ISO 19111:2019
(Main)Geographic information — Referencing by coordinates
Geographic information — Referencing by coordinates
This document defines the conceptual schema for the description of referencing by coordinates. It describes the minimum data required to define coordinate reference systems. This document supports the definition of: — spatial coordinate reference systems where coordinate values do not change with time. The system may: — be geodetic and apply on a national or regional basis, or — apply locally such as for a building or construction site, or — apply locally to an image or image sensor; — be referenced to a moving platform such as a car, a ship, an aircraft or a spacecraft. Such a coordinate reference system can be related to a second coordinate reference system which is referenced to the Earth through a transformation that includes a time element; — spatial coordinate reference systems in which coordinate values of points on or near the surface of the earth change with time due to tectonic plate motion or other crustal deformation. Such dynamic systems include time evolution, however they remain spatial in nature; — parametric coordinate reference systems which use a non-spatial parameter that varies monotonically with height or depth; — temporal coordinate reference systems which use dateTime, temporal count or temporal measure quantities that vary monotonically with time; — mixed spatial, parametric or temporal coordinate reference systems. The definition of a coordinate reference system does not change with time, although in some cases some of the defining parameters can include a rate of change of the parameter. The coordinate values within a dynamic and in a temporal coordinate reference system can change with time. This document also describes the conceptual schema for defining the information required to describe operations that change coordinate values. In addition to the minimum data required for the definition of the coordinate reference system or coordinate operation, the conceptual schema allows additional descriptive information - coordinate reference system metadata - to be provided. This document is applicable to producers and users of geographic information. Although it is applicable to digital geographic data, the principles described in this document can be extended to many other forms of spatial data such as maps, charts and text documents.
Information géographique — Référencement par coordonnées
Le présent document définit le schéma conceptuel pour la description du référencement par coordonnées. Il décrit les données minimales requises pour définir des systèmes de référence de coordonnées. Le présent document prend en charge la définition des éléments suivants: — les systèmes de référence de coordonnées spatiaux dans lesquels les valeurs des coordonnées ne changent pas avec le temps. Le système peut: — être géodésique et s'appliquer à l'échelle nationale ou régionale; ou — s'appliquer localement, comme dans le cas d'un bâtiment ou d'un chantier de construction; ou — s'appliquer localement à une image ou un capteur d'image; — être associé à une plate-forme mobile telle qu'une voiture, un navire, un aéronef ou un engin spatial. Un tel système de référence de coordonnées peut être relié à un deuxième système de référence de coordonnées qui est associé à la Terre par une transformation qui comprend un élément temporel; — les systèmes de référence de coordonnées spatiaux dans lesquels les valeurs de coordonnées de points situés sur ou près de la surface de la terre, changent avec le temps en raison du mouvement tectonique des plaques ou d'autres déformations de la croûte terrestre. Ces systèmes dynamiques comprennent l'évolution temporelle, mais ils restent de nature spatiale; — les systèmes de référence de coordonnées paramétriques qui utilisent un paramètre non spatial variant de façon monotone avec la hauteur ou la profondeur; — les systèmes de référence de coordonnées temporels qui utilisent dateTime, le comptage temporel ou des mesures de grandeur temporelles dont les valeurs varient de façon monotone avec le temps; — les systèmes de référence de coordonnées mixtes spatiaux, paramétriques ou temporels. La définition d'un système de référence de coordonnées ne change pas avec le temps, même si dans certains cas, certains paramètres de définition peuvent inclure une vitesse de changement du paramètre. Les valeurs de coordonnées dans un système de référence de coordonnées dynamique et temporel peuvent changer avec le temps. Le présent document décrit également le schéma conceptuel permettant de définir les informations requises pour décrire les opérations qui modifient les valeurs de coordonnées. Outre les données minimales requises pour la définition du système de référence de coordonnées ou de l'opération sur les coordonnées, le schéma conceptuel permet de fournir des informations descriptives supplémentaires (métadonnées du système de référence de coordonnées) Le présent document est applicable aux producteurs et aux utilisateurs d'informations géographiques. Bien qu'il soit applicable aux données géographiques numériques, il est possible d'élargir ses principes à de nombreux autres types de données géographiques tels que les cartes, les tableaux et les textes.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19111
Third edition
2019-01
Geographic information —
Referencing by coordinates
Information géographique — Système de références par coordonnées
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ISO 2019
© ISO 2019
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below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols .11
3.3 Abbreviated terms .11
4 Conformance requirements .12
5 Conventions .13
5.1 Unified Modeling Language notation .13
5.2 Attribute status .13
6 Referencing by coordinates — Data model overview .14
7 Coordinates package .15
7.1 Relationship between coordinates and coordinate reference system .15
7.2 Coordinate reference system identification .16
7.3 Requirements for coordinate metadata .16
7.3.1 Requirements class: Static CRS coordinate metadata .16
7.3.2 Requirements class: Dynamic CRS coordinate metadata .17
7.4 UML schema for the Coordinates package .17
7.5 UML schema for change of coordinates .19
8 Common Classes package .21
8.1 General attributes .21
8.1.1 Introduction .21
8.1.2 Name and alias.21
8.1.3 Identifier .21
8.1.4 Scope and Domain of Validity .21
8.2 UML schema for the Common Classes package .22
9 Coordinate Reference Systems package .25
9.1 Coordinate reference system .25
9.1.1 General.25
9.1.2 Principal subtypes of coordinate reference system .25
9.2 Derived coordinate reference system .26
9.2.1 General.26
9.2.2 Projected coordinate reference system .26
9.3 Compound coordinate reference system .27
9.3.1 General.27
9.3.2 Spatial compound coordinate reference system .27
9.3.3 Spatio-temporal compound coordinate reference system .27
9.3.4 Spatio-parametric compound coordinate reference system .27
9.3.5 Spatio-parametric-temporal compound coordinate reference system .27
9.4 UML schema for the Coordinate Reference Systems package .27
10 Coordinate Systems package .36
10.1 Coordinate system — General .36
10.2 Parametric coordinate system .37
10.3 Temporal coordinate system.37
10.4 Coordinate system axis .38
10.5 UML schema for the Coordinate Systems package.38
11 Datums (reference frames) package .49
11.1 Types of datum and reference frame .49
11.2 Geodetic reference frame .49
11.2.1 Prime meridian .49
11.2.2 Ellipsoid .49
11.3 Dynamic reference frame .50
11.4 Datum ensemble .50
11.5 Temporal datum .50
11.6 UML schema for the Datums package .50
12 Coordinate Operations package .58
12.1 General characteristics of coordinate operations .58
12.2 UML schema for the Coordinate Operations package .59
Annex A (normative) Abstract test suite .71
Annex B (informative) Spatial referencing by coordinates — Geodetic concepts .76
Annex C (informative) Spatial referencing by coordinates — Context for modelling.81
Annex D (informative) Temporal referencing by coordinates — Context for modelling .95
Annex E (informative) Examples.99
Annex F (informative) Recommended best practice for interfacing to ISO 19111 .137
Annex G (informative) Backward compatibility with ISO 19111:2007 .138
Bibliography .143
iv © ISO 2019 – 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.
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.
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STANDARD 19111
Third edition
2019-01
Geographic information —
Referencing by coordinates
Information géographique — Système de références par coordonnées
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Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions, symbols and abbreviated terms . 2
3.1 Terms and definitions . 2
3.2 Symbols .11
3.3 Abbreviated terms .11
4 Conformance requirements .12
5 Conventions .13
5.1 Unified Modeling Language notation .13
5.2 Attribute status .13
6 Referencing by coordinates — Data model overview .14
7 Coordinates package .15
7.1 Relationship between coordinates and coordinate reference system .15
7.2 Coordinate reference system identification .16
7.3 Requirements for coordinate metadata .16
7.3.1 Requirements class: Static CRS coordinate metadata .16
7.3.2 Requirements class: Dynamic CRS coordinate metadata .17
7.4 UML schema for the Coordinates package .17
7.5 UML schema for change of coordinates .19
8 Common Classes package .21
8.1 General attributes .21
8.1.1 Introduction .21
8.1.2 Name and alias.21
8.1.3 Identifier .21
8.1.4 Scope and Domain of Validity .21
8.2 UML schema for the Common Classes package .22
9 Coordinate Reference Systems package .25
9.1 Coordinate reference system .25
9.1.1 General.25
9.1.2 Principal subtypes of coordinate reference system .25
9.2 Derived coordinate reference system .26
9.2.1 General.26
9.2.2 Projected coordinate reference system .26
9.3 Compound coordinate reference system .27
9.3.1 General.27
9.3.2 Spatial compound coordinate reference system .27
9.3.3 Spatio-temporal compound coordinate reference system .27
9.3.4 Spatio-parametric compound coordinate reference system .27
9.3.5 Spatio-parametric-temporal compound coordinate reference system .27
9.4 UML schema for the Coordinate Reference Systems package .27
10 Coordinate Systems package .36
10.1 Coordinate system — General .36
10.2 Parametric coordinate system .37
10.3 Temporal coordinate system.37
10.4 Coordinate system axis .38
10.5 UML schema for the Coordinate Systems package.38
11 Datums (reference frames) package .49
11.1 Types of datum and reference frame .49
11.2 Geodetic reference frame .49
11.2.1 Prime meridian .49
11.2.2 Ellipsoid .49
11.3 Dynamic reference frame .50
11.4 Datum ensemble .50
11.5 Temporal datum .50
11.6 UML schema for the Datums package .50
12 Coordinate Operations package .58
12.1 General characteristics of coordinate operations .58
12.2 UML schema for the Coordinate Operations package .59
Annex A (normative) Abstract test suite .71
Annex B (informative) Spatial referencing by coordinates — Geodetic concepts .76
Annex C (informative) Spatial referencing by coordinates — Context for modelling.81
Annex D (informative) Temporal referencing by coordinates — Context for modelling .95
Annex E (informative) Examples.99
Annex F (informative) Recommended best practice for interfacing to ISO 19111 .137
Annex G (informative) Backward compatibility with ISO 19111:2007 .138
Bibliography .143
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Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
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different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
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NORME ISO
INTERNATIONALE 19111
Troisième édition
2019-01
Information géographique — Système
de références par coordonnées
Geographic information — Referencing by coordinates
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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.
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes, définitions, symboles et abréviations . 2
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symbole .11
3.3 Abréviations .12
4 Exigences de conformité.12
5 Conventions .14
5.1 Notation UML .14
5.2 Statut des attributs .14
6 Référencement par coordonnées — Aperçu du modèle de données .14
7 Module de coordonnées .16
7.1 Relation entre des coordonnées et un système de référence de coordonnées .16
7.2 Identification du système de référence de coordonnées .18
7.3 Exigences relatives aux métadonnées de coordonnées .18
7.3.1 Classe d'exigences: Métadonnées de coordonnées d'un CRS statique .18
7.3.2 Classe d'exigences: Métadonnées de coordonnées d'un CRS dynamique .18
7.4 Schéma UML pour le module de coordonnées .18
7.5 Schéma UML pour le changement de coordonnées .21
8 Module des Classes communes.23
8.1 Attributs généraux .23
8.1.1 Introduction .23
8.1.2 Nom et alias .23
8.1.3 Identificateur .23
8.1.4 Scope et DomainOfValidity .23
8.2 Schéma UML pour le module des Classes communes .24
9 Module des Systèmes de référence de coordonnées .28
9.1 Système de référence de coordonnées .28
9.1.1 Généralités .28
9.1.2 Principaux sous-types de systèmes de référence de coordonnées .28
9.2 Système de référence de coordonnées dérivé .29
9.2.1 Généralités .29
9.2.2 Système de référence de coordonnées projeté .29
9.3 Système de référence de coordonnées combiné .30
9.3.1 Généralités .30
9.3.2 Système de référence de coordonnées spatial combiné .30
9.3.3 Système de référence de coordonnées spatio-temporel combiné .30
9.3.4 Système de référence de coordonnées combiné spatio-paramétrique .30
9.3.5 Système de référence de coordonnées combiné spatio-paramétrique et
temporel .30
9.4 Schéma UML pour le module de Systèmes de référence de coordonnées .31
10 Module de Systèmes de coordonnées .41
10.1 Système de coordonnées — Généralités .41
10.2 Système de coordonnées paramétrique .41
10.3 Système de coordonnées temporelles .42
10.4 Axe du système de coordonnées .42
10.5 Schéma UML pour le module de Systèmes de coordonnées .43
11 Module de Référentiels (repères de référence) .56
11.1 Types de référentiels et de repères de référence .56
11.2 Repère de référence géodésique .56
11.2.1 Méridien origine .56
11.2.2 Ellipsoïde .57
11.3 Repère de référence dynamique .57
11.4 Ensemble de référentiels .57
11.5 Référentiel temporel .57
11.6 Schéma UML pour le module de Référentiels.57
12 Module des Opérations sur les coordonnées .67
12.1 Caractéristiques générales des opérations sur les coordonnées .67
12.2 Schéma UML pour le module des Opérations sur les coordonnées .68
Annexe A (normative) Séquence d'essais abstraits .82
Annexe B (informative) Référencement spatial par coordonnées — Concepts géodésiques .87
Annexe C (informative) Référencement spatial par coordonnées — Contexte de modélisation .92
Annexe D (informative) Référencement temporel par coordonnées — Contexte de
modélisation .107
Annexe E (informative) Exemples .112
Annexe F (informative) Meilleure pratique recommandée relative à l'interface avec
l'ISO 19111.153
Annexe G (informative) Rétrocompatibilité avec l'ISO 19111:2007 .154
Bibliographie .159
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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
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NORME ISO
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Information géographique — Système
de références par coordonnées
Geographic information — Referencing by coordinates
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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.
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Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes, définitions, symboles et abréviations . 2
3.1 Termes et définitions . 2
3.2 Symbole .11
3.3 Abréviations .12
4 Exigences de conformité.12
5 Conventions .14
5.1 Notation UML .14
5.2 Statut des attributs .14
6 Référencement par coordonnées — Aperçu du modèle de données .14
7 Module de coordonnées .16
7.1 Relation entre des coordonnées et un système de référence de coordonnées .16
7.2 Identification du système de référence de coordonnées .18
7.3 Exigences relatives aux métadonnées de coordonnées .18
7.3.1 Classe d'exigences: Métadonnées de coordonnées d'un CRS statique .18
7.3.2 Classe d'exigences: Métadonnées de coordonnées d'un CRS dynamique .18
7.4 Schéma UML pour le module de coordonnées .18
7.5 Schéma UML pour le changement de coordonnées .21
8 Module des Classes communes.23
8.1 Attributs généraux .23
8.1.1 Introduction .23
8.1.2 Nom et alias .23
8.1.3 Identificateur .23
8.1.4 Scope et DomainOfValidity .23
8.2 Schéma UML pour le module des Classes communes .24
9 Module des Systèmes de référence de coordonnées .28
9.1 Système de référence de coordonnées .28
9.1.1 Généralités .28
9.1.2 Principaux sous-types de systèmes de référence de coordonnées .28
9.2 Système de référence de coordonnées dérivé .29
9.2.1 Généralités .29
9.2.2 Système de référence de coordonnées projeté .29
9.3 Système de référence de coordonnées combiné .30
9.3.1 Généralités .30
9.3.2 Système de référence de coordonnées spatial combiné .30
9.3.3 Système de référence de coordonnées spatio-temporel combiné .30
9.3.4 Système de référence de coordonnées combiné spatio-paramétrique .30
9.3.5 Système de référence de coordonnées combiné spatio-paramétrique et
temporel .30
9.4 Schéma UML pour le module de Systèmes de référence de coordonnées .31
10 Module de Systèmes de coordonnées .41
10.1 Système de coordonnées — Généralités .41
10.2 Système de coordonnées paramétrique .41
10.3 Système de coordonnées temporelles .42
10.4 Axe du système de coordonnées .42
10.5 Schéma UML pour le module de Systèmes de coordonnées .43
11 Module de Référentiels (repères de référence) .56
11.1 Types de référentiels et de repères de référence .56
11.2 Repère de référence géodésique .56
11.2.1 Méridien origine .56
11.2.2 Ellipsoïde .57
11.3 Repère de référence dynamique .57
11.4 Ensemble de référentiels .57
11.5 Référentiel temporel .57
11.6 Schéma UML pour le module de Référentiels.57
12 Module des Opérations sur les coordonnées .67
12.1 Caractéristiques générales des opérations sur les coordonnées .67
12.2 Schéma UML pour le module des Opérations sur les coordonnées .68
Annexe A (normative) Séquence d'essais abstraits .82
Annexe B (informative) Référencement spatial par coordonnées — Concepts géodésiques .87
Annexe C (informative) Référencement spatial par coordonnées — Contexte de modélisation .92
Annexe D (informative) Référencement temporel par coordonnées — Contexte de
modélisation .107
Annexe E (informative) Exemples .112
Annexe F (informative) Meilleure pratique recommandée relative à l'interface avec
l'ISO 19111.153
Annexe G (informative) Rétrocompatibilité avec l'ISO 19111:2007 .154
Bibliographie .159
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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
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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
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l'élaboration du document sont indiqués dans l'introduction et/ou dans la liste des déclarations de
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