地理信息 影像与格网数据的内容模型及编码规则 第2部分：实现模式 征求意见稿

1地理信息影像与格网数据的内容模型及编码规则第2部分：实现模式本标准基于ISO/TS19163-1中定义的地理影像与格网专题数据的内容模型，规定了该内容模型的一种实现模式。本标准定义了适用于绑定内容模型和特定编码格式的结构。它还提供了一个实现模式，用于绑定ISO19123-2中定义的具体的、可实现的、一致性可测试的覆盖数据结构。2规范性引用文件以下文件在正文中的引用方式，其部分或全部内容构成本文件的要求。凡是注日期的引用文件，仅引用的版本适用。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括任何修改）适用。3术语和定义在本标准中，以下术语和定义适用。ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库：-ISO在线浏览平台：https://www.ISO.org/obp-IEC电子百科：可访问http://www.E/3.1绑定binding内容模型（数据和元数据）信息与承载这些信息数据格式之间的映射规范。[来源:ISO/TS19163-1:2016，4.2]3.2转换规则conversionrule将输入数据结构实例转换成输出数据结构实例的规则。3.3文档document良好定义的XML结构。3.42编码规则encodingrule为特定数据结构定义编码转换规则的可标识集合。示例：XML，ISO10303-21，ISO/IEC8211。注：编码规则既指定转换的数据类型，也指定结果数据结构中使用的语法、结构和代码。[来源：ISO19118:2011，4.14]3.5格网grid由两组或多组曲线集组成的网络，每个曲线集的曲线按某种算法与其他曲线集的曲线相交。[来源：ISO19123:2005，4.1.23]3.6格网数据griddeddata其属性值与格网坐标系中的位置相关的数据。注：格网数据是覆盖数据的子类，它以空间格网的形式表示地理要素的属性。[来源：ISO19115-2:2019，3.16]3.7利用电子和光学技术对现象的图像化表达形式。注：在不同语境下影像的含义不同。它常用于描述格网集、点集或其他形式的可以图示化表达的覆盖数据。[来源：ISO19101-2:2018，3.14]3.8命名空间namespace通过URI参考标识的名称集合，作为元素命和属性名作用在XML文档中。3.9模式文档schemadocument包含定义在声明中模式组件的XML文档。注：W3CXML模式为模式信息提供了XML交换格式。单个模式文档提供了与单个XML命名空间（3.8）相关联的组件的描述，但是多个文档可以描述同一模式中的组件，即同一目标命名空间。4符号和缩略语4.1缩略语下列缩略语适用于本文件。CIS覆盖实现模式（CoverageImplementationSchema）CRS坐标参考系（CoordinateReferenceSystem）GML地理标记语言（GeographyMarkupLanguage）3GMLCov覆盖GML实现模式（GMLApplicationSchemaforCoverages）SWE传感网实现（SensorWebEnablement）UML统一建模语言（UnifiedModelingLanguage）URI唯一资源标识符（UniqueResourceIdentifier）XML可扩展标记语言（eXtensibleMarkupLanguage）XSD可扩展标记语言模式定义（XMLSchemaDefinition）5一致性测试本标准定义了两类一致性：模式实现和绑定规则。任何声称符合这些类别之一的数据产品应通过附录A中相应抽象测试套件描述的所有要求。本标准中定义的需求和一致性测试URI与/iso19163/-2/1相关。6XML模式需求类6.1介绍本标准的规范性部分使用W3CXML模式语言，用以统一描述XML数据实例的语法。XML模式是一种丰富的语言，具有许多功能和细节。不熟悉XML模式的读者能够以一般的方式遵循描述，但本文档不作为XML模式的介绍。为充分理解本标准，读者有必要对XML模式有基础的理解。在ISO/TS19163-1标准中，其XML模式实现遵循ISO19118和ISO/TS119139-1中的通用定义，用以将UML模型转换为XML模式。ISO19118规定了将数据从输入数据结构转换为输出数据结构的转换规则。ISO/TS19139-1提供了如何将UML类、属性、关联、聚合和组合转换为XML元素的详细信息。6.2XML命名空间表1规定了UML图和XML代码片段应遵循的命名空间约定。本标准中使用的命名空间前缀不是规范性的，只是为了方便而选择。它们可能出现在示例中而没有正式声明，也没有语义意义。前缀对应的命名空间是规范性要求。本标准中定义或声明的所有组件都使用相同的目标命名空间/xsd/gmi。表-1命名空间映射转换前缀命名空间URI描述gmi/2005/gmi影像和格网数据地理元数据gmd/2005/gmd地理元数据可扩展标记语言gco/2005/gco地理通用可扩展标记语言gmx/2005/gmx地理元数据XML模式gss/2005/gss地理空间模式可扩展标记语言/2005/gsr地理空间参考可扩展标记语言gts/2005/gts地理时间模式可扩展标记语言gml/gml/3.2地理标记语言3.2.1/swe/2.0SWE通用2.0gmlcov/gmlcov/1.0地理标记语言覆盖数据1.0gmlcovrgrid/gmlcov/gmlcovrgrid/1.0/可参考格网覆盖数据扩展1.0cis/cis/1.0覆盖数据实现模式1.04注1：CIS1.0是基于OGCGMLCOV1.0的相关工作基础，二者等同。注2：ReferenceableGridCoverageExtension通过GMLCOV1.0扩展的GMLCOVRGRID，提供了一组可引用格网元素，可用作可参考格网覆盖数据描述的子元素。6.3UML和XML模式映射该XML模式文件应实现ISO/TS19163-1中定义的UML概念模式。其UML概念模式和XML之间的映射如表2所示。表-2UML和XML模式映射XML模式UML概念模式ImageandGriddedData.xsdIE_ImageryAndGriddedDataIE_GeorectifiedIE_GeoreferenceableThematicGriddedData.xsdIE_ThematicGriddedDataIE_CategoricalGriddedDataIE_NumericalGriddedDataImagery.xsdIE_ImageryIE_SyntheticImageIE_FusedImageIE_SimulatedImageIE_OpticalImageIE_MicrowaveDataIE_ActiveMWDataIE_SARDataIE_PassiveMWDataIE_RadiometerData6.4编码规则6.4.1影像和格网数据要求1/req/gmi/ImageandGriddedData：ImageandGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_ImageryAndGriddedData的一个实例，包括IE_Georectified和IE_Georeferenceable中的一种。IE_ImageryAndGriddedData是ISO/TS19163-1中定义的顶层类，也是ISO/TS19123中定义CV_Coverage的一个子类型。注：如果符合ISO/TS19163-1的规定，可以在同一机制中将多个子类型的ImageryandGriddedData添加到xsd文件中。要求2/req/gmi/Georectified：一个Georectified应是ISO/TS19163-1中定义IE_Georectified的一个实例。IE_Georectified指定地理位置的来源和用于几何校正的模型。属性checkPoints指定用作几何校正图像中检查点的地面控制点的格式和来源。关于检查点和其他属性的更多空间属性继承自ISO19115-1中定义的MD_Georectified。5要求3/req/gmi/Georeferenceable：一个Georeferenceable应是ISO/TS19163-1中定义IE_Georeferenceable的一个实例，且与SD_SensorModel关联。依赖：SD_SensorModel类定义在ISO/TS19130-3中。地理参考数据的地理位置信息定义了几何校正模型。关于地理参考数据的更多空间属性继承自ISO19115-1中定义的MD_georeferenceable。6.4.2专题格网数据要求4/req/gmi/ThematicGriddedData：一个ThematicGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_ThematicGriddedData的一个实例，也是IE_ImageryAndGriddedData的一个子类型。IE_ThematicGriddedData包含专题格网数据的共同特征。专题格网数据有两个子类型，分类格网数据和数值格网数据，分别由IE_CategoricalGriddedData类和IE_NumericalGrindedData类指定。要求5/req/gmi/CategoricalGriddedData：一个CategoricalGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_CategoricalGriddedData的一个实例，也是IE_ThematicGriddedData的一个子类型。IE_CategoricalGriddedData指定分类数据层的类别数、生成分类数据的分类描述以及记录每个值的位数。要求6/req/gmi/NumericalGriddedData：一个NumericalGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_NumericalGriddedData的一个实例，也是IE_ThematicGriddedData的一个子类型。IE_NumericalGriddedData使用属性valueDescription指定数值格网数据的含义，并继承有关最大值和最小值、单位、bitsPerValue等信息。6.4.3影像数据要求7/req/gmi/Imagery：一个Imagery应是ISO/TS19163-1中定义IE_Imagery的一个实例，也是IE_ImageryAndGriddedData的一个子类型。影像是一种覆盖数据，其属性值是由影像传感器测量的物理参数（如辐射）的数字表示。IE_Imagry定义了以下所需信息：采集时间、影像参数、波段数、平台、传感器、处理动作、传感器校准和验证。注：关于所支持的影像数据格式在ISO/TS19163-1:2016的第7.2章节中已定义。要求8/req/gmi/SyntheticImage：一个SyntheticImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_SyntheticImage的一个实例，也是IE_Imagery的一个子类型。IE_SyntheticImage定义合成影像的用途，它包括两个子类IE_FusedImage和IE_SimulatedImage。要求9/req/gmi/FusedImage：一个FusedImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_FusedImage的一个实例，也是IE_SyntheticImage的一个子类型。影像融合技术允许整合来自不同来源的图像。融合影像可以具有互补的多源特征。IE_FusedImage描述生成融合影像所用的原始影像的数量及其处理过程。要求10/req/gmi/SimulatedImage：一个SimulatedImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_SimulatedImage的一个实例，也是IE_SyntheticImage的一个子类型。模拟影像用于传感器系统特征的评估以及验证运行环境中回溯算法是否优于系统，并在系统投入运行环境之前验证检索算法。IE_SimulatedImage类描述了模拟图像及其数据志的方法。6要求11/req/gmi/OpticalImage：一个OpticalImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_OpticalImage的一个实例，也是IE_Imagery的一个子类型。通过检测目标物体反射或发射的辐射，从可见光和红外传感器获取光学图像[ISO19101-2]。IE_OpticalImage类包含特定光学传感器获取图像的信息。要求12/req/gmi/MicrowaveData：一个MicrowaveData应是ISO/TS19163-1中定义IE_MicrowaveData的一个实例，也是IE_Imagery的一个子类型。微波数据分为对应于有源和无源微波传感器的有源和无源数据。有源和无源微波数据不止一种，但根据ISO/TS19163-1的定义，它只规定了SAR（IE_SARData）和微波辐射计（IE_RadiometerData）的数据内容。类IE_MicrowaveData有两个子类，即IE_ActiveMWData和IE_PassiveMWDData。要求13/req/gmi/ActiveMWData：一个ActiveMWData应是ISO/TS19163-1中定义IE_ActiveMWData的一个实例，也是IE_MicrowaveData的一个子类型。要求14/req/gmi/PassiveMWData：一个PassiveMWData应是ISO/TS19163-1中定义IE_PassiveMWData的一个实例，也是IE_MicrowaveData的一个子类型。要求15/req/gmi/SARData：一个SARData应是ISO/TS19163-1中定义IE_SARData的一个实例，也是IE_PassiveMWData的一个子类型。IE_SARData类包括系统波长、入射角、SAR成像模式和传感器的基本信息。要求16/req/gmi/RadiometerData：一个RadiometerData应是ISO/TS19163-1中定义IE_RadiometerData的一个实例，也是IE_ActiveMWData的一个子类型。IE_RadiometerData类指定了从微波成像辐射计获取数据的属性6.5绑定规则要求17/req/gmi/coverageType：ImageryAndGriddedData覆盖数据实例的类型应为gmlcov:GridCoverage、gmlcov:RectivedGridCover或gmlcovgrid:ReferenceableGridCovery，或其相应的子类型。注1：规则格网覆盖数据（RectifiedGridCoverag）是基于规则格网的离散点覆盖。它类似于栅格覆盖数据，只是栅格的点是几何参照的。注2：ReferenceableGridCoverage类型可以用于描述离散数据和连续覆盖数据。要求18/req/gmi/multipart：在多部分消息中编码的ImageryAndGriddedData覆盖实例中，覆盖表示应符合GMLCOV规定。依赖：/gmlcov/1.0一个覆盖数据的MIME类型可定义为multipart/related消息文档，其第一部分是不含数据值域GML编码，第二部分包含标准编码格式的覆盖数据值域内容。6.6模型一致性影像和格网数据都包含与GMLCOV元素相对应的位置、类别或波段信息。因此，它们之间必须保持一致。本节列出了相关要求。7要求19/req/gmi/GeorectifiedCoherence：ThematicGriddedData被IE_Georectified用于指定地理位置来源和几何校正的模型，应采用gmlcov:RectifiedGridCoverage类来实现。要求20/req/gmi/GeoreferenceableCoherence：使用IE_Georerencable指定地理位置源的ThematicGriddedData和用于几何校正的模型应实现gmlcovrgrid:ReferenceableGridCoverage。注：OGC16-083r3是作为GMLCOV的扩展而开发的，以利用ReferenceableGridCoverage。ReferenceableGridCoverage扩展指定了支持GMLCOV:：ReferencebleGridCover的实例化可引用格网元素，其名称空间为gmlcovrgid。要求21/req/gmi/CRSCoherence：Georectified或Georeferenceable使用的CRS应与GMLCOV编码覆盖实例gml:boundedBy元素所包含的gml:Envelope元素的srsName属性相同。要求22/req/gmi/locationCoherence：用于对ImageryAndGriddedData覆盖实例进行地理定位的位置信息应符合GMLCOV域描述的gml:boundedBy。要求23/req/gmi/rangeCoherence：具有多个类别或波段的ImageryAndGriddedData覆盖数据的组成应与覆盖数据的rangeType相同，顺序与gml:rangeType元素的文档顺序相同。8（规范性附录）抽象测试类A.1介绍本附件规定了一个抽象测试套件，任何声称符合本文件的实现都应完整通过该测试套件。相应的XML文档应格式良好，并且符合ISO/TS19163-1的XML模式实现的类型和定义。A.2影像和格网数据a)测试标识：/req/gmi/ImageandGriddedDatab)测试目的：要求1/req/gmi/ImageandGriddedData:ImageandGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_ImageryAndGriddedData的一个实例，包括IE_Georectified和IE_Georeferenceable。<IE_ImageryAndGriddedData>，如果实例文档通过IE_ImageyAndGridsdedData的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.3地理校正数据a)测试标识：/req/gmi/ImageandGriddedDatab)测试目的：要求2/req/gmi/Georectified：一个Georectified应是ISO/TS19163-1中定义IE_Georectified的一个实例。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证该文档是否具有元素<IE_Georectived>，如果实例文档通过IE_ImageryAndGriddedData的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.4地理参考数据a)测试标识：/req/gmi/Georeferenceableb)测试目的：要求3/req/gmi/Georeferenceable：一个Georeferenceable应是ISO/TS19163-1中定义IE_Georeferenceable的一个实例，且与SD_SensorModel关联。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证该文档是否具有元素<IE_Georeferenceable>，如果实例文档通过IE_ImageryAndGriddedData的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.5专题格网数据a)测试标识：/req/gmi/ThematicGriddedData9b)测试目的：要求4/req/gmi/ThematicGriddedData：一个ThematicGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_ThematicGriddedData的一个实例，也是IE_ImageryAndGriddedData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_ThematicGriddedData>，如果实例文档通过IE_TheaticGridedData的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.6分类格网数据a)测试标识：/req/gmi/CategoricalGriddedDatab)测试目的：要求5/req/gmi/CategoricalGriddedData：一个CategoricalGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_CategoricalGriddedData的一个实例，也是IE_ThematicGriddedData的一个子类型。<IE_CategoricalGriddedData>，如果实例文档通过IE_ThematicGriddedData的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.7数值格网数据a)测试标识：/req/gmi/NumericalGriddedDatab)测试目的：要求6/req/gmi/NumericalGriddedData：一个NumericalGriddedData应是ISO/TS19163-1中定义IE_NumericalGriddedData的一个实例，也是IE_ThematicGriddedData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_NumericalGriddedData>，如果实例文档通过IE_ThematicGriddedData的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.8影像数据a)测试标识：/req/gmi/Imageryb)测试目的：要求7/req/gmi/Imagery：一个Imagery应是ISO/TS19163-1中定义IE_Imagery的一个实例，也是IE_ImageryAndGriddedData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_Imagery>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.9合成影像a)测试标识：/req/gmi/SyntheticImageb)测试目的：要求8：/req/gmi/SyntheticImage：一个SyntheticImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_SyntheticImage的一个实例，也是IE_Imagery的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_SyntheticImage>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.10融合影像a)测试标识：/req/gmi/FusedImageb)测试目的：要求9：一个FusedImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_FusedImage的一个实例，也是IE_SyntheticImage的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_FusedImage>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.11模拟影像a)测试标识：/req/gmi/SimulatedImageb)测试目的：要求10：/req/gmi/SimulatedImage：一个SimulatedImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_SimulatedImage的一个实例，也是IE_SyntheticImage的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_SimulatedImage>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.12光学影像a)测试标识：/req/gmi/OpticalImageb)测试目的：要求11/req/gmi/OpticalImage：一个OpticalImage应是ISO/TS19163-1中定义IE_OpticalImage的一个实例，也是IE_Imagery的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_OpticalImage>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.13微波数据a)测试标识：/req/gmi/MicrowaveDatab)测试目的：要求12/req/gmi/MicrowaveData：一个MicrowaveData应是ISO/TS19163-1中定义IE_MicrowaveData的一个实例，也是IE_Imagery的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_MicrowaveData>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.14主动微波数据a)测试标识：/req/gmi/ActiveMWDatab)测试目的：要求13/req/gmi/ActiveMWData：一个ActiveMWData应是ISO/TS19163-1中定义IE_ActiveMWData的一个实例，也是IE_MicrowaveData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_ActiveMWData>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.15被动微波数据a)测试标识：/req/gmi/PassiveMWDatab)测试目的：要求14/req/gmi/PassiveMWData：一个PassiveMWData应是ISO/TS19163-1中定义IE_PassiveMWData的一个实例，也是IE_MicrowaveData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_PassiveMWData>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.16SAR数据a)测试标识：/req/gmi/SARDatab)测试目的：要求15/req/gmi/SARData：一个SARData应是ISO/TS19163-1中定义IE_SARData的一个实例，也是IE_PassiveMWData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_SARData>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.17辐射计数据a)测试标识：/req/gmi/RadiometerDatab)测试目的：要求16/req/gmi/RadiometerData：一个RadiometerData应是ISO/TS19163-1中定义IE_RadiometerData的一个实例，也是IE_ActiveMWData的一个子类型。c)测试方法：检查正在测试的实例文档，并验证文档是否具有元素<IE_RadiometerData>，如果实例文档通过IE_Imagery的模式验证，则测试通过。如果所有检查都通过，则测试通过。A.18覆盖类型的正确结构a)测试标识：/req/gmi/coverageTypeb)测试目的：要求17/req/gmi/coverageType:ImageryAndGriddedData覆盖实例的类型应为gmlcov:GridCoverage、gmlcov:RectivedGridCover或gmlcovgrid:ReferenceableGridCovery，或其子类型。c)测试方法：检查被测试的ImageryAndGriddedData覆盖数据实例，并验证文档的类型为gmlcov:GridCoverage、gmlcov:RectivedGridCover或gmlcovrgrid:ReferenceableGridCovery或其子类型。如果所有检查都通过，则测试通过。A.19多部分消息中编码的正确结构a)测试标识：/req/gmi/multipartb)测试目的：要求18/req/gmi/multipart：在多部分消息中编码的ImageryAndGriddedData覆盖实例中，覆盖表示应符合GMLCOV规定。c)测试方法：如果ImageryAndGriddedData覆盖实例编码在多部分消息中，验证第一部分是否包含符合GMLCOV的覆盖表示。如果所有检查都通过，则测试通过。A.20地理校正一致性的正确测试a)测试标识：/req/gmi/GeorectifiedCoherenceb)测试目的：要求19/req/gmi/GeorectifiedCoherence：ThematicGriddedData被IE_Georectified用于指定地理