DIN EN ISO 19108-2005

Mai 2005DEUTSCHE NORM Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINICS 35.240.70G88DIN EN ISO 19108Geoinformation–Zeitliches Schema (ISO19108:2002);Englische Fassung ENISO19108:2005Geographic information–Temporal schema (ISO19108:2002);English version ENISO19108:2005Information géographique–Schéma temporel (ISO19108:2002);Version anglaise ENISO19108:2005Gesamtumfang 57 SeitenDIN EN ISO 19108:2005-052Nationales VorwortDer Text von ISO 19108:2002 wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 211 „Geoinformation/Geomatik“ er-arbeitet und als EN ISO 19108:2005 vom Technischen Komitee CEN/TC 287 „Geoinformation“ übernommen,dessen Sekretariat vom NEN gehalten wird.Der Text von ISO 19108:2002 wurde von CEN als EN ISO 19108:2005 ohne Änderungen angenommen.Der für die deutsche Mitarbeit zuständige Arbeitsausschuss im DIN Deutsches Institut für Normung e. V. istder als Spiegelausschuss zum CEN/TC 287 und ISO/TC 211 eingesetzte Arbeitsausschuss 03.03.00 „Karto-graphie und Geoinformation“ des Normenausschusses Bauwesen (NABau).Das Präsidium des DIN hat mit seinem Beschluss 1/2004 festgelegt, dass von dem in den Regeln der euro-päischen Normungsarbeit von CEN/CENELEC verankerten Grundsatz, wonach Europäische Normen in dendrei offiziellen Sprachen Deutsch, Englisch und Französisch veröffentlicht werden, in begründeten Ausnah-mefällen abgewichen und auf die deutsche Sprachfassung verzichtet werden kann.Die Genehmigung dafür hat die DIN-Geschäftsleitung entsprechend ihren in Anlage 1 zu dem DIN-Rundschreiben A 5/2004 festgelegten Kriterien für die vorliegende Norm auf Antrag des NABau-FB 03 „Ver-messungswesen; Geoinformation“ erteilt.AllgemeinesZeitliche Aspekte sind als fundamentale physikalische Größe in einer Reihe von wissenschaftlichen und tech-nischen Disziplinen von Bedeutung. Viele in der DIN EN ISO 19108 beschriebenen Begriffe sind auch außer-halb der Welt der geographischen Informationen anwendbar. Nicht die Entwicklung von eigenständigen Stan-dards zur Beschreibung von allgemeinen zeitlichen Aspekten ist das Ziel von ISO/TC 211. Es wird vielmehrdie Notwendigkeit gesehen, die Art der Beschreibung des zeitlichen Verhaltens von geographischen Daten-sätzen und Objekten zu standardisieren. Entwickler und Anwender von geographischen Informationssyste-men können diese Norm nutzen, um eine schlüssige und konsequente Beschreibung von zeitlichen Aspekteninnerhalb der Datenstruktur sicherzustellen.Früher wurden zeitliche Eigenschaften von Objekten als thematische Attribute behandelt. Ein Gebäude kannz. B. ein Attribut „Baujahr“ haben. In jedem Fall gibt es ein ständig steigendes Interesse für die Beschreibungdes Verhaltens von Objekten abhängig von der Zeit. Dies kann aber nur für ein begrenztes Maß erreicht wer-den, solange die Zeit unabhängig vom Raumbezug behandelt wird. Die Strecke eines sich bewegenden Ob-jekts kann z. B. als eine Reihe von Objekten „Wegpunkte“ repräsentiert werden, wovon jeder als Punkt reprä-sentiert wird und zusätzlich von einem Attribut, das die Zeit festhält, an dem das Objekt an einer bestimmtenStelle war. Das zeitliche Verhalten kann aber auch einfacher beschrieben werden, wenn die zeitlichen undräumlichen Dimensionen kombiniert werden, sodass ein solches Objekt als ein von der Zeit abhängigesraumbezogenes Objekt repräsentiert wird. Die Strecke eines sich bewegenden Objekts könnte z. B. auch alsgeometrische Linie repräsentiert werden, die durch Koordinaten x, y und t definiert wird. DieDIN EN ISO 19108 ist darauf ausgelegt, den Gebrauch von zeitlichen Aspekten als Attribute von Objekten zuregeln. Auch wenn diese Norm nicht die Geometrie von Objekten als Kombination von räumlichen und zeitli-chen Koordinaten beschreibt, wurde sie erstellt, um wenigstens eine Basis für die spätere Umsetzung derReihe der Normen ISO 19100 zu schaffen.Diese Norm definiert also Begriffe, um zeitliche Aspekte von geographischen Informationen zu beschreiben.Sie basiert auf bestehenden informationstechnologischen Standards zum Austausch von zeitlichen Informa-tionen. Sie bietet eine Grundlage für die Definition von zeitlichen Attributen, zeitabhängigen Funktionen undRelationen sowie für die Definition von zeitlichen Aspekten bei Metadaten für geographische Informationen.DIN EN ISO 19108:2005-053Nationaler Anhang NA(informativ)Englisch-deutsche FachwörterlisteCalendar KalenderCalendar era Zeitraum ab einem bestimmten Ereignisund bezogen auf einen KalenderEvent EreignisFeature division Teilung eines ObjektesFeature fusion Verschmelzung von ObjektenFeature operation Methode, die für alle Objekte einer Objek-tart ausführbar istFeature substitution Austausch eines ObjektesFeature succession Fortführung eines ObjektesInterval scale MaßeinheitLife span LebenszeitintervallOrdinal era BezugsepocheOrdinal scale BezugseinheitOrdinal temporal reference system Zeitliches BezugssystemTemporal coordinate Zeitkoordinate, zeitlicher Abstand bezogenauf den Ursprung einer zeitlichen Maßein-heitDIN EN ISO 19108:2005-054— Leerseite —EUROPEAN STANDARDNORME EUROPÉENNEEUROPÄISCHE NORMEN ISO 19108January 2005ICS 35.240.70English versionGeographic information - Temporal schema (ISO 19108:2002)Information géographique - Schéma temporel(ISO 19108:2002)Geoinformation - Zeitliches Schema (ISO 19108:2002)This European Standard was approved by CEN on 24 December 2004.CEN members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this EuropeanStandard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such nationalstandards may be obtained on application to the Central Secretariat or to any CEN member.This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translationunder the responsibility of a CEN member into its own language and notified to the Central Secretariat has the same status as the officialversions.CEN members are the national standards bodies of Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France,Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia,Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATIONC O M I T É E U R O P É E N D E N O R M A L I S A T I O NE U R O P Ä I S C H E S K O M I T E E F Ü R N O R M U N GManagement Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Brussels© 2005 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reservedworldwide for CEN national Members.Ref. No. EN ISO 19108:2005: E© ISO 2002 – All rights reserved iiiContents Page Foreword . 4 Introduction. 5 1 Scope 6 2 Conformance . 6 2.1 Conformance classes and requirements 6 2.2 Application schemas for data transfer 6 2.3 Application schemas for data with operations 6 2.4 Feature catalogues 6 2.5 Metadata element specifications . 6 2.6 Metadata for data sets 6 3 Normative references 6 4 Terms, definitions and abbreviated terms 7 4.1 Terms and definitions. 7 4.2 Abbreviated terms11 5 Conceptual schema for temporal aspects of geographic information.11 5.1 Structure of the schema 11 5.2 Geometry of time125.2.1 Time as a dimension12 5.2.2 Temporal objects12 5.2.3 Temporal geometric primitives.13 5.2.4 Temporal topological objects 18 5.3 Temporal reference systems . 21 5.3.1 Types of temporal reference systems. 21 5.3.2 Calendars and clocks . 22 5.3.3 Temporal coordinate systems . 24 5.3.4 Ordinal temporal reference systems. 25 5.4 Temporal position . 26 5.4.1 Introduction . 26 5.4.2 TM_Position . 26 5.4.3 TM_TemporalPosition. 26 5.4.4 Position referenced to calendar and clock. 28 5.4.5 Position referenced to a temporal coordinate system 28 5.4.6 Position referenced to an ordinal temporal reference system. 29 5.5 Time and components of geographic information 29 5.5.1 Temporal aspects of geographic information components . 29 5.5.2 Temporal feature attributes 30 5.5.3 Temporal feature operations 31 5.5.4 Time and feature associations. 32 5.5.5 Temporal metadata elements. 34 Annex A (normative) Abstract test suite 36 A.1 Application schemas for data transfer 36 A.2 Application schemas for data with operations 36 A.3 Feature catalogues 36 A.4 Metadata element specifications . 37 A.5 Metadata for data sets 37 Annex B (informative) Use of time in application schemas . 38 B.1 Temporal feature attributes 38 B.1.1 TM_GeometricPrimitive as a data type . 38 2EN ISO 19108:2005 (E)ISO 19108:2002(E) iv © ISO 2002 – All rights reservedB.1.2 TM_GeometricPrimitive as a temporal attribute 38 B.1.3 TM_TopologicalComplex as an attribute 39 B.1.4 Recurring attribute values 39 B.2 Temporal feature associations 40 B.2.1 Simple temporal associations 40 B.2.2 Feature succession. 41 B.3 Feature associations with temporal characteristics 42 Annex C (normative) Describing temporal reference systems in metadata. 43 C.1 Metadata for temporal reference systems 43 Annex D (informative) Description of calendars 46 D.1 Internal structure of calendars. 46 D.2 Describing a calendar . 47 D.3 Examples 48 D.3.1 Julian calendar 48 D.3.2 Modern Japanese calendar 49 D.3.3 Ancient Babylonian calendar . 50 D.3.4 Global Positioning System calendar. 52 Bibliography 53 3EN ISO 19105:2005 (E)EN ISO 19 05:2008 (E)8 5EN ISO 19108:2005 (E)2ForewordThe text of ISO 19108:2002 has been prepared by Technical Committee ISO/TC 211„Geographic information/Geomatics“ of the International Organization for Standardization (ISO)and has been taken over as EN ISO 19108:2005 by Technical Committee CEN/TC 287„Geographic Information“, the secretariat of which is held by NEN.This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication ofan identical text or by endorsement, at the latest by July 2005, and conflicting national standardsshall be withdrawn at the latest by July 2005.According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations ofthe following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium,Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary,Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland,Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.Endorsement noticeThe text of ISO 19108:2002 has been approved by CEN as EN ISO 19108:2005 without anymodifications.4EN ISO 19105:2 05 (E)EN ISO 19105:2008 (E)E IS 19108:2 05 (E)ISO 19108:2002(E) vi © ISO 2002 – All rights reservedIntroduction This International Standard defines the standard concepts needed to describe the temporal characteristics of geographic information as they are abstracted from the real world. Temporal characteristics of geographic information include feature attributes, feature operations, feature associations, and metadata elements that take a value in the temporal domain. The widespread application of computers and geographic information systems has led to the increased analysis of geospatial data within multiple disciplines. Geographic information is not confined to a three-dimensional spatial domain. Many geographic information systems require data with temporal characteristics. A standardized conceptual schema for temporal characteristics will increase the ability of geographic information to be used for certain types of applications such as simulations and predictive modelling. As a fundamental physical reality, time is of interest to the whole range of scientific and technical disciplines. Many of the concepts described in this International Standard are applicable outside of the field of geographic information. ISO/TC 211 does not intend to develop independent standards for the description of time, but the technical committee believes that it is necessary to standardize the way to describe the temporal characteristics of geographic data sets and features. Geographic information system and software developers and users of geographic information will use this schema to provide consistently understandable temporal data structures. Historically, temporal characteristics of features have been treated as thematic feature attributes. For example, a feature “Building“ may have an attribute “date of construction“. However, there is increasing interest in describing the behaviour of features as a function of time. This can be supported to a limited extent when time is treated independently of space. For example, the path followed by a moving object can be represented as a set of features called “way point“, each of which is represented as a point and has an attribute that provides the time at which the object was at that spatial position. Behaviour in time may be described more easily if the temporal dimension is combined with the spatial dimensions, so that a feature can be represented as a spatiotemporal object. For example, the path of a moving object could be represented as a curve described by coordinates in x, y and t. This International Standard has been prepared in order to standardize the use of time in feature attributes. Although it does not describe feature geometry in terms of a combination of spatial and temporal coordinates, it has been written to establish a basis for doing so in a future standard within the ISO 19100 series. 5EN ISO 19105:2005 (E)881 Scope This International Standard defines concepts for describing temporal characteristics of geographic information. It depends upon existing information technology standards for the interchange of temporal information. It provides a basis for defining temporal feature attributes, feature operations, and feature associations, and for defining the temporal aspects of metadata about geographic information. Since this International Standard is concerned with the temporal characteristics of geographic information as they are abstracted from the real world, it emphasizes valid time rather than transaction time. 2 Conformance 2.1 Conformance classes and requirements This International Standard defines five conformance classes, which depend upon the nature of the test item. 2.2 Application schemas for data transfer To conform to this International Standard, an application schema for data transfer shall satisfy the requirements of A.1 of the Abstract Test Suite in annex A. 2.3 Application schemas for data with operations To conform to this International Standard, an application schema that supports operations on data shall satisfy the requirements of A.2 of the Abstract Test Suite in annex A. 2.4 Feature catalogues To conform to this International Standard, a feature catalogue shall satisfy the requirements of A.3 of the Abstract Test Suite in annex A. 2.5 Metadata element specifications To conform to this International Standard, a metadata specification shall satisfy the requirements of A.4 of the Abstract Test Suite in annex A. 2.6 Metadata for data sets To conform to this International Standard, metadata for a data