ISO 19101-2:2018

ISO 19101-2:2018　地理情報−参照モデル　第２部：画像

ISO 19101-2:2018 Geographic information/Geomatics

Reference model Part2: Imagery

現行

履歴

ISO/TS 19101-2:2008（廃止）

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:19101:-2:ed-1:v1:en

序文

この標準ではオープンな供給手段としてよく使われる地理画像の処理のための参照モデルを定める。

量という意味では、画像は地理情報の主要な形式である。

— （世界で）貯蔵されている地理画像の量は（近々）エクサバイト（2の60乗バイト）のオーダに増加するであろう。

— 国家の画像アーカイブのサイズは数ペタバイト（2の50乗バイト）あり、1日あたり1テラバイト（2の40乗バイト)ずつ、増加している。

— 個別のアプリケーション・データセンタはそれぞれ、数百テラバイトの画像をアーカイブ化している。

— 数万のデータ集合がオンライン検索できるようにカタログ化されている。

大量の地理画像が人間によって直接見られることはない。人間の注視能力は小さく、ペタバイト規模のデータを見るには不十分である。したがって、たとえば、特徴の自動検出や地理的概念に基づいたデータマイニングといった、セマンティック処理が必要になる。

情報技術によって、地理画像の処理を通じた地理情報製品の共用が可能になる。地理画像を交換するためには、多くの標準が必要とされる。

画像をオンラインで移動させる場合の技術的、法的、管理上の課題には、次のようなものがある。

— 検索可能性の技術的問題 – ジオコーディング、地理的アクセス標準、

— 知的財産権の維持、

— 高解像度画像における、個人のプライバシー権の維持

— 互換性についての技術的問題に対応する標準の有無

これまで、リモートセンシングデータの主な供給者は政府であったが、この状況は、リモートセンシングによるデータ収集の商業化によって変わりつつある。地理画像は、政策立案者にとって、意思決定を支援するための重要な情報である。

究極の課題は、さまざまな情報源から収集した地理画像を、人類の重要な決定のために広範に検索できる、統合化された地球のデジタル表現にすることである。

現在、画像データを記述する多数の標準が存在する。複数の組織や情報技術 (IT) における画像の処理は、共通の抽象アーキテクチャの欠如によって阻害されているが、共通のフレームワークを確立すれば、フレームワークレベルでの絞り込みが促進される。従って、将来的には、この標準で定義されたアーキテクチャを運用するために、データ形式とサービスの相互運用性に関して複数の実装標準が必要になるであろう。

この標準の目的は、異種のITリソース及び複数の組織ドメインの環境下において、分散地理画像データ処理の利点を実現できる標準を調整して開発できるようにすることである。その根底にある仮定は、計画なしに行われた調整されていない標準化活動は、必要なフレームワークの下で統合することはできない、ということである。

この標準は、オープン分散方式で頻繁に行われる地理画像の処理のための参照モデルを定める。この標準では、情報システムを定義するための基礎として、オープン分散処理の参照モデル (RM-ODP) が使われる。RM-ODPの簡単な説明は、付録Bで参照できる。この標準では、地理情報を定義するための基礎として、ISO 19100シリーズの標準が位置付けられる。

RM-ODPでは、視点という用語は、たとえば、次のように使われる。

— 典型的な利用者とそのビジネス活動を実行するための方針は、事業視点（enterprise viewpoint）で扱われる。

— データ構造や、結果として得られる製品への段階的な価値の付加は情報視点（information viewpoint）のスキーマに含まれる。

— 個別のサービスとその連鎖は、計算処理的視点（computational viewpoint）で扱われる。

— 情報のコンポーネントと計算処理視点を、分散した物理的な場所に展開するアプローチは、エンジニアリング視点（engineering viewpoint）で扱われる

適用範囲

この標準では、地理画像処理分野における標準化のための参照モデルを定義する。この参照モデルは、行われている標準化活動の範囲とそれが行われる背景を特定する。参照モデルには、画像に重点を置いたグリッドデータが含まれる。この標準は情報技術および情報技術標準を背景にして構成されているが、アプリケーション開発手法や技術実装アプローチからは独立している。

引用標準

次に示す標準は、その内容の一部またはすべてがこの標準の要件を構成する形で、本文中で引用されている。日付が記載された引用標準については、引用された版のみが適用される。日付のない引用については、引用標準の最新版（修正を含む）が適用される。

ISO 19115-1:2014, Geographic information — Metadata — Part 1: Fundamentals

ISO 19115-2:2009, Geographic information — Metadata — Part 2: Extensions for imagery and gridded data

ISO 19119:2016, Geographic information — Services

ISO 19123:2005, Geographic information — Schema for coverage geometry and functions

ISO 19130-1, Geographic information — Imagery sensor models for geopositioning

用語及び定義

この標準では、次に示す用語と定義が適用される。ISOとIECは、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持・公開している。

— IEC Electropedia: http://www.electropedia.org/

— ISO オンライン閲覧プラットフォーム: http://www.iso.org/obp

備考1）中核的な一覧については、TC211規格のオンライン閲覧プラットフォームであるGeoLexica<https://www.geolexica.org/>もある。

3.1

band

波長帯、バンド

感知装置によって単一の応答を生成する、電磁波放射の波長範囲

3.2

calibration

校正、キャリブレーション

既知の、制御された信号入力に対するシステムの応答を、定量的に決定づける処理

[CEOS WGCV]

備考1）測定器から、決められた正確度で測定値を得るために、標準器などを用いて、その機器のバイアス（偏り）を計測したり、正しい値になるように調整したりすることを指す。

備考2）校正は較正とも表記されるが、「較」は常用漢字の音訓表にないので「JIS Z 

8301:2011 規格票の様式及び作成方法」に従い校正と表記する。

備考3）CEOS WGCVはCommittee on Earth Observation Satellites/Working Group on Calibration & Validationの略称である。このグループのホームページ(*)をみると"Calibration is the process of quantitatively defining a system’s response to known and controlled signal inputs." という定義が見られる。

(*)https://ceos.org/ourwork/workinggroups/wgcv/

3.3

computational viewpoint

計算処理視点

システムを、インタフェースにおいて対話するオブジェクトに機能分解することによって分散を可能にする、ODPシステムとその環境に関する視点（3.34）

[ISO/IEC 10746‑3:2009, 4.1.1.3]

3.4

coverage

被覆

空間定義域、時間定義域又は時空間定義域内の各々の直接位置に対して、決められた値域からの値を返す関数として機能する地物

[ISO 19123:2005 4.1.7の定義を引用][翻訳はJIS X 7123:2012 4.1.7を引用]

備考1）ISO 19123:2005 4.1.7に対応する現行のISO 19123-1:2023 3,1,9では、定義は次のように変更されている。「その定義域内の任意の直接位置に対応する値域から取られる値を戻す関数」。

3.5

digital elevation model

数値標高モデル

2次元座標にアルゴリズム的に割り当てられた標高値のデータ集合

[+]

3.6

digital number

DN

デジタル数値

センサー（3.36）によって得られる測定値（3.20）を表現する整数値

3.7

engineering viewpoint

工学的視点

システム内のオブジェクト同士の分散交換を可能にするメカニズムと機能に焦点を当てた、ODPシステムとその環境の視点

[ISO/IEC 10746‑3:2009, 4.1.1.4を引用]

3.8

enterprise viewpoint

事業的視点

システムの目的、適用範囲及び方針に焦点をあてた、ODPシステムとその環境の視点

[ISO/IEC 10746‑3:2009, 4.1.1.1を引用]

3.9

feature

地物

実世界の現象の抽象概念

[ISO 19101‑1:2014 4.1.11を参照]

備考1）ISO 19101-1:2014 4.1.11には注記があるが、ここでは省略されている。

3.10

geographic feature

地物

地球に関連する場所を伴う、実世界の現象の表現

[ISO 19125‑2:2004 4.2]

[+]

3.11

geographic imagery

地理画像

地球に関連する場所を伴う画像（3.14）

3.12

geographic imagery scene

地理画像シーン

地理画像 (3.11)であり、そのデータは、指定された見やすい地点及び指定された時間に合わせて生成された自然界の測定値（3.20）またはシミュレーションされた測定値で構成される。

注記1：地理画像シーンは環境景観を表現している。それは、遠隔で感知された自然界のビュー、またはそのようなビューをシミュレートするコンピュータ生成の仮想シーン（3.35）に対応する可能性がある。

3.13

grid

グリッド

アルゴリズミックな方法によって、二つ以上の、互いに交差する曲線で構成されるネットワーク

[ISO 19123:2005, 4.1.23 を引用]

[+]

3.14

imagery

画像

電子的及び／又は光学的な技術によって生成される画像データとしての、現象の表現

注記1：この規格では、現象は、レーダ、カメラ、光度計、並びに近赤外及びマルチスペクトルのセンサーなど、一つ以上の機器によって感知または検出されることを仮定している。

備考1）「画像」という用語は "imagery" に対応させる。ISO 19100シリーズでは "image" は、"imagery" の素材となるデータでありグリッド被覆のこと、としているので「画像データ」と訳す。ISO 19115-2:2019 3.18及び3.19参照。

3.15

information viewpoint

情報視点

情報と情報処理のセマンティクスに焦点をあてた、ODPシステムとその環境の視点

[ISO/IEC 10746‑3:2009, 4.1.1.2]

3.16

interface

インタフェース

実体の振る舞いを特徴付ける、名前の付いた操作の集まり

[ISO 19119:2016, 4.1.8を引用]

[+]

3.17

interoperability

相互運用性

それぞれの機能単位に固有の特徴に関する知識を利用者がほとんど又は全く必要とせずに、各機能単位が互いに通信し、プログラムを実行し又はデータを転送する能力

[ISO/IEC 2382:2015 2121317を引用][翻訳はJIS X 0001:1994 01.01.47を引用]

備考1）定義中の機能単位とは、JIS X 0001:1994, 01.01.40によれば「ハードウェア、ソフトウェア又はその両者からなり、指定された目的を遂行できるもの」である。

3.18

knowledge base

知識ベース

特定の主題に関する知識のデータベース

注記1：このデータベースは、問題解決のために必要な事実の記録、推論及び処理手順を含む（Webster Computer）。

[+]

3.19

measurable quantity

測定可能量

量的に決定されて量的に提供される、現象、物体又は物質の属性

[VIM:1993 1.1を引用]

備考1）VIM:1993は、ISO Guide 99: 1993 - International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM)のことである。このガイドはISO/IEC Guide 99:2007として改訂されており、その原文は日本規格協会が運営する次のサイトから、ダウンロードすることができる。

https://webdesk.jsa.or.jp/books/W11M0090/?bunsyo_id=ISO/IEC%20Guide%2099:2007

3.20

measurand

測定対象量

測定対象となる特定の量

例：与えられた、20 °Cの水のサンプルの蒸気圧

注記1：測定量の仕様には、時間、温度、圧力などに関する説明が必要な場合がある。

[VIM:1993 2.6を引用]

備考1）VIM:1993については3.19measurable quantityの備考1）を参照

3.21

measurement

測定

数量の値を決定することを目的とした一連の操作（3.24）

[VIM:1993 2.1を引用]

[+]

3.22

metadata

メタデータ

資源についての情報

[ISO 19115‑1:2014 4.10を引用]

3.23

metric traceability

計量トレーサビリティー

すべてが明示された不確かさを持つ途切れない比較の連鎖を通じて関連付けられる、通常は国家標準又は国際標準として文書化された基準による、標準値又は測定 (3.20) 結果の特性。

[VIMから派生]

[+]

3.24

operation

操作

オブジェクトが変換や問い合わせを実行できるようにするための仕様

注記1：操作は名前とパラメータのリストをもつ。

[ISO 19119:2016 4.1.10を引用]

3.25

orthoimage

正射投影画像データ、オルソ画像データ

画像データ上の点の位置と地形上の点の位置のずれを、センサーの標定によって除去することによって、参照面に対して正射投影された画像データ。

注記1：ずれの量は標高情報の詳細度と（センサーの）解像度及びソフトウェアの実装法に依存する。

3.26

picture original

原画像

色空間上の座標（又はその近似値）で表される、2次元のハードコピーまたはソフトコピーの形態をとる入力画像データの表現

注記1：原画は印刷地図、地理的画像シーン（3.12）又は地理情報の図面などから得られる。

備考1）色空間上の座標とは、例えば光の３原色の色空間であれば（red, green, blue）の、それぞれ0から255までの値をとる3次元座標がこれにあたる。

3.27

picture portrayal

描画像

指定された実際または仮想の出力デバイスの表示の特徴に適しており、それらに密接に結び付いた色空間座標による、画像データの表現。

注記 1: 描画像は、ハードコピーであろうとソフトコピーであろうと、視覚的な表示を目的として作成される。

3.28

pixel

画素、ピクセル

属性値が割り当てられる、デジタル画像データの最小要素

注記1：この用語は「picture element」の短縮形として生まれた。

注記2：この用語はグリッド（3.13）セルの概念に関連する用語である。

3.29

policy

方針

特別の目的に関係する規則の集まり

[ISO/IEC 10746‑2を引用]

備考1）ISO/IEC 10746-2に対応するJIS X 5740-2は、2015年に廃止されている。

3.30

radiance

放射輝度

表面上の点から特定の方向に向かう、表面の要素の放射強度を、特定の方向に垂直な平面上のこの要素の正射影の面積で割った値。

[ISO 80000‑7:2008 7-15を引用]

3.31

radiant energy

放射エネルギー

放射線として放出、伝達又は受信したエネルギー

[ISO 80000‑7:2008 7-6を引用]

備考1）ISO 80000-7:2008とは、ISO 80000-7:2008 Quantities and units - Part 7:Lightのことである。

3.32

record

レコード

有限の，名前をもつ，相互に関連性のある項目（オブジェクト又は値）の集まり

注記1： 論理的に，レコードは <名称，項目> の対の集合となる。

[ISO 19107:2003 4.62を引用] [翻訳はJIS X 7107:2003を引用]

[+]

3.33

remote sensing

リモートセンシング

対象物と物理的な接触をせずに、その対象物に関する情報の収集及び判読（interpretation）をすること

3.34

resolution (of a sensor)

（センサーの）分解能

センサーが意味のある識別ができる、センサーの示度間の最小の差

注記1：画像（3.14）にとっては、分解能は放射分解能、スペクトル分解能、空間及び時間分解能を指す。

備考1）示度（indication）とは、計器が示す目盛りの度数のことである。

3.35

scene

シーン

空間中の指定された位置から測られた、自然界のビューを示す、分光放射輝度値のあつまり

注記1：シーンは遠隔で感知された自然界の見え方、またはその見え方をシミュレートするコンピュータ生成の仮想シーンに対応する場合がある。

[ISO 22028‑1:2016 3.35を引用]

備考1）ISO 22028-1:2016とは、ISO 22028-1:2016 Photography and graphic technology

Extended colour encodings for digital image storage, manipulation and interchange

Part 1: Architecture and requirements のことである。

3.36

sensor

センサー

測定対象の量を運ぶ現象、物体または物質によって直接影響を受ける、測定システムの部品

[ISO/IEC GUIDE 99:2007 3.8を引用][翻訳はJIS Z 8103:2019 618を引用]

3.37

sensor model

センサーモデル

センサー（3.36）の放射及び幾何の特徴の記述

3.38

service

サービス

インタフェース（3.16）を通じて、実体によって提供される機能の個別の部分

備考1）ISO 19101-1 4.1.36の備考1）に、サービスの詳細説明がある。

[+]

3.39

technology viewpoint

技術視点

使用する技術の選択に焦点をあてた、ODPシステムとその環境の視点（3.42）

[ISO/IEC 10746‑3:2009 4.1.1.5を引用]

3.40

uncertainty

不確かさ

測定対象（3.21）に合理的に帰属する値のばらつきを特徴付ける、測定結果（3.20）に関連付けられたパラメータ

注記1：パラメータは、たとえば、標準偏差 (またはその所定の倍数)、又は指定された信頼レベルを持つ区間の半幅になる場合がある。

注記2：測定の不確かさは、一般に多くの要素で構成される。これらの要素の一部は、一連の測定結果の統計的分布から評価でき、経験的な標準偏差によって特徴付けることができる。他の要素は、標準偏差によって特徴付けることもでき、経験又は他の情報に基づいて想定される確率分布から評価される。

注記3：測定の結果は測定量の値の最良の推定値であり、補正や参照標準に関連する要素などの系統的効果から生じるものを含む不確実性のすべての成分が、ばらつきに影響すると言える。

[ISO 19116:2004 4.26を引用し、これを修正して注 1 ～ 3 が追加されている。]

3.41

validation

妥当性確認

システムの出力から得られるデータ製品の品質を、独立した手段で評価する手続き

[CEOS WGCVを引用]

[+]

3.42

viewpoint (on a system)

（システムに関する）視点

システム内の特定の関心事に焦点を当てるために選択された、一連のアーキテクチャ的な概念と構造化のルールを使用して達成される抽象概念の形態

[ISO/IEC 10746‑2:2009 3.2.7を引用]

備考1）ISO/IEC 10746‑2:2009は、ISO/IEC 10746-2:2009 Information technology — Open distributed processing — Reference model: Foundations — Part 2のことである。ちなみに ISO/IEC 10746には４つの部があり、第１部は概覧、第２部は基礎、第３部はアーキテクチャ、第４部はアーキテクチャ・セマンティクスとされている。

参考文献

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[70] OpenGeospatial® Consortium, Geography Markup Language (GML) Encoding Specification, OGC document 03-105

[71] OpenGeospatial® Consortium, Image Handling Implementation, OGC document 03-019

[72] OpenGeospatial® Consortium, OGC Web Services — Service Registry, Version 0.2, OGC document 01-082, 21 December 2001

[73] OpenGeospatial® Consortium, Open Web Services (OWS) 1.2 Interoperability Initiative Image Handling Architecture, OGC document 03-016

[74] OpenGeospatial® Consortium, Open Web Services (OWS) 1.2 Interoperability Initiative Image Handling Design, OGC document 03-018r1

[75] Principles Relating to Remote Sensing of the Earth from Space, United Nations Resolution 41/65, developed by UN Committee on the Peaceful Uses of Outer Space (COPUOS), 3 December 1986

[76] Puissant A., Weber C., The use of “image” in Geographical Information Market: results of an inquiry on the needs of end-users in urban studies, Laboratoire Image et Ville, ULP Strasbourg, 3 rue de l’Argonne, F-67000 Strasbourg

[77] Quattrochi D.A., Goodchild M.F., Scale in remote sensing and GIS, Lewis Publishers, Boca Raton, 1996

[78] Samberg A., Airborne Laser Mapping Systems, Maankäyttö #3 (special international edition), 1996

[79] Samberg A., Babichenko S., Lisin A., A Production of Oil Pollution Maps in the Seawater by the 3-D Imaging Scanning FLM-AM LIDAR, ASPRS 2005 annual conference, 7-11 March 2005

[80] Samberg A., The Design of an Airborne Laser 3-D Imaging Instrument, 1997 ACSM/ASPRS Annual Convention & Exposition, 7-10 Apr 1997, Seattle, WA, USA, Vol. 2: GIS/GPS

[81] Schoeberl M., The Earth Science Vision: An Intelligent Web of Sensors, paper presented at IEEE GRSS - International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2002

[82] STANAG 4545, NATO Secondary Image Format (NSIF)

[83] STANAG 4559, NATO Standard Image Library Interface (NSILI)

[84] TIFF Revision 6.0, available from <http://partners.adobe.com/public/developer/en/tiff/TIFF6.pdf>

[85] Transforming Remote Sensing Data into Information and Applications, Steering committee on Space Applications and Commercialization, National Research Council, National Academy Press, Washington DC, 2001

[86] U.S. MIL-STD-188-198A, Joint Photographic Experts Group (JPEG) Image Compression for the National Imagery Transmission Format Standard, 15 December 1993, through Notice 3

[87] U.S. MIL-STD-188-199, Vector Quantization (VQ) Decompression for the National Imagery Transmission Format Standard, 27 June 1994, including Notice 1

[88] University of Illinois, NCSA, HDF Specification and Developer’s Guide

[89] Working Group on Calibration and Validation Report adopted at 14th Committee on Earth Observation Satellites (CEOS) Plenary, 6 November 2000

[90] World Meteorological Organization (WMO), World Meteorological Congress Resolution 40 — WMO Policy and Practice for the Exchange of Meteorological and Related Data and Products Including Guidelines on Relationships in Commercial Meteorological Activities, 26 October 1995

[91] World Meteorological Organization Global Atmosphere Watch, No. 146, Quality Assurance in Monitoring Solar Ultraviolet Radiation: the State of the Art, 2003

[92] World Summit on the Information Society, Declaration of Principles and Plan of Action, Declaration B.44, 12 December 2003

1 Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 19130-1.

(2024-08-16)

(2025-01-13) 3.9 修正