ISO 19118:2011
(Main)Geographic information — Encoding
Geographic information — Encoding
ISO 19118:2011 specifies the requirements for defining encoding rules for use for the interchange of data that conform to the geographic information in the set of International Standards known as the "ISO 19100 series". ISO 19118:2011 specifies requirements for creating encoding rules based on UML schemas, requirements for creating encoding services, and requirements for XML-based encoding rules for neutral interchange of data. ISO 19118:2011 does not specify any digital media, does not define any transfer services or transfer protocols, nor does it specify how to encode inline large images.
Information géographique — Codage
L'ISO 19118:2011 spécifie les exigences pour la définition des règles de codage à utiliser pour l'échange de données conformes à l'ensemble de Normes internationales relatives à l'information géographique connu sous le nom de «série ISO 19100». L'ISO 19118:2011 spécifie les exigences de création des règles de codage basées sur les schémas UML, les exigences de création des services de codage, et les exigences en matière de règles de codage XML pour l'échange neutre de données. L'ISO 19118:2011 ne spécifie pas les média numériques, ne définit aucun service de transfert ou de protocole de transfert, ni ne spécifie la façon d'encoder les grandes images en ligne.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19118
Second edition
2011-10-15
Geographic information — Encoding
Information géographique — Codage
Reference number
ISO 19118:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 19118:2011(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2011
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
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ISO's member body in the country of the requester.
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Published in Switzerland
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ISO 19118:2011(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Conformance . 1
2.1 Introduction . 1
2.2 Conformance classes related to encoding rules . 1
2.3 Conformance classes related to encoding services . 1
3 Normative references . 2
4 Terms and definitions . 2
5 Symbols and abbreviated terms . 6
6 Fundamental concepts and assumptions . 7
6.1 Concepts . 7
6.2 Data interchange . 7
6.3 Application schema . 8
6.4 Encoding rule . 9
6.5 Encoding service . 10
6.6 Transfer service . 10
7 Character repertoire . 11
8 Generic instance model . 11
8.1 Introduction . 11
8.2 Relation between UML and the instance model . 14
9 Encoding rules . 14
9.1 Introduction . 14
9.2 General encoding requirements . 15
9.3 Input data structure . 17
9.4 Output data structure . 17
9.5 Conversion rules . 18
9.6 Examples . 18
10 Encoding service . 18
Annex A (normative) XML-based encoding rule . 20
Annex B (normative) Abstract test suit . 21
Annex C (informative) XML-based encoding rule in use by communities . 25
Bibliography . 68
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ISO 19118:2011(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 19118 was prepared by Technical Committee ISO/TC 211, Geographic information/Geomatics.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 19118:2005), which has been technically
revised.
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ISO 19118:2011(E)
Introduction
This International Standard specifies the requirements for defining encoding rules used for interchange of
geographic data within the set of International Standards known as the “ISO 19100 series”. An encoding rule
allows geographic information defined by application schemas and standardized schemas to be coded into a
system-independent data structure suitable for transport and storage. The encoding rule specifies the types of
data being coded and the syntax, structure and coding schemes used in the resulting data structure. The
resulting data structure can be stored on digital media or transferred using transfer protocols. It is intended
that the data be read and interpreted by computers, but data can be in a form that is human readable.
The choice of one encoding rule for application-independent data interchange does not exclude application
domains and individual nations from defining and using their own encoding rules that can be platform
dependent or more effective with regard to data size or processing complexity. XML is a subset of
ISO/IEC 8879 and has been chosen because it is independent of computing platform and interoperable with
the World Wide Web.
This International Standard is divided into three logical sections. The requirements for creating encoding rules
based on UML schemas are specified in Clauses 6 to 9. The requirements for creating encoding service are
specified in Clause 10, and the requirements for XML-based encoding rules are specified in Annex A.
The XML-based encoding rule is intended for use as a neutral data interchange. It relies on the Extensible
Markup Language (XML) and the ISO/IEC 10646 character set standards.
The geographic information standards are organized within the set of International Standards known as the
“ISO 19100 series”. The background and the overall structure of this series of International Standards and the
fundamental description techniques are defined in ISO 19101, ISO/TS 19103 and ISO/TS 19104.
Users of this International Standard can develop application schemas to formally describe geographic
information. An application schema is compiled by integrating elements from other standardized conceptual
schemas (e.g. ISO 19107). How this integration takes place is described in ISO 19109. The set of
International Standards known as the “ISO 19100 series” also defines a set of common services that are
available when developing geographic information applications. The common services are generally defined in
ISO 19119 and cover access to, and processing of, geographic information according to the common
information model. This International Standard covers implementation issues.
© ISO 2011 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 19118:2011(E)
Geographic information — Encoding
1 Scope
This International Standard specifies the requirements for defining encoding rules for use for the interchange
of data that conform to the geographic information in the set of International Standards known as the
“ISO 19100 series”.
This International Standard specifies
requirements for creating encoding rules based on UML schemas,
requirements for creating encoding services, and
requirements for XML-based encoding rules for neutral interchange of data.
This International Standard does not specify any digital media, does not define any transfer services or
transfer protocols, nor does it specify how to encode inline large images.
2 Conformance
2.1 Introduction
Two sets of conformance classes are defined for this International Standard.
2.2 Conformance classes related to encoding rules
All encoding rules shall pass all test cases of the abstract test suite in B.1. All encoding rules shall pass all test
cases of the abstract test suite in B.2 and/or B.3.
Table 1 — Conformance classes related to encoding rules
Subclause of the
Conformance class
abstract test suite
All encoding rules B.1
Encoding rule with instance conversion B.2
Encoding rule with schema conversion B.3
2.3 Conformance classes related to encoding services
All encoding services shall pass all test cases of the abstract test suite in B.4. Depending on the capabilities of
the encoding service, it shall pass all test cases of additional conformance classes in accordance with Table 2.
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ISO 19118:2011(E)
Table 2 — Conformance classes related to encoding services
Subclause of the
Conformance class
abstract test suite
All encoding services B.4
Generic encoding service B.5
Service that encodes data B.6
Service that decodes data B.7
Service that generates an output data structure schema B.8
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 8601:2004, Data elements and interchange formats — Information interchange — Representation of
dates and times
ISO/IEC 10646:2011, Information technology — Universal Coded Character Set (UCS)
ISO/TS 19103:2005, Geographic information — Conceptual schema language
ISO 19109:2005, Geographic information — Rules for application schema
Extensible Markup Language (XML) 1.0, W3C Recommendation. Available at
4 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
4.1
application schema
conceptual schema (4.5) for data (4.8) required by one or more applications
[ISO 19101:2002, 4.2]
NOTE An application schema describes the content, the structure and the constraints applicable to information
(4.22) in a specific application domain.
4.2
character
member of a set of elements that is used for the representation, organization, or control of data (4.8)
[ISO/IEC 2382-1:1993, 01.02.11]
4.3
code
representation of a label according to a specified scheme
2 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 19118:2011(E)
4.4
conceptual model
model (4.27) that defines concepts of a universe of discourse (4.33)
[ISO 19101:2002, 4.4]
4.5
conceptual schema
formal description of a conceptual model (4.4)
[ISO 19101:2002, 4.5]
4.6
conceptual schema language
formal language based on a conceptual formalism for the purpose of representing conceptual schemas (4.5)
[ISO 19101:2002, 4.6]
EXAMPLES UML, EXPRESS, IDEF1X.
NOTE A conceptual schema language may be lexical or graphical.
4.7
conversion rule
rule for converting instances in the input data (4.8) structure to instances in the output data structure
4.8
data
reinterpretable representation of information (4.22) in a formalized manner suitable for communication,
interpretation, or processing
[ISO/IEC 2382-1:1993, 01.01.02]
4.9
data interchange
delivery, receipt and interpretation of data (4.8)
4.10
data transfer
movement of data (4.8) from one point to another over a medium (4.26)
NOTE Transfer of information (4.22) implies transfer of data.
4.11
data type
specification of a value domain (4.34) with operations allowed on values in this domain
[ISO/TS 19103:2005, 4.1.5]
EXAMPLES Integer, Real, Boolean, String and Date.
NOTE A data type is identified by a term, e.g. Integer. Values of the data types are of the specified value domain, e.g.
all integer numbers between –65537 and 65536. The set of operations can be +, -, * and / and is semantically well defined.
A data type can be simple or complex. A simple data type defines a value domain where values are considered atomic in
a certain context, e.g. Integer. A complex data type is a collection of data types that are grouped together. A complex data
type may represent an object and can, thus, have identity.
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ISO 19118:2011(E)
4.12
dataset
identifiable collection of data (4.8)
[ISO 19115:2003, 4.2]
4.13
encoding
conversion of data (4.8) into a series of codes (4.3)
4.14
encoding rule
identifiable collection of conversion rules (4.7) that define the encoding (4.13) for a particular data (4.8)
structure
EXAMPLES XML, ISO 10303-21, ISO/IEC 8211.
NOTE An encoding rule specifies the types of data being converted as well as the syntax, structure and codes (4.3)
used in the resulting data structure.
4.15
encoding service
software component that has an encoding rule (4.14) implemented
4.16
feature
abstraction of real world phenomena
[ISO 19101:2002, 4.11]
NOTE A feature may occur as a type or an instance. Feature type or feature instance is used when only one is meant.
4.17
file
named set of records stored or processed as a unit
[ISO/IEC 2382-1:1993, 01.08.06]
4.18
geographic data
data (4.8) with implicit or explicit reference to a location relative to the Earth
[ISO 19109:2005, 4.12]
4.19
geographic information
information (4.22) concerning phenomena implicitly or explicitly associated with a location relative to the
Earth
[ISO 19101:2002, 4.16]
4.20
identifier
linguistically independent sequence of characters (4.2) capable of uniquely and permanently identifying that
with which it is associated
[ISO 19135:2005, 4.1.5]
4 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 19118:2011(E)
4.21
identification convention
set of rules for creating identifiers (4.20)
4.22
information
knowledge concerning objects, such as facts, events, things, processes, or ideas, including concepts, that
within a certain context has a particular meaning
[ISO/IEC 2382-1:1993, 01.01.01]
4.23
instance model
representation model (4.27) for storing data (4.8) according to an application schema (4.1)
4.24
interface
UML named set of operations that characterize the behaviour of an element
[ISO/IEC 19501]
4.25
interoperability
capability to communicate, execute programs, or transfer data (4.8) among various functional units in a
manner that requires the user to have little or no knowledge of the unique characteristics of those units
[ISO/IEC 2382-1:1993, 01.01.47]
4.26
medium
substance or agency for storing or transmitting data (4.8)
[1]
EXAMPLES Compact disc, internet , radio waves, etc.
4.27
model
abstraction of some aspects of reality
[ISO 19109:2005, 4.14]
4.28
schema
formal description of a model (4.27)
[ISO 19101:2002, 4.25]
4.29
schema model
representation model (4.27) for storing schemas (4.28)
EXAMPLE Representation model for a schema repository.
4.30
stereotype
UML new type of modelling element that extends the semantics of the metamodel
[ISO/IEC 19501]
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ISO 19118:2011(E)
NOTE It is necessary that stereotypes be based on certain existing types or classes in the metamodel. Stereotypes
may extend the semantics, but not the structure, of pre-existing types and classes. Certain stereotypes are predefined in
the UML, others may be user-defined. Stereotypes are one of three extensibility mechanisms in UML; the others are
constraint and tagged value.
4.31
transfer protocol
common set of rules for defining interactions between distributed systems
4.32
transfer unit
collection of data (4.8) for the purpose of a data transfer (4.10)
NOTE A transfer unit does not have to be identifiable like a dataset (4.12).
4.33
universe of discourse
view of the real or hypothetical world that includes everything of interest
[ISO 19101:2002, 4.29]
4.34
value domain
set of accepted values
[ISO/TS 19103:2005, 4.1.15]
EXAMPLE The range 3-28, all integers, any character, enumeration of all accepted values (green, blue, white).
5 Symbols and abbreviated terms
DCE Distributed computing environment
DUID Domain unique identifier
HTML Hypertext markup language
MODIS Moderate resolution imaging spectroradiometer
POSC Petroleum Open Standards Consortium
TIFF Tagged image file format
UCS Universal multiple-octet coded character set
UML Unified modelling language
UTF UCS Transfer format
UUID Universally unique identifier
XML Extensible markup language
6 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 19118:2011(E)
6 Fundamental concepts and assumptions
6.1 Concepts
The purpose of the set of International Standards known as the “ISO 19100 series” is to enable interoperability
between heterogeneous geographic information systems. To achieve interoperability between heterogeneous
systems, it is necessary to determine two fundamental issues. The first issue is to define the semantics of the
content and the logical structures of geographic data. This shall be done in an application schema. The
second issue is to define a system- and platform-independent data structure that can represent data
corresponding to the application schema.
The fundamental concepts of data interchange, i.e. the procedure based on the application schema for
encoding, delivery, receipt and interpretation of geographic data, are described in 6.2 to 6.6. An overview of
the data interchange process is described in 6.2; 6.3 introduces application schemas that allow interpretation
of geographic data; 6.4 describes the importance of the encoding rule for producing system-independent data
structures; 6.5 describes a software component, called the encoding service, for executing the encoding rule;
and 6.6 describes the procedure for delivery and receipt, called the transfer service.
6.2 Data interchange
An overview of a data interchange is shown in Figure 1. System A wants to send a dataset to system B. To
ensure a successful interchange, it is necessary that A and B decide on three things: i.e. a common
application schema I, which encoding rule R to apply, and what kind of transfer protocol to use. The
application schema is the basis of a successful data transfer and defines the possible content and structure of
the transferred data, whereas the encoding rule defines the conversion rules for how to code the data into a
system-independent data structure.
System A System B
Application
schema
Internal Internal
I
schema schema
A B
Internal Internal
i i
M M
A B
AI IB
database database
Encoding
Encoding
service
service
(Decoding)
R
-1
R
d
d
File Transfer Transfer File
system services services system
Defines
Data transfer
Data flow
System boundary System boundary
Figure 1 — Overview of data interchange between two systems
© ISO 2011 – All rights reserved 7
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ISO 19118:2011(E)
Both systems, A and B, store data in an internal database according to an internal schema, but the schemas
are usually different, i.e. schema A is not equal to schema B. It is necessary to take the following logical steps
in order to transfer a dataset from A's internal database to B's internal database.
a) The first step for system A is to translate its internal data into a data structure that is in accordance with
the common application schema I. Here, this is done by defining a mapping from the concepts of the
internal schema to the concepts defined in the application schema and by writing appropriate mapping
software to translate the data instances. In Figure 1, this mapping is denoted as M . The result is an
AI
application-schema-specific data structure, i . The data structure is stored in memory or on an
A
intermediate file and is system-dependent and, thus, is not suitable for transfer.
b) The next step is to use an encoding service, which applies the encoding rule R to create a data structure
that is system independent and, therefore, suitable for transfer. This encoded dataset is called d and may
be stored in a file system or transferred using a transfer service.
c) System A then invokes a transfer service to send the encoded dataset d to system B. The transfer service
follows a transfer protocol for how to do packaging and how the actual transportation over an on-line or
off-line communication medium should take place. It is necessary that both parties agree on the transfer
protocol used.
d) The transfer service on system B receives the transferred dataset, and according to the protocol the
dataset is unpacked and stored as an encoded dataset d, e.g. on an intermediate file.
e) In order to get an application-schema-specific data structure i , system B applies the inverse encoding
B
1
rule R to interpret the encoded data.
f) To use the dataset, it is necessary that B translate the application-schema-specific data structure i into
B
its internal database. This is done by defining a mapping from the application schema into its internal
schema and by writing software that does the actual translation. In Figure 1 this mapping is denoted M .
IB
This International Standard specifies only the requirements for creating encoding rules and the encoding
services and not the whole data interchange process. Thus, only steps b) and e) are standardized. Steps a),
c), d) and f) use general information technology services.
6.3 Application schema
An application schema is a conceptual schema for applications with similar data requirements. The application
schema is the basis of a successful data interchange and defines the possible content and structure of the
data. It is also the basis for implementing application-schema-specific data structures for local storage of data.
The application schema used for encoding in compliance with this International Standard shall be written in
the UML conceptual schema language, in accordance with ISO/TS 19103 and ISO 19109. These International
Standards specify a framework for how to write application schemas. The rules include specifications on how
to use standardized schemas to define feature types. It is necessary that both a sender and a receiver of data
have access to the application schema.
The application schema shall be accessible to both ends of a data interchange to ensure a successful result. It
is necessary that the application schema be transferred before data interchange takes place, so that both the
receiver and sender can prepare their systems by implementing mappings and data structures according to
the application schema. It may be transferred together with the dataset, or it may be stored in a public place
and referenced from the dataset.
The application schema may be interchanged by paper- or electronic-based methods.
8 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 19118:2011(E)
6.4 Encoding rule
6.4.1 Concept
An encoding rule is an identifiable collection of conversion rules that defines the encoding for a particular data
structure. The encoding rule specifies the data types being converted, as well as the syntax, structure and
coding schemes used in the resulting data structure. An encoding rule is applied to application-schema-
specific data structures to produce system-independent data structures suitable for transport or storage. In
order to define an encoding rule, it is necessary that three important aspects be specified: the input data
structure, the output data structure and the conversion rules between the elements of the input and the output
data structures. Both the input and output data structures are written using a conceptual schema language
and the concepts in the languages are used to define the encoding rule.
6.4.2 Input data structure
The input data structure is an application-schema-specific data structure. The data structure can be thought of
as a set of data instances, i.e. i {i , ., i }; see Figure 1. Each data instance, i , is an instance of a concept,
1 p k
I, defined in an application schema. The application schema defines a set of concepts defined in the
l
application schema I {I , ., I }.
1 m
The application schema is a conceptual schema, c, written in a conceptual schema language, C. The
conceptual schema defines a set of concepts c {c , ., c } by instantiating the concepts of the conceptual
1 m
schema language C {C , ., C }. Since the application schema is a conceptual schema, c I.
1 r
6.4.3 Output data structure
The output data structure is defined by a schema, D {D , ., D }. D is the schema for the output structure
1 s
and is not shown in Figure 1. The output data structure can be thought of as a set of data instances, i.e.
d {d , ., d } where each data instance, d , is an instance of a concept, D .
1 q k l
The schema, D, defines the syntax, structure and coding schemes of the output data structure.
6.4.4 Conversion rules
A conversion rule specifies how a data instance in the input data structure shall be converted to zero, one, or
more instances in the output data structure. The conversion rules are defined and based on the concepts of
the conceptual schema language, C, and on the concepts of the output data structure schema, D. It is
necessary to specify a conversion rule, R , for each of the legal combinations of concepts in the conceptual
i
schema language. The set of conversion rules are R {R , ., R }, where R is the i-th conversion rule and C
1 n i i
is the i-th legal combination of instances from the schema language. A conversion table for all possible C can
i
be set up, where each C maps to a production of instances in the output data structure, D. Figure 2 shows the
i
relationship between the input and output conceptual schema language and the encoding rule.
Output data
Conceptual
structure
schema
schema
language
language
C
D
Encoding
input output
rule
concepts concepts
R
Figure 2 — The encoding rule defines conversion rules from input concepts to output concepts
NOTE The conversion rules are defined based on the two schema languages and not on any particular application
schema. This is a generic approach that allows developers to write application-schema-independent encoding services,
which can be used for different application schemas as long as the schemas are defined in the sam
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 19118
Deuxième édition
2011-10-15
Information géographique — Codage
Geographic information — Encoding
Numéro de référence
ISO 19118:2011(F)
©
ISO 2011
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ISO 19118:2011(F)
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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 19118:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1 Domaine d'application . 1
2 Conformité . 1
2.1 Introduction . 1
2.2 Classes de conformité relatives aux règles de codage . 1
2.3 Classes de conformité relatives aux services de codage . 1
3 Références normatives . 2
4 Termes et définitions . 2
5 Symboles et termes abrégés . 6
6 Concepts et hypothèses fondamentaux . 7
6.1 Concepts . 7
6.2 Échange de données . 7
6.3 Schéma d'application . 8
6.4 Règle de codage . 9
6.5 Service de codage . 10
6.6 Service de transfert . 11
7 Répertoire de caractères . 11
8 Modèle d'instance générique . 12
8.1 Introduction . 12
8.2 Rapport entre UML et modèle d'instance . 14
9 Règles de codage . 15
9.1 Introduction . 15
9.2 Exigences générales de codage . 16
9.3 Structure de données entrante . 18
9.4 Structure de données sortante . 18
9.5 Règles de conversion . 19
9.6 Exemples . 19
10 Service de codage . 19
Annexe A (normative) Règle de codage basée sur XML . 21
Annexe B (normative) Suite de tests abstraits . 22
Annexe C (informative) Règle de codage basée sur XML en usage par les communautés . 26
Bibliographie . 69
© ISO 2011 – Tous droits réservés iii
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ISO 19118:2011(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 19118 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 211, Information géographique/Géomatique.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 19118:2005), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
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ISO 19118:2011(F)
Introduction
La présente Norme internationale spécifie les exigences pour la définition des règles de codage utilisées dans
l'échange de données géographiques dans le cadre de l'ensemble de Normes internationales connu sous le
nom de «série ISO 19100». Une règle de codage permet de coder une information géographique définie par
des schémas d'application et des schémas normalisés dans une structure de données indépendante vis-à-vis
du système, adaptée au transport et au stockage. La règle de codage spécifie les types de données à
encoder, ainsi que la syntaxe, la structure et les méthodes de codage utilisées dans la structure de données
créée. La structure de données créée peut être conservée sur média numériques ou transférée à l'aide de
protocoles de transfert. Elle est destinée à la lecture et l'interprétation des données par voie informatique,
mais peut se présenter sous une forme lisible par l'homme.
Le choix d'une règle de codage destinée à l'échange de données indépendantes vis-à-vis de l'application
n'empêche pas les domaines d'application et les états individuels de définir et d'utiliser leurs propres règles de
codage pouvant être dépendantes d'une plateforme ou plus efficaces compte tenu de la taille des données ou
de la complexité de traitement. XML est un sous-ensemble de l'ISO/CEI 8879 et a été sélectionné parce qu'il
s'agit d'une plateforme informatique indépendante et compatible avec le réseau de l'Internet.
La présente Norme internationale se divise en trois sections logiques. Les exigences de création des règles
de codage se basant sur les schémas UML sont spécifiées aux Articles 6 à 9. Les exigences de création du
service de codage sont spécifiées à l'Article 10 et les exigences des règles de codage du langage XML sont
spécifiées à l'Annexe A.
La règle de codage XML est destinée à l'échange neutre de données. Elle se base sur le langage de balisage
extensible (XML, Extensible Markup Language) et les normes ISO/CEI 10646 relatives au jeu de caractères.
Les règles d'information géographique sont normalisées dans l'ensemble de Normes internationales connu
sous le nom de «série ISO 19100». Le contexte et la structure globale de cette série de Normes
internationales, ainsi que les techniques de description fondamentale sont définis dans l'ISO 19101,
l'ISO/TS 19103 et l'ISO/TS 19104.
Les utilisateurs de la présente Norme internationale peuvent développer des schémas d'application pour
décrire méthodiquement l'information géographique. Un schéma d'application est créé en intégrant des
éléments d'autres schémas conceptuels normalisés (par exemple l'ISO 19107). La façon de réaliser cette
intégration est décrite dans l'ISO 19109. L'ensemble de Normes internationales connu sous le nom de «série
ISO 19100» définit également un ensemble de services courants qui sont disponibles lorsqu'on développe
des applications d'information géographique. En général, ces services communs sont définis dans
l'ISO 19119 et concernent l'accès à l'information géographique et son traitement en fonction du modèle
d'information commun. La présente Norme internationale traite des questions de mise en œuvre.
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NORME INTERNATIONALE ISO 19118:2011(F)
Information géographique — Codage
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences pour la définition des règles de codage à utiliser pour
l'échange de données conformes à l'ensemble de Normes internationales relatives à l'information
géographique connu sous le nom de «série ISO 19100».
La présente Norme internationale spécifie
les exigences de création des règles de codage basées sur les schémas UML,
les exigences de création des services de codage, et
les exigences en matière de règles de codage XML pour l'échange neutre de données.
La présente Norme internationale ne spécifie pas les média numériques, ne définit aucun service de transfert
ou de protocole de transfert, ni ne spécifie la façon d'encoder les grandes images en ligne.
2 Conformité
2.1 Introduction
Deux types de classes de conformité sont définis dans le cadre de la présente Norme internationale.
2.2 Classes de conformité relatives aux règles de codage
Toutes les règles de codage doivent passer tous les tests de la suite de tests abstraits en B.1. Toutes les
règles de codage doivent passer tous les tests de la suite de tests abstraits en B.2 et/ou B.3.
Tableau 1 — Classes de conformité relatives aux règles de codage
Classe de conformité Paragraphe de la suite de tests abstraits
Toutes les règles de codage B.1
Règle de codage avec conversion d'instance B.2
Règle de codage avec conversion de schéma B.3
2.3 Classes de conformité relatives aux services de codage
Tous les services de codage doivent passer tous les tests de la suite de tests abstraits en B.4. Selon les
capacités du service de codage, celui-ci doit passer tous les tests des classes de conformité supplémentaires,
conformément au Tableau 2.
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ISO 19118:2011(F)
Tableau 2 — Classes de conformité relatives aux services de codage
Classe de conformité Paragraphe de la suite de tests abstraits
Tous les services de codage B.4
Service de codage générique B.5
Service qui encode les données B.6
Service qui décode les données B.7
Service qui crée le schéma de structure de données sortante B.8
3 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables à 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 8601:2004, Éléments de données et formats d'échange — Échange d'information — Représentation de
la date et de l'heure
ISO/CEI 10646:2011, Technologies de l'information — Jeu universel de caractères codés (JUC)
ISO/TS 19103:2005, Information géographique — Langage de schéma conceptuel
ISO 19109:2005, Information géographique — Règles de schéma d'application
Langage de balisage extensible (XML) 1.0, Recommandation W3C. Disponible à
l'adresse http://www.w3.org/TR/REC-xml
4 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
4.1
schéma d'application
schéma conceptuel (4.5) des données (4.8) requises pour une ou plusieurs applications
[ISO 19101:2002, 4.2]
NOTE Le schéma d'application décrit le contenu, la structure et les contraintes applicables à l'information (4.22)
dans un domaine d'application spécifique.
4.2
caractère
composant d'un jeu d'éléments utilisé pour la représentation, l'organisation ou le contrôle des données (4.8)
[ISO/CEI 2382-1:1993, 01.02.11]
4.3
code
représentation d'un label conformément à une méthode spécifiée
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4.4
modèle conceptuel
modèle (4.27) définissant les concepts de l'univers du discours (4.33)
[ISO 19101:2002, 4.4]
4.5
schéma conceptuel
description formelle d'un modèle conceptuel (4.4)
[ISO 19101:2002, 4.5]
4.6
langage de schéma conceptuel
langage formel basé sur un formalisme conceptuel destiné à représenter des schémas conceptuels (4.5)
[ISO 19101:2002, 4.6]
EXEMPLES UML, EXPRESS, IDEF1X.
NOTE Un langage de schéma conceptuel peut être lexical ou graphique.
4.7
règle de conversion
règle utilisée pour convertir les instances de la structure de données (4.8) entrante en instances de la
structure de données sortante
4.8
données
représentation réinterprétable d'une information (4.22) de façon formelle et adaptée à la communication, à
l'interprétation ou au traitement
[ISO/CEI 2382-1:1993, 01.01.02]
4.9
échange de données
livraison, réception et interprétation des données (4.8)
4.10
transfert de données
mouvement des données (4.8) d'un emplacement à un autre à l'aide d'un médium (4.26)
NOTE Le transfert d'informations (4.22) implique le transfert de données.
4.11
type de données
spécification d'un domaine de valeurs (4.34) et d'opérations autorisées sur les valeurs de ce domaine
[ISO/TS 19103:2005, 4.1.5]
EXEMPLES Integer (Nombre entier), Real (Réel), Boolean (Booléen), String (Chaîne) et Date (Date).
NOTE Le type de données est identifié par un terme, par exemple Integer. Les valeurs des types de données font
partie du domaine de valeurs spécifié, par exemple tous les nombres entiers entre –65537 et 65536. Les opérations
possibles sont +, -, * et / et sont sémantiquement bien définies. Un type de données peut être simple ou complexe. Un
type de données simple définit un domaine de valeurs où les valeurs sont considérées à l'unité dans un certain contexte,
par exemple Integer. Un type de données complexe est un regroupement de types de données. Un type de données
complexe peut représenter un objet et peut donc être identifiable.
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ISO 19118:2011(F)
4.12
jeu de données
ensemble identifiable de données (4.8)
[ISO 19115:2003, 4.2]
4.13
codage
conversion de données (4.8) en une série de codes (4.3)
4.14
règle de codage
ensemble identifiable de règles de conversion (4.7) qui définissent le codage (4.13) d'une structure de
données (4.8) spécifique
EXEMPLES XML, ISO 10303-21, ISO/CEI 8211.
NOTE La règle de codage spécifie les types de données à convertir, ainsi que la syntaxe, la structure et les
codes (4.3) utilisés dans la structure de données créée.
4.15
service de codage
composant logiciel implémentant une règle de codage (4.14)
4.16
entité
abstraction de phénomènes du monde réel
[ISO 19101:2002, 4.11]
NOTE Une entité peut se présenter comme un type ou une instance. Le type ou l'instance d'entité est utilisé
lorsqu'un seul d'entre eux est concerné.
4.17
fichier
ensemble nommé d'enregistrements conservés ou traités en tant qu'entité unitaire
[ISO/CEI 2382-1:1993, 01.08.06]
4.18
données géographiques
données (4.8) ayant une référence implicite ou explicite à une localisation relative à la Terre
[ISO 19109:2005, 4.12]
4.19
information géographique
information (4.22) concernant les phénomènes associés implicitement ou explicitement à une localisation
relative à la Terre
[ISO 19101:2002, 4.16]
4.20
identifiant
séquence de caractères (4.2) linguistiquement indépendante et capable d'identifier de manière exclusive et
permanente ce à quoi elle est associée
[ISO 19135:2005, 4.1.5]
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ISO 19118:2011(F)
4.21
convention d'identification
ensemble de règles servant à créer des identifiants (4.20)
4.22
information
connaissance relative aux objets, tels que les faits, évènements, choses, procédés ou idées, y compris les
concepts, qui a une signification particulière dans un certain contexte
[ISO/CEI 2382-1:1993, 01.01.01]
4.23
modèle d'instance
modèle (4.27) de représentation permettant de conserver les données (4.8) selon un schéma
d'application (4.1)
4.24
interface
UML ensemble nommé d'opérations qui caractérisent le comportement d'un élément
[ISO/CEI 19501]
4.25
interopérabilité
capacité de communiquer, d'exécuter des programmes ou de transférer des données (4.8) parmi diverses
unités fonctionnelles d'une façon n'exigeant de l'utilisateur que peu ou pas de connaissances des
caractéristiques spécifiques de ces unités
[ISO/CEI 2382-1:1993, 01.01.47]
4.26
médium
substance ou agence de stockage et de transmission des données (4.8)
[1]
EXEMPLES CD, Internet , ondes radio, etc.
4.27
modèle
abstraction de certains aspects de la réalité
[ISO 19109:2005, 4.14]
4.28
schéma
description formelle d'un modèle (4.27)
[ISO 19101:2002, 4.25]
4.29
modèle de schéma
modèle (4.27) de représentation destiné à conserver des schémas (4.28)
EXEMPLE Modèle de représentation destiné à un entrepôt de schéma.
4.30
stéréotype
UML nouveau type d'élément de modélisation qui étend la sémantique du métamodèle
[ISO/CEI 19501]
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NOTE Il est nécessaire que les stéréotypes soient basés sur certains types ou classes existants dans le métamodèle.
Les stéréotypes peuvent étendre la sémantique, mais pas la structure des types et classes préexistants. Certains
stéréotypes sont prédéfinis dans l'UML, d'autres peuvent être définis par l'utilisateur. Les stéréotypes représentent l'un
des trois mécanismes d'extension du langage UML, les autres sont les contraintes et les valeurs d'étiquette.
4.31
protocole de transfert
ensemble commun de règles définissant les interactions entre systèmes distribués
4.32
unité de transfert
ensemble de données (4.8) destinées au transfert de données (4.10)
NOTE Une unité de transfert ne doit pas obligatoirement être identifiable, contrairement à un jeu de données (4.12).
4.33
univers du discours
vue du monde réel ou hypothétique incluant tout objet d'intérêt
[ISO 19101:2002, 4.29]
4.34
domaine de valeurs
ensemble de valeurs autorisées
[ISO/TS 19103:2005, 4.1.15]
EXEMPLES L'intervalle 3-28, tous les nombres entiers, tous les caractères, l'énumération de toutes les valeurs
autorisées (vert, bleu, blanc).
5 Symboles et termes abrégés
DCE Distributed computing environment (Environnement informatique distribué)
DUID Domain unique identifier (Identifiant unique de domaine)
HTML Hypertext markup language (Langage de balisage hypertexte)
MODIS Moderate resolution imaging spectroradiometer (Spectroradiomètre à image à résolution
modérée)
POSC Petroleum Open Standards Consortium (Consortium de normes ouvertes de l'industrie pétrolière)
TIFF Tagged image file format (Format de fichier image à balise)
UCS Universal multiple-octet coded character set [Jeu universel de caractères codés sur plusieurs
octets (JUC)]
UML Unified modeling language (Langage de modélisation unifié)
UTF UCS transfer format (Format de transfert pour UCS)
UUID Universally unique identifier (Identifiant unique universel)
XML Extensible markup language (Langage de balisage extensible)
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6 Concepts et hypothèses fondamentaux
6.1 Concepts
L'objectif de l'ensemble de Normes internationales connu sous le nom de «série ISO 19100» est de permettre
l'interopérabilité entre les systèmes d'information géographique hétérogènes. Pour obtenir l'interopérabilité
entre les systèmes hétérogènes, il est nécessaire de déterminer deux éléments fondamentaux. En premier
lieu, il faut définir la sémantique du contenu et les structures logiques des données géographiques. Cela doit
être réalisé à l'aide d'un schéma d'application. Ensuite, il faut définir une structure de données indépendante
vis-à-vis de toute plateforme et de tout système qui puisse représenter les données correspondant au schéma
d'application.
Les concepts fondamentaux de l'échange de données, c'est-à-dire la procédure se basant sur le schéma
d'application pour coder, envoyer, recevoir et interpréter les données géographiques, sont décrits en 6.2 à 6.6.
Un aperçu du procédé d'échange de données est décrit en 6.2, 6.3 introduit des schémas d'application qui
permettent l'interprétation des données géographiques, 6.4 décrit l'importance de la règle de codage pour
produire des structures de données indépendantes vis-à-vis de tout système, 6.5 décrit un composant logiciel
appelé service de codage, qui exécute la règle de codage et 6.6 décrit la procédure d'envoi et de réception,
appelée service de transfert.
6.2 Échange de données
La Figure 1 montre un aperçu de l'échange des données. Le système A veut envoyer un jeu de données au
système B. Afin de garantir un échange réussi, il est nécessaire que A et B conviennent de trois points, c'est-
à-dire d'un schéma d'application commun I, de la règle de codage R à appliquer et du type de protocole de
transfert à utiliser. Le schéma d'application est la base d'un transfert de données réussi et définit le contenu et
la structure possibles des données transférées, alors que la règle de codage définit les règles de conversion
nécessaires pour déterminer la façon de coder les données dans une structure de données indépendante de
tout système.
Système A Système B
Schéma
d’application
Schéma Schéma
I
interne interne
A B
Base de
Base de
i i
M M
A B
AI IB
données données
interne
interne
Service de
Service de
codage
codage
(Décodage)
R
-1
R
d
d
Système Services
Services Système
de de
de de
Définit
fichiers transfert
transfert fichiers
Transfert de données
Flux de données
Limite du système Limite du système
Figure 1 — Aperçu de l'échange de données entre deux systèmes
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ISO 19118:2011(F)
Les deux systèmes, A et B, conservent les données dans une base de données interne en fonction d'un
schéma interne, mais les schémas sont généralement différents, c'est-à-dire que le schéma A n'est pas égal
au schéma B. Il est nécessaire de respecter les étapes logiques suivantes afin de transférer un jeu de
données de la base de données interne de A vers une base de données interne de B.
a) La première étape est de traduire les données internes du système A en une structure de données
conforme au schéma d'application commun I. Cela est possible en définissant une mise en
correspondance des concepts du schéma interne vers les concepts définis dans le schéma d'application
et en créant un logiciel approprié de mise en correspondance pour traduire les instances de données. À
la Figure 1, cette mise en correspondance est désignée par M . Il en résulte une structure de données
AI
spécifique i dérivée du schéma d'application. La structure de données est stockée dans une mémoire
A
ou dans un fichier intermédiaire et est dépendante du système et donc non adaptée au transfert.
b) L'étape suivante consiste à utiliser un service de codage, qui applique la règle de codage R pour créer
une structure de données indépendante du système et donc adaptée au transfert. Le jeu de données
encodé se nomme d et peut être conservé dans un système de fichiers ou transféré à l'aide d'un service
de transfert.
c) Le système A utilise ensuite un service de transfert pour envoyer le jeu de données d encodé vers le
système B. Le service de transfert suit un protocole de transfert pour déterminer le conditionnement et les
conditions de transport réel sur un médium de communication en ligne ou hors ligne. Il est nécessaire
que les deux parties conviennent du protocole de transfert utilisé.
d) Le service de transfert du système B reçoit le jeu de données transféré et, en fonction du protocole, le jeu
de données est décodé et sauvegardé comme un jeu de données d encodé, par exemple dans un fichier
intermédiaire.
e) Afin d'obtenir une structure de données spécifique i dérivée du schéma d'application, le système B
B
1
applique la règle de codage inverse R pour interpréter les données encodées.
f) Pour utiliser le jeu de données, il est nécessaire que B transpose la structure de données spécifique i
B
dérivée du schéma d'application dans sa base de données interne. Cela est possible en définissant une
mise en correspondance du schéma d'application vers son schéma interne et en créant un logiciel qui
effectue la transposition. À la Figure 1, cette mise en correspondance est désignée par M .
IB
La présente Norme internationale ne spécifie que les exigences de création des règles de codage et des
services de codage et non pas la totalité du procédé d'échange de données. Seules les étapes b) et e) sont
donc normalisées. Les étapes a), c), d) et f) ont recours aux services des technologies de l'information
d'usage général.
6.3 Schéma d'application
Un schéma d'application est un schéma conceptuel pour les applications ayant des exigences similaires
concernant les données. Le schéma d'application est la base d'un échange de données réussi et définit le
contenu et la structure possibles des données. C'est également la base pour l'implémentation de structures
de données propres au schéma d'application pour la sauvegarde locale des données.
Le schéma d'application utilisé pour encoder conformément à la présente Norme internationale doit être écrit
selon le langage du schéma conceptuel UML, conformément à l'ISO/TS 19103 et à l'ISO 19109. Ces Normes
internationales spécifient un cadre pour la création des schémas d'application. Ces règles comprennent des
spécifications relatives à l'utilisation de schémas normalisés pour la définition de types d'entités. Il est
nécessaire que le destinataire et l'expéditeur de données aient tous deux accès au schéma d'application.
Le schéma d'application doit être accessible aux deux parties de l'échange de données pour garantir un
résultat optimal. Il est nécessaire que le schéma d'application soit transféré avant la réalisation de l'échange
de données pour que l'expéditeur et le destinataire puissent préparer leurs systèmes en intégrant toutes les
mises en correspondance et toutes les structures de données conformément au schéma d'application. Il est
possible de le transférer avec le jeu de données ou de le sauvegarder dans un emplacement public, référencé
par le jeu de données.
Le schéma d'application peut s'échanger sur papier ou par le biais de méthodes électroniques.
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6.4 Règle de codage
6.4.1 Concept
Une règle de codage est un ensemble identifiable de règles de conversion qui définit le codage d'une
structure de données particulière. La règle de codage spécifie le type de données à convertir, ainsi que la
syntaxe, la structure et les méthodes de codage utilisées dans la structure de données créée. Une règle de
codage est appliqu
...
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