ISO 19141:2008
(Main)Geographic information — Schema for moving features
Geographic information — Schema for moving features
ISO 19141:2008 defines a method to describe the geometry of a feature that moves as a rigid body. Such movement has the following characteristics. The feature moves within any domain composed of spatial objects as specified in ISO 19107. The feature may move along a planned route, but it may deviate from the planned route. Motion may be influenced by physical forces, such as orbital, gravitational, or inertial forces. Motion of a feature may influence or be influenced by other features, for example: The moving feature might follow a predefined route (e.g. road), perhaps part of a network, and might change routes at known points (e.g. bus stops, waypoints). Two or more moving features may be “pulled” together or pushed apart (e.g. an airplane will be refuelled during flight, a predator detects and tracks a prey, refugee groups join forces). Two or more moving features may be constrained to maintain a given spatial relationship for some period (e.g. tractor and trailer, convoy). ISO 19141:2008 does not address other types of change to the feature. Examples of changes that are not adressed include the following: The deformation of features. The succession of either features or their associations. The change of non-spatial attributes of features. The feature's geometric representation cannot be embedded in a geometric complex that contains the geometric representations of other features, since this would require the other features' representations to be updated as the feature moves. Because ISO 19141:2008 is concerned with the geometric description of feature movement, it does not specify a mechanism for describing feature motion in terms of geographic identifiers. This is done, in part, in ISO 19133.
Information géographique — Schéma des entités mobiles
L'ISO 19141:2008 définit une méthode permettant de décrire la géométrie d'une entité mobile se déplaçant comme un corps rigide. Ce type de déplacement présente les caractéristiques suivantes. L'entité se déplace à l'intérieur d'un domaine composé d'objets spatiaux conformément à l'ISO 19107. L'entité peut se déplacer le long d'un itinéraire planifié, mais elle peut s'en écarter. Le mouvement peut être influencé par les forces physiques, telles que les forces orbitale, de gravitation ou d'inertie. Le mouvement d'une entité peut influencer d'autres entités ou être influencé par elles, par exemple comme suit. L'entité mobile peut suivre un itinéraire prédéfini (tel qu'une route), pouvant faire partie d'un réseau, et peut modifier les itinéraires au niveau de points clés (par exemple arrêts de bus, points de cheminement). Deux ou plusieurs entités mobiles peuvent être «tirées» ensemble ou poussées séparément (par exemple un avion ravitaillé en vol, un prédateur ayant repéré et suivant sa proie, des groupes de réfugiés unissant leurs forces). Deux entités mobiles ou davantage peuvent être contraintes de conserver une relation spatiale donnée pendant une certaine période (par exemple tracteur et semi-remorque, convoi). L'ISO 19141:2008 ne régit pas d'autres types de changement en matière d'entité. Les changements non abordés sont par exemple les suivants. La déformation des entités. La succession de chaque entité ou leurs associations. La modification des attributs non spatiaux des entités. La représentation géométrique de l'entité ne peut pas être présente dans un complexe géométrique comportant des représentations géométriques d'autres entités, car cela impliquerait une mise à jour des représentations des autres entités en même temps que le déplacement de l'entité. Étant donné que l'ISO 19141:2008 couvre la description géométrique du déplacement de l'entité, elle ne spécifie pas un mécanisme consistant à décrire le mouvement des entités en termes d'identificateurs géographiques. Ce mécanisme est présenté en partie dans l'ISO 19133.
General Information
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19141
First edition
2008-06-01
Geographic information — Schema for
moving features
Information géographique — Schéma des entités mobiles
Reference number
©
ISO 2008
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. v
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Conformance. 1
2.1 Conformance classes. 1
2.2 Requirements . 2
3 Normative references . 2
4 Terms, definitions, and abbreviated terms . 3
4.1 Terms and definitions. 3
4.2 Abbreviated terms . 5
5 Package – Moving Features. 6
5.1 Semantics . 6
5.2 Package structure. 7
5.3 Class hierarchy . 7
6 Package – Geometry Types . 9
6.1 Package semantics. 9
6.2 Type – MF_OneParamGeometry . 9
6.3 Type – MF_TemporalGeometry . 11
6.4 Type – MF_Trajectory. 12
6.5 Type – MF_TemporalTrajectory. 14
6.6 Class – MF_PositionExpression . 20
6.7 Type – MF_SecondaryOffset . 20
6.8 Type – MF_MeasureFunction . 21
7 Package – Prism Geometry . 22
7.1 Package structure. 22
7.2 CodeList – MF_GlobalAxisName. 23
7.3 Type – MF_LocalGeometry . 25
7.4 Type – MF_PrismGeometry . 27
7.5 Type – MF_RigidTemporalGeometry . 28
7.6 Type – MF_RotationMatrix . 29
7.7 Type – MF_TemporalOrientation. 30
8 Moving features in application schemas.30
8.1 Introduction . 30
8.2 Representing the spatial characteristics of moving features . 31
8.3 Associations of moving features . 31
8.4 Operations of moving features. 31
Annex A (normative) Abstract test suite. 32
A.1 Application schemas for data transfer . 32
A.2 Application schemas for data with operations. 32
Annex B (informative) UML Notation. 34
B.1 Introduction . 34
B.2 Class. 34
B.3 Stereotype . 34
B.4 Attribute . 35
B.5 Operation . 35
B.6 Constraint . 36
B.7 Note . 36
B.8 Association. 36
B.9 Role name . 36
B.10 Multiplicity. 37
B.11 Navigability . 37
B.12 Aggregation . 37
B.13 Composition . 38
B.14 Dependency. 38
B.15 Generalization. 38
B.16 Realization . 39
Annex C (informative) Interpolating between orientations . 40
C.1 Introduction . 40
C.2 Euler rotations and gimbal lock. 40
C.3 Interpolating between two orientation matrices . 42
C.4 Interpolating between other orientation representations . 44
C.5 Sample interpolation. 45
Bibliography . 49
iv © ISO 2008 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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 19141 was prepared by Technical Committee ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics.
Introduction
This International Standard specifies a conceptual schema that addresses moving features, i.e., features
whose locations change over time. This schema includes classes, attributes, associations and operations that
provide a common conceptual framework that can be implemented to support various application areas that
deal with moving features, including:
⎯ Location Based Services,
⎯ Intelligent Transportation Systems,
⎯ Tracking and navigation (land-based, marine, or space), and
⎯ Modeling and simulation.
The schema specifies mechanisms to describe motion consisting of translation and/or rotation of the feature,
but not including deformation of the feature. The schema is based on the concept of a one parameter set of
geometries that may be viewed as a set of leaves or a set of trajectories, where a leaf represents the
geometry of the moving feature at a particular value of the parameter (e.g., a point in time) and a trajectory is
a curve that represents the path of a point in the geometry of the moving feature as it moves with respect to
the parameter.
vi © ISO 2008 – All rights reserved
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19141:2008(E)
Geographic information — Schema for moving features
1 Scope
This International Standard defines a method to describe the geometry of a feature that moves as a rigid body.
Such movement has the following characteristics.
a) The feature moves within any domain composed of spatial objects as specified in ISO 19107.
b) The feature may move along a planned route, but it may deviate from the planned route.
c) Motion may be influenced by physical forces, such as orbital, gravitational, or inertial forces.
d) Motion of a feature may influence or be influenced by other features, for example:
1) The moving feature might follow a predefined route (e.g. road), perhaps part of a network, and
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19141
Première édition
2008-06-01
Information géographique — Schéma des
entités mobiles
Geographic information — Schema for moving features
Numéro de référence
©
ISO 2008
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Version française parue en 2009
Publié en Suisse
ii © ISO 2008 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Conformité. 2
2.1 Classes de conformité. 2
2.2 Exigences . 2
3 Références normatives . 2
4 Termes, définitions et abréviations . 3
4.1 Termes et définitions. 3
4.2 Termes abrégés . 6
5 Package — Entités mobiles . 6
5.1 Sémantique. 6
5.2 Structure du package . 7
5.3 Hiérarchie des classes . 7
6 Package – Types de géométrie . 9
6.1 Sémantique du package. 9
6.2 Type – MF_OneParamGeometry . 10
6.3 Type – MF_TemporalGeometry . 11
6.4 Type – MF_Trajectory. 13
6.5 Type – MF_TemporalTrajectory. 15
6.6 Classe – MF_PositionExpression . 20
6.7 Type – MF_SecondaryOffset . 20
6.8 Type – MF_MeasureFunction . 21
7 Package – Géométrie de prisme . 22
7.1 Structure du package . 22
7.2 Liste des codes – MF_GlobalAxisName. 23
7.3 Type – MF_LocalGeometry . 25
7.4 Type – MF_PrismGeometry . 27
7.5 Type – MF_RigidTemporalGeometry . 28
7.6 Type – MF_RotationMatrix . 29
7.7 Type – MF_TemporalOrientation. 30
8 Entités mobiles dans les schémas d'application . 31
8.1 Introduction . 31
8.2 Représentation des caractéristiques spatiales des entités mobiles. 31
8.3 Associations des entités mobiles. 31
8.4 Opérations des entités mobiles . 31
Annexe A (normative) Suite d'essais abstraite . 32
Annexe B (informative) Notation UML. 34
Annexe C (informative) Interpolation entre les orientations. 40
Bibliographie . 49
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 19141 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 211, Information géographique/Géomatique.
iv © ISO 2008 – Tous droits réservés
Introduction
La présente Norme internationale spécifie un schéma conceptuel qui traite des entités mobiles, c'est-à-dire
des entités dont les localisations changent avec le temps. Ce schéma comporte des classes, des attributs,
des associations et des modes opératoires fournissant un cadre théorique commun qui peut être mis en
œuvre pour prendre en charge divers champs d'application traitant des entités mobiles, notamment
⎯ Location Based Services (services basés sur la localisation),
⎯ Intelligent Transportation Systems (systèmes intelligents de transport),
⎯ Tracking and navigation (suivi et navigation) (terre, mer, espace), et
⎯ Modeling and simulation (modélisation et simulation).
Le schéma spécifie des mécanismes permettant de décrire le mouvement de translation et/ou de rotation de
l'entité, sans tenir compte de la déformation de l'entité. Le schéma s'appuie sur le concept d'un ensemble de
paramètres géométriques qui peut être considéré comme un ensemble de feuilles ou de trajectoires, où une
feuille représente la géométrie de l'entité mobile à une valeur particulière du paramètre (par exemple un
instant donné) et où une trajectoire est une courbe représentant le parcours d'un point dans la géométrie de
l'entité mobile dans son déplacement par rapport au paramètre.
NORME INTERNATIONALE ISO 19141:2008(F)
Information géographique — Schéma des entités mobiles
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale définit une méthode permettant de décrire la géométrie d'une entité mobile
se déplaçant comme un corps rigide. Ce type de déplacement présente les caractéristiques suivantes.
a) L'entité se déplace à l'intérieur d'un domaine composé d'objets spatiaux conformément à l'ISO 19107.
b) L'entité peut se déplacer le long d'un itinéraire planifié, mais elle peut s'en écarter.
c) Le mouvement peut être influencé par les forces physiques, telles que les forces orbitale, de gravitation
ou d'inertie.
d) Le mouvement d'une entité peut influencer d'autres entités ou être influencé par elles, par exemple
comme suit:
1) L'entité mobile peut suivre un itinéraire prédéfini (tel qu'une route), pouvant faire partie d'un réseau,
et peut modifier les itinéraires au niveau de points clés (par exemple arrêts de bus, points de
cheminement).
2) Deux ou plusieurs entités mobiles peuvent être «tirées» ensemble ou poussées séparément (par
exemple un avion ravitaillé en vol, un prédateur ayant repéré et suivant sa proie, des groupes de
réfugiés unissant leurs forces).
3) Deux entités mobiles ou davantage peuvent être contraintes de conserver une relation spatiale
donnée pendant une certaine période (par exemple tracteur et semi-remorque, convoi).
La présente Norme internationale ne régit pas d'autres types de changement en matière d'entité. Les
changements non abordés sont par exemple les suivants:
⎯ La déformation des entités.
⎯ La succession de chaque entité ou leurs associations.
⎯ La modification des attributs non spatiaux des entités.
⎯ La représentation géométrique de l'entité ne peut pas être présente dans un complexe géométrique
comportant des représentations géométriques d'autres entités, car cela impliquerait une mise à jour des
représentations des autres entités en même temps que le déplacement de l'entité.
Étant donné que la présente Norme internationale couvre la description géométrique du déplacement de
l'entité, elle ne spécifie pas un mécanisme consistant à décrire le mouvement des entités en termes
d'identificateurs géographiques. Ce mécanisme est présenté en partie dans l'ISO 19133.
2 Conformité
2.1 Classes de conformité
2.1.1 Introduction
La présente Norme internationale spécifie quatre classes de conformité (Tableau 1). Elles se distinguent sur
la base des critères suivants: objectif et niveau de complexité.
2.1.2 Objectif
La présente Norme internationale peut être utilisée dans le cadre de la prise en charge du transfert de
données. Les opérations définies pour les objets ne revêtent aucune importance pour le transfert de données,
qui exige uniquement des descriptions de l'état des objets au moment du transfert. Par conséquent, deux
classes de conformité exigent uniquement la mise en œuvre d'attributs et d'associations des classes
spécifiées dans le schéma. Les deux autres classes de conformité prennent en charge la mise en œuvre,
orientée objet, de systèmes ou d'interfaces; ces classes exigent la mise en œuvre d'opérations ainsi que la
mise en œuvre d'attributs et d'associations.
2.1.3 Complexité
De nombreuses applications n'ont pas besoin d'une description intégrale de la géométrie d'une entité, ni de
son orientation à tout instant. Leurs exigences sont remplies par la description du mouvement d'un seul point
de référence sur l'entité par le biais de sa trajectoire spécifiée à l'Article 6. Une paire de classes de conformité
traite de ces applications simples.
D'autres applications ont besoin de connaître les positio
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.