Die Reihe ÖNORM EN ISO 19100

Transkript

1 Die Reihe ÖNORM EN ISO Neue ÖNORMEN für Geoinformation Fachinformation 08 ZUSAMMENSTELLUNG ON-Komitee ON-K 084 Geoinformation und Vermessungswesen

2 Inhalt Vorwort Einleitung Historische Entwicklung des ON-K 084 Geoinformation und Vermessungswesen Von nationalen ÖNORMEN zu ÖNORM EN ISO Das CEN/TC 287 Geographic Information Das ISO/TC 211 Geographic Information/Geomatics Die Reihe ISO Geographic Information Die EU-Rahmenrichtlinie INSPIRE ISO Geographic information Reference Model Einleitung Wichtige normative Referenzen Grundlagen, Aufbau und Anforderungen an das Referenzmodell Conceptual Modelling Domain Reference Model Architectural Reference Model Annex A Annex B ISO Geographic information Terminology Einleitung Dokumente / Dateien Status von Termen und Definitionen Struktur der Terminologietabellen ISO Geographic information Profiles ISO Geographic information Spatial referencing ISO Geographic information Quality principles ISO Geographic information Metadata Einleitung Inhalt der ISO Exkurs ISO Geographic Information Positioning services ISO Geographic information Encoding ISO Geographic information Services Einleitung Arten von Geo-Diensten (Services) Geo-Dienste zur Interaktion zwischen Anwendern und Systemen (Geographic human interaction services) Geo-Ansicht (Viewer)

3 Katalog-Ansicht (Catalogue viewer) Arbeitsblatt-Ansicht (Spreadsheet Viewer): Dienst-Editor (Service Editor) Geo-Dienste zum Management für Modelle und Information (Geographic model/information management services) Geo-Dienste zum Management für Arbeitsabläufe (Geographic workflow/task management services) Geo-Dienste zur Verarbeitung (Geographic processing services) Geometrisch-räumliche Verarbeitungsdienste (spatial) Thematische Verarbeitungsdienste Zeitliche Verarbeitungsdienste (temporal) Metadatendienste Geo-Dienste zur Kommunikation (Geographic communication services) Weiterführende Literatur ISO Geographic information Schema for coverage geometry and functions Anwendungsbereich Konformität ISO Geographic information Sensor and data models for imagery and gridded data Einleitung Inhalt und Aufbau Georeferenceable Dataset Geolocation Information Sensor Types Sensor Constituents Annexes References ISO Geographic information Sensor and data models for imagery and gridded data ISO Geographic information Data product specifications Überblick über Intention der ISO ISO 19132, ISO und ISO Geographic information Location-based services (LBS) Einleitung ISO Geographic information Location-based services Reference model ISO Geographic information Location-based services Tracking and Navigation ISO Geographic information Location-based services Multimodal Routing and Navigation ISO Geographic information Procedures for item registration ISO Geographic information Geography Markup Language (GML) ISO Geographic information Data quality measures ISO Geographic information Web Feature Service ISO Geographic information Filter encoding

4 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 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 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 3

5 1 Einleitung 1.1 Historische Entwicklung des ON-K 084 Geoinformation und Vermessungswesen Die Normung auf dem Gebiet der Vermessung, insbesondere von vermessungstechnischen Begriffen, Formelzeichen 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 Fachnormenausschuss 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 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 Objektschlüsselkataloge entwickelt. Bis zum Jahr 2000 wurden vom zuständigen europäischen Normungsausschuss, dem CEN/TC 1 ) 287 Geographic Information, eine Reihe von Vornormen mit dem Übertitel Geoinformation herausgegeben 2 ). Auch auf internationaler Ebene, im ISO/TC 3 ) 211 Geographic information/geomatics, werden seit rund 15 Jahren Normen zum Thema verfasst, die Reihe ISO 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 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 publiziert. Diese Übernahmeverpflichtung ist bei reinen ISO Normen nicht gegeben. Die Normen der Reihe ÖNORM EN ISO 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 4

6 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 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: 5

7 1.5 Die Reihe ISO Geographic Information Die Reihe ISO umfasst derzeit die nachstehend angeführten Normen (Stand: ). 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). ISO Tabelle 1 Die Reihe ISO und ihre Übernahme als EN ISO bzw. ÖNORM EN ISO Geographic information ISO verfügbar als EN ISO Reference model ÖNORM EN ISO Reference model - Part 2: Imagery Conceptual schema language (TS) rev Conceptual schema language Terminology (Entw.) Conformance and testing Profiles Spatial schema Temporal schema Cor 1 Temporal schema Corrigendum Rules for application schema Methodology for feature cataloguing Amd 1 Methodology for feature cataloguing - Amendment Spatial referencing by coordinates Spatial referencing by coordinates - Part 2: Extension for parametric value Spatial referencing by geographic identifiers Quality principles rev Quality principles Quality evaluation procedures 19114/Cor. 1 Quality evaluation procedures Corrigendum Metadata Cor. 1 Metadata Corrigendum Part 2: Extensions for imagery and gridded data (Entw.) Positioning services Portrayal rev Portrayal Encoding rev Encoding Services Amd. 1 Services Amendment Functional standards (TR) Imagery and gridded data (TR) Qualification and certification of personnel (TR) Schema for coverage geometry and functions Imagery and gridded data components 6

8 ISO Geographic information ISO verfügbar als EN ISO Simple feature access Part 1: Common architecture Simple feature access Part 2: SQL option ÖNORM EN ISO Feature concept dictionaries and registers (Entw.) (Entw.) (Entw.) Geodetic codes and parameters (TS) Web Map Server interface Imagery, gridded and coverage data framework Sensor data models for imagery and gridded data Data product specifications (Entw.) Location-based services Reference model (Entw.) (Entw.) Location-based services Tracking and navigation Location-based services Multimodal routing and navigation (Entw.) (Entw.) Procedures for item registration Geography Markup Language Core profile of the spatial schema (Entw.) Data quality measures (TS) Metadata XML schema implementation (TS) Geographic information amendment process Schema for moving features (Entw.) Web Feature Service (Entw.) Filter encoding Classification Systems Part 1: Classification system structure Classification Systems Part 2: Land Cover Classification System LCCS Registry of representations of geographic point locations Cross-domain vocabulariess Location based services Transfer Nodes Location based services Linear Referencing System Rights expression language for geographic information GeoREL Ontology 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) 7

9 Zur Vereinfachung der Anwendung der Reihe ISO wurde vom CEN/TC 287 der TR 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 Implementierung 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 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 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 Bezug genommen. Tabelle 2 In INSPIRE zitierte internationale Normen Nummer ISO ISO ISO Reference model Spatial schema Temporal schema Titel 8

10 Nummer ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO ISO Titel Rules for application schema Methodology for feature cataloguing Spatial referencing by coordinates Spatial referencing by geographic identifiers Quality evaluation procedures Metadata Schema for coverage geometry and functions Data product specifications Procedures for item registration Geographic Markup Language Metadata XML Schema Implementation Das bedeutet, dass diese Normen durch deren Zitierung in den Umsetzungsregeln der INSPIRE Rahmenrichtlinie einen rechtlich verbindlichen Charakter erhalten werden. Mehr Information: 9

11 2 ISO Geographic information Reference Model A. Schild, 21. November Einleitung Das Referenzmodell gibt die Rahmenbedingungen für die einzelnen Normen der Reihe ISO 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 ) UML (Unified Modelling Language; ISO/IEC ) 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) 10

12 In Bild 1 ist die ISO Serie in fünf Hauptbereiche gegliedert, von denen jeder Hauptbereich allgemeine Konzepte der IT einbindet. Framework and reference model: Identifiziert die Komponenten der Reihe ISO 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 für eine spezifische Anwendung erstellt werden können. Die Aufnahme von bereits existierenden de facto Standards ( Industriestandards ) in die Reihe ISO 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 11

13 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 Informationsdienste und die Vorgehensweise zur Erkennung von Standardisierungserfordernissen. Bild 4 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Modells. 12

14 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 Die einzelnen Metaebenen und deren Verbindung zu geographischen Anwendungen sind in Bild 5 skizziert. 13

15 Bild 5 CSFM Architektur in ISO 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. 14

16 3 ISO Geographic information Terminology N. Bartelme, 30. Oktober 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 entweder die Liste der Dokumente nach dem Suchbegriff Terminology Spreadsheet durch, oder man sucht im Programme of Work bei Projekt No Terminology den Link zum entsprechenden Dokument. 3.2 Dokumente / Dateien Letzte relevante ISO-Dokumente (8. Ausgabe des Spreadsheet): N1919 vom (Erklärungen zur 8. Ausgabe) Dazu zwei Workbooks: TC211_Terminology_Sorted_by_Term-All xls TC211_Terminology_Sorted_by_Standard-All 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 15

17 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. Spaltenbezeichnung Edit_ Required Erklärung der Spaltenbezeichnung hier zeigt TMG farbcodiert Inkonsistenzen zwischen einzelnen Normen auf und schlägt Korrekturen vor Beispiel RecordID Document 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 Nummer des ISO-Dokuments in dem der Begriff definiert wird 372 ISO 19111:2003(E) Standard_ID Nummer der Norm ISO 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 Source_ Reference UnderReview_In ist Y wenn hier der Ursprung (die Autorität) des Begriffes liegt allfälliger Hinweis auf Dokument, von dem der Begriff stammt nur befüllt, wenn der Begriff oder seine Definition geändert werden soll. Enthält Hinweis auf das entsprechende Y 16

18 Spaltenbezeichnung Erklärung der Spaltenbezeichnung Beispiel Dokument Beginning_ Date Datum des Beginns der Gültigkeit Term_Instance_ Classification Ending_Date Abbreviated_ Term Admitted_ Term Definition Deprecated Related_ Entries Example_1 Note_1 Example_2 Note_2 Example_3 Note_3 Code Indicator für Status des Begriffes 1 = candidate, 2 = draft, 3 = harmonised, 4 = normative, 5 = normative/conflict, 6 = deleted Datum des Auslaufens der Gültigkeit Allfälliger abgekürzter Name des Begriffes Allgemein akzeptierter äquivalenter Name Definition des Begriffs allfälliger obsoleter Name für das Konzept allfällige andere Namen Beispiel, das mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Bemerkung, die mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Beispiel, das mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Bemerkung, die mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Beispiel, das mit einem Begriff/einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist Bemerkung, die mit einem Term / einer Definition in einem bestimmten Dokument verknüpft ist 4 change of coordinates from one coordinate reference system to another coordinate reference system based on a different datum through a one-to-one relationship A coordinate transformation uses parameters which are derived empirically by a set of points with known coord. in both coordinate reference systems. 17

19 4 ISO Geographic information Profiles J. Forsthuber, 27. März 2006 Ziel der ISO 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 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 Grundstückskatasterbereich aus den allgemeinen Metadatenfestlegungen der ISO angeführt werden. 18

20 5 ISO 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 entspricht, oder beides. Ein weiters Kapitel befasst sich mit Referenzsystemen von Koordinaten, wie geodätisches, vertikales, Ingenieursystem 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. 19

21 6 ISO 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 Temporal Schema, ISO Rules for application schema, ISO Quality evaluation schema, ISO Metadata und ISO Data Quality Measures. Das Dokument umfasst 29 Seiten, davon 19 Seiten Anhänge. Der Textteil beschreibt im Wesentlichen die verwendeten Begriffe, die Prinzipien der Qualitätsbeschreibung und die Qualitätsparameter. 20

22 Bild 6 Übersichtsdarstellung (aus ISO 19113:2002, Figure 1) 21

23 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 Entstehungsgeschichte ( lineage ) eines Datensatzes. Quantitative Qualitätsinformation umfasst Angaben zu insgesamt 15 Kategorien (= Datenqualitätssubelemente) 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 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 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 geregelt. Die Weitergabe von nicht-quantitativen und quantitativen Qualitätsinformationen zu Geodatensätzen soll in Form von Metadaten unter Berücksichtigung der ISO 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 Qualitätsinformation auf relevant/nicht-relevant und die Anwendung der nicht-quantitativen Qualitätsinformation beschrieben. 22

24 7 ISO Geographic information Metadata M. Mittlboeck, November Einleitung Der Bereich Metadaten wird bei ISO/TC 211 in folgenden Normen behandelt: ISO Geographic Information Metadata und ISO 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 und der in Vorbereitung befindlichen ISO 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 ). 23

25 Umfassendes ISO 19115:2003 Metadatenmodell Minimales ISO Metadatenmodell (Core Metadata) Erweiterungen Profile AT 7.2 Inhalt der ISO Bild 7 Metadatenmodell gemäß ISO und das nationale Profil.AT 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 angepassten Profils zu vermeiden und die zukünftige Interoperabilität zu gewährleisten befinden sich eine eindeutige Spezifikation in UML und ein an ISO 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 Deskriptoren zu identifizieren, die als Basis eines nationalen Profils vereinbart werden können, vergleichbar mit dem schweizerischen GM03Core. 24

26 8 ISO Geographic Information Positioning services C. Klug, 9. Jänner 2006 ISO 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 Positionierungsdienstes 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. 25

27 9 ISO Geographic information Encoding J. Forsthuber, 12. Jänner 2007 ISO beschreibt die Schaffung und Festlegung von Kodierungsregeln zum Austausch von Geodaten im Sinne der Reihe ISO Ziel ist die Umwandlung von applikationsspezifischen Schemata und Daten in systemunabhängige 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) 26

28 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 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 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. 27

29 10 ISO Geographic information Services N. Bartelme, 16. Mai Einleitung Das Ziel der Norm ISO 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 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 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 die GIS- Problematik im Visier. Eine wesentliche Voraussetzung für die Architektur einer solchen Umgebung ist Interoperabilität. Die Norm zitiert eine Definition aus ISO , 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) 28

30 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) Geo-Ansicht (Viewer) Erlaubt Sichten von GI-Objekten (features, feature collections) oder Coverages (Rasterbilder, Polygonmosaike, Geländemodelle und andere funktionsbasierte Modelle: siehe ISO Coverages bzw. den entsprechenden Abschnitt in dieser Fachinformation). Anwender können mit kartenähnlichen Daten interagieren, indem Darstellungen, 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 ) 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 Arbeitsblatt-Ansicht (Spreadsheet Viewer): Erlaubt das um den Geo-Aspekt erweiterte Arbeiten im Sinne einer Tabellenkalkulation 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 ) zusammengebaut werden 29

31 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. 30

32 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 ) 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 Geo-Dienste zur Verarbeitung (Geographic processing services) 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 ) 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 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) Metadatendienste Metadatendienste im Sinne der Verarbeitung sind beispielsweise solche, welche den Gebrauchswert der Daten durch zusätzliche Angaben, Beschriftungen oder Hot Links erhöhen 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. 31

33 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. Österreichisches Normungsinstitut. Dachverband für Geographische Information. Open Geospatial Consortium. Runder Tisch GIS e.v. München. Koordination der GI in der Schweiz. 32

34 11 ISO Geographic information Schema for coverage geometry and functions C. Klug, 28. Dezember 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 Konformität In ISO 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. 33

35 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. 34

36 12 ISO Geographic information Sensor and data models for imagery and gridded data M. Mittlböck, B. Resch, Jänner Einleitung ISO 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 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. photogrammetrische 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 ( Metadata ), der Harmonized Model Maintenance Group (HMMG) oder dem Entwicklungsteam der Sensor Markup Language (SensorML) des Open GIS Consoritium (OGC) von statten Inhalt und Aufbau ISO 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 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 , Kalibrierungsparameter und eine Zuordnung von Sensoren zu den Lokalisierungsdaten. 35

37 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 Sensor Types Bild 11 Geopositioning information (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 10) 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 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 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), 36

38 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) 37

39 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 verwendet, die jedoch keine Darstellung von Beschleunigung und Winkelbewegung beinhaltet. Deshalb definiert ISO zusätzlich einige Erweiterungen, die in Bild 14 illustriert sind Annexes Bild 14 SD_SensorSystemAndOperation (gemäß ISO/TC 211 N 2397, Figure 22) ISO 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 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. 38

40 References LIPING D. et al. The Current Status and Future Plan of the ISO Project. ISO/TC 211 Working Group 6. Geographic Information Sensor Data Model for Imagery and Gridded Data. ISO TC 211 N Committee Draft January 2005 NATIVI S. ISO/TC211 Geographic Information Imagery, Gridded and Coverage Data Framework ISO/TC 211 N New Work Item proposal and PDTS Geographic information Imagery sensor models for geopositioning

41 13 ISO 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 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 eine Harmonisierung der Terminologie für diesen Fachbereich. In den Datenmodellen der ISO 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 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 verwiesen und die Begriffsdefinitionen und verwendeten Abkürzungen sowie Symbole angeführt. Abschnitt 6 gibt in deskriptiver Weise einen Überblick zu den Möglichkeiten der Geokodierung von Fernerkundungsdaten. 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 Fernerkundungssensoren. 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 ISO 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 entwickelten Datenmodelle und der darin enthaltenen Informationen demonstriert. 40

42 14 ISO Geographic information Data product specifications P. Belada, 18. November Überblick über Intention der ISO ISO 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 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 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 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 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. 41

43 15 ISO 19132, ISO und ISO Geographic information Locationbased services (LBS) N. Bartelme, 31. Oktober Einleitung Der Bereich LBS wird bei ISO/TC 211 in drei Projekten konkret angesprochen: ISO Geographic information Location-based services Reference model : Fertigstellungstermin: Februar ANMERKUNG ISO wurde am 15. Oktober 2007 ratifiziert. ISO Geographic information Location-based services Tracking and navigation : Es ist dies bereits seit dem 21. Oktober 2005 eine fertige Norm (IS International Standard). ISO Geographic information Location-based services Multimodal routing and navigation : Fertigstellungstermin: Februar ANMERKUNG ISO wurde am 1. Februar 2007 ratifiziert ISO Geographic information Location-based services Reference model Fact sheet Die Leiter der Arbeitsgruppe (Convenors) sind: Martin Ford (Martin Ford Consultancy), John Herring (Oracle Corporation) 42

44 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. 43

45 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 Implementierungen 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 GIS-Produktentwickler LBS-Anwendungsentwickler GIS-Anwendungsentwickler Ja Indirekt durch Support-Dienste und Datenprodukte Ja Indirekt durch Support und Verbreitung von GIS-spezifischen Diensten 44

46 Sektor Besonders relevant Produzenten/Anbieter von Lokationsdaten Anwender von Geodaten und GIS Normungsfachleute Ja Indirekt durch Dienste und Datenprodukte 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, 45

47 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 ISO Geographic information Location-based services Tracking and Navigation (Fact Sheet ) 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 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 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 wurde mit ISO/TC 204 (der GDF-Gruppe) und deren WG 1 harmonisiert. 46

48 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 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: 47