GB T 23708-2009 地理信息.地理标记语言(GML).pdf

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1、ICS 07040；3524070A 75 雷亘中华人民共和国国家标准GBT 23708-2009IS0 1 9 1 36：2007地理信息 地理标记语言(GML)Geographic information-Geography Markup Language(GML)200905-06发布(IS0 19136：2007，IDT)200910-01实施宰瞀燃鬻瓣警矬瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”目 次GBT 23708-2009IS0 19136：2007前言-VI言-1范围-12一致性121一致性要求122对应GML应用模式的一致性类123对应GML专用标准的一致性类224对应GML文

2、档的一致性类”325对应软件实现的一致性类33规范性引用文件44术语、定义、符号及缩略语441术语和定义442符号和缩略语115约定-1251 XML命名空间1252 R本-1253 GML早期版本中的已不赞成使用的部分“1254 UML标记1255 XMI，模式136 GML模式概述1361 GML模式-1362 GML应用模式1463 IS019100系列标准与GML模式和GML应用模式间的关系1464本标准的组织1565不赞成使用的和试验的模式组件167 GML模式一般规则和基本模式组件1671 GML模型和语法1672 GML基本模式组件188 GML模式xlinks和基本类型2981

3、 X1inks对象关联和远程特性2982基本类型“309 GML模式要素模型”3791一般概念3792与ISO 19109的关系3793要素3894标准要素特性3895几何特性“4096拓扑特性+41IGBT 237髓-2009LS0 19136：200797时间特性一4298定义基于特定应用的要素类型4399要素集合：44910要素和要素集合中使用的空间参照系4610 GML模式几何单形46101一般概念46102抽象的几何单形51103几何单形(o维对象)52104几何单形(1维对象)53105几何单形(2维对象)66106几何单形(3维对象)7611 GML模式几何复形，几何组合和几何聚

4、合78111概述78112几何复形和几何组合78113几何聚合8112 GML模式坐标参照系模式86121概述86122参照系87123坐标参照系89124坐标系96125基准一103126坐标操作11013 GML模式拓扑122131基本概念122132抽象的拓扑122133拓扑单形”123134拓扑集合”127135拓扑复形”13014 GML模式时间信息和动态要素131141基本概念131142时间模式132143时间拓扑模式140144时间参照系143145表示动态要素15015 GML模式定义和字典155151概述155152字典模式15516 GML模式单位、度量和值”158161

5、 引言-158162单位模式158163度量模式165164值对象模式16517 GML模式方向173GBT 23708-2009IS0 19136：200171方向模式172 方向，方向特性类型(direction，DirectionPr。pertyType)173方向向量类型(DirectionVectorType)”174 方向描述类型(DirectionDescriptionType)18 GML模式观测-“181观测182观测模式19 GML模式覆盖+191覆盖模型和表示+192格网模式“193覆盖模式“20专用标准201 GML专用标准和应用模式202专用标准的定义203与应用模式

6、的关系204专用标准中类型和元素的规则205从应用模式中引用GML专用标准的规则206在应用模式中使用GML专用标准的建议207 GML专用标准规则总结。21应用模式规则211 GML对象的实例212 GML应用模式-213定义要素和要素集合的模式214定义空间几何的模式215定义空间拓扑的模式216定义时间的模式-i217定义坐标参照系的模式218定义覆盖的模式一219定义观测的模式一2110定义字典和定义的模式2111定义值的模式一2112 GML模式的GML专用标准附录A(规范性附录) GML应用模式、GML专用标准以及GML文档的抽象测试套件附录B(规范性附录)软件实现的抽象测试套件附

7、录C(资料性附录)GML模式一附录D(规范性附录) ISO 19100系列标准实现的专用标准和扩展 附录E(规范性附录) UMI。应用模式映射到GML应用模式的编码规则附录F(规范性附录)从GML应用模式映射到UML应用模式的编码规则附录G(资料性附录)创建GML模式子集的指南附录H(资料性附录)缺省样式-附录I(资料性附录)与早期GMI，版本的向后兼容性附录J(资料性附录)模块化和依赖性-附录NA(资料性附录)典型应用模式的建立过程-参考文献-mmm兰兰呈|呈啪m塞|槲鲥枷跏撇砒批批黜黜拟耋笔撕粼獬猢mmmm耋挑黝撇埘姗|罾|l骞狮前 言GBT 23708-2009IS0 19136：200

8、7本标准等同采用ISO 19136：2007地理信息地理标记语言(GML)(英文版)，并作了如下编辑性修改：a)本标准的编写方法执行国家标准GBT 1_12000、GBT 2000022001的要求。b)“本国际标准”一词改为“本标准”；c)删除了原国际标准的封面和前言；d) 凡已被我国等同采用的国际标准，在本标准中用国家标准的代号和名称取代相应的国际标准的代号和名称。其余未有等同或等效采用为我国标准的国际标准，在本标准中均被直接引用。e)为了便于理解GML应用模式的建立过程，增加了资料性附录NA。本标准的附录A、附录B、附录D、附录E和附录F是规范性附录，附录c、附录G、附录H、附录I、附录

9、J和附录NA是资料性附录。本标准由全国地理信息标准化委员会(SACTC 230)提出并归口。本标准起草单位：武汉大学，南京师范大学。本标准主要起草人：龚健雅、邓跃进、张书亮、高文秀、杜道生。VGBT 23708-2009IS0 19136：2007引 言国际标准化组织地理信息标准化委员会(ISOTC 211)研究制定地理信息系列标准(ISO 19100系列标准)。在本标准制定的同时，ISO 19100系列标准正在陆续被采用为国家系列标准。本标准中引用的ISO 19100系列标准相应地可以采用国家系列标准替代。地理标记语言是一种以XML模式书写的XML语法，用于描述应用模式以及传输和存储地理信息

10、。地理标记语言(GML)中使用的用于现实世界建模的关键概念来自ISO 19100系列国际标准和OpenGIS的抽象规范。一个要素是“现实世界中某种现象的一个抽象”(ISO 19101)；如果一个要素对应于地球上的一个位置，那么它就是一个地理要素。因此，现实世界的数字表达可以被看作是一组要素的集合。要素的状态由一组属性定义，每个属性可以由一个名称、类型、值的三元组来定义。每个要素的属性个数、属性的名称和类型是由要素的类型来确定的。地理要素是具有几何特征属性的要素。一个要素集是多个要素的集合，其本身也可以视为是一个要素；因此，一个要素集具有要素类型，同时除了具有它所包含的要素的属性外，还具有自己特

11、有的属性。根据ISO 19109，一个应用或应用领域的要素类型通常在应用模式中定义。一个GML应用模式是一个特定的XML模式，可采用以下两种方法之一构建：通过采用ISO 19109中指定的用UMI。表示应用模式的规则，遵照模式的约束和映射它们到本标准规定的GML应用模式的规则；通过采用本标准中为了创建一个直接用XML模式表示的GML应用模式而规定的GML应用模式的规则。本标准支持这两种方法。为了保证正确使用ISO 19100系列国际标准中的概念模型框架，所有应用模式的建模应该与ISO 19109中的通用要素模型一致。在ISO 19100系列中，UMI，是推荐的用于概念模式建模的语言。与ISO

12、19118一致，GML规定了一些在ISO 19100系列标准和开放式GIS抽象规范中定义的概念类的XML编码。这些概念模型定义包括在；ISoTs 19103概念模式语言(度量单位、基本类型)；GBT 23707 空间模式(几何和拓扑对象)；GBT 22022 时间模式(时间几何和拓扑对象，时间参照系)；IsO 1 9109应用模式规则(要素)；Iso 1 9111 基于坐标的空间参考(坐标参照系)；Is0 19123覆盖几何和函数模式。目的是提供上述国际标准中规定的概念模型中指定的类型的标准编码(即标准的XML实现)。假设每个应用模式独立地编码，并且编码中包括来自如ISO 19108中的类型，

13、若没有准确的和完全固定的编码规则，则XML编码将是不同的。同时既然每个实现平台都有特定的优缺点，那么将ISO 19100系列标准中定义的核心地理信息概念模型的XML编码进行标准化是很有必要的，而且这些概念模型在应用模式中也很常用。在多数情况下，从概念类的映射是直接的，有些情况下，映射是比较复杂的(关于映射的详细描述是本标准的一部分)。另外，GML提供了对其他的在ISO 19100系列标准和OpenGIS抽象规范中尚未建模的概念的GBT 23708-2009IS0 19136：2007XML编码，如动态要素，简单观测或值对象。GML中预定义的地理要素类型包括覆盖和简单观测。覆盖是要素的子类型，该

14、要素具有一个考虑时空域的覆盖函数和一组描述均质的1n维对象的数值集合。一个覆盖可以是一个要素，也可以是要素集合，“用于对地球现象间空间关系和空间分布的建模和可视化”(OGC抽象规范主题6)。覆盖“作为一个函数，返回其时空域中的任何位置对应的值域中的一个值”(ISO 19123)。观测是对观测行为进行建模，观测行为通常包括一架相机或一些其他的程序以及一个人或一些其他仪器(莫里安一韦伯斯特字典：“一个认识和记录事实或事件的行为常涉及使用仪器进行度量”)。一个观测被认为是一个具有观测时间和观测值的GML要素。参照系为确定位置、时间或其他描述性的量或质的值提供度量尺度。坐标参照系由一组通过基准与地球关

15、联的坐标轴组成，基准定义了地球的大小和形状。时间参照系提供了度量时间和描述时间长度或持续时间的标准单位。参照系字典提供了在空间或时间几何中使用的参照系的定义。空间几何是空间要素属性的值。它们指定了进行度量的坐标参照系。几何复形或几何聚合的“父”几何元素为它的组成元素指定坐标参照系。时间几何是时间要素属性的值。类似于它的空间几何，时间几何指定了进行度量的时间参照系。空间或时间拓扑用来表示要素间的各种拓扑关系。度量单位字典提供了物理量如长度、温度、压力的数字度量的定义，以及度量单位间的转换。GBT 23708-20091S0 19136：2007地理信息地理标记语言(GML)1范围地理标记语言(G

16、ML)是一种与ISO 19118一致的XML编码，用于传输和存储在IsO 19100系列标准中采用的概念模型框架建模的地理信息，包括地理要素的空间与非空间特性。本标准定义XML模式(Schema)语法、机制和约定：提供用于描述地理空间应用模式的开放的、与商家无关的框架，用于以KML形式传输和存储地理信息；允许专用标准支持具有GML框架描述能力的适当子集；支持特定领域和信息团体的地理空间应用模式的描述；可创建并维护链接的地理应用模式和数据集；支持应用模式和数据集的存储和传输；提高共享地理应用模式和他们所描述的信息的组织能力。实现者可决定以GML来存储地理应用模式和信息，或者根据需要从其他存储格式

17、进行转换，而只用GML进行模式和数据的传输。注：在ISO 19109中与以UML形式描述一致的应用模式是地理信息传输和存储的基础，本标准提供了从该模式到以XML模式表示的GML应用模式进行映射的标准规则，以及与ISO 19109一致的应用模式对具有逻辑结构的数据的XML编码。2一致性21一致性要求本标准的第7章第19章规定了XML模式组件，即GML模式，它们将根据第21章应用到GML应用模式中。第20章规定了用于GML应用模式的GML专用标准规范的规则。只有少数的应用需要GML模式描述的全部能力。因此，本章定义了一组支持不同应用的一致性类，从定义简单要素类型的最小需求到使用GML模式的全部功能

18、。本标准的多数模式组件实现了ISO 19100系列标准中的概念。因此，本标准定义的一致性类基于相应标准中定义的一致性类。任何声称与这些一致性类一致的GML应用模式、GML专用标准和软件实现应该通过相应的抽象测试套件的所有测试用例。任何声称与本标准一致的软件实现应该说明该实现所支持的GML专用标准。GML专用标准应该通过相应的GML专用标准抽象测试套件的所有测试用例。22对应GML应用模式的一致性类声称与本标准一致的GML应用模式应该与第7章第21章中的规则一致，并通过A1中抽象测试套件的所有相关测试用例。基于GML应用模式的特点，定义了12个不同的一致性类。表1列出了这些类及抽象测试套件对应的

19、章条。GBT 23708-2009IS0 19136：2007表1对应GML应用模式的一致性类一致性类 抽象测试套件对应的章条所有的GML应用模式 A11从以UML表示的ISO 19109应用模式转换到GML应用模式 A1 2GML应用模式转换到以UML表示的ISO 19109应用模式 A13定义要素和要素集合的GML应用模式 A1 4定义空间几何的GML应用模式 A15定义空间拓扑的GML应用模式 A16定义时间的GML应用模式 A17定义坐标参照系的GML应用模式 A18定义覆盖的GML应用模式 A19定义观测的GML应用模式 A110定义字典和定义的GML应用模式 A1_11定义值的GM

20、L应用模式 A11223对应GML专用标准的一致性类应用模式需求确定了在GML专用标准中应该包含来源于GML模式中的XML模式组件。声称与本标准一致的GML专用标准应该满足A2中的抽象测试套件的要求。根据特定的GML专用标准的不同内容和要求，共分为31个一致性类。表2列出了这些一致性类及其抽象测试套件对应的章条。表2对应GML专用标准的一致性类一致性类 抽象测试套件对应的章条所有的GML专用标准 A 21几何单形(空间)O维 A 2 211几何单形(空间)O1维 A2212几何单形(空间)O12维 A2213几何单形(空间)O123维 A2214几何复形(空间)o1维 A 2311几何复形(空

21、间)o12维 A2312几何复形(空间)0123维 A2 313拓扑复形(空间)o1维 A2411拓扑复形(空间)O12维 A2412拓扑复形(空间)O123维 A 2 4 13具有几何实现的拓扑复形(空间)1维 A2511具有几何实现的拓扑复形(空间)2维 A25 12具有几何实现的拓扑复形(空间)3维 A2513坐标参照系 A26两个坐标参照系间的坐标操作 A2 7裹2(续)GBT 23708-20091S0 19136：2007一致性类 抽象测试套件对应的章条时间几何0维 A281时间几何0l维 A282时间拓扑 A29时间参照系 A210动态要素 A211字典 A 212单位字典 A

22、213观测 A214抽象覆盖 A2 151离散点覆盖 A2152离散线覆盖 A2 153离散面覆盖 A2154离散体覆盖 A2155格网覆盖 A2156连续覆盖 A2157对于那些包含1维空间几何对象的GML专用标准，曲线的实现应该包含“线性”内插方法。对于那些包含2维空间几何对象的GML专用标准，曲面的实现应该包含“平面的”内插方法。其他的曲线和曲面内插方法是可选的，但是，如果需要实现，则应该遵循包含在本标准中的定义。注1：这些一致性类对应于GBT 23707 2009中的第2章，GBT 22022-2008中的22和IS019123：2005中的第2章。注2：与三个一致性类“几何单形(空间

23、)o维”、“几何单形(空间)o1维”、“几何单形(空间)O12维(以及一致性类“所有的GML专用标准”)”一致的GML专用标准与IS019137：2007定义的空间专用标准一致，并对应于IS019137；2007的一致性测试：R1，Bt 2和B3。24对应GML文档的一致性类声称与本标准一致的GML文档应该与第7章第21章中的规则一致，并通过A3中抽象测试套件的所有相关测试用例。25对应软件实现的一致性类声称与本标准一致的读写GML或GML应用模式的软件实现应该通过附录B中抽象测试套件描述的所有相关的抽象测试套件。根据实现的能力，共分为12个一致性类。表3列出了这些一致性类及其抽象测试套件对应

24、的章条。袭3对应软件实现的一致性类一致性类 抽象测试套件对应的章条所有的软件实现 B1支持远程简单的Xlinks B21支持扩展的Xlinks B 2 2支持可空的特性 B 2 3GBT 23708-2009IS0 19136：2007衰3(续)一致性类 抽象测试套件对应的章条支持度量单位 B24支持特性的拥有者语义 R 25元数据特性 B26支持GML专用标准的实例验证 B27写GML R 3读GML B4写GML应用模式 B5读GML应用模式 B63规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用

25、于本标准。但是，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 7408-2005数据元和交换格式信息交换 日期和时间表示法(ISO 8601：2000，IDT)GBT 18221-2000信息技术 程序设计语言、环境与系统软件接口独立于语言的数据类型(idt IS0IEC 11404：1996)GBT 19710 2005地理信息元数据(ISO 19115：2003，MOD)GBT 22022 2008地理信息时间模式(ISO 19108：2002，IDT)GBT 23707-2009地理信息空间模式(ISO 19107：

26、2003，IDT)ISOTS 19103：2005地理信息概念模式语言1SO 19109：2005地理信息应用模式规则Is0 19111：2007地理信息基于坐标的空间参照IS0 19118：2005地理信息编码IsO 19123：2005地理信息覆盖几何和函数模式ISOTS 19139地理信息元数据XML模式实现ISO1EC 197573文档模式定义语言(DSDL)第3部分：基于规则的验证模式IsO 800003物理量和单位第3部分：空间和时间IETF RFC 2396：1998统一资源标识符(URI)：一般语法W3C XLink XML链接语言(XLink)版本10W3C推荐(2001)W

27、3C XML可扩展标记语言(XML)10(第3版)W3C推荐(2004)W3C XML命名空间XML命名空间W3C推荐(1999)W3CXML模式第1部分：结构W3C推荐(2001)W3CXMI，模式第2部分：数据类型W3C推荐(2001)4术语、定义、符号及缩略语41术语和定义本标准采用以下术语和定义。411应用模式application schema一个或多个应用所需数据的概念模式。4GBT 23708-2009s0 19136：2007EISO 19101：20023412关联association两个或两个以上类元之间的语义关系，定义了类中实例问的连接。EISOIEC 19501：20

28、05413属性attribute一个元素中包含的名称值对。注i：除非特别说明，在本标准中的屑性即为XML属性。XML属性的语法是：“Attribute：一NameAttValue”属性的典型作用是作为XML的元紊修饰符(如schema在同一目标命名空间中模式组件的集合。例：W3C XML模式的模式组件是类型、元素、属性、组等。4155模式文档(XML模式)schema document包含模式组件定义和声明的XML文档。注：W3C XML模式提供了模式信息的XML交换格式。单个模式文档提供与单个命名空间有关组件的描述但是，几个文档可以描述同一模式(即同一目标命名空间)的组件。4156语义类型s

29、emantic type在某一论域内，共享某些共同特征并因此具有给定标识类型名称的对象的种类。4157序列sequence可以重复的相关项(对象或值)的有限和有序的集合。GBT 23707-200934158集合set不重复的、无顺序的相关项(对象或值)的汇集。GBT 23707-20094159空间对象spatial object用于表达要素空间特征的对象。GBT 23707 20094160曲面surface2维几何单形，局部表达一个平面区域的连续映像。注：曲面的边界是定义曲面界限的有向、闭合曲线的集合。与球面或矿圆环面(具有n个贯通孔洞的拓扑球面)同构的曲面没有边界，这样的曲面称为圈。1

30、 0GBT 23708-2009IS0 19136：2007GBT 23707-20094161标记tag(XML)在XML文档中界定元素内容的置标。如：(Road)注：一个不用正斜线的标记(如(Road)称为起始标记(开标记)，一个使用正斜线的标记(如(Road)称终止标记(或关标记)。4162拓扑对象topological object表达在连续变换下不变的空间特征的空问对象。GBT 23707-20094163元组tuple值的有序排列。注；元组中的值数目是不变的。4164UML应用模式UML application schema根据Iso 19109标准用UML编写的应用模式。4165

31、统一资源标识符Uniform Resource IdentifierURI资源的唯一标识符，其结构与IETF RFC 2396规范一致。注；一般句法是schema)：(schemaspecific-part)。带有命名空间的分级句法是(scheme)：(authority)(path)?(query)参见RFC 2396。42符号和缩略语本标准使用如下的符号和缩略语：CRS 坐标参照系(Coordinate Reference System)CS 坐标系(Coordinate System)CSV 以逗号分开的值(Comma Seperated Values)CT 坐标变换(Coordinat

32、e Transformation)DTD 文档类型定义(Document TypeDefinition)EPSG 欧洲石油勘探局(European Petroleum Survey Group)GIS 地理信息系统(Geographic Information System)GML 地理标记语言(Geography Markup Language)注：在ISO以前的缩写词中，GML是通用标记语言(GeneralizedMarkup Language)的缩写(这导致产生缩写词SGML，即Standard Generalized Markup Language，ISO 8879)。HTTP超文本传

33、输协议(Hypertext Transfer Protoc01)IETF 因特网工程任务组(Internet Engineering Task Force)ISO 国际标准化组织(International Organization for standardizati。n)OGC 开放地理空间协会(Open Geospatial Consortium)RDF 资源描述框架(Resource Description Framework)RFC 征求意见(Request for Comments)1】GBT 23708-2009IS0 19136：2007SMIL 同步多媒体集成语言(Synchr

34、onized Multimedia Integration Language)SOAP 简单对象访问协议(Simple Object Access Protoc01)SVG 可伸缩的矢量图(Scalable Vector Graphics)UML 统一建模语言(Unified Modeling Language)URI 统一资源标识符(Uniform Resource Identifier)URL 统一资源定位符(Uniform Resource Loeator)URN 统一资源名称(Uniform Resource Name)W3C 万维网联盟(world wide Web Consortium)WFS 网络要素服务(Web Feature Service)XML 可扩展的标记语言(Extensible Markup Language)XSLT 可扩展的样式语言转换(eXtensible Stylesheet Language-Transformations)OD 0维(Zero Dimensional)1D 1维(0ne Dimensional)2D 2维(TWO Dimensional)3D 3维(Three Dimensional)5约定5