition of roadway
characteristics when no geometry exists.
The linear geometry type of linear element includes instances of geometric curves, as these can be measured
along and their geometric location is known. It is, therefore, possible to project a spatial position onto the
linear geometry and represent its location as a linearly referenced location along the geometry. It is also
possible to translate a linearly referenced location along the geometry into two- or three-dimensional space.
Geometric curves are typically repre
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19148
Première édition
2012-02-15
Information géographique —
Référencement linéaire
Geographic information — Linear referencing
Numéro de référence
ISO 19148:2012(F)
©
ISO 2012
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ISO 19148:2012(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2012
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quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
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Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 19148:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Conformité . 1
2.1 Aperçu général de la conformité . 1
2.2 Classes de conformité . 2
3 Références normatives . 3
4 Termes et définitions . 3
5 Termes abrégés . 6
6 Référencement linéaire . 7
6.1 Introduction . 7
6.2 Package: Système de référencement linéaire . 18
6.3 Package: Référent d'orientation de référencement linéaire . 32
6.4 Package: Décalage de référencement linéaire . 34
6.5 Package: Vecteur de décalage de référencement linéaire . 41
6.6 Package: Événement localisé linéairement . 43
6.7 Package: Segmentation linéaire . 50
Annexe A (normative) Suite de tests abstraits . 55
Annexe B (informative) Modèle généralisé pour le référencement linéaire . 59
Annexe C (informative) Méthodes et modèles de référencement linéaire couramment utilisés . 63
Annexe D (informative) Exemples d'événements et de segmentations . 84
Bibliographie . 91
© ISO 2012 – Tous droits réservés iii
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ISO 19148:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 19148 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 211, Information géographique/Géomatique.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO 19148:2012(F)
Introduction
La présente Norme internationale est une description des données et des opérations nécessaires pour le
référencement linéaire. Cela inclut les systèmes de référencement linéaire, les événements localisés
linéairement et les segments linéaires.
Les systèmes de référencement linéaire permettent de spécifier des positions le long d'objets linéaires.
[3]
L'approche est basée sur le modèle généralisé de référencement linéaire normalisé pour la première fois
dans l'ISO 19133:2005, 6.6. La présente Norme internationale développe le modèle inclus dans l'ISO 19133,
à la fois en ce qui concerne la fonctionnalité et les explications.
L'ISO 19109 traite des entités représentant des objets distincts dotés d'attributs ayant des valeurs qui
s'appliquent à l'entité entière. Il est admis dans l'ISO 19123 que la valeur de l'attribut peut varier en fonction
de la position dans une entité mais cette norme ne traite pas de l'attribution des valeurs d'attributs à un seul
point ou à une seule longueur le long d'une entité linéaire. Les événements localisés linéairement fournissent
le mécanisme pour spécifier l'attribution d'objets linéaires lorsque la valeur de l'attribut varie le long d'une
entité linéaire. Un système de référencement linéaire est utilisé pour spécifier à quel endroit le long de l'objet
linéaire s'applique chaque valeur d'attribut. Le même mécanisme peut être utilisé pour spécifier l'endroit le
long d'un objet linéaire où est situé un autre objet, tel qu'une glissière de sécurité ou un accident de la
circulation.
Il est de pratique courante de segmenter un objet linéaire comportant des événements localisés linéairement
à partir d'un ou de plusieurs de ses attributs. Les segments linéaires qui en résultent ne se voient attribuer
que les attributs utilisés dans le processus de segmentation, ce qui garantit que les segments linéaires sont
de valeur homogène pour ces attributs de segmentation.
La présente Norme internationale diffère de l'ISO 19133:2005, 6.6 sur les points suivants.
a) Toutes les occurrences des expressions «méthode de référence linéaire» et «système de référence
linéaire» ont été remplacées par «méthode de référencement linéaire» et «système de référencement
linéaire», respectivement.
b) L'élément LR_Element a été renommé LR_LinearElement et est en outre défini comme étant une entité,
une géométrie ou une topologie. Cela doit permettre d'introduire la nouvelle interface ILinearElement, ce
qui signifie qu'il est possible d'effectuer un mesurage le long de ces éléments (linéairement).
c) La nouvelle interface introduite ILinearElement comprend des opérations pour renvoyer la méthode de
référencement linéaire par défaut de l'élément linéaire et chacune de ses valeurs d'attributs de longueur
ou de pondération. Elle comprend également des opérations de conversion entre les méthodes de
référencement linéaire et/ou les éléments linéaires.
d) Les types de méthodes de référencement linéaire ont été formalisés sous la forme d'une liste de codes
(Codelist). Les noms des méthodes de référencement linéaire courantes ont été ajoutés dans une
annexe informative.
e) Un attribut supplémentaire, constraint[0.*], a été ajouté à la méthode de référencement linéaire pour
spécifier les contraintes imposées par la méthode, comme «ne permettre que les référents de marqueurs
de référencement». Cela est une alternative à la création de sous-types de méthode, ce qui imposerait
une approche trop structurée, incompatible avec le modèle généralisé et qui resterait indéterminée en
raison du grand nombre des méthodes de référencement linéaire actuellement utilisées.
f) L'opération «project» (projeter) de la méthode de référencement linéaire a été renommée «lrPosition» et
déplacée dans l'interface ISpatial et une deuxième opération inverse, l'opération «point», a été ajoutée.
Seuls les LR_Curves sont une réalisation de cette interface du fait que leur représentation spatiale est
nécessaire pour les deux opérations ainsi que pour l'interface ILinearElement.
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ISO 19148:2012(F)
g) L'attribut de mesure LR_PositionExpression a été extrait et placé dans une expression de distance
DistanceExpression en même temps que le référent optionnel et les rôles de décalage cohérents avec le
modèle théorique d'origine. Cela permet de ne spécifier qu'un LR_DistanceExpression lorsque
LR_LinearElement et LR_LinearReferencingMethod sont déjà connus.
h) Le marqueur de référencement ReferenceMarker a été généralisé et renommé LR_Referent pour pouvoir
décrire d'autres types de référents comme les intersections, les limites et les points de repère. Ce type a
été formalisé sous la forme d'une liste de codes (Codelist).
i) Un deuxième référent optionnel (un référent d'orientation) a été ajouté dans un nouveau package
(optionnel) de référent d'orientation de référencement linéaire (LRTR), pour les méthodes de
référencement linéaire qui permettent de déterminer la direction de mesurage.
j) Le décalage LateralOffsets a été déplacé dans un nouveau package (optionnel) de décalage de
référencement linéaire (LRO). Les décalages horizontaux, verticaux et les décalages combinés
horizontaux et verticaux sont à présent pris en charge. Le référent de décalage a été généralisé pour
permettre la prise en compte d'instances d'entité ainsi que des chaînes de caractère.
k) Le décalage VectorOffsets a été adopté à partir de l'ISO 19141, et placé dans un nouveau package
(optionnel) de vecteur de décalage de référencement linéaire (LROV). Un système de référencement par
coordonnées (CRS) pour le vecteur de décalage optionnel peut être fourni s'il est différent du système
CRS de l'élément linéaire.
l) Le modèle théorique sur lequel la norme d'origine a été élaborée est expliqué dans l'Annexe B.
m) Des explications sont ajoutées tout au long de la présente Norme internationale pour expliquer les
concepts présentés.
n) Des changements mineurs ont été apportés à certains noms de classes, d'attributs et de rôles.
o) Un nouveau package (optionnel) d'événement localisé linéairement (LE), a été ajouté, lequel utilise des
positions référencées linéairement pour spécifier à quel endroit le long d'une entité linéaire une valeur
d'attribut particulière ou une autre instance d'entité s'applique.
p) Un nouveau package (optionnel) de segmentation linéaire (LS), a été ajouté pour permettre le découpage
d'entités linéaires ayant des valeurs d'attribut variables en des segments linéaires dotés d'attributs de
valeur constante.
q) La méthode de référencement linéaire absolue avec un début d'élément linéaire non nul est à présent
prise en charge.
r) Les types lateralOffsetReferentType et verticalOffsetReferentType ont été transformés de listes de codes
(Codelist) en chaînes de caractères (CharacterString).
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NORME INTERNATIONALE ISO 19148:2012(F)
Information géographique — Référencement linéaire
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie un schéma conceptuel pour les localisations par rapport à un objet
à une seule dimension sous la forme d'un mesurage le long de cet objet (et éventuellement décalées par
rapport à celui-ci). Elle définit une description des données et des opérations nécessaires pour utiliser et
prendre en charge les référencements linéaires.
La présente Norme internationale est applicable aux transports, aux installations, aux services géolocalisés et
aux autres applications qui définissent des localisations par rapport à des objets linéaires.
2 Conformité
2.1 Aperçu général de la conformité
L'Article 6 de la présente Norme internationale utilise le langage de modélisation unifié (UML) pour présenter
les schémas conceptuels destinés à décrire les constructions nécessaires pour le référencement linéaire. Ces
schémas définissent des classes conceptuelles qui doivent être utilisées dans des schémas d'application, des
profils et des spécifications d'implémentation. La présente Norme internationale ne concerne que les
interfaces visibles depuis l'extérieur et n'impose aucune limitation sur les implémentations sous-jacentes sauf
si cela est nécessaire pour satisfaire aux spécifications d'interface existantes comme:
les interfaces vers les services logiciels utilisant des techniques telles que SOAP;
les interfaces vers les bases de données utilisant des techniques telles que SQL;
l'échange mutuel de données utilisant le codage défini dans l'ISO 19118.
Quelques applications ont besoin de la gamme complète des possibilités décrites dans ce schéma conceptuel.
L'Article 6 définit donc un ensemble de classes de conformité qui vont des applications dont les exigences
sont le strict minimum nécessaire pour définir des structures de données jusqu'à l'implémentation totale des
objets. Cette flexibilité est contrôlée par un ensemble de types UML qui peuvent être implémentés de diverses
manières. Les implémentations qui définissent totalement la fonctionnalité de l'objet doivent implémenter
toutes les opérations définies par les types de la classe de conformité choisie, comme cela est courant pour
les implémentations d'objets définis par le langage UML. Les implémentations qui choisissent de dépendre de
«fonctions libres» externes pour certaines des opérations ou pour la totalité, ou qui renoncent à celles-ci, n'ont
pas besoin de prendre en charge toutes les opérations, mais doivent toujours prendre en charge un type de
données suffisant pour enregistrer l'état de chacun des types UML choisis, défini par ses variables
constitutives. Il est possible d'utiliser des noms communs pour des concepts qui sont identiques mais qui ont
des implémentations techniquement différentes. Le modèle UML dans la présente Norme internationale définit
des types abstraits, les schémas d'application définissent des classes conceptuelles, divers systèmes
logiciels définissent des classes d'implémentation ou des structures de données et le langage XML de la
norme de codage (ISO 19118) définit des balises d'entités. Tous ces éléments font référence au même
contenu d'information. Cela ne pose pas de problème de permettre l'utilisation du même nom pour
représenter le même contenu d'information même si à un niveau plus fondamental il existe d'importantes
différences techniques pour implémenter les entités numériques. Cela «permet» d'utiliser directement dans
les schémas d'application les types définis dans le modèle UML.
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ISO 19148:2012(F)
2.2 Classes de conformité
2.2.1 Généralités
La conformité à la présente Norme internationale doit consister soit en une conformité en termes de type de
données, soit en une conformité à la fois en termes de type de données et d'opération.
2.2.2 Conformité en termes de type de données
La conformité en termes de type de données inclut l'utilisation de types de données dans des schémas ou
des profils d'application qui instancient des types de cette Norme internationale. Dans ce contexte,
«instancier» signifie qu'il existe une correspondance entre les types de la partie appropriée de la présente
Norme internationale et les types de données du schéma ou du profil d'application, de sorte que chaque type
standard peut être considéré comme un supertype du type de données du schéma d'application. Cela signifie
qu'un type de données de schéma ou de profil d'application correspondant à un type standard contient des
données suffisantes pour recréer le contenu de l'information de ce type-là.
Le Tableau 1 assigne des tests de conformité à chacun des packages de l'Article 6. Chaque ligne dans le
tableau représente une classe de conformité. Une spécification revendiquant une conformité en termes de
type de données pour un package de la première colonne du tableau doit satisfaire aux exigences spécifiées
par les tests indiqués dans les colonnes restantes sur la droite.
Tableau 1 — Tests de conformité en termes de type de données
Tests de conformité
Package
A.1.1 A.1.2 A.1.3 A.1.4 A.1.5 A.1.6
Système de référencement linéaire X — — — — —
Référent d'orientation de référencement X X — — — —
linéaire
Décalage de référencement linéaire X — X — — —
Vecteur de décalage de référencement X — X X — —
linéaire
Événement localisé linéairement X — — — X —
Segmentation linéaire X — — — X X
2.2.3 Conformité en termes d'opération
La conformité en termes d'opération comprend à la fois l'utilisation cohérente des interfaces d'opération et la
conformité en termes de type de données pour les paramètres et les valeurs en sortie utilisées par ces
opérations. La conformité en termes d'opération comprend également les opérations «obtenir» (get) et «fixer»
(set) pour les attributs.
Le Tableau 2 assigne des tests de conformité à chacun des packages de l'Article 6. Chaque ligne du tableau
représente une classe de conformité. Une spécification revendiquant une conformité en termes d'opération
pour un package de la première colonne du tableau doit satisfaire aux exigences spécifiées par les tests
indiqués dans les colonnes restantes sur la droite.
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ISO 19148:2012(F)
Tableau 2 — Tests de conformité en termes d'opération
Tests de conformité
Package
A.1.1 A.1.2 A.1.3 A.1.4 A.1.5 A.1.6
A.2.1 A.2.2 A.2.3 A.2.4 A.2.5 A.2.6
Système de référencement linéaire X — — — — —
Référent d'orientation de référencement X X — — — —
linéaire
Décalage de référencement linéaire X — X — — —
Vecteur de décalage de référencement X — X X — —
linéaire
Événement localisé linéairement X — — — X —
Segmentation linéaire X — — — X X
3 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO/TS 19103, Information géographique — Langage de schéma conceptuel
ISO 19107:2003, Information géographique — Schéma spatial
ISO 19108:2002, Information géographique — Schéma temporel
ISO 19111:2007, Information géographique — Système de références spatiales par coordonnées
4 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
4.1
événement d'attribut
valeur d'un attribut d'une entité (4.4) qui peut ne s'appliquer qu'à une partie de l'entité
NOTE 1 Un événement d'attribut comprend la localisation référencée linéairement (4.16) de l'endroit où la valeur de
l'attribut s'applique le long de l'entité dotée d'un attribut (4.2).
NOTE 2 Un événement d'attribut peut être qualifié par l'instant (4.8) auquel ou la période (4.20) au cours de laquelle
la valeur de l'attribut s'applique.
4.2
entité dotée d'un attribut
entité (4.4) le long de laquelle un événement d'attribut (4.1) s'applique
4.3
position directe
position (4.21) décrite par un seul ensemble de coordonnées dans un système de référencement par
coordonnées
[ISO 19107:2003, 4.26]
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ISO 19148:2012(F)
4.4
entité
abstraction d'un phénomène du monde réel
[ISO 19101:2002, 4.11]
4.5
événement d'entité
information sur l'occurrence d'une entité localisée (4.17) le long d'une entité de localisation (4.18)
NOTE 1 Un événement d'entité comprend la localisation référencée linéairement (4.16) de l'entité localisée le long
de l'entité de localisation.
NOTE 2 Un événement d'entité peut être qualifié par l'instant (4.8) auquel ou la période (4.20) durant laquelle
l'événement d'entité s'est produit.
4.6
primitive géométrique
objet géométrique représentant un seul élément de l'espace homogène et connecté
[ISO 19107:2003, 4.48]
4.7
hauteur
h, H
distance d'un point à partir d'une surface de référence spécifiée, qui est mesurée vers le haut le long d'une
ligne perpendiculaire à cette surface
[ISO 19111:2007, 4.29]
NOTE La surface est normalement utilisée pour modéliser la surface de la Terre.
4.8
instant
primitive géométrique (4.6) sans dimension représentant la position (4.21) dans le temps
[ISO 19108:2002, 4.1.17]
NOTE La géométrie du temps est décrite dans l'ISO 19108:2002, 5.2.
4.9
élément linéaire
objet à une dimension qui sert d'axe le long duquel le référencement linéaire (4.10) est réalisé
NOTE Également connu comme élément curviligne.
EXEMPLES Entité (4.4), comme «une route», une géométrie de courbe, une primitive topologique à axe orienté.
4.10
référencement linéaire
spécification d'une localisation (4.19) par rapport à un élément linéaire (4.9) par le biais d'un mesurage le
long de cet élément (et éventuellement avec un décalage par rapport à celui-ci)
NOTE Une autre possibilité pour spécifier une localisation sous la forme d'une position spatiale (4.22) à deux ou
trois dimensions.
4.11
méthode de référencement linéaire
manière dont les mesurages sont effectués le long d'un élément linéaire (4.9) (et éventuellement avec un
décalage par rapport à celui-ci)
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ISO 19148:2012(F)
4.12
système de référencement linéaire
ensemble de méthodes de référencement linéaire (4.11) et des politiques, des enregistrements et des
[1]
procédures pour les implémenter
4.13
segment linéaire
partie d'une entité (4.4) linéaire qui se différencie du reste de cette entité par un sous-ensemble d'attributs
ayant chacun une valeur constante
NOTE 1 Un segment linéaire est un objet à une dimension sans géométrie explicite.
NOTE 2 La géométrie implicite du segment linéaire peut être déterminée à partir de la géométrie de l'entité parente.
4.14
localisé linéairement
localisé en utilisant un système de référencement linéaire (4.12)
4.15
événement localisé linéairement
occurrence le long d'une entité (4.4) d'une valeur d'attribut ou d'une autre entité
NOTE 1 La localisation (4.19) de l'événement est spécifiée en utilisant des localisations référencées linéairement
(4.16).
NOTE 2 Un événement localisé linéairement peut être qualifié par l'instant (4.8) auquel ou la période (4.20) au cours
de laquelle l'événement localisé linéairement s'est produit.
NOTE 3 L'ISO 19108:2002 limite les événements à un seul instant et n'inclut pas la spécification d'une localisation.
4.16
localisation référencée linéairement
localisation (4.19) dont la position (4.21) est spécifiée en utilisant un référencement linéaire (4.10)
4.17
entité localisée
entité (4.4) qui est localisée linéairement (4.14) le long d'une entité associée (de localisation)
EXEMPLE Une entité «pont» peut être une entité localisée le long de l'entité «voie ferrée» [une entité de
localisation (4.18)].
4.18
entité de localisation
entité (4.4) qui est utilisée pour identifier la localisation (4.19) des entités localisées linéairement (4.14)
EXEMPLE Une entité «route» peut être l'entité de localisation pour une entité «passage pour piétons» [une entité
localisée (4.17)].
4.19
localisation
lieu géographique identifiable
[ISO 19112:2003, 4.4]
NOTE Une localisation est représentée par un ensemble de types de données décrivant une position (4.21), ainsi
que des métadonnées relatives à ces données, y compris des coordonnées (dans un système de référence par
coordonnées), une mesure [à partir d'un système de référencement linéaire (4.12)] ou une adresse (à partir d'un
système d'adresses). [ISO 19133]
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ISO 19148:2012(F)
4.20
période
primitive géométrique (4.6) à une dimension représentant une durée dans le temps
[ISO 19108:2002, 4.1.27]
NOTE Une période est limitée par deux positions temporelles (4.23) différentes.
4.21
position
type de données décrivant un point ou une géométrie potentiellement occupé par un objet ou une personne
[ISO 19133:2005, 4.18]
NOTE Une position directe (4.3) est un sous-type sémantique de position. Les positions directes telles que décrites
ne peuvent définir qu'un seul point, l'ensemble des positions ne peut donc pas être représenté par une position directe.
Cela est compatible avec la relation «est du type de». Une géométrie, selon l'ISO 19107:2003, constitue également une
position, mais pas une position directe.
4.22
position spatiale
position directe (4.3) qui est référencée dans un système de référencement par coordonnées à deux ou trois
dimensions
NOTE Une autre possibilité pour spécifier une localisation (4.19) sous la forme d'une localisation référencée
linéairement (4.16).
4.23
position temporelle
localisation (4.19) par rapport à un système de référencement temporel (4.24)
[ISO 19108:2002, 4.1.34]
4.24
système de référencement temporel
système de référencement avec lequel le temps est mesuré
[ISO 19108:2002, 4.1.35]
4.25
moment valide
moment auquel un fait est vrai dans la réalité abstraite
[ISO 19108:2002, 4.1.39]
5 Termes abrégés
CRS Coordinate Reference System (Système de référencement par coordonnées)
LRM Linear Referencing Method (Méthode de référencement linéaire)
LRS Linear Referencing System (Système de référencement linéaire)
SOAP Single Object Access Protocol
SQL Structured Query Language
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ISO 19148:2012(F)
UML Unified Modelling Language (Langage de modélisation unifié)
XSP Cross-Sectional Positioning (Positionnement dans une coupe en travers)
NOTE La notation UML utilisée dans la présente Norme internationale est décrite dans l'ISO/TS 19103.
6 Référencement linéaire
6.1 Introduction
6.1.1 Concepts de référencement linéaire
6.1.1.1 Généralités
Les systèmes de référencement linéaire sont très largement utilisés dans les transports mais sont également
appropriés pour d'autres domaines comme les installations. Ils permettent de spécifier des positions le long
d'éléments linéaires en utilisant des distances mesurées le long de l'élément (et éventuellement avec un
décalage par rapport à celui-ci). Cela est différent de l'utilisation de positions spatiales qui utilisent des
coordonnées à deux ou trois dimensions, conformément à un système de référencement par coordonnées
(CRS) particulier.
Les localisations référencées linéairement ont du sens pour plusieurs raisons. Tout d'abord, une quantité
significative d'informations est actuellement conservée dans des bases de données importantes provenant de
systèmes antérieurs qui ont précédé les systèmes d'informations géographiques (SIG). De nombreuses
applications utiles peuvent et ont été construites sur ces données sans aucune connaissance de l'endroit sur
la surface de la Terre où les données sont localisées. Le fait de savoir où elles sont localisées par rapport à
un élément linéaire tel qu'une route ou un pipeline est suffisant pour prendre en charge ces applications et
cela peut être utilisé comme moyen d'intégrer des données provenant de multiples sources différentes.
Dans certaines situations, le fait de disposer d'une localisation référencée linéairement le long d'un élément
linéaire connu est plus avantageux que le fait de connaître sa position spatiale. Considérons le cas d'un
accident impliquant l'intervention d'une équipe de secours d'urgence. Le fait de connaître l'élément linéaire
(autoroute I-95 en direction du nord) et la localisation linéaire approchée est mieux que de disposer d'une
localisation GPS dans l'espace, potentiellement plus précise, mais qui n'est pas suffisante pour savoir sans
ambiguïté s'il s'agit de l'autoroute I-95 vers le nord ou vers le sud, en particulier si une barrière infran
...
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