Die Reihe ÖNORM EN ISO 19100 
Neue ÖNORMEN für Geoinformation 
Fachinformation 08 
ZUSAMMENSTELLUNG 
ON-Komitee ON-K 084 
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Inhalt 
Vorwort ..........................................................................................................
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10.3.2 Katalog-Ansicht (Catalogue viewer) ................................................................................
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Vorwort 
Im Laufe der vergangenen zehn Jahre hat sich das Normenwerk für den Fachbereich Geodäsie grundlegend geändert....
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1 Einleitung 
1.1 Historische Entwicklung des ON-K 084 „Geoinformation und Vermessungswesen“ 
Die Normung auf dem Gebie...
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work. The standards will support the consistent use of geographic information throughout Europe in a manner which is co...
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1.5 Die Reihe ISO 19100 „Geographic Information“ 
Die Reihe ISO 19100 umfasst derzeit die nachstehend angeführten Norme...
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ISO 
Geographic information 
verfügbar als 
ISO 
EN ISO 
ÖNORM EN ISO 
19125-1 
Simple feature access – Part 1: Common ...
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Zur Vereinfachung der Anwendung der Reihe ISO 19100 wurde vom CEN/TC 287 der TR 15449 „Geoinformation - Normen, Spezifi...
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Nummer 
Titel 
ISO 19109 
Rules for application schema 
ISO 19110 
Methodology for feature cataloguing 
ISO 19111 
Spat...
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2 ISO 19101 „Geographic information – Reference Model“ 
A. Schild, 21. November 2005 
2.1 Einleitung 
Das Referenzmode...
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In Bild 1 ist die ISO 19100 Serie in fünf Hauptbereiche gegliedert, von denen jeder Hauptbereich allgemeine Konzepte d...
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Bild 3 ― UML Notation (ISO 19101:2002, Figure 1) 
2.5 Domain Reference Model 
Das Domain Reference Model beruht auf de...
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Bild 4 ― The Architectural reference model (ISO 19101:2002, Figure 12) 
2.7 Annex A 
Annex A Gibt einen Überblick über...
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Bild 5 ― CSFM Architektur in ISO 19100 Serie (ISO 19101:2002, Figure A.2) 
2.8 Annex B 
Annex B geht näher auf das ISO...
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3 ISO 19104 „Geographic information – Terminology“ 
N. Bartelme, 30. Oktober 2005 
3.1 Einleitung 
Die Terminologiegru...
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zwar in der betroffenen Norm nicht mehr vorhanden, wohl aber noch in anderen Normen „teilpensionierte“ Begriffe, so we...
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Spalten- bezeichnung 
Erklärung der Spaltenbezeichnung 
Beispiel 
Dokument 
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Datum des Beginns der Gül...
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4 ISO 19106 „Geographic information – Profiles“ 
J. Forsthuber, 27. März 2006 
Ziel der ISO 19106 ist die Schaffung vo...
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5 ISO 19111 „Geographic information – Spatial referencing“ 
F. Hutterer, 18. November 2006 
Diese internationale Norm ...
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6 ISO 19113 „Geographic information – Quality principles“ 
H. Höllriegl, 15. Mai 2008 
Das Ziel der Norm ist im ersten...
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Bild 6 ― Übersichtsdarstellung (aus ISO 19113:2002, Figure 1)
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Prinzipiell werden zweo Kategorien von Qualitätsinformation zu Geodatensätzen – nicht-quantitative und quantitative – ...
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7 ISO 19115 „Geographic information – Metadata“ 
M. Mittlboeck, November 2005 
7.1 Einleitung 
Der Bereich Metadaten w...
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Bild 7 ― Metadatenmodell gemäß ISO 19115 und das nationale Profil.AT 
7.2 Inhalt der ISO 19115 
Diese internationale N...
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8 ISO 19116 Geographic Information – Positioning services 
C. Klug, 9. Jänner 2006 
ISO 19116 definiert eine Schnittst...
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9 ISO 19118 „Geographic information – Encoding“ 
J. Forsthuber, 12. Jänner 2007 
ISO 19118 beschreibt die Schaffung un...
27 
Die Umwandlung erfolgt in zwei Stufen: Zuerst wird die Beschreibung der Applikationsschemata umgewandelt, wobei bei un...
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10 ISO 19119 „Geographic information – Services“ 
N. Bartelme, 16. Mai 2008 
10.1 Einleitung 
Das Ziel der Norm ISO 19...
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10.2 Arten von Geo-Diensten (Services) 
In der Taxonomie der verschiedenen Dienste werden fünf Hauptgruppen unterschie...
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Weitere Dienste in dieser Gruppe betreffen die Art und Weise, wie die Anwender mit dem Arbeitsablauf („workflow“) oder...
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10.4 Geo-Dienste zum Management für Modelle und Information (Geographic model/information management services) 
In die...
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10.8 Weiterführende Literatur 
BARTELME, N. Geoinformatik – Modelle, Strukturen, Funktionen. Vierte, Erweiterte und ak...
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11 ISO 19123 „Geographic information – Schema for coverage geometry and functions“ 
C. Klug, 28. Dezember 2006 
11.1 A...
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Für den Objektaustausch ist nur die Umsetzung der jeweiligen Attribute gefordert. Bei den Schnittstellen ist die Umset...
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12 ISO 19130 „Geographic information – Sensor and data models for imagery and gridded data“ 
M. Mittlböck, B. Resch, J...
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12.2.2 Geolocation Information 
Die präziseste Möglichkeit, geografische Punkte zu lokalisieren, ist die Geometrie ein...
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Bild 12 ― Sensor model parameters (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 20) 
Bild 13 ― Sensor metadata (gemäß ISO/TC 211 N ...
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 die optischen Eigenschaften des Sensorsystems (über die folgenden beiden UML-Strukturen beschrieben). 
Um räumliche ...
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12.2.6 References 
LIPING D. et al. The Current Status and Future Plan of the ISO 19130 Project. 
ISO/TC 211 Working G...
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13 ISO 19130 „Geographic information – Sensor and data models for imagery and gridded data“ 
R. Grillmayer, 15. Juni 2...
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14 ISO 19131 „Geographic information – Data product specifications“ 
P. Belada, 18. November 2005 
14.1 Überblick über...
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15 ISO 19132, ISO 19133 und ISO 19134 „Geographic information – Location- based services (LBS)“ 
N. Bartelme, 31. Okto...
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Bild 15 ― Conceptual architecture equating mobile and non-mobile services (ISO 19132:2007, Figure B.1) 
Diese internat...
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Bild 16 ― LBS interface schema and tentative standardization items (ISO 19132:2007, Figure B.2) 
Es besteht die Gefahr...
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Sektor 
Besonders relevant 
Produzenten/Anbieter von Lokationsdaten 
Ja 
Anwender von Geodaten und GIS 
Indirekt durch...
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 World Wide Web Consortium. 
Das Dokument diskutiert ausführlich das in ISO/TC 211 und ISO/TC 204 (GDF-Gruppe, Straße...
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Mit Lokationstransformationen beschreibt man die verschiedenen Techniken um von einer Beschreibung einer Position zu e...
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Sektor 
Besonders relevant: 
GIS-Produktentwickler 
Address and network package 
GIS-Anwendungsentwickler 
All package...
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Sektor 
Besonders relevant: 
GIS-Produktentwickler 
network data model 
GIS-Anwendungsentwickler 
Transit data model 
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16 ISO 19135 „Geographic information – Procedures for item registration” 
J. Forsthuber, 20. November 2006 
Ziel der I...
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17 ISO 19136 „Geographic information – Geography Markup Language (GML)“ 
J. Forsthuber, 8. März 2006 
Die Geography Ma...
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18 ISO 19138 „Geographic information – Data quality measures“ 
A. Axmann, 21. November 2005 
Das Ziel dieser internati...
DIE Reihe ÖNORM EN ISO 19100 - neue ÖNORMEN für Geoinformation
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Von der internationalen Normungsorganisation ISO (International Organization for Standardization) wurde die Normenreihe ISO 19100 „Geoinformation“ erarbeitet. Die vorliegende Fachinformation soll die Umsetzung und Einführung dieser Normenreihe vereinfachen. Sie beinhaltet Kurzdarstellungen der wichtigsten Normen dieser Reihe.

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DIE Reihe ÖNORM EN ISO 19100 - neue ÖNORMEN für Geoinformation

  1. 1. Die Reihe ÖNORM EN ISO 19100 Neue ÖNORMEN für Geoinformation Fachinformation 08 ZUSAMMENSTELLUNG ON-Komitee ON-K 084 Geoinformation und Vermessungswesen
  2. 2. 1 Inhalt Vorwort .......................................................................................................................................................................... 3 1 Einleitung .................................................................................................................................................................... 4 1.1 Historische Entwicklung des ON-K 084 „Geoinformation und Vermessungswesen“ ............................................ 4 1.2 Von nationalen ÖNORMEN zu ÖNORM EN ISO ................................................................................................. 4 1.3 Das CEN/TC 287 „Geographic Information“ ......................................................................................................... 4 1.4 Das ISO/TC 211 „Geographic Information/Geomatics“ ........................................................................................ 5 1.5 Die Reihe ISO 19100 „Geographic Information“ ................................................................................................... 6 1.6 Die EU-Rahmenrichtlinie INSPIRE ....................................................................................................................... 8 2 ISO 19101 „Geographic information – Reference Model“ ......................................................................................... 10 2.1 Einleitung ........................................................................................................................................................... 10 2.2 Wichtige normative Referenzen ......................................................................................................................... 10 2.3 Grundlagen, Aufbau und Anforderungen an das Referenzmodell ...................................................................... 10 2.4 Conceptual Modelling ......................................................................................................................................... 11 2.5 Domain Reference Model................................................................................................................................... 12 2.6 Architectural Reference Model ........................................................................................................................... 12 2.7 Annex A ............................................................................................................................................................. 13 2.8 Annex B ............................................................................................................................................................. 14 3 ISO 19104 „Geographic information – Terminology“ ................................................................................................ 15 3.1 Einleitung ........................................................................................................................................................... 15 3.2 Dokumente / Dateien ......................................................................................................................................... 15 3.3 Status von Termen und Definitionen .................................................................................................................. 15 3.4 Struktur der Terminologietabellen ...................................................................................................................... 16 4 ISO 19106 „Geographic information – Profiles“ ........................................................................................................ 18 5 ISO 19111 „Geographic information – Spatial referencing“ ...................................................................................... 19 6 ISO 19113 „Geographic information – Quality principles“ ......................................................................................... 20 7 ISO 19115 „Geographic information – Metadata“ ..................................................................................................... 23 7.1 Einleitung ........................................................................................................................................................... 23 7.2 Inhalt der ISO 19115 .......................................................................................................................................... 24 7.3 Exkurs ................................................................................................................................................................ 24 8 ISO 19116 Geographic Information – Positioning services ....................................................................................... 25 9 ISO 19118 „Geographic information – Encoding“ ..................................................................................................... 26 10 ISO 19119 „Geographic information – Services“ .................................................................................................... 28 10.1 Einleitung ......................................................................................................................................................... 28 10.2 Arten von Geo-Diensten (Services) .................................................................................................................. 29 10.3 Geo-Dienste zur Interaktion zwischen Anwendern und Systemen (Geographic human interaction services) . 29 10.3.1 Geo-Ansicht (Viewer)................................................................................................................................. 29
  3. 3. 2 10.3.2 Katalog-Ansicht (Catalogue viewer) .......................................................................................................... 29 10.3.3 Arbeitsblatt-Ansicht (Spreadsheet Viewer): ............................................................................................... 29 10.3.4 Dienst-Editor (Service Editor) .................................................................................................................... 29 10.4 Geo-Dienste zum Management für Modelle und Information (Geographic model/information management services) ................................................................................................................................................................... 31 10.5 Geo-Dienste zum Management für Arbeitsabläufe (Geographic workflow/task management services) .......... 31 10.6 Geo-Dienste zur Verarbeitung (Geographic processing services) ................................................................... 31 10.6.1 Geometrisch-räumliche Verarbeitungsdienste (spatial) ............................................................................. 31 10.6.2 Thematische Verarbeitungsdienste ........................................................................................................... 31 10.6.3 Zeitliche Verarbeitungsdienste (temporal) ................................................................................................. 31 10.6.4 Metadatendienste ...................................................................................................................................... 31 10.7 Geo-Dienste zur Kommunikation (Geographic communication services) ........................................................ 31 10.8 Weiterführende Literatur .................................................................................................................................. 32 11 ISO 19123 „Geographic information – Schema for coverage geometry and functions“ .......................................... 33 11.1 Anwendungsbereich ......................................................................................................................................... 33 11.2 Konformität ....................................................................................................................................................... 33 12 ISO 19130 „Geographic information – Sensor and data models for imagery and gridded data“ ............................. 35 12.1 Einleitung ......................................................................................................................................................... 35 12.2 Inhalt und Aufbau ............................................................................................................................................. 35 12.2.1 Georeferenceable Dataset ......................................................................................................................... 35 12.2.2 Geolocation Information............................................................................................................................. 36 12.2.3 Sensor Types ............................................................................................................................................ 36 12.2.4 Sensor Constituents .................................................................................................................................. 36 12.2.5 Annexes ..................................................................................................................................................... 38 12.2.6 References ................................................................................................................................................ 39 13 ISO 19130 „Geographic information – Sensor and data models for imagery and gridded data“ ............................. 40 14 ISO 19131 „Geographic information – Data product specifications“ ....................................................................... 41 14.1 Überblick über Intention der ISO 19131 ........................................................................................................... 41 15 ISO 19132, ISO 19133 und ISO 19134 „Geographic information – Location-based services (LBS)“ ..................... 42 15.1 Einleitung ......................................................................................................................................................... 42 15.2 ISO 19132 „Geographic information – Location-based services – Reference model“ ...................................... 42 15.3 ISO 19133 „Geographic information – Location-based services – Tracking and Navigation“ .......................... 46 15.4 ISO 19134 „Geographic information – Location-based services – Multimodal Routing and Navigation“ .......... 48 16 ISO 19135 „Geographic information – Procedures for item registration” ................................................................ 50 17 ISO 19136 „Geographic information – Geography Markup Language (GML)“ ....................................................... 51 18 ISO 19138 „Geographic information – Data quality measures“............................................................................... 52 19 ISO 19142 „Geographic information – Web Feature Service“................................................................................. 53 20 ISO 19143 „Geographic information – Filter encoding“ ........................................................................................... 54
  4. 4. 3 Vorwort Im Laufe der vergangenen zehn Jahre hat sich das Normenwerk für den Fachbereich Geodäsie grundlegend geändert. Bis Mitte der 1990er Jahre lag der Schwerpunkt auf der Erstellung von Regeln für die Erfassung von Geodaten und deren Plandarstellung. Seither hat sich das Hauptaugenmerk auf den Umgang mit Geodaten verlagert. Dies spiegelt sich auch im nationalen, europäischen und internationalen Normenwerk wider. Von der internationalen Normungsorganisation ISO (International Organization for Standardization) wurde die Normenreihe ISO 19100 „Geoinformation“ erarbeitet. Diese Normen werden als Europäische Normen übernommen und werden daher auch Teil des österreichischen Normenwerkes für den Fachbereich Geoinformation werden – mit der Besonderheit, dass von diesen Normen keine deutschsprachigen Fassungen erarbeitet werden. Um die Umsetzung und Einführung der Reihe ISO 19100 zu vereinfachen wurde im zuständigen Normungskomitee, dem ON-K 084 „Geoinformation und Vermessungswesen“, beschlossen, die vorliegende Fachinformation mit Kurzdarstellungen der wichtigsten Normen dieser Reihe dem interessierten Fachpublikum zur Verfügung zu stellen. Dafür wurden von den nachstehend angeführten Autoren Beiträge verfasst: Dipl.-Ing. Axel Axmann Axmann Geoinformation Ao.Univ.-Prof. Dr.phil. Norbert Bartelme Technische Universität Graz, Institut für Geoinformation SenR Dipl.-Ing. Peter-Christian Belada Magistrat der Stadt Wien, MA 41 - Stadtvermessung Dipl.-Ing. Johannes Forsthuber DI Forsthuber GmbH Dipl.-Ing. Roland Grillmayer Fachhochschule-Wiener Neustadt, Fachbereich Information Systems, Geodateninfrastrukturen und WebGIS Dipl.-Ing. Helge Höllriegl Amt der NÖ Landesregierung, Abteilung Raumordnung und Regionalpolitik (RU2) HR Dipl.-Ing. Franz Hutterer Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen Dipl.-Ing. Christian Klug WIENSTROM GmbH Mag. Manfred Mittlböck Austrian Research Centers GmbH - ARC Dipl.-Ing. Andreas Schild Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft Dipl.-Ing. Roman Schremser Österreichisches Normungsinstitut, Fachbereich Bautechnik, Bauprodukte und Infrastruktur
  5. 5. 4 1 Einleitung 1.1 Historische Entwicklung des ON-K 084 „Geoinformation und Vermessungswesen“ Die Normung auf dem Gebiet der Vermessung, insbesondere von vermessungstechnischen Begriffen, Formelzei- chen und Planzeichen von Messverfahren und Genauigkeitsanforderungen, sowie die Normung im Bereich der raumbezogenen Grundlagen von Geoinformationssystemen fällt in den Aufgabenbereich des ON-Komitees ON-K 084 „Geoinformation und Vermessung“. Dieses ON-K ist 1969 unter dem Namen „Planzeichen und Plandarstellung“ aus dem damaligen Fachnormenaus- schuss 040 „Technisches Zeichnen“ hervorgegangen. Mit der technischen Weiterentwicklung haben sich auch die Aufgaben des ON-Ks geändert, was sich in der aktuellen Namensgebung widerspiegelt. 1.2 Von nationalen ÖNORMEN zu ÖNORM EN ISO Bis Mitte der 1990er Jahre lag der Schwerpunkt der Aktivitäten des ON-K 084 in der Erarbeitung von nationalen ÖNORMEN die sich primär mit Planzeichenvorschriften beschäftigten. 1995 wurde die ÖNORM A 2260 „Datenschnittstelle für den digitalen Austausch von Geo-Daten“ herausgegeben, die erstmals den Austausch strukturierter Geodaten behandelte. In Ergänzung dazu wurde die Reihe ÖNORM A 2261 für Objektschlüsselkatalo- ge entwickelt. Bis zum Jahr 2000 wurden vom zuständigen europäischen Normungsausschuss, dem CEN/TC1) 287 „Geographic Information“, eine Reihe von Vornormen mit dem Übertitel „Geoinformation“ herausgegeben2). Auch auf internationaler Ebene, im ISO/TC3) 211 „Geographic information/Geomatics“, werden seit rund 15 Jahren Normen zum Thema verfasst, die Reihe ISO 19100. Im Jahre 2003 wurde vom CEN/TC 287 der Beschluss gefasst, diese ISO Normen in das europäische Normenwerk zu übernehmen. Diese Normen werden dann als EN ISO 19100 bezeichnet. Dieser Beschluss ist insofern bedeutsam, als das Österreichische Normungsinstitut verpflichtet ist, alle Europäischen Normen (EN) als ÖNORM EN zu publizieren. Die vom ISO/TC 211 herausgegebenen Normen werden daher nach Übernahme durch das CEN/TC 287 in Österreich als Reihe ÖNORM EN ISO 19100 publiziert. Diese Übernahmeverpflichtung ist bei reinen ISO Normen nicht gegeben. Die Normen der Reihe ÖNORM EN ISO 19100 werden nur in Englischer Sprache publiziert, da keine deutschen Sprachfassungen erstellt werden. 1.3 Das CEN/TC 287 „Geographic Information“ Der Aufgabenbereich des europäischen Normungsausschusses wurde wie folgt festgelegt: „Standardisation in the field of digital geographic information for Europe: The committee will produce a structured framework of standards and guidelines, which specify a methodology to define, describe and transfer geographic data and services. This work will be carried out in close co-operation with ISO/TC 211 in order to avoid duplication of 1) CEN: Comité Europeén de Normalisation, TC: Technical Committee 2) Diese Vornormen wurden im September 2007 zurückgezogen. 3) ISO: International Organization for Standardization
  6. 6. 5 work. The standards will support the consistent use of geographic information throughout Europe in a manner which is compatible with international usage. They will support a spatial data infrastructure at all levels in Europe.“ Vorsitzender: Prof. Arnold Bregt (Wageningen University, Center for Geo-Information, Niederlande) Sekretariat: Annett van der Horn (Nederlands Normalisatie-instituut (NEN), Niederländisches Normungsinstitut) Dem CEN/TC 287 ist eine Arbeitsgruppe (Working Group), die WG 5 „Spatial Data Infrastructure“ zugeordnet. Zudem wurde eine WG „Outreach“ eingerichtet Die Aufgaben dieses CEN/TC werden auf der Website - www.centc287.org - wie folgt beschrieben:  „Adopt the ISO 19XXX suite of standards as European standard;  Identification of standards and their profiles to be used for creating SDI in Europe;  Guidelines for implementers of SDI in Europe;  Conformance testing and registers for SDI in Europe.“ 1.4 Das ISO/TC 211 „Geographic Information/Geomatics“ Der Aufgabenbereich des internationalen Normungsausschusses wurde wie folgt festgelegt: „Standardization in the field of digital geographic information. This work aims to establish a structured set of standards for information concerning objects or phenomena that are directly or indirectly associated with a location relative to the Earth. These standards may specify, for geographic information, methods, tools and services for data management (including definition and description), acquiring, processing, analyzing, accessing, presenting and transferring such data in digital/electronic form between different users, systems and locations. The work shall link to appropriate standards for information technology and data where possible, and provide a framework for the development of sector-specific applications using geographic data.“ Vorsitzender: Olaf Ostensen (Statkart; Norwegische Vermessungsbehörde) Sekretariat: Bjørnhild Sæterøy (Standard Norge (SN), Norwegisches Normungsinstitut) Dem ISO/TC 211 sind folgende derzeit aktive Arbeitsgruppen zugeordnet:  Working group 4 Geospatial services  Working group 6 Imagery  Working group 7 Information communities  Working group 8 Location based services (suspended)  Working group 9 Information management  Working group 10 Ubiquitous Public Access Mehr Information: http://www.isotc211.org/
  7. 7. 6 1.5 Die Reihe ISO 19100 „Geographic Information“ Die Reihe ISO 19100 umfasst derzeit die nachstehend angeführten Normen (Stand: 2008-05-06). Ein großer Teil dieser Normen wird als EN ISO auch in das Europäische und in der Folge als ÖNORM EN ISO in das österreichische Normungswerk übernommen werden (siehe Tabelle 1). Tabelle 1 ― Die Reihe ISO 19100 und ihre Übernahme als EN ISO bzw. ÖNORM EN ISO ISO Geographic information verfügbar als ISO EN ISO ÖNORM EN ISO 19101 Reference model    19101-2 Reference model - Part 2: Imagery ― ― ― 19103 Conceptual schema language  (TS) ― ― 19103 rev Conceptual schema language ― ― ― 19104 Terminology  (Entw.) ― ― 19105 Conformance and testing    19106 Profiles    19107 Spatial schema    19108 Temporal schema    19108 Cor 1 Temporal schema – Corrigendum 1  ― ― 19109 Rules for application schema    19110 Methodology for feature cataloguing    19110 Amd 1 Methodology for feature cataloguing - Amendment 1 ― ― ― 19111 Spatial referencing by coordinates    19111-2 Spatial referencing by coordinates - Part 2: Extension for parametric value ― ― ― 19112 Spatial referencing by geographic identifiers    19113 Quality principles    19113 rev Quality principles ― ― ― 19114 Quality evaluation procedures    19114/Cor. 1 Quality evaluation procedures – Corrigendum 1   ― 19115 Metadata    19115 Cor. 1 Metadata – Corrigendum 1  ― ― 19115-2 Part 2: Extensions for imagery and gridded data  (Entw.) ― ― 19116 Positioning services    19117 Portrayal    19117 rev Portrayal ― ― ― 19118 Encoding    19118 rev Encoding ― ― ― 19119 Services    19119 Amd. 1 Services – Amendment 1 ― ― ― 19120 Functional standards  (TR) ― ― 19121 Imagery and gridded data  (TR) ― ― 19122 Qualification and certification of personnel  (TR) ― ― 19123 Schema for coverage geometry and functions    19124 Imagery and gridded data components ― ― ―
  8. 8. 7 ISO Geographic information verfügbar als ISO EN ISO ÖNORM EN ISO 19125-1 Simple feature access – Part 1: Common architecture    19125-2 Simple feature access – Part 2: SQL option    19126 Feature concept dictionaries and registers  (Entw.)  (Entw.)  (Entw.) 19127 Geodetic codes and parameters  (TS) ― ― 19128 Web Map Server interface    19129 Imagery, gridded and coverage data framework ― ― ― 19130 Sensor data models for imagery and gridded data ― ― ― 19131 Data product specifications    (Entw.) 19132 Location-based services – Reference model   (Entw.)  (Entw.) 19133 Location-based services – Tracking and navigation    19134 Location-based services – Multimodal routing and navigation   (Entw.)  (Entw.) 19135 Procedures for item registration    19136 Geography Markup Language  ― ― 19137 Core profile of the spatial schema    (Entw.) 19138 Data quality measures  (TS) ― ― 19139 Metadata – XML schema implementation  (TS) ― ― 19140 Geographic information amendment process ― ― ― 19141 Schema for moving features  (Entw.) ― ― 19142 Web Feature Service  (Entw.) ― ― 19143 Filter encoding ― ― 19144-1 Classification Systems – Part 1: Classification system structure ― ― ― 19144-2 Classification Systems – Part 2: Land Cover Classification System LCCS ― ― ― 19145 Registry of representations of geographic point locations ― ― ― 19146 Cross-domain vocabulariess ― ― ― 19147 Location based services – Transfer Nodes ― ― ― 19148 Location based services – Linear Referencing System ― ― ― 19149 Rights expression language for geographic information – GeoREL ― ― ― 19150 Ontology ― ― ― 19151 Dynamic Position Identification Scheme for Ubiquitous Space (u-Position) ― ― ― Amendment to ISO 19113:2002 Geographic information - Quality principles and ISO 19115:2003 Geographic information - Metadata ― ― ― Entw. Entwurf TS Technical Specification TR Technical Report Amd. Amendment (Änderung) Cor. Corrigendum (Korrektur) rev. Revision (in regelmäßigen Abständen)
  9. 9. 8 Zur Vereinfachung der Anwendung der Reihe ISO 19100 wurde vom CEN/TC 287 der TR 15449 „Geoinformation - Normen, Spezifikationen, technische Berichte und Leitfäden zur Einführung von Geodateninfrastrukturen“ veröffentlicht. Damit werden folgende Ziele verfolgt (CEN/TR 15449:2006, Einleitung):  „Benennung der Normen, Standards, Spezifikationen, technischen Berichte und Leitlinien, die zur Implementie- rung einer GDI in Europa erforderlich sind;  Empfehlungen, welche dieser Dokumente Europäische Normen werden sollten und Vorschlag für einen „Fahrplan“ für künftige Normungsprojekte;  Empfehlungen für Maßnahmen, die zur Unterstützung der Implementierung und Pflege einer GDI zu treffen sind.“ In Österreich ist dieser Fachbericht als ONR 2915449 erschienen. 1.6 Die EU-Rahmenrichtlinie INSPIRE Am 25. April 2007 wurde die EU-Rahmenrichtlinie INSPIRE - Directive of the European Parliament and of the Council establishing an infrastructure for spatial information in the Community (INSPIRE) - im Amtsblatt der EU veröffentlicht (Official Journal L108/1). Diese Rahmenrichtlinie beschreibt die allgemeinen Regeln zum Aufbau einer Geodateninfrastruktur in Europa die der Unterstützung von umweltrelevanten Maßnahmen dienen. Sie baut auf den bestehenden Geodateninfrastrukturen der einzelnen Mitgleidsstaaten auf und muss bis 15. Mai 2009 in nationales Recht übernommen werden. Die Koordinierungsstelle der entsprechenden Agenden in Österreich ist das BMLFUW. INSPIRE behandelt folgende Themen:  Metadata  Interoperability of spatial data sets and services  Network services (discovery, view, download, invoke)  Data and Service sharing (policy)  Coordination and measures for Monitoring & Reporting Da INSPIRE eine Rahmenrichtlinie ist, werden technische Details in den sogenannten Implementing Rules (IR) festgelegt werden. An den Implementing Rules wird von „Drafting Teams“ seit 2005 gearbeitet. Die Umsetzung findet in der „Transposition phase“ im Zeitraum von 2007 bis 2009 statt. Darauf folgt die Einführung im Rahmen der „Implementation phase“ von 2009 bis 2014. Ziel all dieser Maßnahmen ist die Sicherstellung, dass die Geodateninfrastrukturen der Mitgliedsstaaten kompatibel sind und im gesamten EU-Raum grenzübergreifend genutzt werden können. In den IR wird unter anderem auf die in Tabelle 2 angeführten internationalen Normen der Reihe ISO 19100 Bezug genommen. Tabelle 2 ― In INSPIRE zitierte internationale Normen Nummer Titel ISO 19101 Reference model ISO 19107 Spatial schema ISO 19108 Temporal schema
  10. 10. 9 Nummer Titel ISO 19109 Rules for application schema ISO 19110 Methodology for feature cataloguing ISO 19111 Spatial referencing by coordinates ISO 19112 Spatial referencing by geographic identifiers ISO 19114 Quality evaluation procedures ISO 19115 Metadata ISO 19123 Schema for coverage geometry and functions ISO 19131 Data product specifications ISO 19135 Procedures for item registration ISO 19136 Geographic Markup Language ISO 19139 Metadata – XML Schema Implementation Das bedeutet, dass diese Normen durch deren Zitierung in den Umsetzungsregeln der INSPIRE Rahmenricht- linie einen rechtlich verbindlichen Charakter erhalten werden. Mehr Information: www.ec-gis.org/inspire/
  11. 11. 10 2 ISO 19101 „Geographic information – Reference Model“ A. Schild, 21. November 2005 2.1 Einleitung Das Referenzmodell gibt die Rahmenbedingungen für die einzelnen Normen der Reihe ISO 19100 vor. Es sorgt somit dafür, dass sich die einzelnen Standards konsistent zusammenfügen. Darüber hinaus soll das Referenzmodell die Integration der Geographischen Information (GI) in die digitalen Informationstechnologien (IT) fördern. Um diese Ziele zu erreichen werden überall dort wo es möglich ist allgemeine Standards der IT übernommen oder angepasst. 2.2 Wichtige normative Referenzen  OSE (ISO/IEC Open Systems Environment approach; ISO/IEC TR 14252)  ODP (Open Distributed Processing, Reference Model in ISO/IEC 10746-1)  UML (Unified Modelling Language; ISO/IEC 19501-1)  CSFM (Conceptual Schema Modelling Facility; ISO/IEC 14481) 2.3 Grundlagen, Aufbau und Anforderungen an das Referenzmodell Ein wichtiges Ziel bei der Standardisierung von geographischer Information ist es die Interoperabilität zwischen Geographischen Informationssystemen zu ermöglichen (inkl. der Interoperabilität in verteilten Rechenumgebungen). Bild 1 ― Integration von GI und IT (ISO 19101:2002, Figure 2)
  12. 12. 11 In Bild 1 ist die ISO 19100 Serie in fünf Hauptbereiche gegliedert, von denen jeder Hauptbereich allgemeine Konzepte der IT einbindet.  Framework and reference model: Identifiziert die Komponenten der Reihe ISO 19100 und bestimmt wie sich diese zusammenfügen.  Geographic information services: definiert die Verschlüsselung von GI in Austauschformaten und die Präsentation von GI.  Data administration: beschreibt die Qualitätsgrundsätze und die Qualitätsüberprüfung von geographischen Datensätzen. Regelt die Beschreibung durch Metadaten und „Objektartenkataloge“ (feature catalogues). Hierher fällt auch die „Verortung“ (spatial referencing) von geographischen Objekten.  Data models and operators: beschäftigt sich mit der Modellierung räumlich-zeitlicher Phänomene.  Profiles and functional standards: Hier wird beschrieben wie Profile der Reihe ISO 19100 für eine spezifische Anwendung erstellt werden können. Die Aufnahme von bereits existierenden de facto Standards („Industriestan- dards“) in die Reihe ISO 19100 wird ebenfalls hier geregelt. 2.4 Conceptual Modelling Beruht auf ODP und CSFM. Unter konzeptioneller Modellierung (conceptual modelling) wird die abstrakte Beschreibung eines Ausschnitts der realen Welt (Universe of discourse) verstanden (Bild 2). Bild 2 ― Von der Realität zum Konzeptschema (ISO 19101:2002, Figure 4) Als formale Konzeptsprache wird hierfür die Unified Modelling Language (UML) verwendet. UML ermöglicht u.a. die Definition von Stereotypen und Datentypen. Die Notation von UML ist in Bild 3 dargestellt
  13. 13. 12 Bild 3 ― UML Notation (ISO 19101:2002, Figure 1) 2.5 Domain Reference Model Das Domain Reference Model beruht auf den Konzepten der CSMF (Conceptual Schema Modelling Facility). Es liefert eine übergeordnete Beschreibung der verschiedenen Aspekte von GI (Services, Anwendungsschema, Metadaten, Verortung, Qualität, features etc.) und weist die bedeutendsten Konzepte zur Darstellung, Organisation, Speicherung, Analyse und zum Austausch von GI aus. 2.6 Architectural Reference Model Das Architectural Reference Model ist eine Spezialisierung des Open Systems Environment (OSE) Referenzmodells. Es soll die Standardisierung von GI in verteilten Rechenumgebungen sicherstellen. Hier findet sich auch eine Zusammenfassung der Schnittstellen (API, CSI, HTI etc.), eine Aufstellung der Typen geographischer Informations- dienste und die Vorgehensweise zur Erkennung von Standardisierungserfordernissen. Bild 4 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Modells.
  14. 14. 13 Bild 4 ― The Architectural reference model (ISO 19101:2002, Figure 12) 2.7 Annex A Annex A Gibt einen Überblick über CSMF (Conceptual Schema Modelling Facility) und deren Anwendung in der Reihe ISO 19100. Die einzelnen Metaebenen und deren Verbindung zu geographischen Anwendungen sind in Bild 5 skizziert.
  15. 15. 14 Bild 5 ― CSFM Architektur in ISO 19100 Serie (ISO 19101:2002, Figure A.2) 2.8 Annex B Annex B geht näher auf das ISO ODP Referenzmodell ein, welches fünf Sichten (enterprise, information, computational, engineering, technology viewpoint) der IT darlegt.
  16. 16. 15 3 ISO 19104 „Geographic information – Terminology“ N. Bartelme, 30. Oktober 2005 3.1 Einleitung Die Terminologiegruppe (Terminology Maintenance Group TMG) von ISO/TC 211 gibt in periodischen Abständen (etwa alle drei Monate) eine neue Version von Terminologie-Tabellen heraus, welche alle derzeit in ISO-Normen verwendeten Begriffe und deren Definitionen enthalten. Um die jeweils neueste Version abzufragen, sieht man auf der Homepage www.isotc211.org entweder die Liste der Dokumente nach dem Suchbegriff „Terminology Spreadsheet“ durch, oder man sucht im „Programme of Work“ bei Projekt No. 19104 „Terminology“ den Link zum entsprechenden Dokument. 3.2 Dokumente / Dateien Letzte relevante ISO-Dokumente (8. Ausgabe des Spreadsheet):  N1919 vom 2005-10-10 (Erklärungen zur 8. Ausgabe) Dazu zwei Workbooks:  TC211_Terminology_Sorted_by_Term-All-20051010.xls  TC211_Terminology_Sorted_by_Standard-All-20051010.xls Jedes Workbook enthält  Eine Liste mit Current Terms (aktuell)  Eine Liste mit Retired Terms (nicht mehr aktuell) 3.3 Status von Termen und Definitionen Die TMG harmonisiert Terme und Definitionen nicht selbst, sondern zeigt nur Inkonsistenzen auf. Daraufhin sind die einzelnen Arbeitsgruppen aufgefordert, selbst Lösungen für die Inkonsistenzen zu finden. Farbcodierte Eintragungen in der ersten Spalte Edit_Required weisen auf die Schwere des Änderungsbedarfes hin: Grün: kleine Änderung notwendig (z. B. bei Fehlen einer Referenz) Ocker: mittlere Änderung notwendig (z. B. leichte Umformulierung) Rot: größere Änderung notwendig (z. B. Harmonisierung der Definition mit anderen) Die Spalte Term_ Instance_ Classification kann folgende Werte annehmen: 1 = candidate, 2 = draft, 3 = harmonised, 4 = normative, 5 = normative/conflict, 6 = deleted. Der Normalfall ist der Wert 4 (normativ). In diesem Fall sollen alle zukünftigen weiteren Normen diese Begriffe und Definitionen übernehmen. Ist der Wert 5 (normativ/Konflikt), so wurde eine Inkonsistenz erst nach Inkrafttreten der Norm bemerkt und muss bei der nächsten Revision bereinigt werden. Es gibt sogenannte Retired Terms. Diese Begriffe „im Ruhestand“ sind einerseits solche, die in früheren, noch nicht endgültigen Versionen einer Norm verwendet wurden. Handelt es sich um Terme, die auch sonst nirgendwo in der Normenfamilie von ISO/TC 211 vorkommen, so wird für sie die gesamte Tabellenzeile rot hervorgehoben. Sind sie
  17. 17. 16 zwar in der betroffenen Norm nicht mehr vorhanden, wohl aber noch in anderen Normen „teilpensionierte“ Begriffe, so werden sie blau hervorgehoben. Mehrfach vorkommende Begriffe, wo sich auch die Definitionen in unterschiedlichen Normen unterscheiden, werden mehrfach gelistet. Ein Beispiel ist „metadata“, das derzeit achtmal unterschiedlich definiert ist. Wenn eine der betroffenen Normen die „natürliche Autorität“ für die „richtige“ Definition darstellt, so wird dies durch ein ’Y’ in der Spalte Authority vermerkt. Wenn für dasselbe Konzept unterschiedliche Begriffe und Definitionen verwendet werden, unter Umständen sogar in derselben Norm (z. B. „ellipsoidal latitude“ und „geodetic latitude“ in ISO 19111), so werden beide Terme gelistet und Verweise hergestellt. Wird gerade eine Norm überarbeitet, so gibt es für die Zeitspanne, wo die alte Version noch gilt, aber die neue Version schon existiert, eine gelbe Markierung in der Spalte Preferred_Term bei der (noch) gültigen Version, während die neue Version durch den Schrifttyp italic (schräggestellt) gekennzeichnet ist. 3.4 Struktur der Terminologietabellen Jeder der derzeit etwa 1000 Terme belegt eine Zeile der Tabelle. Die Bedeutung der einzelnen Spalten sei hier am Beispiel des Begriffs der Koordinatentransformation erklärt. Spalten- bezeichnung Erklärung der Spaltenbezeichnung Beispiel Edit_ Required hier zeigt TMG farbcodiert Inkonsistenzen zwischen einzelnen Normen auf und schlägt Korrekturen vor RecordID Querverweis auf die jeweils andere xls-Tabelle, also zum Beispiel von „Sorted_by_term“ auf die entsprechende Zeile in „Sorted_by_Standard“, um Sortierungen zu erleichtern 372 Document Nummer des ISO-Dokuments in dem der Begriff definiert wird ISO 19111:2003(E) Standard_ID Nummer der Norm ISO 19111 Document_Type Stadium der Norm, z. B. Working Draft (WD), Committee Draft (CD), Draft International Standard (DIS), Final Draft International Standard (FDIS), International Standard (IS) IS Entry_ Number Abschnittsnummer im Dokument 4.8 Item_ Identifier eindeutige (persistente) Integernummer des Begriffes (für spätere Registrierung) 94 Preferred_ Term bevorzugter Name des Begriffes coordinate transformation Authority ist ‘Y’ wenn hier der Ursprung (die Autorität) des Begriffes liegt Y Source_ Reference allfälliger Hinweis auf Dokument, von dem der Begriff stammt UnderReview_In nur befüllt, wenn der Begriff oder seine Definition geändert werden soll. Enthält Hinweis auf das entsprechende
  18. 18. 17 Spalten- bezeichnung Erklärung der Spaltenbezeichnung Beispiel Dokument Beginning_ Date Datum des Beginns der Gültigkeit 15.02.2003 Term_Instance_ Classification Code Indicator für Status des Begriffes 1 = candidate, 2 = draft, 3 = harmonised, 4 = normative, 5 = normative/conflict, 6 = deleted 4 Ending_Date Datum des Auslaufens der Gültigkeit Abbreviated_ Term Allfälliger abgekürzter Name des Begriffes Admitted_ Term Allgemein akzeptierter äquivalenter Name Definition Definition des Begriffs change of coordinates from one coordinate reference system to another coordinate reference system based on a different datum through a one-to-one relationship Deprecated allfälliger obsoleter Name für das Konzept Related_ Entries allfällige andere Namen Example_1 Beispiel, das mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Note_1 Bemerkung, die mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist A coordinate transformation uses parameters which are derived empirically by a set of points with known coord. in both coordinate reference systems. Example_2 Beispiel, das mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Note_2 Bemerkung, die mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Example_3 Beispiel, das mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Note_3 Bemerkung, die mit einem Term / einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist
  19. 19. 18 4 ISO 19106 „Geographic information – Profiles“ J. Forsthuber, 27. März 2006 Ziel der ISO 19106 ist die Schaffung von Regeln zur Bildung von Profilen im Bereich geografischer Normen. Über Profile können anwendungsspezifische, normkonforme Untermengen gebildet werden. Neben den Regeln zur Profilbildung, sind auch Struktur und Aufbau des Profiles, sowie alle benötigten Informationen und die Art der Verweise zu den Basisnormen in der ISO 19106 festgelegt. Man kann zwei Klassen von Profilen unterscheiden: 1) Konformitätsklasse 1: Profile, die sich ausschließlich auf andere ISO-Normen beziehen. Diese können selbst wieder ISO-Normen werden. 2) Konformitätsklasse 2: Profile, die sich auch auf andere, nicht-ISO-Normen beziehen oder die Erweiterungen von ISO-Normen enthalten, die über den dort spezifizierten Umfang hinausgehen. Diese können selbst keine ISO-Normen werden (z. B. Profile, die von nationalen Normungsinstituten herausgegeben werden und die sich auf andere nationale Normen beziehen). Die gebildeten Profile decken normalerweise die Bedürfnisse für eine bestimmte Anwendung ab und stellen somit eine Untermenge der häufig sehr weit gefassten ISO-Normen im Bereich der geografischen Informationen dar. Neben der Präzisierung einer einzelnen ISO-Norm können auch aus einer Gruppe von ISO-Normen, in einem Profil die Festlegungen für eine Anwendung erfolgen. In diesem Fall spricht man von einem Multi-standard-profil. Die Regeln einer Profilbildung sind:  Auswahlmöglichkeiten oder Konformitätserfordernisse des Basisstandards dürfen eingeschränkt oder enger gefasst werden, so können etwa fakultative Attribute im Basisstandard, im Profil als obligat zu befüllen, festgelegt werden.  Es dürfen keine Forderungen enthalten sein, die im Basisstandard verboten sind oder diesem widersprechen. Somit ergibt sich für alle Profile: Die Einhaltung der Regeln eines Profils bedeutet automatisch die Einhaltung der Regeln des Basisstandards, aber nicht umgekehrt! Alle Profile müssen eine Beschreibung enthalten, für welche Aufgaben sie geschaffen wurden und welche Anwendergruppe angesprochen werden soll. Als Beispiel kann etwa ein Profil für Metadaten im Grundstückskatas- terbereich aus den allgemeinen Metadatenfestlegungen der ISO 19115 angeführt werden.
  20. 20. 19 5 ISO 19111 „Geographic information – Spatial referencing“ F. Hutterer, 18. November 2006 Diese internationale Norm beschreibt die Elemente, die für verschiedene Typen von Koordinatensystemen und Referenzsysteme in Zusammenhang mit geographischer Information erforderlich sind. Die Elemente sind so geschaffen, dass sie sowohl maschinell als auch normal lesbar sind. Diese internationale Norm beschreibt die Mindestdaten die für die Definition von 1-, 2- und 3-dimensionalen Koordinatenreferenzsystemen benötigt werden. Beschrieben wird auch die erforderliche Information um Koordinatenwerte von einem Referenzsystem zu einem anderen zu wechseln. In den ersten Kapiteln werden in dieser internationalen Norm die Begriffe und Definitionen sowie die Abkürzungen und Symbole angeführt. Das nächste Kapitel definiert die „Identified Objects“. Diese Identifikation erfolgt durch Beschreibung oder durch Referenzierung zu einer Beschreibung, die den Erfordernissen von ISO/TS 19127 entspricht, oder beides. Ein weiters Kapitel befasst sich mit Referenzsystemen von Koordinaten, wie geodätisches, vertikales, Ingenieursys- tem und ein auf ein Bild („image“) bezogenes. Dazu gibt es noch einige Untergruppen. Die verschiedenen Koordinatensysteme werden in der nächsten Gruppe erklärt, wie kartesisches Koordinatensystem (geodätisches Koordinatensystem mit x, y, z und ebenes mit x, y), spherisches Koordinatensystem, ellipsoides Koordinatensystem und rechtwinkeliges Koordinatensystem) Im Kapitel „datum“ – Bezug wird festgelegt, dass sich die geodätischen Systeme auf die Erde beziehen sollen, z. B. Verweis auf den Nullmeridian bei geodätischem Bezug. Mit dem Rechnen mit Koordinaten befasst sich das letzte Kapitel, z. B. Umrechnung von Koordinaten mit gleichem „datum“ – Bezug, Transformation von Koordinaten mit verschiedenem Bezug und mit „Verknüpfungen“ (eine einmalige Folge der vorgenannten Berechnungen) Zu jedem Kapitel ist ein UML-Schema angeführt. In den Anhängen werden noch ausführlich die verschiedenen Begriffe erklärt, z. B. was ist ein Ellipsoid, welche Höhen gibt es, was ist eine Transformation.
  21. 21. 20 6 ISO 19113 „Geographic information – Quality principles“ H. Höllriegl, 15. Mai 2008 Das Ziel der Norm ist im ersten Schritt Prinzipien für die Beschreibung der Qualität von Geodaten zu definieren und dann im zweiten Schritt Konzepte für den Umgang mit diesen Beschreibungen (d.h. Qualitätsinformationen) in Form eines abstrakten Schemas zur Verfügung zustellen. Dies erfolgt dadurch, dass getrennt nach quantitativen und nicht-quantitativen Qualitätskriterien einzelne beschreibende Qualitätsparameter verpflichtend festgelegt werden. Bezugsnormen sind ISO 19108 „Temporal Schema“, ISO 19109 „Rules for application schema“, ISO 19114 „Quality evaluation schema“, ISO 19115 „Metadata“ und ISO 19138 „Data Quality Measures“. Das Dokument umfasst 29 Seiten, davon 19 Seiten Anhänge. Der Textteil beschreibt im Wesentlichen die verwendeten Begriffe, die Prinzipien der Qualitätsbeschrei- bung und die Qualitätsparameter.
  22. 22. 21 Bild 6 ― Übersichtsdarstellung (aus ISO 19113:2002, Figure 1)
  23. 23. 22 Prinzipiell werden zweo Kategorien von Qualitätsinformation zu Geodatensätzen – nicht-quantitative und quantitative – unterschieden: Die nicht-quantitative Qualitätsinformation umfasst drei Angaben: der ursprünglich beabsichtigte Verwendungszweck („purpose“), der tatsächliche Verwendungszweck („usage“) und die Entstehungsge- schichte („lineage“) eines Datensatzes. Quantitative Qualitätsinformation umfasst Angaben zu insgesamt 15 Kategorien (= Datenqualitätssub- elemente) mit folgenden 5 Hauptgruppen:  Vollständigkeit (completeness)  logische Konsistenz (logical consistency)  Lagegenauigkeit (positional accuracy)  zeitliche Genauigkeit (temporal accuracy)  thematische Genauigkeit (thematic accuracy) (siehe auch Kurzdarstellung zur ISO 19138 „Data Quality Measures“) Jedes Datenqualitätssubelement kann mit bis zu 7 Parametern (wo sinnvoll und anwendbar mindestens 1 Parameter) beschrieben werden. Unter anderem gehören dazu die Benennung jenes Teils des Geodatensatzes, auf den die Datenqualitätssubelemente zutreffen, die Angabe der Methode, die Qualitätsmaßzahl und der tatsächliche Wert. Wo sinnvoll und praktisch anwendbar kann bei 100% Erfüllung der ISO Norm die Qualität eines Geodatensatzes mit 95 (!) Parametern beschrieben werden. Die ISO 19113 kann verwendet werden, um anzugeben, welche der 15 Datenqualitätssubelemente für einen bestimmten Geodatensatz überhaupt Relevanz haben. Die Details zur tatsächlichen Benennung der 7 Parameter je Datenqualitätssubelement werden in der ISO 19114 geregelt. Die Weitergabe von nicht-quantitativen und quantitativen Qualitätsinformationen zu Geodatensätzen soll in Form von Metadaten unter Berücksichtigung der ISO 19115 erfolgen. Anhang A (normativ): Abstrakte Test Umgebung Beschreibt die Bedingungen, die eine Qualitätsbeschreibung von Geodaten erfüllen muss, um als ISO konform gemäß vorliegender Spezifikation gelten zu können. Anhang B (informativ): Vorstellung der Konzepte zur Beschreibung der Qualität von Geodaten und deren Anwendung Anhang C (informativ): Konkrete Beispiele An Hand von vier Datensätzen (Digital Chart of the World (DCW), Digital Terrain Map, einem Land Use Dataset und einer 3D Road Network Database) werden die Abschätzung der quantitativen Qualitätsin- formation auf relevant/nicht-relevant und die Anwendung der nicht-quantitativen Qualitätsinformation beschrieben.
  24. 24. 23 7 ISO 19115 „Geographic information – Metadata“ M. Mittlboeck, November 2005 7.1 Einleitung Der Bereich Metadaten wird bei ISO/TC 211 in folgenden Normen behandelt: – ISO 19115 „Geographic Information – Metadata“ und – ISO 19139 „Geographic Information – Metadata – Implementation Specification“. Metadaten sind als strukturierte Dokumentation von Datensätzen zu verstehen, die es Erstellern, Verwaltern und Nutzern ermöglicht, den Inhalt und damit den anwendungsbezogenen Nutzwert der beschriebenen Datensätze zu verstehen. Die Suche in Katalogen nach diesen Datensätzen wird wesentlich erleichtert, wenn ein einheitliches Datenmodell für Metadaten eingesetzt wird. Unter Metadaten – „Daten über Daten“ – versteht man strukturierte Deskriptoren (z. B. Information über Herkunft, Inhalt, Struktur, Gültigkeit, Genauigkeit, Zugriffsmöglichkeit), mit deren Hilfe eine geographische Ressource (wie Geodaten, Online-Dienste oder Karten) beschrieben wird. Mit den Normen ISO 19115 und der in Vorbereitung befindlichen ISO 19115-2 für Bilddaten wurden – auf der Basis von im OpenGIS Konsortium erarbeiteten Grundlagen – vom ISO/TC 211 Modelle zur Abbildung von Metadaten für geographische Datenbestände (Raster und Vektor) entwickelt. Ziel der Normen ist die Definition einer Struktur für die Beschreibung von digitalen geographischen Daten. Darin definiert werden eine gemeinsame Metadaten-Terminologie, ein konzeptuelles Modell mit konkreten Metadatenelementen, sowie die Möglichkeit von Erweiterungen. Dieser Normierungsansatz geht davon aus möglichst alle denkbaren Aspekte komplett abzubilden, was zu einem sehr umfangreichen Rahmenstandard von über 300 Merkmalen geführt hat, wobei die meisten Deskriptoren als optional definiert sind. Sogenannte „Profile“ erlauben es nun, Teilmengen aus dem umfassenden Modell für eine spezifische Anwendungs- Domäne bzw. „community“ zu erstellen, sowie das Modell mit zusätzlichen Metadatenelementen zu erweitern bzw. zu ändern. Die internationale Norm schreibt genau vor, wie derartige Änderungen umzusetzen sind (Annex C „Metadata extensions and profiles“).
  25. 25. 24 Bild 7 ― Metadatenmodell gemäß ISO 19115 und das nationale Profil.AT 7.2 Inhalt der ISO 19115 Diese internationale Norm definiert ein Schema zur Beschreibung von geographischer Daten und Services. Es beinhaltet Information über die – Metadatensatz (MD_Metadata) – Identifikation (MD_Identification) – Inhalt (MD_ContentInformation) – Datenqualität (DQ_DataQuality) – Räumliche Ausprägung (MD_SpatialRepresentation) – Räumliches Bezugssystem (MD_ReferenceSystem) – Verteilung (MD_Distribution) – Einschränkungen (MD_Constraints) Um ambivalente Interpretationen dieses an ISO 19115 angepassten Profils zu vermeiden und die zukünftige Interoperabilität zu gewährleisten befinden sich eine eindeutige Spezifikation in UML und ein an ISO 19139 „Implementation Specification“ angepasstes Schema in Ausarbeitung. 7.3 Exkurs Im Sinne von ISO-Profilen werden z. B. in der Schweiz zwei konzeptionelle Metadatenmodelle definiert, in denen jeweils der ISO-Core enthalten ist, die aber beide Erweiterungen zu ISO beinhalten. Wie die ISO kennt die Schweiz ein minimales Metadatenmodell mit der Bezeichnung GM03Core und ein umfassendes Metadatenmodell GM03Comprehensive. Beide Modelle wurden nach den Vorgaben gemäss ISO 19115:2003, Anhang C als Profile mit Erweiterungen des ISO-Modells definiert. Um eine minimale obligatorische Beschreibung von Geodaten garantieren zu können, wurde das sogenannte ISO Kernmodell festgelegt. Um diesen verpflichtenden Kern an Deskriptoren herum gilt es nun ca. 50 – 80 Deskriptoren zu identifizieren, die als Basis eines nationalen Profils vereinbart werden können, vergleichbar mit dem schweizerischen GM03Core. Minimales ISO Metadatenmodell(Core Metadata) ErweiterungenProfile ATUmfassendes ISO 19115:2003MetadatenmodellMinimales 2003Metadatenmodell
  26. 26. 25 8 ISO 19116 Geographic Information – Positioning services C. Klug, 9. Jänner 2006 ISO 19116 definiert eine Schnittstelle zwischen jeglichen Diensten, die Positionsdaten liefern, und Geografischen Informationssystemen. Vom Ansatz her ist diese Schnittstelle sehr offen gestaltet, sodass sowohl ein Theodolit als auch ein DGPS-Dienst als positioning service fungieren kann. Die Zusammenhänge zwischen den einzelnen zusammenspielen den Komponenten wird in UML dargestellt. In den Kapiteln 4 und 5 finden sich ein Glossar mit Definitionen der wichtigsten Fachbegriffe und Abkürzungen. In Kapitel 6 werden die Positionierungsdienste und deren Operationen klassifiziert. In Kapitel 7 werden die Systemeigenschaften und Arbeitsmethoden der Dienste definiert. Im normativen Anhang A sind Fragen angegeben, mit denen man die Systemkonformität eines Positionierungsdiens- tes prüfen kann. In Summe betrachtet wird diese Schnittstelle die Übergabe von Positionsdaten aus diversen Senorsystemen oder Diensten in GIS-Systeme ermöglichen. Eine Klassifizierung der erhaltenen Positionen und die Übergabe von Attributen zur Entstehung der Position und deren Qualität sind in dieser Schnittstelle vorgesehen. Mit dieser Schnittstelle wird somit die Möglichkeit für Positionsdienste geschaffen genormt Attribute zu gelieferten Positionen zu übertragen. Andererseits ermöglicht diese Schnittstelle GIS-Systemen Herkunfts- und Qualitätsattribute von diversen Positionsdiensten in genormter Struktur einheitlich zu übernehmen.
  27. 27. 26 9 ISO 19118 „Geographic information – Encoding“ J. Forsthuber, 12. Jänner 2007 ISO 19118 beschreibt die Schaffung und Festlegung von Kodierungsregeln zum Austausch von Geodaten im Sinne der Reihe ISO 19100. Ziel ist die Umwandlung von applikationsspezifischen Schemata und Daten in systemunab- hängige Datenstrukturen, die zur Übermittlung und Speicherung dieser Daten geeignet sind. Zur Übernahme in ein Zielsystem wird in umgekehrter Richtung eine Dekodierung aus dem systemabhängigen Format vorgenommen. Die zugrundeliegenden Spezifikationen und Daten sollen in erster Linie EDV-verarbeitbar sein, wobei auch eine für den Menschen lesbare Form angestrebt werden kann. Die in dieser internationalen Norm verwendeten XML-Kodierungsregeln sind nicht normativ und können durch applikations- oder länderspezifische Kodierungsregeln ersetzt werden, falls diese in Bezug auf die Verarbeitung oder Datengröße Vorteile bieten. Dieser Standard ist in drei Blöcke unterteilt:  die Voraussetzungen zur Schaffung von Kodierungsregeln auf UML-Basis:  die Voraussetzungen zur Schaffung von Kodierungsdiensten und  die XML-basierten Kodierungsregeln im informativen Anhang A. Nicht Teil dieses Standards sind Festlegungen betreffend digitale Medien, Transfermechanismen oder -dienste, sowie die Verarbeitung großer Bilddaten. Nachstehende Abbildung soll einen Überblick über die Mechanismen der Kodierung und Dekodierung zum Zweck des Datenaustausches von System A zu System B veranschaulichen. Bild 8 ― Mechanismen Kodierung – Dekodierung (ISO 19118:2005, Figure 1)
  28. 28. 27 Die Umwandlung erfolgt in zwei Stufen: Zuerst wird die Beschreibung der Applikationsschemata umgewandelt, wobei bei unterschiedlichen Schemasprachen auch diese über Kodierungsregeln umgewandelt werden können. Erst im zweiten Schritt werden die eigentlichen Daten umgewandelt. In den Umwandlungsregeln für jede Objektart ist festgelegt, wie ein Objekt ins Zielsystem umgewandelt wird und ob dort 0, 1 oder n Objekte als Zieldaten entstehen. Eine wichtige Funktion kommt bei der Datenüberführung den eindeutigen Objektschlüsseln zu. Diese internationale Norm unterscheidet dabei kurzfristige, innerhalb der Übermittlung eindeutige Schlüssel und langfristige, auf Lebensdauer des Objekts ausgelegte universell eindeutige Schlüssel (UUID’s). Auch Datenupdatemechanismen werden in Form von „add„ für ein neues Objekt, „modify„ für ein zu änderndes Objekt und „delete„ für ein im Zielsystem zu löschendes Objekt angeführt. Im informativen Anhang A werden XML-basierte Kodierungsregeln beschrieben. In der Anmerkung zum Anhang wird empfohlen, nach der Harmonisierung dieser internationalen Norm mit der ISO 19136 „GML“ diesen Anhang normativ zu machen. In den etwa 40 Seiten des Anhang A werden im Detail UML- und XML-Mechanismen beschrieben, sowie auf XSD als Schemadefinitionssprache eingegangen. Im normativen Anhang B werden zwei Konformitätsstufen definiert. Während sich die Stufe 1 auf die in dieser internationalen Norm enthaltenen Festlegungen bezieht, wird bei Stufe 2 Konformität mit der ISO 19119 „Geographic information – Services“ vorgeschrieben. Der informative Anhang C ist der Extensible Markup Language (XML) gewidmet und Anhang D befasst sich mit unterschiedlichen Zeichensätzen. Abschließend sind im Anhang D Beispiele zu finden.
  29. 29. 28 10 ISO 19119 „Geographic information – Services“ N. Bartelme, 16. Mai 2008 10.1 Einleitung Das Ziel der Norm ISO 19119 ist die Identifizierung und Definition der grundlegenden Architektur für Schnittstellen von Geo-Diensten sowie deren Einbettung in das OSI (Open Systems Environment) Modell. Hintergrund und Motivation dafür ist der Umstand, dass Geodatenbestände immer stärker und vielfältiger genutzt werden, wobei die tatsächliche Nutzung von den ursprünglichen Intentionen der Datenanbieter abweicht. Außerdem verzahnen sich verschiedene andere Technologien mit der GIS-Technologie (Positionierung, Tekekommunikation, allgemeine Informatik usw.) So wird es notwendig, einen Rahmen für Softwareentwickler festzulegen, der es den Anwendern ermöglicht, auf Geodaten und auch Geo-Dienste von verschiedenen Quellen über ein allgemeines offenes und produkt- und plattformneutrales Interface zugreifen und diese verarbeiten zu können. Dies bedeutet einerseits für Entwickler, dass es einen allgemeinen auf Konsens basierten Plan für interoperable GIS- Funktionen gibt. Für Anwender bedeutet dies wiederum, dass sie fremde Datenbanken abfragen können sowie GIS- Prozeduren entweder auf anderen Rechnern steuern bzw. auch im Sinne verteilter Technologien die entsprechende Software für die temporäre Nutzung am eigenen Rechner einspeisen lassen können. Die abgeschlossene Welt monolithischer Systeme wird somit durch eine offene Umgebung ersetzt. ISO 19119 liefert eine Taxonomie von Geo-Diensten und eine Reihe von Beispielen dazu. Dabei geht es einerseits um eine plattformneutrale Spezifikation dieser Dienste sowie um die Art und Weise, wie man ausgehend davon zu konformen plattformabhängigen Spezifikationen für Dienste kommt. Weiters bietet die Norm Richtlinien für die Selektion und Spezifikation von Geo-Diensten sowohl aus plattformneutraler wie auch aus plattformabhängiger Sicht. Ein Dienst (Service) wird gemäß ISO/IEC TR 14252 als wohldefinierter Teil einer Funktionalität definiert, der über ein Interface bereitgestellt wird. Die Dienste in der vorliegenden internationalen Norm bauen einerseits auf allgemeinen Grundlagen der Informationstechnologie auf, haben aber speziell – wie alle Normen der Reihe 19100 – die GIS- Problematik im Visier. Eine wesentliche Voraussetzung für die Architektur einer solchen Umgebung ist Interoperabilität. Die Norm zitiert eine Definition aus ISO 2382-1, die Interoperabilität als Fähigkeit zur Kommunikation, zum Ausführen von Programmen oder zum Austausch von Daten zwischen verschiedenen Komponenten beschreibt, wobei die Anwender wenig oder gar nicht über die internen Charakteristika dieser Komponenten Bescheid wissen müssen. In der folgenden Graphik sendet eine Komponente X über eine definierte Schnittstelle eine Dienstanfrage an die Komponente Y. Die Antwort kommt ebenfalls standardisiert zurück. Natürlich können sich Komponenten auch gegenseitig „verwenden“ oder im Sinne einer kaskadierenden Kette von Diensten angeordnet sein (siehe Bild 9). Bild 9 ― Interoperability (gemäß ISO 19119:2005, Figure 2)
  30. 30. 29 10.2 Arten von Geo-Diensten (Services) In der Taxonomie der verschiedenen Dienste werden fünf Hauptgruppen unterschieden, die in den weiteren Abschnitten näher untergliedert sind. Die fünf Hauptgruppen sind folgende: 1) Geo-Dienste zur Interaktion zwischen Anwendern und Systemen (Geographic human interaction services) 2) Geo-Dienste zum Management für Modelle und Information (Geographic model/information management services) 3) Geo-Dienste zum Management für Arbeitsabläufe (Geographic workflow/task management services) 4) Geo-Dienste zur Verarbeitung (Geographic processing services)  Geometrisch-räumliche Verarbeitung (Geographic processing services – spatial)  Thematische Verarbeitung (Geographic processing services – thematic)  Zeitliche Verarbeitung (Geographic processing services – temporal)  Metadaten (Geographic processing services – metadata) 5) Geo-Dienste zur Kommunikation (Geographic communication services) 10.3 Geo-Dienste zur Interaktion zwischen Anwendern und Systemen (Geographic human interaction services) 10.3.1 Geo-Ansicht (Viewer) Erlaubt Sichten von GI-Objekten (features, feature collections) oder Coverages (Rasterbilder, Polygonmosaike, Geländemodelle und andere funktionsbasierte Modelle: siehe ISO 19123 „Coverages“ bzw. den entsprechenden Abschnitt in dieser Fachinformation). Anwender können mit kartenähnlichen Daten interagieren, indem Darstellun- gen, Überlagerungen sowie Abfragen gemacht werden können. Spezialausprägungen sind die Animation, der Zusammenbau aneinandergrenzender Sichten zu einer einzigen Sicht („mosaicing“), die Perspektive oder der Einsatz der Bildverarbeitung („imagery“). 10.3.2 Katalog-Ansicht (Catalogue viewer) Erlaubt die Interaktion mit einem Katalog, um damit Metadaten über Geo-Daten oder Geo-Dienste zu suchen und zu bearbeiten oder in einem solchen Katalog zu blättern. 10.3.3 Arbeitsblatt-Ansicht (Spreadsheet Viewer): Erlaubt das um den Geo-Aspekt erweiterte Arbeiten im Sinne einer Tabellenkalkulation. 10.3.4 Dienst-Editor (Service Editor) Erlaubt die Steuerung von Geo-Diensten sowie eine Festlegung der Art und Weise wie Dienste zusammengebaut, aufgerufen, einem Taktplan („scheduling“) unterworfen werden oder zu Dienstketten („service chains“) zusammenge- baut werden
  31. 31. 30 Weitere Dienste in dieser Gruppe betreffen die Art und Weise, wie die Anwender mit dem Arbeitsablauf („workflow“) oder einer vorgegebenen Datenstruktur interagieren können, sowie Editoren für GI-Objekte („features“), für Symbole und für die Generalisierung von GI-Objekten.
  32. 32. 31 10.4 Geo-Dienste zum Management für Modelle und Information (Geographic model/information management services) In dieser Gruppe werden Dienste für den Zugriff auf GI-Objekte („feature access“), auf kartenähnliche Darstellungen („map access“), auf Coverages, sowie auf Sensoren und Sensorbeschreibungen („sensor description“) beschrieben. Des Weiteren werden Dienste für den Zugriff und das Management von Objektklassendefinitionen („feature type definitions“) angeführt. Außerdem gibt es hier Katalog-Dienste für das Finden und Verarbeiten von Metadaten sowie Dienste für die Registrierung und solche für das Arbeiten mit Verzeichnissen („gazetteers“). 10.5 Geo-Dienste zum Management für Arbeitsabläufe (Geographic workflow/task management services) In dieser Gruppe finden sich Dienste für die Definition von Ketten („chain definition“) sowie für den Aufruf, die Ablaufsteuerung samt diversen Begleitmaßnahmen („workflow enactment“). Eine weitere Kategorie in dieser Gruppe bilden Subskriptionsdienste. 10.6 Geo-Dienste zur Verarbeitung (Geographic processing services) 10.6.1 Geometrisch-räumliche Verarbeitungsdienste (spatial) Diese Dienste regeln Koordinatentransformationen zwischen unterschiedlichen Bezugssystemen sowie kartographische Abbildungen sowohl für Vektordaten wie auch für Rasterbilder. Weiters werden Dienste für die Überführung von Vektor- in Rasterdaten und umgekehrt beschrieben. Eine dritte Kategorie von Diensten betrifft die Entzerrung von Rasterdaten und Bildern sowie Verfahren zur Behandlung von Sensorgeometrien und Dienste für das Sampling und die Kachelung. Auch vielfältige Dienste für die Verarbeitung von GI-Objekten („features“) werden angeboten. Dazu gehört das Matching von GI-Objekten, die Generalisierung, die Routenplanung, das Positionieren und das Auswerten von Nachbarschaften („proximity analysis“). 10.6.2 Thematische Verarbeitungsdienste Sie betreffen thematische Klassifikationen, Das Berechnen und Zählen, die Generalisierung und die Bildverarbeitung nach thematischen Kriterien, sowie das Bildverstehen im weitesten Sinn, wie etwa das Erkennen von Veränderungen („change detection“). Auch das Geo-Parsing (Durchkämmen von Textdokumenten nach Raumbezügen, Ortsnamen, Postleitzahlen und dergleichen) sowie die Geokodierung (Ausstatten der eben erwähnten Ortsreferenzen mit Koordinaten) zählen zu dieser Gruppe. 10.6.3 Zeitliche Verarbeitungsdienste (temporal) Für die Zeitdimension gibt es eine Reihe von Aspekten, die analog zu den räumlichen Dimensionen zu sehen sind. Demnach gibt es auch hier Transformationen zwischen Bezugssystemen, Sampling-Dienste und das Auswerten zeitlicher Nachbarschaften (proximity analysis). 10.6.4 Metadatendienste Metadatendienste im Sinne der Verarbeitung sind beispielsweise solche, welche den Gebrauchswert der Daten durch zusätzliche Angaben, Beschriftungen oder „Hot Links“ erhöhen. 10.7 Geo-Dienste zur Kommunikation (Geographic communication services) In dieser Gruppe werden Dienste zur Codierung („encoding“), zum Datentransfer, zur Komprimierung und Formatumwandlung sowie für das Messaging und die Remote-Unterstützung beschrieben.
  33. 33. 32 10.8 Weiterführende Literatur BARTELME, N. Geoinformatik – Modelle, Strukturen, Funktionen. Vierte, Erweiterte und aktualisierte Auflage. Springer Berlin, Heidelberg (Monographie) ISO/TC 211 „Geographic Information / Geomatics“. www.isotc211.org Österreichisches Normungsinstitut. www.on-norm.at Dachverband für Geographische Information. www.ageo.at Open Geospatial Consortium. www.opengeospatial.org Runder Tisch GIS e.V. München. www.rtg.bv.tum.de Koordination der GI in der Schweiz. www.kogis.ch
  34. 34. 33 11 ISO 19123 „Geographic information – Schema for coverage geometry and functions“ C. Klug, 28. Dezember 2006 11.1 Anwendungsbereich Diese internationale Norm definiert die Beziehungen zwischen dem geometrischen (oder zeitlichen) Bereich eines Geo-Objektes, das über eine Funktion („Coverage-Function“) zu jeder Position einen Wert aus seinem Wertevorrat beschreibt, und dem zugehörigen Attributumfang. Die Eigenschaften des geometrischen Bereiches der Geo-Objekte werden hier definiert, nicht aber die Eigenschaften und Spezifikationen der Attribute dieser Objekte. Coverage wird also hier mit Geo-Objekt mit gewissen Zusatzeigenschaften übersetzt. Nachfolgend nur mehr mit der Kurzform Geo-Objekt. 11.2 Konformität In ISO 19123 werden Schnittstellen für verschiedene Typen von Geo-Objekten definiert. Zusätzlich unterstützt diese internationale Norm auch den Austausch von Geo-Objekt-Daten unabhängig von diesen Schnittstellen. Folglich werden zwei Konformitätsklassen unterstützt: Die Einführung von Schnittstellen und der Austausch von Geo-Objekt- Daten. Beide Varianten enthalten je eine Konformitätsklasse für jeden Typ von Geo-Objekt: Aufgelistete Konformitätsklassen:  Simple coverage interface  Discrete coverage interface  Thiessen polygon coverage interface  Quadrilateral grid coverage interface  Hexagonal grid coverage interface  TIN coverage interface  Segmented curve coverage interface  Discrete coverage interchange  Thiessen polygon coverage interchange  Quadrilateral grid coverage interchange  Hexagonal grid coverage interchange  TIN coverage interchange  Segmented curve coverage interchange Sowohl die Schnittstellen als auch die Konformitätsklassen für den Objektaustausch werden im normativen Anhang A einzeln beschrieben.
  35. 35. 34 Für den Objektaustausch ist nur die Umsetzung der jeweiligen Attribute gefordert. Bei den Schnittstellen ist die Umsetzung aller Attribute, Objekt-Beziehungen und Funktionen nötig. In Abschnitt 3 finden sich die Verweise auf benötigte (d. h. im Text zitierte) andere ISO-Normen. In Abschnitt 4 werden alle Begriffe und Definitionen beschrieben, die für diese internationale Norm von Bedeutung sind. In Abschnitt 5 werden die charakteristischen Eigenschaften und Funktionen von Geo-Objekten beschrieben. In Abschnitten 6 bis 11 werden diskrete Geo-Objekte, Thiessen polygon Geo-Objekte, Quadrilateral grid Geo- Objekte, CV_ReferencableGrid Geo-Objekte, Hexagonale grid Geo-Objekte, Trinangulated irregular network Geo- Objekte und Segmented curve Geo-Objekte definiert. Anhang A beinhaltet eine abstrakte Prüfreihe für alle Schnittstellen und den Austausch von Objekten. Anhang B gibt eine Übersicht über die UML-Notation. Anhang C beschreibt die verschiedenen Interpolationsverfahren die für die einzelnen Geo-Objekte benötigt werden. Anhang D beschreibt die Regeln und Verfahren für die Zuordnung von Attributwerten zu Gitternetzpunkten.
  36. 36. 35 12 ISO 19130 „Geographic information – Sensor and data models for imagery and gridded data“ M. Mittlböck, B. Resch, Jänner 2006 12.1 Einleitung ISO 19130 befindet sich derzeit in der Phase CD2 (Committee Draft, Stufe 2). Die Veröffentlichung als „international standard“ ist für Mitte des Jahres 2007 geplant. ANMERKUNG Aufgrund von Verzögerungen wurde zwischenzeitlich das Normvorhaben von ISO gelöscht und Anfang 2008 ein neues Normvorhaben initiiert. Zielgedanke der ISO 19130 ist die gesammelte Spezifizierung von Information, die für die geografische Lokalisierung von georeferenzierbaren Bilddaten. Dieses Ziel wird über die Schaffung eines Sensormodells zur Beschreibung der physikalischen und geometrischen Eigenschaften von Sensoren, die Bilddaten produzieren, wie z. B. photogrammet- rische oder remote Sensoren realisiert. Außerdem beinhaltet diese internationale Norm ein konzeptuelles Modell, das für jeden Sensortyp minimale Inhalts- bzw. Datenanforderungen und die Beziehung zwischen verschiedenen Komponenten spezifiziert. Die Entwicklung geht über die enge Zusammenarbeit des ISO/TC 211 Projektteams mit anderen Gruppen wie ISO 19115-2 („Metadata“), der Harmonized Model Maintenance Group (HMMG) oder dem Entwicklungsteam der Sensor Markup Language (SensorML) des Open GIS Consoritium (OGC) von statten. 12.2 Inhalt und Aufbau ISO 19130 besteht aus vier Teilen zur Beschreibung der Sensor- und Datenmodelle, nämlich „Georeferenceable dataset“, „Geolocation information“, „Sensor types“ und „Sensor constituents“, die in den folgenden Abschnitten näher beleuchtet werden. 12.2.1 Georeferenceable Dataset Dieser Abschnitt spezifiziert die nötige Information, um eine Georeferenzierung von Bilddaten zu ermöglichen. Bild 10 illustriert in selbsterklärender UML-Darstellung die verwendeten Klassen. Bild 10 ― Georeferenceable Dataset – UML Klassendiagramm (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Table 2) Die Bestandteile („Components“) des Georeferenceable Dataset Sensormodells sind die Sensorrohdaten, die geografische Lokalisierungsinformation, beschrieben in 11.2.2, Kalibrierungsparameter und eine Zuordnung von Sensoren zu den Lokalisierungsdaten.
  37. 37. 36 12.2.2 Geolocation Information Die präziseste Möglichkeit, geografische Punkte zu lokalisieren, ist die Geometrie eines Sensors zu beschreiben, die aus drei Teilen besteht: der Sensorplattformposition, deren Ausrichtung sowie der Position des Sensors oder dessen Ausrichtung relativ zur Plattform. Die Lokalisierungsinformation soll durch eine der in Bild 11 dargestellten Möglichkeiten abgebildet werden. Bild 11 ― Geopositioning information (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 10) 12.2.3 Sensor Types Generell können remote Sensoren nach einer Vielzahl von Merkmalen klassifiziert werden, wie z. B. nach der Plattform, auf der sie montiert sind, nach ihren physikalischen Eigenschaften oder nach ihrer Messgröße. ISO 19130 definiert ein Schema zur Beschreibung der Geometrie der Einsetzpunkte und der optischen Systeme, aus denen ein Sensor besteht. Die Unterteilung erfolgt also in die Sensortypen Scan Linear Array, Pushbroom Sensor, Paper and Film Scanner, Frame Camera, Radar, Hydrographic Sonar and Lidar. Die Kenntnis der Bedeutung und die Funktionsweise dieser Sensortypen werden vorausgesetzt und daher an dieser Stelle nicht gesondert beschrieben. 12.2.4 Sensor Constituents Dieser Teil der internationalen Norm spezifiziert die notwendigen Inhalte, um Sensorinformation für die geografische Lokalisierung von Daten einzusetzen. Beschrieben werden darin:  die mit dem Sensorsystem verbundenen Metadaten (diese sollen über die folgende UML-Struktur dargestellt werden),  die Darstellung der Sensorparameter (in Bild 12 und Bild 13 illustriert),
  38. 38. 37 Bild 12 ― Sensor model parameters (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 20) Bild 13 ― Sensor metadata (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 21)
  39. 39. 38  die optischen Eigenschaften des Sensorsystems (über die folgenden beiden UML-Strukturen beschrieben). Um räumliche Beziehungen zwischen den Komponenten eines Sensors, zwischen Sensor und Plattform, zwischen Sensor und Erde und zwischen Plattform und Erde zu beschreiben, wird die Klasse SD_LocationModel verwendet. Für die Beschreibung von Messungen wird ISO 19103 verwendet, die jedoch keine Darstellung von Beschleunigung und Winkelbewegung beinhaltet. Deshalb definiert ISO 19130 zusätzlich einige Erweiterungen, die in Bild 14 illustriert sind. Bild 14 ― SD_SensorSystemAndOperation (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 22) 12.2.5 Annexes ISO 19130 umfasst drei normative und zwei Informative Anhänge.  Annex A: Conformance and testing (normativ)  Annex B: Geolocation information data dictionary (normative)  Annex C: Coordinate systems (normativ)  Annex D: Coordinate transformations (informative)  Annex E: Example for geolocation using sensor model parameters (informative) Die Anhänge C und D sind für das generelle Verständnis der ISO 19130 von grundlegender Bedeutung. Sie werden auf Grund ihrer umfangreichen Ausführung an dieser Stelle nicht mehr beschrieben, da Grundkenntnisse von Koordinatensystemen und -transformationen vorausgesetzt werden. Die Anhänge A, B und E dienen der Abrundung des Gesamtbildes und ermöglichen einen problemlosen Einsatz des Standards.
  40. 40. 39 12.2.6 References LIPING D. et al. The Current Status and Future Plan of the ISO 19130 Project. ISO/TC 211 Working Group 6. Geographic Information – Sensor Data Model for Imagery and Gridded Data. ISO TC 211 N 1772. Committee Draft 2. 21 January 2005 NATIVI S. ISO/TC211 Geographic Information – Imagery, Gridded and Coverage Data Framework ISO/TC 211 N 2397. New Work Item proposal and PDTS 19130. Geographic information – Imagery sensor models for geopositioning. 2008
  41. 41. 40 13 ISO 19130 „Geographic information – Sensor and data models for imagery and gridded data“ R. Grillmayer, 15. Juni 2007 Die Anzahl von mit Methoden der Fernerkundung erhobenen Geodaten stieg in den letzten Jahren sprunghaft. Da normalerweise die Rohdaten von bildgebenden Sensoren nur in einer Bildmatrix von Grauwerten vorliegen, muss vor einer sinnvollen Nutzung der Daten eine Vorprozessierung der Rohdaten erfolgen. Dabei wird sowohl eine geometrische als auch eine radiometrische Korrektur der Roh-Bilddaten vorgenommen. Ziel der geometrischen Korrektur ist die Elimination von system- und aufnahmebedingten geometrischen Verzerrungen und die Überführung des in Bildkoordinaten vorliegenden Datenmaterials in ein geodätisches Referenzsystem. Bei der radiometrischen Kalibrierung werden die gespeicherten Grauwerte (digital numbers, DN´s) in entsprechende Strahlungswerte bzw. relative Strahlungsgrößen (Reflektionsgrade) transformiert. Für beide Korrekturen wird eine allgemeine Information zum Sensor (z. B. Sensorspezifikationen) und Informationen zum Aufnahmeprozess benötigt. Ziel der ISO 19130 ist einerseits die Spezifikation jener Informationen und Parameter, die für die Charakterisierung, Georeferenzierung und Datenanalyse von bildgebenden fernerkundungsgestützten Sensoren benötigt werden. Andererseits ermöglicht die ISO 19130 eine Harmonisierung der Terminologie für diesen Fachbereich. In den Datenmodellen der ISO 19130 sind jedoch keine Informationen enthalten, die eine radiometrische Kalibrierung von Fernerkundungssensoren ermöglichen. Die „Sensor Modelle für Bilddaten“ (Sensor Model) beschreiben die Spezifikation aller physikalischen und geometrischen Eigenschaften von photogrammetrischen Kameras und anderen bildgebenden Sensoren (Fernerkundungssensoren). Die Spezifikation des „konzeptionellen Sensor-Datenmodells“ (Conceptual Data Model) definiert für jeden Sensortyp die minimalen Informationen und deren Beziehungen, welche eine Georeferenzierung und auch eine Analyse der im Bildkoordinatensystem vorliegenden Rohdaten erlauben. Die ISO 19130 ist insgesamt in neun Abschnitte gegliedert. Dazu kommen drei normative (Annex A, B und C) sowie zwei informative Anhänge (Annex D und E). In den Abschnitt 1 bis 5 wird beschrieben, welche Geodaten durch diese internationale Norm abgedeckt werden und wie eine konforme Nutzung erfolgt. Ebenso wird auf die im Rahmen dieser internationalen Norm verwendeten anderen Normen der Reihe ISO 19100 verwiesen und die Begriffsdefinitionen und verwendeten Abkürzungen sowie Symbole angeführt. Abschnitt 6 gibt in deskriptiver Weise einen Überblick zu den Möglichkeiten der Geokodierung von Fernerkundungs- daten. Neben einer allgemeinen Beschreibung der im Datenmodell abbildbaren Datentypen werden die für die Geokodierung benötigten Informationen, Parameter und Datenstrukturen beschrieben. Im Abschnitt 7 „Geolocation Information“ wird ein Datenmodell für die Dokumentation und Erfassung der in Abschnitt 6 beschriebenen Inhalte dargestellt. Abschnitt 8, „Sensor Types“, beschreibt die Bauweise und Sensorgeometrie von verschiedenen Fernerkundungs- sensoren. Das notwendige Datenmodell zur Beschreibung und Dokumentation von diesen Sensortypen wird in Kapitel 9 dargestellt. In den Anhängen findet man normative Inhalte zum standardkonformen Nutzen und Testen der ISO1 9130. Weiters findet man ein Datenbeschreibungsverzeichnis und Angaben zu den Inhalten aller für diese internationale Norm relevanten Koordinatensysteme mit normativem Charakter. Im Annex D findet man Informationen zu verschiedenen Koordinatentransformationen. In Annex E wird anhand eines Beispiels die Bedeutung und der Nutzen der im Rahmen der ISO 19130 entwickelten Datenmodelle und der darin enthaltenen Informationen demonstriert.
  42. 42. 41 14 ISO 19131 „Geographic information – Data product specifications“ P. Belada, 18. November 2005 14.1 Überblick über Intention der ISO 19131 ISO 19131 behandelt „data product specifications“ und versteht unter diesen eine detaillierte Beschreibung eines Datensatzes oder einer Folge von solchen, verbunden mit ergänzenden Informationen. Sie sollen die Verwendung dieser Datensätze durch Nutzer ermöglichen oder erleichtern. Inhalt dieser Spezifizierung soll eine präzise technische Erklärung von Voraussetzungen sein, die die Datensätze erfüllen. Damit soll ein „SOLL“-Zustand definiert werden. Im Implementierungsfall kann oder wird in der Regel sogar mit Abweichungen von diesem „SOLL“-Zustand zu rechnen sein. Zur Feststellung des aktuellen Zustandes von Produkt-Datensets für einen konkreten Zeitpunkt müssen zusätzlich die jeweiligen Metadaten herangezogen werden. „Data product specifications“ (DPS) können für unterschiedliche Zwecke, verschiedene Gelegenheiten und diverse Nutzer definiert werden, aber auch in solchen unterschiedlichen Gegebenheiten verwendet werden. Verwendung finden können DPS die aus dem originären Erfassungsprozess stammen oder andere bis hin zur Ableitung aus existierenden Dateien, solche die direkt vom „Erzeuger“ der Daten kommen bis hin zu DPS, die der Endnutzer definiert. ISO 19131 soll eine praktische Hilfestellung in der Erzeugung von DPS geben. Ein wichtiges Ziel dieser internationalen Norm stellt eine Liste aller Items dar, die für die Beschreibung eines Datenproduktes notwendig sind. In dieser internationalen Norm wird immer wieder auf andere ISO-Normen verwiesen, die Voraussetzung für die ISO 19131 darstellen. Manche der Items, die der Beschreibung von Daten in Datenprodukten dienen, können wiederum als Metadaten für aus diesen Datenprodukten erzeugte Datensets dienen. Im Anhang F der ISO 19131 wird klarer, wie diese offensichtliche Ergänzung zur Metadaten-Norm zu verstehen ist. Anhand eines Beispiels des National Road Networks in Canada in vier Abschnitten (Überblick/Wirkungsbereich/DPS- Identifikation/Dateninhalt und Struktur) erfolgt eine Beschreibung des Produktes „National Road Networks, Canada“ als geometrische Abbildung eines übergeordneten Straßennetzes in Canada. Dabei ist festgehalten, was nicht zu diesem Produkt gehört (z. B. Forststraßen? – „Ressource roads“??) aber auch wofür das Produkt dienen soll, und welche „Auflösung“ geboten wird (M = 1:10.000). Insgesamt scheint die ISO 19131 eine gute Ergänzung zu den bisherigen Metadaten-Normen zu sein, die sich eben mehr auf die abgeleiteten Produkte bezieht und auch einen Anhaltspunkt für ihre Anwendung geben möchte.
  43. 43. 42 15 ISO 19132, ISO 19133 und ISO 19134 „Geographic information – Location- based services (LBS)“ N. Bartelme, 31. Oktober 2005 15.1 Einleitung Der Bereich LBS wird bei ISO/TC 211 in drei Projekten konkret angesprochen:  ISO 19132 „Geographic information – Location-based services – Reference model“: Fertigstellungstermin: Februar 2007. ANMERKUNG ISO 19132 wurde am 15. Oktober 2007 ratifiziert.  ISO 19133 „Geographic information – Location-based services – Tracking and navigation“: Es ist dies bereits seit dem 21. Oktober 2005 eine fertige Norm (IS International Standard).  ISO 19134 „Geographic information – Location-based services – Multimodal routing and navigation“: Fertigstellungstermin: Februar 2007. ANMERKUNG ISO 19134 wurde am 1. Februar 2007 ratifiziert. 15.2 ISO 19132 „Geographic information – Location-based services – Reference model“ Fact sheet http://www.isotc211.org/Outreach/Overview/Factsheet_19132.pdf, 2004-10-19 Die Leiter der Arbeitsgruppe (Convenors) sind: Martin Ford (Martin Ford Consultancy), John Herring (Oracle Corporation)
  44. 44. 43 Bild 15 ― Conceptual architecture equating mobile and non-mobile services (ISO 19132:2007, Figure B.1) Diese internationale Norm schafft Rahmenbedingungen für die Integration von LBS mit GIS und GI-Diensten. Ursprünglich sprechen LBS und GI-Dienste unterschiedliche Anwender an, aber es ist ihnen das Verständnis gemeinsam, was eine Lokation bedeutet und wie die Anwender damit umgehen wollen. Der Begriff LBS beschreibt eine breite Anwendungspalette. Oft sind es Situationen, in denen mobile Anwender zum Internet über ein spezielles Interface bzw. Gerät verbunden sind, welches verschiedenste Positionierungsgeräte und -dienste ansprechen kann. Im weitesten Sinn kann LBS als ein Dienst, eine Abfrage oder ein Prozess gesehen werden, dessen Ergebnis von der Lokation des Clients und/oder von anderen Objekten oder Personen (Zielen) abhängt. Typische GIS-Dienste, Daten und Prozesse jedoch bauen nicht auf direkten Interaktionen mit Personen „im Feld“ auf, außer vielleicht bei der Datenerfassung und Überprüfung, und beim Fällen von Entscheidungen. GIS ist mehr auf die Analyse raumbezogener Daten für großräumige Planung und Entscheidungsunterstützung ausgerichtet, im Gegensatz zur persönlichen, individuellen und kleinräumigen Sicht, die für LBS typisch ist. Trotzdem haben GIS und LBS vieles gemeinsam, vor allem die Verarbeitung der Lokation. Der Sektor der mobilen Dienste der Telekommunikationsindustrie hat das Konzept der LBS integriert, aber die Unterstützung durch Geodaten und Positionierung (wesentliche Komponenten eines GIS) wird als besonders wichtig für LBS-Geschäftsprozesse wahrgenommen.
  45. 45. 44 Bild 16 ― LBS interface schema and tentative standardization items (ISO 19132:2007, Figure B.2) Es besteht die Gefahr, dass die aktuelle Vision und die aktuelle Wirklichkeit drahtloser Netze zu Normen führt, die zwar für heute relevant sind, die aber zu weit voneinander entfernt sind um leicht für eine zukünftige breitere Vision bei Unterstützung durch neuere Technologien in der Kommunikation zusammengeführt werden zu können. Mehrere Technologien treffen sich bei LBS und es können weitere hinzukommen. Derzeit stammen diese Technologien aus zwei Sektoren, die miteinander im Wettbewerb stehen. Das ist für Anwender nur dann akzeptabel, wenn offene Standards die applikationsspezifische Integration dieser Technologien ermöglichen. So ergibt sich der dringende Bedarf, einen konzeptionellen Rahmen für LBS zu schaffen, um etwaige künftige „Ladehemmungen“ in der LBS-Normung zu vermeiden. Ein konzeptionelles Modell unabhängig von Implementierun- gen und Kommunikationsparadigmen erlaubt es uns, integrierte Dienste für heute zu entwerfen und gleichzeitig für künftige Veränderungen in der Datenverarbeitung und Kommunikation gerüstet zu sein. Diese internationale Norm ist für die folgenden Sektoren besonders relevant: Sektor Besonders relevant LBS-Produktentwickler Ja GIS-Produktentwickler Indirekt durch Support-Dienste und Datenprodukte LBS-Anwendungsentwickler Ja GIS-Anwendungsentwickler Indirekt durch Support und Verbreitung von GIS-spezifischen Diensten
  46. 46. 45 Sektor Besonders relevant Produzenten/Anbieter von Lokationsdaten Ja Anwender von Geodaten und GIS Indirekt durch Dienste und Datenprodukte Normungsfachleute Ja Interessant in diesem Dokument sind die Szenarien im Annex C:  Katastrophenmanagement (Disaster Management),  Bergrettung (Mountain Rescue),  Intelligente Zielführung (Intelligent Routing),  Der “elektronische Blindenhund” (Personal Navigation – Visually Impaired),  Öffentliche Verkehrsmittel (Public Transport),  Suchen und Finden (Personen, Tiere, Dinge, Fahrzeuge) (Tracking),  MicroLBS for home and business use,  ITS - Road Maintenance and Intelligent Transport Systems. Des Weiteren empfehlenswert: Liste der Organisationen, die derzeit an der LBS-Standardisierung beteiligt sind:  3rd Generation Partnership Project,  European Committee for Standardization,  Federal Geographic Data Committee,  Internet Engineering Task Force,  ISO/TC 204 „Intelligent Transport Systems“,  Location Interoperability Forum,  Open Geospatial Consortium, Inc.,  Open Location Services Initiative,  Open Mobile Alliance,  SyncML,  Telecommunications Industry Association,
  47. 47. 46  World Wide Web Consortium. Das Dokument diskutiert ausführlich das in ISO/TC 211 und ISO/TC 204 (GDF-Gruppe, Straßen, Navigation, Routing) leicht divergierende Verständnis bei der Datenmodellierung. 15.3 ISO 19133 „Geographic information – Location-based services – Tracking and Navigation“ (Fact Sheet http://www.isotc211.org/Outreach/Overview/Factsheet_19133.pdf, 2004-10-19) Leiter der Arbeitsgruppe: John Herring (Oracle Corporation) Diese internationale Norm behandelt die Modellierung und Definition von Datentypen und Interfaces als Unterstützung in der Spezifikation von Web-Diensten und Anwendungen im Bereich des „Tracking“ (Verfolgen) und der Navigation in einem linienhaften Netz. Das hervorstechende Beispiel ist das Navigieren eines Autos in einem Straßennetz, aber ISO 19133 betrifft alle Netze in denen Standard-Navigationsalgorithmen anwendbar sind. Bild 17 ― Example of route from one link position to another (ISO 19133:2005, Figure 39) Es gibt einige Spezifikationen oder Normen, die jeweils einen unterschiedlichen Teil dieses Bereichs abdecken, aber es gibt kein einheitliches Modell, welches sie alle zusammen führt und die Definition von Anwendungen erlaubt, die solche Funktionalitäten allgemein einbinden. ISO 19133 dokumentiert die aktuelle „best engineering practice“ und vereinigt unterschiedliche Modelle, sodass die Interoperabilität zwischen Anwendungen in einer semantisch konsistenten Art und Weise hergestellt wird. Das Modell dieser internationalen Norm enthält Definitionen für einfache und kombinierte Netze, für lineare Bezugssysteme, Adressen, Lokationstransformation (geocodieren und inverses geocodieren), Tracking- und Navigationsdienste. Diese (Teil-)Modelle („packages“ in einem harmonisierten UML-Modell) sind notwendig, um die Funktionalität des Trackings und der Navigation zu unterstützen. Die Definition kombinierter Netze erlaubt komplexere Navigationsdienste. Der Hauptnutzen dieser Funktionalität wird sich aus der Kombination von Netzen unterschiedlicher Quellen ergeben, die jedoch beim multimodalen Navigieren auf denselben Techniken basieren. Lineare Bezugs-(Referenz-)Systeme (LRS) werden in der Navigation verwendet, um Positionen entlang von Kurven zu beschreiben, die nicht unbedingt auf Kreuzungspunkten oder sonst wie topologisch beschreibbaren Stellen des Netzes liegen. LRS werden häufig in Autonavigationssystemen und bei Straßenmeistereien genutzt. Das LRS-Modell von ISO 19133 wurde mit ISO/TC 204 (der GDF-Gruppe) und deren WG 1 harmonisiert.
  48. 48. 47 Mit Lokationstransformationen beschreibt man die verschiedenen Techniken um von einer Beschreibung einer Position zu einer anderen zu gelangen. Das häufigste Beispiel dafür ist das Geocodieren, etwa als Transformation von einer Postadresse zu einem koordinativen Bezugssystem (definiert in ISO 19111). Das inverse Geocodieren ist die Transformation von Koordinaten zu einer Adresse. Andere Mechanismen für die Definition von Lokationen sind Telefonnummern, Straßenkreuzungen, benannte Orte (z. B. Verteilerkreis Webling) und Points of Interest (z. B. Stephansdom, Riesenrad). Das Modell der Lokationstransformation beinhaltet alle diese verschiedenen Mechanismen und baut einen Rahmen für die Definition neuer Mechanismen und der dafür neu zu schaffenden Dienste. Das Network Package nimmt die eindimensionalen, topologischen und geometrischen Komplexe aus ISO 19107 und erweitert diese um die Information, die besonders für das Navigieren im Netz wichtig ist, wie etwa Einschränkungen für die Personen/Fahrzeuge, sowohl von den Verkehrsregeln her (z. B. „Wenden verboten“) wie auch physikalisch (z. B. „Radius zu eng“) und Teilprozeduren in der Navigation (z. B. Abbiegemanöver). Das Adress-Package definiert einen internationalen Rahmen für Straßenadressen, wie ihn Fahrzeug-, Fußgeher- und andere Navigationsdienste brauchen. Das Package ist allgemein genug definiert, um nationale Normen in der Adressvergabe berücksichtigen zu können, ebenso kulturell bedingte Unterschiede. Alle Adressnormen die konsistent mit der internationalen Postadressierung sind, können als Profile dieses Package aufgefasst werden. Das Tracking Package beinhaltet sowohl das “self-tracking” (wie etwa bei Ausstattung mit einem GPS-Receiver), das Network tracking (z. B. in Mobilfunknetzen, wo die Position durch Methoden bestimmt wird, die von der zugrunde liegenden Technologie kommen) und auch passives „verfolgt-werden“, wie etwa bei RFID-Etiketten. Indem ein gemeinsames Tracking Interface für all diese Varianten geschaffen wird, ergibt sich die Möglichkeit, allgemeine LBS Anwendungen aufzubauen (wie etwa Navigation oder „Gelbe Seiten“ bzw. die Bestimmung von besten Routen usw.) Bild 18 ― Conceptual architecture equating mobile and non mobile services (ISO 19133:2005, Figure C.1) Diese internationale Norm ist für die folgenden Sektoren besonders relevant: Sektor Besonders relevant:
  49. 49. 48 Sektor Besonders relevant: GIS-Produktentwickler Address and network package GIS-Anwendungsentwickler All packages Produzenten/Anbieter von Geodaten Network and address package Anwender von Geodaten und GIS Tracking and navigation packages Normungsfachleute All packages 15.4 ISO 19134 „Geographic information – Location-based services – Multimodal Routing and Navigation“ (Fact sheet http://www.isotc211.org/Outreach/Overview/Factsheet_19132.pdf, 2003-03-24) Leiter der Arbeitsgruppe: Tschango Kim (Seoul National University, South Korea) ISO 19134 spezifiziert alle Datentypen und zugeordneten Methoden, die das Implementieren von multimodalen LBS für Routing- und Navigationsdienste erlauben. Er baut auf der Interoperabilität von einem oder mehreren „single mode Diensten“ für Tracking, Routing und Navigation auf. Ein Beispiel für multimodales Routing und Navigation ergibt sich, wenn man im innerstädtischen Verkehr, etwa am täglichen Weg zum Arbeitsplatz, das Privatauto, den Bus und die U-Bahn kombiniert. Bild 19 ― MM-TransferNode and MM_RouteSegment in the MM_MultimodalNetwork (ISO 19134:2007, Figure 2) Diese internationale Norm ist für die folgenden Sektoren besonders relevant:
  50. 50. 49 Sektor Besonders relevant: GIS-Produktentwickler network data model GIS-Anwendungsentwickler Transit data model Produzenten/Anbieter von Geodaten Transit and Network data model Anwender von Geodaten und GIS Multi-modal Routing and Navigation Packages Normungsfachleute All packages and Data Models
  51. 51. 50 16 ISO 19135 „Geographic information – Procedures for item registration” J. Forsthuber, 20. November 2006 Ziel der ISO 19135 ist die Festlegung von Verfahren die der Einrichtung, Führung und Verbreitung von Registern dienen. Ziel dieser Register ist die Vergabe von eindeutigen Zeichenketten als einmalige, eindeutige und dauerhafte Identifikatoren für Elemente geografischer Informationen. Die Festlegungen beginnen bei der Beschreibung der Organisationen und deren Funktionen bei der Führung der Register (siehe nachstehende Grafik). Bild 20 ― Organizational relationships (ISO 19135:2007, Figure 1) Angestrebt wird die Vergabe eines Schlüssels, um den Zugriff aus Informationsprozessen zu unterstützen und die Vergabe eines Namens, um den menschlichen Zugriff auf die Informationseinheit sicherzustellen. Weiters wird die Verwendung gemeinsamer Register etwa aus anderen Normen durch Verweis unterstützt. Register sollen kulturell und sprachlich angepasst und erweitert werden können, zum Beispiel wird zwischen der Sprache, in der das Register geführt und allfälligen Alternativsprachen unterschieden. Auch dem Fortführungs- und Aktualitätsgedanken bei der Führung von Registern wird Rechnung getragen. Im normativen Anhang C wird die Einrichtung von Registern durch das ISO/TC 211 beschrieben.
  52. 52. 51 17 ISO 19136 „Geographic information – Geography Markup Language (GML)“ J. Forsthuber, 8. März 2006 Die Geography Markup Language (GML) ist ein Datenformat zum Austausch raumbezogener Objekte. GML wurde vom OpenGIS® Consortium, Inc. (OGC) spezifiziert und setzt auf der Datenübermittlungssprache Extensible Markup Language (XML) auf, die vom World Wide Web Consortium (W3C) festgelegt wurde. Die Übermittlung in GML gliedert die Daten in Objekte (Features) und regelt neben der Übermittlung des Raumbezuges auch die Übertragung von beliebigen Attributen und Beziehungen zwischen den Objekten. Ein Feature kann als Abstraktion eines Objektes der Realwelt gesehen werden. Ein geographisches Feature zeichnet sich zusätzlich durch einen Bezug zu einer Position auf der Erde aus. Der Zustand und die Eigenschaften eines Features werden durch einen Satz von Eigenschaften beschrieben, die durch das Tripel {Name, Typ, Wert} festgelegt werden. Auf diese Weise kann die Realwelt durch eine Featuremenge beschrieben werden. Das Datenmodell kann entweder in Form eines GML-Anwendungsschemas direkt in XML-Schema beschrieben werden oder die Beschreibung erfolgt konform zu ISO 19109 in UML. ISO 19136 beschreibt die Einschränkungen der UML-Schemas und die Umwandlung auf GML-Anwendungsschemas. GML enthält vordefinierte Typen für feldbasierende Systeme und Beobachtungsdaten. Feldbasierende Datenmodelle stellen in Form eines Funktionswertes für ein beliebiges (Y, X) ein Wertesystem mit Lagebezug dar. Beispiele sind Luftdruckverteilungen, Niederschlagsmengenverteilung, Geländemodelle. Beobachtungsdaten umfassen alle Formen von Messungen und Beobachtungen etwa in Bildform. Ein wesentliches Attribut von Beobachtungsdaten stellt der Zeitpunkt der Beobachtung dar. GML ermöglicht die getrennte Behandlung von Geometrien und Topologien. Abgerundet werden die Festlegungen durch Beschreibung von Einheiten für Messwerte, wie etwa der Länge, der Temperatur oder des Druckes, sowie der Umwandlung zwischen Einheiten. Über Profile können anwendungsspezifische, normkonforme Untermengen gebildet werden. Durch Verweise können sowohl andere Anwendungsschemas wie auch andere Datenteile eingebunden werden. GML stellt damit eine offene, herstellerunabhängige Beschreibung räumlicher Anwendungsdaten für die Über- mittlung und Speicherung dar.
  53. 53. 52 18 ISO 19138 „Geographic information – Data quality measures“ A. Axmann, 21. November 2005 Das Ziel dieser internationalen Normen ist es, Erzeuger und Benutzer von Datenqualitätsberichten bei der Beurteilung von Datensätzen zu führen. Dies erfolgt dadurch, dass die Komponenten und Strukturen von Datenqualitätskriterien durch Definition eines Registers mit den meistgebräuchlichen DQ-Kriterien standardisiert werden. Bezugsnormen sind  ISO 19113 „Quality principles“ (enthält die Prinzipien für die Beschreibung der Qualität von Geodaten) und  ISO 19114 „Quality evaluation procedures“ (beschreibt Prozesse zur Beurteilung der Qualität von Geodaten). Das Dokument umfasst 80 Seiten, davon 72 Seiten Anhänge. Der Textteil beschreibt im Wesentlichen die Begriffe, die in den Anhängen verwendet werden. Anhang A (normativ): Abstrakte Test Umgebung Beschreibt die Bedingungen, die ein Datenqualitätsregister erfüllen muss, um mit der vorliegenden Spezifikation übereinzustimmen. Anhang B (normativ): Struktur von Datenqualitätsmaßen Definiert die Eigenschaften, die in Anhang C zu jedem DQ-Kriterium angeführt sind. Für jeden dieser Begriffe werden die Eigenschaften „Name“, „Alias-Name“, „DQ Element“, „DQ Subelement“, „DQ Maßeinheit“, „Definition“, „Beschreibung“, „Parameter“, „DQ Datentyp“, „Quellreferenz“, „Beispiel“, „Identifier“ normiert. Anhang C (normativ): Liste der DQ-Kriterien Anhang C ist der längste und wichtigste Teil. Er definiert 95 (!) Datenqualitätssubelemente zu den folgenden Kapiteln:  completeness (commission, omission),  logical consistency (conceptual consistency, domain consistency, format consistency, topological consistency),  positional accuracy (absolute or external accuracy, relative or internal accuracy, gridded data position accuracy),  temporal accuracy (accuracy of a time measurement, temporal consistency, temporal validity),  thematic accuracy (classification correctness, non-quantitative attribute correctness, quantitative attribute accuracy). Zusammenfassend ist festzuhalten, dass diese internationale Norm insgesamt leicht verständlich ist und ein gutes Werkzeug zur Beurteilung der Qualität von Geodaten darstellt. Hilfreich wäre für den Benutzer eine komplette Auflistung des Inhalts von Anhang C im Inhaltsverzeichnis, um das Suchen nach den einzelnen DQ-Subelementen zu erleichtern.

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