ISO/TS 19150-1:2012

ISO/TS 19150-1:2012　オントロジー　第１部：枠組み

ISO /TS 19150-1:2012 Ontology — Part 1: Framework

現行

履歴

対応OGC標準：なし

対応JIS規格：なし

原文URL

https://www.iso.org/obp/ui/en/#iso:std:iso:ts:19150:-1:ed-1:v1:en

序文

20 年以上 (WWWが確立されて以来)、Webは適切な構文 (構造) を持つものの、マシンにとっては意味 (セマンティクス) を持たないデータのネットワークであった。しかしセマンティックWebによって、データのWebが導入された。セマンティックWebは、単なる文書ではなく、マシンで処理可能なデータ (埋め込まれたセマンティクスを含む) を追加することで、既存のデータのWebを拡張したものになった。これは、人々が実世界の現象及びイベントについて、独自の視点、理解、又は抽象化に基づいてクエリを実行し、正確で詳細かつ適切な回答を得ることができる、世界規模の巨大なオープン データベースと見なすことができる。このアプローチには、オントロジーに基づく推論機能が含まれる。この流れに沿って、「リンク付きデータ(linked data)」の概念が導入され、さまざまな情報源からのさまざまな種類のデータが HTTP URI を介して Web 上で接続されるようになった。その結果、セマンティック Web 及びリンク付きデータは、地理情報の分野に新しい機会をもたらし、地理情報のセマンティックな相互運用性を実現するために、新しい世代の標準を策定することになる。

オントロジーは、意図された意味を明示し、現象とその相互関係を説明する定義と公理を含む基礎語彙を備えた、論議領域中の現象の形式的な表現で構成される。オントロジーは、データの解釈及び推論を利用可能にして、意味の相互運用性に合致する概念の表現を可能にする。そして、地理情報を含むさまざまな分野のデータを統合して、特定の問題 (石油流出など) から地球規模の問題 (気候変動など) への対処に貢献できる。

この技術仕様では、オントロジーを通じて地理情報のセマンティクスに特に対処する規格を構成する高レベルの枠組みを定義する。この枠組みに基づいて提案する各部は次のとおりになる：

「ISO 19150-2地理情報 - オントロジー - 第２部: Web オントロジー言語 (OWL) でオントロジーを開発するための規則」では、UML クラス図要素と OWL-DL 間のマッピングや、OWL-DL で応用スキーマを記述するための規則など、OWL-DL でのオントロジーの開発に関する規則及び指針が定義される。

「ISO 19150-3地理情報 - オントロジー - 第３部 セマンティック演算子」では、幾何演算子と時間演算子を補完する、概念間のセマンティック近接演算子を定義する。

「ISO 19150-4地理情報 - オントロジー - 第４部: サービス オントロジーでは、サービス オントロジーの枠組みを示し、オントロジー言語で地理情報の Web サービスを記述する方法を定める。

「ISO 19150-5地理情報 - オントロジー - 第５部: ドメイン オントロジー レジストリー」では、地理情報ドメイン オントロジーの国際レジストリーとその維持管理法を定める。

「ISO 19150-6地理情報 - オントロジー - 第６部: サービス オントロジー レジストリー」では、地理情報サービス オントロジーの国際レジストリーとその維持管理法を定める。

各部は、UML で開発された ISO/TC 211整合モデルを変換及び補完する一連の OWL-DL オントロジーで構成される ISO/TC 211整合オントロジーで仕上げられる。

この技術仕様は、主に地理情報の規格開発者が使用することを目的としている。また、情報システム アナリスト、プログラム プランナー、ISO 地理情報規格の開発者にも役立つ。この仕様により、セマンティック相互運用性の基本原則と、その地理情報への一貫した適用についてのより深い理解が得られる。

備考1) OWLーDLはWeb Ontology Language - Description Logicの略語である。OWLは知識のモデル（オントロジー）を定義し、特定の論議領域における概念、属性、及びその相互関係を記述するためのツールとして使用される。OWL-DLはOWLの下位言語の一つである。

適用範囲

この技術仕様では、地理情報のセマンティックな相互運用性の枠組みを定める。この枠組みは、オントロジーを使用して ISO 地理情報標準のセマンティクスを処理するために必要なコンポーネントの高レベル モデルを定義するものである。

引用規格

次に示す規格は、その内容の一部又は全てがこの規格の要件を構成する形で、本文中で参照されている。日付が記載された文献については、引用された版のみが適用される。日付のない参照については、引用規格の最新版（修正を含む）が適用される。

ISO/TS 19103:2005, Geographic information — Conceptual schema language

ISO 19109:2005, Geographic information — Rules for application schema

ISO 19119:2005, Geographic information — Services

ISO 19135:2005, Geographic information — Procedures for item registration

用語及び定義

この規格の目的に応じるために、次の用語及び定義を適用する。

4.1

application schema

応用スキーマ

一つ以上の応用システムによって要求されるデータ(4.4)のための概念スキーマ(4.3)

[ISO 19101‑1:—2) 4.1.2を引用][翻訳はJIS X 7109:2009 4.2を引用]

4.2

conceptual model

概念モデル

論議領域の概念を定義するモデル

[ISO 19101‑1:—3) 4.1.5を引用]

4.3

conceptual schema

概念スキーマ

概念モデル（4.2）の形式的な記述

[ISO 19101‑1:—4) 4.1.6を引用][翻訳はJIS X 7109:2009 4.5を引用]

4.4

data

データ

情報（4.22）の表現であって、伝達、解釈又は処理に適するように形式化され、再度情報として解釈できるもの

[ISO/IEC 2382‑1:1993 01.01.02を引用][翻訳はJIS X 0001:1994 01.01.02を引用]

4.5

feature

地物

実世界の現象の抽象概念

[ISO 19101‑1:—5) 4.1.11を引用] [翻訳はJIS X 7109:2009 4.9を引用]

4.6

framework

枠組み、フレームワーク

複雑な情報を分類し、組織化すための論理的な構造

[ISO/TS 27790:2009 3.27を引用]

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4.7

information

情報

事実、事象、事物、過程、着想などの対象物に関する知識 (4.8）であって、概念を含み、一定の文脈中で特定の意味をもつもの

[ISO 2382‑1:1993 01.01.01を引用][翻訳はJIS X 0001:1994 01.01.01を参照]

備考1) JIS X 0001:1994 01.01.01では「知識」を「知り得たこと」と翻訳しているが、原文では"knowledge(4.8)"なので、ここでは知識とした。

4.8

knowledge

知識

推論に基づく認識 (cognizance)

注記1：ISO 5127:2001 1.1.3.14を適用した。

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4.9

metadata

メタデータ

データに関するデータ

[ISO 19115:2003 4.5を引用]

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4.10

ontology

オントロジー

意図された意味を明示して、現象とその相互関係を説明する、定義や公理を含む基礎となる語彙を伴う、論議領域中の現象の形式的な表現

[ISO 19101‑1:—6) 4.1.24を引用]

4.11

registry

レジストリー

レジスターを維持するための情報 (4.7) システム

[ISO 19135:2005 4.1.13を引用]

4.12

schema

スキーマ

モデルの形式記述

[ISO 19101‑1:—7) 4.1.32を引用]

4.13

Semantic Web

セマンティックWeb

意味を伴うデータ (4.4) のWeb

注記１：意味を関連付けることによって、人間と同様に、自動化されたツールがデータや情報を理解し、処理できるようになる。

[ISO 19101‑1:—8) 4.1.33を引用]

4.14

universe of discourse

論議領域

関心あるものすべてを含んだ、実世界又は仮想世界のビュー

[ISO 19101‑1:—9) 4.1.36を引用]

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4.15

Uniform Resource Identifier (URI)

統一資源識別子

URI

IETF RFC 2396に適合した構造をもつ、資源の統一的な識別子。

[ISO 19136:2007 4.1.65を引用]

4.16

Web service

Webサービス

Webを通じて可能になるサービス

注記1： Web サービスには通常、プログラミング及びデータの組み合わせが含まれる。また、人的リソースが含まれる場合もある。

[ISO 19101‑1:—10) 4.1.39を引用]

5   記号及び略語

この規格の目的に応じるために、次の記号及び略語を適用する。

HTTP Hypertext Transfer Protocol

LCCS Land Cover Classification System　土地被覆分類システム

LADM Land Administration Domain Model　土地管理領域モデル

ODM Ontology Definition Metamodel　オントロジー定義メタモデル

OMG Object Management Group

OWL Web Ontology Language　Webオントロジー言語

OWL-DL OWL - Description Logic

OWL-S Semantic Markup for Web Services

PDF Portable Document Format

RDF Resource Description Framework

RDF-S RDF Schema

RIF Rule Interchange Format

SPARQL Simple Protocol and RDF Query Language

UML Unified Modelling Language　統一モデリング言語

URI Uniform Resource Identifier　統一資源識別子

W3C World Wide Web Consortium

XML eXtensible Markup Language　拡張マーク付き言語

WSMO Web Service Modelling Ontology

参考文献

[1] Baader F., Calvanese D., McGuinness D.L., Nardi D., Patel-Schneider P.F., eds. The Description Logic Handbook: Theory, Implementation, and Applications. Cambridge University Press, Cambridge, Second Edition, 2007

[2] Berners-Lee T., Linked Data – Design Issues. 2007. Available at <http://www.w3.org/DesignIssues/LinkedData.html>

[3] Berners-Lee T., Hendler J., Lassila O., The Semantic Web. Sci. Am. 2001, ••• pp. 34–43

[4] Bittner T., Edwards G., Toward an Ontology for Geomatics. Geomatica. 2001, 55 pp. 475–490

[5] Brodeur J., Bédard Y., Moulin B., A Geosemantic Proximity-Based Prototype for Interoperability of Geospatial Data. Comput. Environ. Urban Syst. 2005, 29 pp. 669–698

[6] Brodeur J., Bédard Y., Edwards G., Moulin B., Revisiting the Concept of Geospatial Data Interoperability within the Scope of a Human Communication Process. Transactions in GIS. 2003, 7 pp. 243–265

[7] Cherry C., On Human Communication: a Review, a Survey, and a Criticism. The MIT Press, 1978

[8] Daconta M.C., Obrst L.J., Smith K.T., The Semantic Web: A Guide to the Future of XML, Web Services, and Knowledge Management. Wiley Publishing, Inc, 2003

[9] Eco U., Sémiotique et philosophie du langage. Presses Universitaires de France, 1988

[10] Egenhofer M.J., 2002, Toward the Semantic Geospatial Web. In Proceedings of 10th ACM international symposium on Advances in geographic information systems, pp. 1-4

[11] Egenhofer M.J., Herring J.R., In: Categorizing Binary Topological Relations Between Regions, Line and Points in Geographic Databases. The 9-Intersection: Formalism and Its Use for Natural-Language Spatial Predicates (Technical Report), vol. (Egenhofer M., Mark D.M., Herring J.R., eds.). NCGIA, 1994, pp. 1–28.

[12] Euzenat J., Shvaiko P., Ontology Matching. Springer, 2007

[13] Fonseca F., Sheth A., 2002, The Geospatial Semantic Web (White Paper), vol., UCGIS

[14] Gómez-Pérez A., Fernández-López M., Corcho O., Ontological Engineering. Springer Verlag, 2004, 403 p.

[15] Gruber T.R., Toward Principles for the Design of Ontologies Used for Knowledge Sharing. Int. J. Hum. Comput. Stud. 1995, 43 pp. 907–928

[16] Guarino N., 1998, Formal Ontology and Information Systems. In Proceedings of Formal Ontology in Information Systems (FOIS '98) (Trento, Italy), pp. 3-15

[17] ISO 19101-1:— Geographic information — Reference model — Part 1: Fundamentals

[18] ISO 19108:2002, Geographic information — Temporal schema

[19] ISO 19107:2003, Geographic information — Spatial schema

[20] ISO 19115:2003, Geographic information — Metadata

[21] ISO 19125-1:2004, Geographic information — Simple feature access — Part 1: Common architecture

[22] ISO 19110:2005, Geographic information — Methodology for feature cataloguing

[23] ISO 19141:2008, Geographic information — Schema for moving features

[24] ISO 19144-2:2012, Geographic information — Classification systems — Part 2: Land Cover Meta Language (LCML)

[25] ISO 19152:—6), Geographic information — Land Administration Domain Model (LADM)

[26] Lassila O., McGuinness D.L., The Role of Frame-Based Representation on the Semantic Web, vol., Knowledge Systems. AI Laboratory, Stanford University, 2001

[27] Kuhn W., Raubal M., Implementing Semantic Reference Systems. In Proceedings of 6th AGILE Conference on Geographic Information Science “The Science behind the Infrastructure”, 2003

[28] Kuhn W., Geospatial Semantics: Why, of What, and How? In: Journal on Data Semantics III, (Spaccapietra S., Zimányi E., eds.). Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2005, pp. 1–24.

[29] Lehmann F., Semantic Networks. Comput. Math. Appl. 1992, 23 p. 50

[30] Lieberman J., Singh R., Goad C., W3C Geospatial Ontologies W3C Incubator Group Report 23 October 2007. Available at <http://www.w3.org/2005/Incubator/geo/XGR-geo-ont/>

[31] Lutz C., Description Logics. Available at <http://dl.kr.org/>

[32] Object Management Group. Ontology Definition Metamodel, vol., formal/2009-05-01. OMG, Needham, MA, 2009

[33] Peuquet D., Smith B., Brogaard B., 1998. The Ontology of Fields. In Proceedings of Summer Assembly of the University Consortium for Geographic Information Science (Bar Harbor, Maine)

[34] Roman D. et al., Web Service Modeling Ontology. Applied Ontology, 2005, pp. 77–106.

[35] Smith B., Mark D., Ontology with Human Subjects Testing: An Empirical Investigation of Geographic Categories. Am. J. Econ. Sociol. 1999, 58 pp. 245–272

[36] Studer R., Benjamins V.R., Fensel D., Knowledge Engineering: Principles and Methods. Data Knowl. Eng. 1998, 25 pp. 161–197

[37] Sycara K., Paolucci M., Srinivasan N., 2005, Combining Services and Semantics on the Web. W3C Workshop on Frameworks for Semantics in Web Services, Innsbruck, Austria. Available at <http://www.w3.org/2005/04/FSWS/accepted-papers.html>

[38] W3C, 2004, RDF Vocabulary Description Language 1.0:Schema R.D.F., Brickley D. and Guha R.V., eds. W3C

[39] W3C, 2004, Resource Description Framework (RDF): Concepts and Abstract Syntax, Klyne G and Carroll J.J., eds., W3C

[40] W3C, 2004, XML Schema Part 1: Structures Second Edition, Thompson H.S., Beech D., Maloney M., Mendelsohn N., eds., W3C

[41] W3C, 2008, SPARQL Query Language for RDF, Prud'hommeaux E. and Seaborne A., eds., W3C

[42] W3C, 2009, OWL 2 Web Ontology Language: Structural Specification and Functional-Style Syntax, Motik B., Patel-Schneider P.F. and Parsia B., eds., W3C

[43] W3C, 2004. OWL-S: Semantic Markup for Web Services. Available at <http://www.w3.org/Submission/OWL-S/>

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(2025-02-20)