时间模式宣贯-标准内容-殷红梅.ppt

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1、中华人民共和国国家标准 GB/T 22022-2008/ISO 19108:2002,地理信息 时间模式Geographic information-Temporal schema(ISO 19108:2002,IDT),标准内容,范围 构成 结构地理信息时间概念模式时间几何时间参照系时间位置时间和地理信息组分附录,标准范围,本标准定义了描述地理信息时间特性的概念。本标准以现有的时间信息交换的信息技术标准为依据，提供用于定义时间要素属性、要素操作、要素关联和定义地理信息时间特性的元数据的基础。本标准主要考虑从现实世界抽象出来的地理信息时间特性，它强调有效时间，而不是事务处理时间。,标准构成,前

2、言引言1 范围2 一致性3 规范性引用文件4 术语、定义和缩略语5 地理信息时间概念模式附录A(规范性附录)：抽象测试套件附录B(资料性附录)：应用模式中时间的应用附录C(规范性附录)：元数据中时间参照系的描述附录D(资料性附录)：历法描述附录E(资料性附录)：本标准中的类名中英文对照表,标准结构,本标准以UML图描述标准的内容，除术语等章节外，多数章节由UML图及该图的文字描述构成。,标准用一个UML包图描述时间模式的结构。包图由时间对象和时间参照系两个包构成，时间对象依赖于时间参照系，即时间对象的位置值由有关的时间参照系指定。,地理信息概念模式,时间几何 时间维 时间对象 时间几何单形 时

3、间拓扑对象 时间参照系 时间参照系类型 日历和时钟 时间坐标系 顺序时间参照系,时间位置 基于日历和时钟的位置 基于时间参照系的位置 基于顺序时间参照系的位置 时间和地理信息组分 要素属性 要素操作 时间和要素的关联,时间几何,时间维 时间具有单一维，有几何特征和拓扑特征；时间的一个点占据一个位置，该位置基于时间坐标系确定；时间的距离可以度量，度量时间可采用顺序标度和间隔标度两种类型的标度。顺序标度仅提供关于时间相对位置的信息，间隔标度提供度量持续时间的基础。,时间几何,时间对象,TM_GeometricPrimitive(TM_几何单形):提供关于时间位置的信息TM_TopologicalP

4、rimitive(TM_拓扑单形):提供关于时间连通性的信息,时间几何,时间几何单形类,两个子类：TM_Instant（TM_时刻）TM_Period（TM_时段）,时间几何时间几何单形类,TM_ Instant（TM_时刻）,时刻是表示时间位置的0维几何单形。它相当于空间的点，是持续时间小于时间标度分辨率的时间间隔。时刻的时间位置应与一个时间参照系关联。,表示时间长度的一维几何单形，等效于空间的一条曲线。位置由起点和终点时刻的时间位置描述，长度等于这两个时间位置之间的时间距离 关联：Beginning将TM_Period连接到开始时的TM_Instant。Ending将TM_Period连接

5、到结束时的TM_Instant。,时间几何时间几何单形类,TM_Period（TM_时段）,时间几何时间几何单形类,TM_Order(TM_顺序),提供一个TM_Primitive相对于另一个TM_Primitive位置的操作，并返回TM_相对位置值,时间几何时间几何单形类,TM_RelativePosition（TM_相对位置）,提供相对位置的值。为便于直观理解和记忆，对标准中的时间相对位置设计了图示表达列,规则：a.设实心点为该时刻；b.设空心点为另一时刻；c.设由一对实心点为起点和终点的实线为该时段；d.设由一对空心点为起点和终点的虚线为另一时段 时刻与时刻相对位置,时间几何时间几何单形

6、类,时段与时刻相对位置,时间几何时间几何单形类,时刻与时段相对位置,时间几何时间几何单形类,时刻与时段相对位置,时间几何时间几何单形类,时间几何时间几何单形类,TM_Separation（TM_间隔）提供计算长度和距离的操作,返回类型TM_Duration（TM_持续时间）,a)length 返回TM_几何单形的持续时间。TM_时刻的长度为0。当TM_几何单形是TM_时段时，该操作返回由TM_时段.begin和TM_时段.end确定的时间位置之间的距离。,b）distance返回一个TM_几何单形到另一TM_几何单形的距离,时间几何时间几何单形类,TM_Duration（TM_持续时间）用于描

7、述时间维长度或距离的数据类型,有两个子类型,用年、月、日、时、分、秒等表示如：5日4小时30.7分钟表示为P5DT4H30.7M,用时间单位的倍数表示如：unite=“秒”，radix=10，factor=3，value=7,时间几何时间拓扑对象,提供对象之间在时间域连通性的信息 拓扑复形是一组相连的拓扑单形,相关的两类拓扑单形：0维的结点TM_Node 1维的边TM_Edge,时间几何时间拓扑对象,TM_Order（TM_顺序）提供一个TM_Primitive相对于另一TM_Primitive位置的操作,并返回一下TM_RelativePosition值：,Before、Meets、Begi

8、ns、BegunBy、Equals、Ends、EndedBy、MetBy、After,时间参照系,时间参照系类型包括三种公共时间参照系类型：日历与时钟、时间坐标系和顺序时间参照系,时间参照系,日历与时钟 日历和时钟均基于间隔标度。日历提供了分辨率为一日的定义时间位置的基础。时钟提供定义1日内的时间位置基础。每种日历提供依据一系列元素，如：年、月、日，构成日历日期的一系列规则。,时间参照系,时间坐标系 属性：origin：提供标度原点。Interval：时间间隔度量单位名称 操作：transformCoord：返回时间坐标系内的一个坐标值在公历和UTC中的等效DateTime transform

9、DateTime：接受公历和UTC的日期时间，并返回一个等效的坐标值,时间参照系,顺序时间坐标系 在大量的地理信息的应用中，例如：地质和考古，认为时间的相对位置比持续时间更准确。事件时间的相对位置可以充分确定，但是事件之间时间间隔的量不易准确确定。这种情况应采用顺序时间参照系。,顺序时间参照系基于顺序标度，是事件的一个顺序序列。通常具有层次结构。,时间位置,时间参照系不同，标识时间位置的方法不同。,时间位置,基于日历和时钟的位置 日历日期：标识日历中的时间位置 例：在公历中序列1999,09,03 表明1999年第9个月第3日的时间位置。按GB/T 7408格式可表示为19990903 时钟时

10、间：标识一日内时间位置例：在近代24小时时间中序列中22,15,30.5定义的是第22点第15分开始后30.5秒的时间位置。在GB/T 7408格式中可表示为221530.5。日历日期和时钟时间：识别小于一日分辨率的时间位置,时间位置,基于时间坐标系的位置 TM_Coordinate：在时间坐标系中表示时间位置儒略日期：儒略日记数系统是一个时间坐标系，约定儒略历起算点为公元前4713年1月1日格林尼治平正午。儒略日数是一个整数值，儒略日期是一个允许更高分辨率的小数值。,时间位置,基于顺序时间参照系的位置 在顺序时间参照系中，时刻的时间位置是它发生在最短的顺序时代的位置,例：表是地质年代表的一部

11、分，它是一个顺序时间参照系。在新生代中某个时刻的时间位置应用该时刻所在的世标识；而在中生代某一时刻的时间位置应用它所在的纪标识,时间和地理信息组分,时间要素属性 描述与时间位置有关的要素特性，静态时间特性有两类：a)事件:发生在某一时刻的行为 值类型为TM_时刻、TM_结点、TM_时间位置 b)状态:持续一个时段的要素或数据集的特性 值类型为TM_时段或TM_边,时间和地理信息组分,时间要素操作 描述要素一个或多个方面的值随时间函数变化的方式 例：给出一个要素类型类RoadIntersection，通过该交叉口的交通流可由UML操作描述为：TrafficFlow(tMin:Integer,tM

12、ax:Integer,time:TM_ClockTime):Integer,时间和地理信息组分,时间和要素的关联 两种方式：时间要素关联要素生存期之间的关联的描述。要素关联的时间特性 提供关联开始和结束的时刻或其持续时段的信息。,时间和地理信息组分,时间要素关联 两个子类型：,简单时间要素关联,继承,标识两个或多个要素的时间相对位置,时间和地理信息组分,要素更替：一个要素实例集由另一个要素实例集取代。即第一个要素实例集的生存期在第二个要素实例集生存期开始的时刻结束,三类要素更替：要素置换：一个要素实例由另一个相同或不同要素类型的要素实例取代。一对一的关联。要素分割：单一要素分离为两个或多个相同

13、类型的要素实例。一对多的关联。要素融合：两个或多个相同类型的要素实例融合为单一要素实例。多对一的关联。,例：林地的空旷地与邻接的牧场融合为牧场是“置换和融合”的示例,附 录,附录A(规范性附录)：抽象测试套件附录B(资料性附录)：应用模式中时间的应用附录C(规范性附录)：元数据中时间参照系的描述附录D(资料性附录)：历法描述附录E(资料性附录)：本标准中的类名中英文对照表,附录B:应用模式中时间的应用,时间要素属性,模式描述：建筑物Building被表示为UML类 属性：建筑日期：数据类型为TM_时刻 使用日期：数据类型为TM_时段,附录B:应用模式中时间的应用,模式描述：建筑物要素属性 使用

14、时期(periodOfOccupancy)表示为一个UML类，数据类型为时段，该类与Building 关联，描述建筑物的各个使用阶段。,附录B:应用模式中时间的应用,模式描述：考古遗址用某文化团体占据该遗址的一系列时段描述。这些时段的顺序是已知的，但是时间位置是未知的。,附录B:应用模式中时间的应用,时间要素关联,模式描述：道路在服务站存在之前存在,附录B:应用模式中时间的应用,时间要素关联 建筑物模式：,假定根据该模式建立的一个数据集包括4个建筑物实例 属性值：返回 TM_RelativePosition 值,附录B:应用模式中时间的应用,时间要素关联,田地更替的示例：,灌木林地,松木林地,

15、栎林,草地,附录B:应用模式中时间的应用,时间要素关联,牧场总部与其管理的出租牧场之间关联的应用模式。RangelandTract通过租约Lease关联到RanchHeadquarters。租约有一个属性leasePeriod标识该租约的有效时段。,附录 D：历法描述,儒略历 儒略历从公元前45年开始记日，平年有365天，每4年插入一个闰日，该年被作为闰年。,儒略年各月,附录 D,中国农历中国采用的传统历法，安排一年中的年、月日历日以及二十四节气等要素，供民众日常生活使用，特别用以指导农事活动,附录 D：历法描述,近代日本历,附录 D：历法描述,全球定位系统历 全球定位系统使用特殊的用于描述GPS有关数据的时间位置的日历和时钟。日期由周数确定，以开始于1980年1月6日午夜(00:00:00 UTC)的日历时代计算，日由在周中的顺序日数确定,它以周的时间而不是以日的时间规定表示秒的时钟时间。GPS一周包括604800秒。GPS时间与UTC不同于两点：GPS时间是连续标度的，而UTC是用增加闰秒与地球自转时间进行周期性调整的；相对于UTC，GPS时间是以一微秒级变化的。,