国际标准化组织地理信息技术委员会(ISO/TC 211)及其制定的标准

随着国际地理信息产业的蓬勃发展,为促进全球地理信息资源的开发、利用和共享,国际标准化组织1994年3月召开的技术局会议决定成立地理信息技术委员会(即ISO/TC 211),秘书处设在挪威。                         
  ISO/TC 211 的工作范围为数字地理信息领域标准化。其主要任务是针对直接或间接与地球上位置相关的目标或现象信息,制定一套结构化的定义、描述和管理地理信息的系列标准(系列编号为ISO 19100),这些标准说明管理地理信息的方法、工具和服务,包括数据的定义、描述、获取、处理、分析、访问、表示,并以数字/电子形式表现在不同用户、不同系统和不同地方之间转换这类数据的方法、工艺和服务。从而推动地理信息系统间的互操作,包括分布式计算环境的互操作。该项工作与相应的信息技术及有关数据标准相联系,并为使用地理数据进行各种开发提供标准框架。 
  该标准化组织对地理信息标准化的基本思路是:确定论域--建立概念模式--最终达到可操作。ISO/TC211标准化的基本方法是:用现成的数字信息技术标准与地理方面的应用进行集成,建立地理信息参考模型和结构化参考模型,对地理数据集和地理信息服务从底层内容上实现标准化。此外,利用标准化这一手段来满足具体标准化实现的需求。ISO/TC211的标准化活动主要围绕两个中心点展开:一个是地理数据集的标准化,另一个是地理信息服务的标准化。为此,ISO/TC211已确立了43项国际标准制订项目,这些标准将规定用于地理信息管理的方法、工具及服务,包括:数据的定义、描述、获取、分析、访问、提供,以及在不同的用户、系统和地点间的数字/电子形式数据的传送。 

1、ISO/TC211的工作和历史  
       NATO(North Atlantic Treaty Organization 北大西洋公约组织)的地理信息科学工作组DGIWG和美国、加拿大国家标准的成果是ISO/TC 211成立的直接驱动力。国际海道测量组织(IHO)和CEN/TC 287(地理数据文件,GDF)、北美以及加入此技术委员会的世界上其他地区比如亚洲、澳洲和南非等国家都为ISO/TC211的工作提供了经验。CEN/TC 287(地理信息)有一套确定的工作程序,为ISO/TC 211基础标准的提供了发展计划。DGIWG最初提议成立地理信息标准化组织,但由于由国家提议的程序较为容易实现,所以在1994年由加拿大国家代表提出成立ISO/TC 211的建议。 CEN的最初的工作和DGIWG的工作都比目前的ISO/TC211标准更接近于应用标准等级。随着时间的推移,ISO研制了较多的抽象标准,为了便于应用这些抽象标准,制定了专用标准和应用规范。ISO/TC 211的建立推动了全球的地理信息标准化工作。 
2、ISO 19100 标准系列的结构体系  
  ISO 19100 地理信息系列标准的重点是为数据管理和数据交换定义地理信息的基本语义和结构,为数据处理定义地理信息服务的组件及其行为。ISO/TC 211从结构化系列标准角度考虑,将应用于空间数据基础设施的地理信息标准划分为4个组成部分:存取与服务技术、数据内容、组织管理与教育培训。ISO 19100 系列标准构成彼此联系密切的结构体系,这个体系随着地理信息技术发展和标准工作进展而逐渐充实、完善。ISO 19100 系列标准由最初的20个标准,已增加到目前的40个标准。这些标准之间相互联系、相互引用,组成具有一定结构和功能的有机整体。例如,框架和参考模型组(WG1) 制定的模型、方法、语言、过程、术语等综合性、基础性标准,为制定其他各项标准提出要求。又如,由于ISO 19100 地理信息系列标准是通用的、基础性的,必须对其进行裁剪才能用于特定的应用领域,ISO 19109《地理信息应用模式规则》定义了标准的不同部分如何用于特定的应用领域的模式,运用这些通用的处理规则,可以在不同的应用领域内或相互之间交换数据和系统。处理的核心是将通用要素模型( General Feature Model)用于ISO 19100 系列标准,特别是元数据和要素编目,详细的要素编目需要根据每一个应用领域制定,元数据的内容也要针对每一个应用领域确定。使用一个应用模式可以详细说明互操作和共享数据的物理应用。 
  此外,ISO 19100 地理信息系列标准不仅以结构化方式存在,而且以结构化方式发生作用,这是同标准作用对象的系统属性相吻合的。"地理信息学科"最初是由一门实用技术"地理信息系统"技术融合其他技术发展而来的,多学科融合、交叉和综合是其典型特征。地理信息标准的作用方式也具有这样的特点。例如,元数据标准以规范的方式和规定的内容描述地理信息数据,有了这个标准可以了解数据的标识、内容、质量、状况及其他有关特征,用于数据集的描述、管理及信息。 
  从标准的应用角度看,ISO/TC 211制定的标准可以分成三种类型:指导型、组件型和规则型。指导型标准描述了把地理信息标准连接在一起的元素和过程,但该类标准不能单独实现,只有通过其他标准才能感受其影响。组件型标准描述了了特定的地理信息元素,取自于此类标准中的地理信息元素可以在一个专用标准内使用,从而达到实现。规则型标准规定了构造组件的标准化规则,此类标准不能直接达到实现,他们阐述的规则需要经过实例化创建出标准化组件来达到实现。 

 3、ISO/TC211的标准化活动的技术特点  
  其标准化思路采用先建参考模型,再研究、制定标准的思路进行。 
  尽可能采用现有的信息技术标准化手段,来开展地理信息应用于服务领域的标准化活动,使现成的数字信息技术与地理方面的应用达到有机集成。 
  强调互操作性、强调信息和计算。从地理信息数据集底层开始标准化,从而保证地理信息标准化的实现与特定的产品、软件或GIS无关。所制定标准属于理论上的基础标准,一般不涉及生产性标准,因此它很难直接用于生产。 
  地理信息标准不针对个别特定应用,不涉及具体作业标准,而是从整体上来确定。用宏观标准来构架注重于客观理论性描述,当某个特定应用需要实现标准化时,应运用专用标准来达到。