第八章GIS标准

1、1第九章 GIS标准第一节 GIS标准概论第二节 开放的地理数据互操作规范OpenGIS第三节 ISO/TC211地理信息标准21 GIS标准的定义标准的定义标准标准在牛津英语字典中解释为在牛津英语字典中解释为“某种用来测量重量、长度、质某种用来测量重量、长度、质量的尺度或某种事物的要求程度。量的尺度或某种事物的要求程度。 GIS标准标准：用于地理数据（或空间数据）的标准。：用于地理数据（或空间数据）的标准。 地理信息包含四个相互关联的内容：地理位置空间关系属性时间 GIS标准必须能充分处理地理数据以上四个方面的内标准必须能充分处理地理数据以上四个方面的内容，以确保数据转换的稳定性和质量，并且

2、要保证容，以确保数据转换的稳定性和质量，并且要保证GIS间的互操作性间的互操作性。第一节 GIS标准概论32 GIS标准化的作用标准化的作用GIS标准化是标准化是GIS技术开发、系统建立与运行的一种重要机制；技术开发、系统建立与运行的一种重要机制；是数据共享和系统集成的重要前提，是提高系统综合效益的必由之路；是GIS集成的前提。(1)可移植性可移植性（portability）：为了获得在硬件、软件和系统上的综合投资效益，系统必须是可移植的，使所开发的应用模块和数据库能够在各种计算机平面上移植； (2)互操作性互操作性（interoperability）：一个大型信息系统，往往是一个由多种计算机

3、平台组成的复杂网络系统，有了标准，可以促进用户从网络的不同节点上获取数据和实现各种应用。 (3)可伸缩性可伸缩性（scalability）(4)通用环境通用环境（common application environment）：标准提供了一个通用的系统应用环境，如提供通用的用户界面和查询方法等43 GIS标准化的内容标准化的内容狭义的标准化主要包括空间数据标准和信息技术标准两个方面，如数据、数据交换、数据库转换、图形、软件、硬件、通信等方面的标准。广义的标准化，其内容更为广泛，除以上两个方面外，还包括地理、算法、解译和行业标准等方面的内容。54 GIS标准化的方法标准化的方法GIS标准化过程包括

4、两个主要组成部分：数据交换标准化和互操作性数据交换是进行标准化的原因和直接要求互操作性是标准化过程的最终目的 64 GIS标准化的方法标准化的方法1）数据交换）数据交换当前的当前的GIS系统中，有三个在不相似系统间交换系统中，有三个在不相似系统间交换数据的通用方法：数据的通用方法：（a）专用的翻译器；）专用的翻译器；（b）用行业实际标准进行数据交换；）用行业实际标准进行数据交换；（c）用正式标准进行数据交换。）用正式标准进行数据交换。另外还有元数据标准另外还有元数据标准 。72） 互操作性互操作性标准化的根本目的是建立一个可以互操作的标准化的根本目的是建立一个可以互操作的GIS环境，互操作性是

5、互操作的软件包，用来克环境，互操作性是互操作的软件包，用来克服冗长数据变换困难、输入服冗长数据变换困难、输入/输出障碍和由不同输出障碍和由不同执行环境和不同数据引起的分布式资源访问障碍执行环境和不同数据引起的分布式资源访问障碍。GIS理想的数据共享环境是分布式的计算机平理想的数据共享环境是分布式的计算机平台（台（DCP），它使不同计算机上的应用软件可以），它使不同计算机上的应用软件可以交互式操作。交互式操作。 85 GIS标准化工作标准化工作1）早期尝试）早期尝试标准化地理数据的早期尝试重点是数据交换格标准化地理数据的早期尝试重点是数据交换格式，主要是用某种通用格式输入式，主要是用某种通用格式

6、输入/输出数据输出数据 。主。主要进行数据共享和分类。要进行数据共享和分类。2）空间数据交换标准）空间数据交换标准美国空间数据交换标准或联邦信息处理标准（美国空间数据交换标准或联邦信息处理标准（FIPS）出版物）出版物173提供了交换全程空间数据的方提供了交换全程空间数据的方法。法。 9 3） ISO/TC 211ISO/TC211，地理信息是正在出台的国际数字化地理信息标准，ISO/TC 211程序的目的是建立一套关于直接或间接与地球相对位置相关的目标或现象的信息标准，这个程序由很多国家参与并与其它本领域的相关国际组织有联络 。4）开放式）开放式GIS协会协会开放GIS协会预想地理空间数据和

7、地理处理源会完全集成到主流计算机、互操作性会广泛应用、商业地理处理软件会贯穿信息基础结构。10OpenGIS(Open Geodata Interoperation Specification, OGIS-开放的地理数据互操作规范)由美国OGC (OpenGIS协会，OpenGIS Consortium)提出。OGC是一个非赢利性组织，目的是促进采用新的技术和商业方式来提高地理信息处理的互操作性(Interoperablity)，它成立于1994年，当时已经广泛认识到了无交互性的问题以及它对行业、政府和学术界的许多负面影响。OGC的软件规范就是OpenGIS规范，它是一个通用的分布式访问地理数

8、据和地理处理数据源的软件结构规范。 第二节 开放的地理数据互操作规范OpenGIS 111 OpenGIS的定义的定义一个由开发小组开发的系统，并且这个系统的设计是公开的，并且经一个由开发小组开发的系统，并且这个系统的设计是公开的，并且经过所有人一致通过的。开放的开发过程也意味着过所有人一致通过的。开放的开发过程也意味着Open GIS。一个由公开的代码和公共资源实现的系统，一个由公开的代码和公共资源实现的系统，开放源码开放源码也意味着也意味着Open GIS。 一个以公开的标准为基础的系统，支持一个以公开的标准为基础的系统，支持公开标准公开标准的系统也意味着的系统也意味着Open GIS。

9、一个运行在多个计算平台上，支持多种编程环境的系统。一个运行在多个计算平台上，支持多种编程环境的系统。开放的系统开放的系统也意味着也意味着Open GIS. 一个设计在多个硬件环境和软件环境（操作系统，数据库，应用程序一个设计在多个硬件环境和软件环境（操作系统，数据库，应用程序服务器等）中运行的系统，服务器等）中运行的系统，开放的平台开放的平台支持也意味着支持也意味着Open GIS。 一个存放和管理公开数据格式的系统，支持一个存放和管理公开数据格式的系统，支持公开数据格式公开数据格式的系统意味的系统意味着着Open GIS。 一个具有定义良好的接口的系统，允许用户和另外的程序和这个系统一个具有

10、定义良好的接口的系统，允许用户和另外的程序和这个系统进行交互。进行交互。开放的接口和数据交换格式开放的接口和数据交换格式也意味着也意味着Open GIS。122 OpenGIS的作用的作用通过通过OpenGIS规范把商业部门、集成部门、用户、规范把商业部门、集成部门、用户、研究人员、数据提供商等连接到一起，通过必要的软研究人员、数据提供商等连接到一起，通过必要的软件工具和通信技术，为各种用户提供对地理信息的共件工具和通信技术，为各种用户提供对地理信息的共享和互操作。享和互操作。 OpenGIS的目的就是提供一套具有开放界面规范的的目的就是提供一套具有开放界面规范的通用组件，开发者根据这些规范开

11、发出交互式组件通用组件，开发者根据这些规范开发出交互式组件,这这些组件可以实现不同种类地理数据和地理处理方法间些组件可以实现不同种类地理数据和地理处理方法间的透明访问。的透明访问。 133 OpenGIS的内容的内容OpenGIS规范主要定义了以下三个模型：规范主要定义了以下三个模型：（1）开放的地理数据）开放的地理数据(Open Geodata)模型模型（2）OpenGIS服务服务（3）信息团体模型）信息团体模型14第三节 ISO/TC211地理信息标准1国际标准化组织国际标准化组织(ISO)国际标准化组织（ISO）是1974年建立的一个由大约125个国家组成的世界性国际标准实体联盟，是一个

12、非政府组织。ISO不是一个缩写词，而是从希腊词ISOS转来的，意思是“相等”，这是前缀“iso”的来源。意图是把相等的意思传达成标准。ISO的任务是促进标准的开发和相关活动的开展，目的是推动货物和服务的国际交换，发展智力、科学、技术和经济活动领域的合作。 15ISO 的技术工作很分散，由大约的技术工作很分散，由大约2700个技术委员会、附属个技术委员会、附属委员会和工作组开展工作。委员会和工作组开展工作。ISO的范围不仅限于某一特殊部门的范围不仅限于某一特殊部门；它包括所有的标准化，除了有关电的和电子工程的标准，；它包括所有的标准化，除了有关电的和电子工程的标准，这些由这些由IEC负责开发。信

13、息技术领域的工作由一个联合组织负责开发。信息技术领域的工作由一个联合组织ISO/IEC技术协会承担（技术协会承担（ISO/IEC/JTC1，Information Technology）。）。ISO标准根据以下原则开发：标准根据以下原则开发：（a） 一致性：一致性：所有观点都要考虑生产商、厂家、用户、消所有观点都要考虑生产商、厂家、用户、消费团体、测试研究室、政府、工程专家和研究组织；费团体、测试研究室、政府、工程专家和研究组织；（b） 行业广泛：行业广泛：世界范围内满足行业和用户的全球性解世界范围内满足行业和用户的全球性解决方案；决方案；（c） 自发性：自发性：国际标准化是受市场趋使的，是基

14、于市场利国际标准化是受市场趋使的，是基于市场利益的自发行动。益的自发行动。ISO的开发工作获得国际认可所即可颁布为国际标准。的开发工作获得国际认可所即可颁布为国际标准。 162 国际标准化组织地理信息技术委员会国际标准化组织地理信息技术委员会ISO/TC211地理信息地理信息/地球信息业技术委员会，即地球信息业技术委员会，即ISO/TC 211编号为编号为 15046，用于专门研究和建立一个处理与地球位置有直接或间接关系的地理用于专门研究和建立一个处理与地球位置有直接或间接关系的地理对象或现象的标准体系，包括数字地球信息的获取、处理、分析、对象或现象的标准体系，包括数字地球信息的获取、处理、分

15、析、访问表示以及转换的方法、工具和服务体系等内容。可以用于不同访问表示以及转换的方法、工具和服务体系等内容。可以用于不同级别的用户：级别的用户：a） 专业或私人专业或私人GIS产品开发者；产品开发者；b）GIS应用系统（使用应用系统（使用GIS产品）开发者，包括系统综合者与工产品）开发者，包括系统综合者与工程师、购买者、数据综合者和数据管理员；程师、购买者、数据综合者和数据管理员；c）地理数据生者和供应者；地理数据生者和供应者；d）地理数据和）地理数据和GIS用户；用户；e）具体地理信息应用软件和信息技术（具体地理信息应用软件和信息技术（IT）标准开发者）标准开发者17ISO/TC 211标准技术委员会工作组及工作小组 框架和参考模型地理空间数据模型和算法地理空间数据管理地理空间服务专用标准15046-1 参考模型15046-2 综述15046-3 概念模式语言15046-4 术语15046-5 一致性与测试16569 影像与格网数据15046-7 空间子模式15046-8