DIN CEN TR 15449-3-2014 Geographic information - Spatial data infrastructures - Part 3 Data centric view German version CEN TR 15449-3 2012《地理信息 空间数据基础 第3部分 以数据为中心的视图 德文版本CEN TR 15.pdf

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1、Januar 2014 Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 07.040; 35.240.70Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen versch

2、iedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln eines Fachberichts erstellt.!%)TFlche() 25); die Startzeit (startTime) fr ein Feature sollte vor seiner Endzeit (endTime) liegen (Kontext Feature; FeatureStartTime -Stereotyp, ihre Eigenschaften und

3、 Typen (rekursiv). DIN CEN/TR 15449-3 (DIN SPEC 18669-3):2014-01CEN/TR 15449-3:2012 (D) 21 CEN ISO/TS 19139 stellt eine gemeinsame XML-Kodierung fr konzeptuelle Schemata zu Metadaten nach EN ISO 19115 bereit. Sie wurde fr den modellbezogenen Ansatz ausgelegt und bietet Kodierungsregeln fr eine genau

4、 definierte Gruppe von Stereotypen, ausgenommen des -Stereotyps. Kodierungsregeln nach CEN ISO/TS 19139 knnen allgemeiner auf jedes konzeptuelle Schema im Zusammenhang mit Geodaten angewendet werden. Selbst auf der Grundlage eines modellbezogenen Ansatzes erlaubt das Verfahren nach CEN ISO/TS 19139

5、zur Kodierung von Geodaten manuelle Kodierungsauslegungen, die folgende Anforderungen betreffen: das konzeptuelle Schema kann teilweise oder insgesamt bestehende XML-Implementierungen umfassen. CEN ISO/TS 19139 und die Kodierung nach EN ISO 19107 und EN ISO 19108, definiert in EN ISO 1936; einige Kl

6、assen knnen eine nutzerspezifische Implementierung erfordern, die auf Wirksamkeit oder Einfachheit ausgerichtet ist. Die Spezifikation dieser manuellen Kodierungsauslegungen muss in einer Spezifikation (einer Norm) formal niedergelegt werden. Die Implementierung von Feature-Katalogen und Datenwrterb

7、chern nach dem XML-Schema wird in einer nderung von EN ISO 19110 bzw. in EN ISO 19126 behandelt werden. 6.7.2 Relevante Normen Relevante Normen fr die Kodierung: EN ISO 19118 legt die Anforderung an die Definition von Kodierungsregeln fest, und zwar basierend auf UML-Schemata, die fr den Austausch v

8、on Geodaten innerhalb der Normenreihe ISO 19100 zu verwenden sind. Darber hinaus legt sie Anforderungen an die Erzeugung von Kodierungsdiensten sowie eine informative XML-basierte Kodierungsregel fr den neutralen Austausch von Geodaten fest; EN ISO 19136 definiert ein als GML (Geography Markup Langu

9、age) bekanntes XML-Kodierungsschema. GML entspricht den Anforderungen von EN ISO 19118 und wird fr den Transport und die Speicherung von Geoinformationen verwendet, die nach dem in der Normenreihe ISO 19100 verwendeten konzeptuellen Modellierungsrahmen modelliert sind und sowohl die rumlichen als au

10、ch nicht rumlichen Eigenschaften geographischer Features enthalten. Die Norm definiert die Syntax, Mechanismen und Konventionen des XML-Schemas. GML legt in bereinstimmung mit der Normenreihe ISO 19100 und der OpenGIS Abstract Specification die XML-Kodierungen einer Anzahl der in diesen Normen und d

11、er Spezifikation definierten konzeptuellen Klassen fest; CEN ISO/TS 19139 definiert die gmd-Kodierung (gmd: Geographic MetaData XML), eine aus EN ISO 19115 abgeleitete XML-Schema-Implementierung. 7 Datenverwaltung 7.1 Zugriff auf Daten Eine Geodateninfrastruktur wird von unterschiedlichen Datenveran

12、twortlichen mit Daten gefllt. Bei diesen Datenverantwortlichen kann es sich um herkmmliche Datenanbieter wie nationale Kartierungsbehrden oder Katasterbehrden handeln. Zunehmend tragen jedoch auch andere Datenverantwortliche zur Infrastruktur bei: Umweltbehrden, verschiedene Ministerien, aber auch F

13、orschungsinstitute oder der private Sektor. Das bedeutet, dass Datenhaltungssysteme ber mehrere Stellen verteilt sind und Nutzern ein Fernzugriff auf die Daten mglich sein muss. In vielen Fllen sollte dieser Zugriff nicht darin bestehen, dass die Daten kopiert und lokal gespeichert werden, sondern e

14、r sollte ber webbasierte Dienste erfolgen. In einigen Fllen werden mit diesen Diensten Daten recherchiert, betrachtet und sogar verarbeitet. In anderen Fllen werden sie heruntergeladen, um die kompletten Datenstze (oder Teile davon) fr eine effizientere Verarbeitung als Kopie vorliegen zu haben. Abe

15、r auch im letztgenannten Fall obliegt es dem Dienst, den Datentransfer bereitzustellen, d. h. die Datenstze (oder Teile davon) herunterzuladen und umzuwandeln, um sie fr eine bestimmte Umgebung verwendbar zu machen. Ein Direktzugriff auf relationale Datenbanken wird nicht als Teil einer GDI angesehe

16、n. Eine relationale Datenbank wird als das interne Schema eines Systems betrachtet und ist eine Implementierung, die auf implementierungs- und herstellerunabhngigen Anwendungsschemata basiert; somit liegt sie auerhalb des Anwendungsbereichs einer GDI. DIN CEN/TR 15449-3 (DIN SPEC 18669-3):2014-01CEN

17、/TR 15449-3:2012 (D) 22 7.2 Qualitt und Konformitt von Geodatenstzen 7.2.1 berblick Qualitt ist nicht im absoluten Sinne zu betrachten, sondern im Sinne von Nutzeranforderungen. Nutzer bentigen Informationen zur Qualitt von Datenstzen, um einzuschtzen, ob die Datenstze fr sie ntzlich sind oder nicht

18、 (Zwecktauglichkeit“). Daher lautet die erste Frage: Was sind die Nutzeranforderungen im Hinblick auf die Datenqualitt? Mit Hilfe der in der Normenreihe ISO 19100 definierten Kriterien, darunter Vollstndigkeit, Konsistenz, Aktualitt und Genauigkeit, werden fr jeden Geodatensatz Qualittsniveaus defin

19、iert. Dazu gehren auch Best-Practice-Verfahren im Hinblick auf die Verffentlichung: 1) annehmbare Qualittsniveaus jedes Geodatensatzes und 2) Erreichung dieser Niveaus fr jeden Geodatensatz. Datenqualittsmanagement erfordert eine Zusammenarbeit mit dem Nutzer: Worin bestehen die Anforderungen, gibt

20、es bereits verffentlichte Qualittsniveaus, wie wird Qualitt beurteilt und ist eine Konformittsprfung erforderlich? Qualittsinformationen, die mit jedem einzelnen Geoobjekt assoziiert sind, sind Teil der mit den jeweiligen Geoobjekten assoziierten Metadaten (siehe Abschnitt 8) und werden im Allgemein

21、en innerhalb des Anwendungsschemas beschrieben. Eine Datenspezifikation sollte alle Datenqualittselemente und -unterelemente festlegen, die nach EN ISO 19113 mit den Metadaten des Datensatzes bereitzustellen sind. Dazu sollte die Angabe der anwendbaren Datenqualittsmae nach ISO/TS 19138 gehren. EN I

22、SO 19131 fordert, dass alle Datenelemente angesprochen werden, selbst wenn nur angegeben wird, dass ein bestimmtes Datenqualittselement oder -unterelement nicht zutrifft. ISO/TS 19138 definiert eine Gruppe von Datenqualittsmaen, die bei der Berichterstattung zur Datenqualitt der Unterelemente nach E

23、N ISO 19113 verwendet werden knnen. Folgende Datenqualittselemente sind in EN ISO 19113 definiert: Vollstndigkeit; logische Konsistenz; Positionsgenauigkeit; zeitliche Genauigkeit; thematische Genauigkeit. EN ISO 19113 gilt auch fr Datenproduzenten, die Qualittsinformationen zur Beschreibung und Ein

24、schtzung im Hinblick darauf, wie gut ein Datensatz das Diskursuniversums entsprechend der Produktspezifikation abbildet, bereitstellen sollten. Konformitt ist die Einhaltung bestimmter in der Normenreihe ISO 19100 beschriebener Anforderungen bzw. im Zusammenhang mit den Geodaten einer GDI die berein

25、stimmung mit den Datenspezifikationen. Konformittsbewertung ist der Prozess der Bewertung der Konformitt einer Implementierung mit einer internationalen Norm. Konformittsprfung ist die Prfung eines Produkts, um zu bestimmen, inwieweit dieses eine konforme Implementierung ist. EN ISO 19105 bietet ein

26、en Rahmen, Konzepte und eine Methodik fr die Prfung sowie die Kriterien, die zur Beanspruchung der Konformitt mit den Normen der Reihe ISO 19100 erfllt sein mssen. Diese Internationale Norm basiert zum Teil auf ISO 9646-1, in der Konformitt und Prfung in der Kommunikation offener Systeme (Open Syste

27、ms Interconnection, OSI) beschrieben sind, auf ISO 10303-31, in der Konformitt und Prfung im Zusammenhang mit industriellen Automatisierungssystemen und Integration beschrieben sind, sowie ISO 10641, in der Konformitt und Prfung fr die graphische Datenverarbeitung und Bildverarbeitung beschrieben si

28、nd. DIN CEN/TR 15449-3 (DIN SPEC 18669-3):2014-01CEN/TR 15449-3:2012 (D) 23 Altdatenstze sind Datenstze, die nicht mit den fr eine GDI als relevant identifizierten Normen und Spezifikationen konform sind. Sie stellen jedoch immer noch einen groen Wert dar. Metadatenkataloge mssen in der Lage sein, d

29、ie Metadaten von Altdatenstzen zu speichern. 7.2.2 Relevante Normen Relevante Normen fr Qualitt und Konformitt: EN ISO 19113 legt die Grundstze fr die Beschreibung der Qualitt von Geodaten oder Teilen davon und von Datensatzreihen oder Teilen davon fest sowie Komponenten fr die Berichterstattung von

30、 Qualittsinformationen. Auerdem bietet sie einen Ansatz fr die Organisation von Daten zur Datenqualitt; EN ISO 19114 bietet in bereinstimmung mit den in EN ISO 19113 definierten Datenqualittsgrundstzen einen Rahmen fr Verfahren zur Bestimmung und Beurteilung der Qualitt, der auf digitale Geodatenstz

31、e anwendbar ist. Darber hinaus schafft diese Norm einen Rahmen fr die Auswertung und Berichterstattung der Datenqualittsergebnisse, entweder im Rahmen von Metadaten zur Datenqualitt oder auch in Form eines Qualittsbeurteilungsberichts; ISO/TS 19138 definiert eine Gruppe von Datenqualittsmaen. Diese

32、knnen bei der Berichterstattung der Datenqualitt fr die in EN ISO 19113 identifizierten Unterelemente der Datenqualitt verwendet werden. Fr jedes Datenqualittsunterelement sind mehrere Mae definiert; die Auswahl hngt von der Art der Daten und deren vorgesehener Verwendung ab. Die Normen EN ISO 19113

33、, EN ISO 19114 und ISO/TS 19138 werden durch ISO 19157 ersetzt werden. EN ISO 19105 definiert zwei Konformittsklassen: Klasse A und Klasse B. Klasse A betrifft die Konformitt von Spezifikationen, einschlielich von Profilen oder Funktionsnormen, mit der ISO-Normenreihe zu Geoinformationen insgesamt.

34、Klasse B betrifft die Konformitt mit den in der internationalen Norm definierten Abschnitten zur Konformitt. Die Norm bietet auerdem einen Rahmen fr abstrakte Prfreihen (Abstract Test Suites, ATS) zur Prfung der Konformitt. 7.3 Georeferenzierung 7.3.1 berblick Geoinformationen enthalten Raumbezge, m

35、it denen die in den Daten dargestellten Features auf Positionen in der realen Welt bezogen werden. Es gibt zwei grundlegende Arten der Herstellung des Raumbezugs: mit Koordinaten oder mit geographischen Identifikatoren. Ein Koordinatenreferenzsystem (en: coordinate reference system, CRS) verknpft ei

36、n Koordinatensystem mit einem Datum, woraus sich der Bezug des Koordinatensystems zur Oberflche und Form der Erde ergibt. Ein CRS definiert den Koordinatenraum so, dass die Koordinatenwerte eindeutig sind. Das Koordinatensystem definiert einen Satz mathematischer Regeln zur Festlegung, wie Koordinat

37、en Punkten zuzuweisen sind. Die Position der einzelnen Punkte im Raum wird blicherweise durch Koordinatentupel definiert, zum Beispiel die Koordinaten X, Y und Z. Das Datum besteht aus einer Reihe von Parametern, die die Lage des Ursprungs, den Mastab und die Ausrichtung des Koordinatensystems defin

38、ieren. In Informationssystemen und besonders beim Austausch von Geodatenstzen innerhalb dieser Systeme ist oft die Transformation eines Koordinatensystems in ein anderes erforderlich (z. B. bei grenzbergreifenden Anwendungen). Daher knnen auf Geodatenstzen (die eine Sammlung von auf das gleiche Koor

39、dinaten-referenzsystem bezogenen Koordinatentupeln enthalten) Operationen erforderlich sein. Koordinaten knnen (bei unterschiedlichem Datum) transformiert oder (bei gleichem Datum) konvertiert werden. Eine Kartenprojektion ist die Koordinatenkonversion von einem ellipsoidfrmigen Koordinatensystem in

40、 eine Ebene. Angewendet wird dieses Verfahren z. B. bei der Darstellung von Geodaten auf einer Karte oder dem Bildschirm. Breiten-/Lngengrad-Koordinatensysteme beziehen mit Hilfe von Winkeln als Koordinaten-einheiten Positionen direkt auf die Oberflche eines Ellipsoids. In diesem Fall ist keine Kart

41、enprojektion assoziiert. Breiten-/Lngengrad-Koordinaten werden sehr hufig fr ffentlich verfgbare Geodatenstze verwendet. Sie knnen aber (aufgrund von Verzerrungen) die Anzeige und besonders die rumliche Analyse erschweren. DIN CEN/TR 15449-3 (DIN SPEC 18669-3):2014-01CEN/TR 15449-3:2012 (D) 24 EN IS

42、O 19111 definiert und modelliert Koordinatenreferenzsysteme sowie Koordinatentransformationen und -konversionen. ISO/TS 19127, Geographic information Geodtische Codes und Parameter, enthlt Definitionen unterschiedlicher Koordinatenreferenzsysteme. In der Praxis werden die Listen geodtischer Codes un

43、d Parameter in speziellen Registern gespeichert. Der zweite Ansatz beruht auf geographischen Identifikatoren. Die Position rumlicher Features wird durch ihren Raumbezug zu anderen rumlichen Features beschrieben. Typische Identifikatoren sind: Namen oder Adressen oder rtliche Messsysteme, z. B. entla

44、ng Straen oder Flssen, in denen die Position bezogen auf einen festen Punkt bzw. feste Punkte entlang dem geographischen Feature bzw. den geographischen Features definiert ist, eingeschlossene Identifikatoren, z. B. eine Stadt in einer administrativen Einheit, oder auch lose Beziehungen, z. B. zwisc

45、hen Marke x und Marke y. Die Lokalisierung dieser Positionen ist in EN ISO 19112, Geoinformation Raumbezug mit (geographischen) Identifikatoren, behandelt. Bei der Referenzierung wird oft von einer hierarchischen Beziehung ausgegangen, z. B. Land Provinz Gemeinde Postleitzahl Adresse. Ein geographis

46、ches Feature wird in diesem Zusammenhang als Lageinstanz bezeichnet. 7.3.2 Relevante Normen Relevante Normen fr die Georeferenzierung: EN ISO 19111 definiert das konzeptuelle Schema zur Beschreibung der rumlichen Referenzierung durch Koordinaten, wahlweise erweitert auf die rumlich-zeitliche Referen

47、zierung. Beschrieben werden die Mindestanforderungen an die Definition von ein-, zwei- und dreidimensionalen rumlichen Koordinatenreferenzsystemen. Darber hinaus beschreibt die Norm die Informationen, die erforderlich sind, um Koordinaten von einem Koordinatenreferenzsystem in ein anderes zu berfhre

48、n. ISO 19111-2 erweitert den ersten Teil auf parametrisierte Werte bzw. Funktionen; EN ISO 19112 definiert das konzeptuelle Schema fr Raumbezge auf der Grundlage von geographischen Identifikatoren. Die Norm legt ein allgemeines Modell zur rumlichen Referenzierung mit Hilfe dieser geographischen Iden

49、tifikatoren fest. Sie definiert die Komponenten eines Raumbezugs-systems sowie die wesentlichen Komponenten eines Gazetteers; ISO/TS 19127 definiert die Regeln fr das Fllen und die Pflege spezieller Register fr geodtische Codes und Parameter und nennt die entsprechenden Datenelemente nach EN ISO 19135 und EN ISO 19111. 7.3.3 Beispiele und Werkzeuge EPSG