ISO 191622019Amd 12023 地理信息坐标参考系的众所周知的文本表示修改1标准立项发展报告

地理信息坐标参考系的众所周知的文本表示修改1（ISO19162:2019/Amd1:2023）标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:GeographicInformation—Well-knownTextRepresentationofCoordinateReferenceSystems—Amendment1摘要随着地理信息技术的飞速发展和广泛应用，坐标参考系（CoordinateReferenceSystem,CRS）的标准化表达已成为地理空间数据共享与互操作的关键基础设施。ISO19162标准定义了坐标参考系的众所周知的文本（Well-KnownText,WKT）表示方法，为地理信息数据的交换、存储和处理提供了统一的文本编码规则。本报告围绕国际标准ISO19162:2019/Amd1:2023《地理信息坐标参考系的众所周知的文本表示修改1》的立项背景、修订过程、技术内容及实施意义进行系统阐述。该修改单于2023年8月8日由国际标准化组织（ISO）正式发布，针对原标准在动态坐标参考系、时间相关坐标表达以及新型大地测量参数等方面的不足进行了针对性补充与完善，进一步增强了WKT表示法的适用性和前瞻性。报告详细介绍了修改单的核心技术变更、主要参与单位的技术贡献以及标准实施的行业影响，旨在为地理信息标准化领域的科研人员、技术人员和管理决策者提供全面、权威的参考依据。本报告的发布对于推动我国地理信息标准体系与国际接轨、提升地理空间数据共享效率具有重要的理论与实践指导意义。关键词：地理信息；坐标参考系；众所周知的文本表示；ISO19162；标准修订；空间数据互操作；动态坐标参考系；大地测量AbstractWiththerapiddevelopmentandwidespreadapplicationofgeographicinformationtechnology,thestandardizedrepresentationofCoordinateReferenceSystems(CRS)hasbecomeacriticalinfrastructureforgeospatialdatasharingandinteroperability.TheISO19162standarddefinestheWell-KnownText(WKT)representationmethodforcoordinatereferencesystems,providingunifiedtextualencodingrulesfortheexchange,storage,andprocessingofgeospatialdata.Thisreportsystematicallyelaboratesontheprojectbackground,revisionprocess,technicalcontent,andimplementationsignificanceoftheinternationalstandardISO19162:2019/Amd1:2023,*Geographicinformation—Well-knowntextrepresentationofcoordinatereferencesystems—Amendment1*.OfficiallypublishedbytheInternationalOrganizationforStandardization(ISO)onAugust8,2023,thisamendmentaddressesthedeficienciesoftheoriginalstandardindynamiccoordinatereferencesystems,time-dependentcoordinateexpression,andnewgeodeticparameters,furtherenhancingtheapplicabilityandforesightoftheWKTrepresentation.Thereportprovidesadetailedintroductiontothecoretechnicalchangesoftheamendment,thetechnicalcontributionsofmajorparticipatingorganizations,andtheindustryimpactofstandardimplementation,aimingtoofferacomprehensiveandauthoritativereferenceforresearchers,technicalpersonnel,andmanagementdecision-makersinthefieldofgeographicinformationstandardization.ThepublicationofthisreportholdssignificanttheoreticalandpracticalguidingvalueforaligningChina'sgeographicinformationstandardsystemwithinternationalpracticesandimprovingtheefficiencyofgeospatialdatasharing.Keywords:Geographicinformation;Coordinatereferencesystem;Well-knowntextrepresentation;ISO19162;Standardamendment;Spatialdatainteroperability;Dynamiccoordinatereferencesystem;Geodesy一、引言1.1研究背景坐标参考系是地理空间信息表达的基础框架，任何空间数据都必须依托特定的坐标参考系才能赋予其精确的地理位置含义。从全球导航卫星系统（GNSS）定位到自然资源调查监测，从智慧城市建设到自动驾驶导航，坐标参考系的统一与准确表达贯穿于地理信息产业链的各个环节。然而，由于历史原因和技术演进的差异，不同国家、不同行业、不同软件系统之间对坐标参考系的描述方式千差万别，这已成为制约地理空间数据无缝共享的最大技术障碍之一。为解决这一全球性难题，国际标准化组织地理信息技术委员会（ISO/TC211）自20世纪90年代起持续推动地理信息标准化工作，先后制定了ISO19111（坐标参考系）、ISO19115（元数据）、ISO19136（地理标记语言GML）等一系列核心标准。其中，ISO19162《地理信息坐标参考系的众所周知的文本表示》专用于定义坐标参考系的WKT文本编码规则，其前身可追溯至OpenGeospatialConsortium（OGC）发布的Well-KnownText标准规范。WKT作为一种人类可读的文本格式，以简洁、结构化、跨平台的方式描述坐标系、基准面、投影方法和坐标操作等要素，被广泛集成于PostGIS、GDAL、ESRIArcGIS等主流地理信息软件和数据库系统中。1.2标准修订的必要性ISO19162:2015（第一版）和ISO19162:2019（第二版）的发布，标志着坐标参考系WKT表达走向了国际标准化轨道。然而，随着现代大地测量技术的迅猛发展，特别是国际地球参考框架（ITRF）的持续精化、板块运动模型的日益成熟，以及全球动态大地基准（如澳大利亚GDA2020、美国StatePlaneCoordinateSystem现代化建设）的逐步推进，坐标参考系不再被视为静态、固定不变的框架，而愈加需要以动态的、与时间相关的视角加以描述。现行标准在以下方面暴露出明显不足：1.动态坐标参考系支撑不足：原标准主要面向静态坐标参考系设计，缺乏对参考框架随时间演变（如板块运动引起的测站位移）的表达机制；2.时间参数表达缺失：坐标参考系的实现往往依赖于特定历元（epoch）下的坐标值，原标准缺乏对参考历元、坐标变化速率等时间要素的系统性编码规则；3.新的大地测量参数覆盖不全：近年来，大地测量领域引入了新的地球重力场模型、高程参考系统和动态基准转换参数，原标准未能完全覆盖这些新型参数的要求。在此背景下，ISO/TC211于2019年启动了针对ISO19162:2019的修改单制定工作，经过多轮国际研讨与技术论证，最终形成了ISO19162:2019/Amd1:2023修改单。二、标准修订过程与工作概况2.1标准制定组织与工作程序ISO19162:2019/Amd1:2023由国际标准化组织地理信息技术委员会（ISO/TC211）负责制定。ISO/TC211成立于1994年，秘书处设于挪威标准化机构（SN），是国际上权威的地理信息标准化技术组织，现有参与成员国（P成员）超过35个、观察成员国（O成员）超过30个，并与国际地图制图协会（ICA）、国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）、OGC等组织保持密切协作关系。修改单的制定严格遵循ISO/IEC导则（ISO/IECDirectives,Part1）规定的标准制定程序，经历了以下阶段：-立项建议阶段（NWIP）：由相关国家成员体或联络组织提出修改需求，经ISO/TC211全会审议通过后正式立项；-工作组草案阶段（WD）：项目团队起草技术内容，形成工作组草案；-委员会草案阶段（CD）：草案提交至ISO/TC211各成员国征求意见，汇总处理意见后形成委员会草案；-国际标准草案阶段（DIS）：草案经各成员体投票表决，获得三分之二以上赞成票后形成最终国际标准草案（FDIS）；-出版阶段：FDIS通过最终投票后，由ISO中央秘书处统一排版出版。2.2主要修订内容与技术变更ISO19162:2019/Amd1:2023修改单在保持原标准总体框架和WKT语法结构不变的前提下，对以下要点进行了系统性修订和补充：（一）引入动态坐标参考系（DynamicCRS）表达机制修改单在原标准的坐标系、基准面等核心类中引入了动态基准的显式支持。具体而言，新增了动态大地基准面（DynamicGeodeticReferenceFrame）的描述要素，允许在WKT文本中表达参考框架的名称、实现版本以及参考历元（ReferenceEpoch）。这使得用户能够通过WKT文本描述诸如ITRF2014、ITRF2020等动态参考框架，并明确其坐标值所对应的观测历元。（二）补充时间相关坐标表达属性为满足四维地理信息（三维空间+时间）的表达需求，修改单新增了坐标参考系的时间有效性描述能力，包括：-坐标系参考历元（CoordinateSystemReferenceEpoch）：用于标识坐标参考系的坐标值所对应的参考时刻；-坐标变化速率（CoordinateVelocity）：支持在WKT文本中描述测站或参考点的运动速度矢量，为动态坐标转换和时变坐标计算提供基础数据。（三）扩展新的大地测量参数覆盖范围修改单对高程基准面、重力相关的参考面以及大地测量参数进行了增补，具体包括：-支持新型高程参考系统（如基于重力位的高程系统、平均海平面框架等）；-扩展地球椭球体的参数定义能力，涵盖更多新型椭球模型；-增加对大地测量偏差参数（如参考框架间转换参数）的描述支持。（四）完善语法规范与示例修改单针对新增功能补充了对应的WKT语法定义、BNF范式和实际应用示例，便于各软件厂商和用户准确理解和实施。同时，对原标准中若干存在歧义的表述进行了澄清和勘误。2.3标准属性说明ISO19162:2019/Amd1:2023修改单的标准编号为ISO19162:2019/Amd1:2023，属于对ISO19162:2019的补充修订文件。该标准现行有效，由国际标准化组织（ISO）正式发布，分类号为信息技术在自然科学中的应用，发布日期为2023年8月8日，标准文本为英文，电子版采用加密PDF格式发行。三、主要参与单位及其技术贡献3.1主要参与单位概况ISO19162:2019/Amd1:2023的制定汇集了全球多个国家和地区的地理信息标准化专家和机构。其中，美国OpenGeospatialConsortium（OGC）作为ISO/TC211的A类联络组织（LiaisonOrganization），在修改单的制定过程中发挥了至关重要的技术引领作用。OGC是一个国际性的非营利标准化组织，成立于1994年，总部位于美国弗吉尼亚州，拥有来自政府、科研机构、企业和高校的500余个成员单位。OGC致力于制定面向地理空间信息互操作性的公开标准，其制定的WKT标准最早可追溯至OGC于1999年发布的SimpleFeatures规范。作为WKT格式的原始缔造者，OGC在ISO19162修订过程中承担了核心的技术方案设计和应用验证工作。3.2主要技术贡献在修改单制定过程中，OGC主要从以下方面做出了关键技术贡献：（一）动态基准和时变坐标框架技术方案的提出OGC联合其成员单位（包括美国国家大地测量局NGS、澳大利亚地球科学局GeoscienceAustralia、欧洲石油测绘组织EPSG等）共同提出了动态坐标参考系WKT表达的总体技术框架。该方案充分吸纳了OGC先前发布的“DynamicCRS”讨论稿和实验性标准，将动态参考框架的WKT表达方式从概念设计推进到正式国际标准层面。（二）WKT语法扩展与软件兼容性验证OGC依托其成员单位中广泛的地理信息软件厂商资源（如ESRI、Hexagon、GDAL开源社区等），对新版WKT语法扩展进行了系统的兼容性测试和验证。通过在主流GIS平台和开源库中部署测试环境，OGC有效验证了新增语法要素在数据交换、坐标转换和系统集成等实际应用场景中的可行性和稳定性，为修改单技术内容的最终定稿提供了扎实的实证基础。（三）国际推广应用与标准实施指南编制OGC在修改单发布后，积极推动其在全球范围内的推广实施。组织编制了配套的技术实施指南和最佳实践文档，并举办了多场技术研讨会和培训活动，帮助各成员国和行业用户准确理解和有效实施新标准要求。同时，OGC持续跟进标准实施中的反馈意见，为后续可能的进一步修订积累了数据。除OGC外，来自加拿大、澳大利亚、德国、日本、中国等国家的标准化机构和大地测量专家也在修改单制定过程中积极参与了技术讨论、意见征集和投票评审等工作，为标准的科学性和权威性提供了有力保障。四、标准实施的意义与影响4.1对地理信息产业发展的推动作用ISO19162:2019/Amd1:2023修改单的发布和实施，是地理信息标准化领域的一项重要进展，其影响主要体现在以下方面：（一）提升全球空间数据共享与互操作能力动态坐标参考系和时间相关坐标表达能力的引入，使得不同国家、不同行业之间在交换和整合空间数据时，能够更加精确地表达坐标参考框架的时变特征，有效降低了因参考框架差异带来的数据转换误差和歧义，显著提升了全球空间数据的共享效率和互操作水平。（二）支撑现代大地测量基准的推广应用随着各国陆续建立并采用动态大地测量基准（如澳大利亚GDA2020、美国将于2025年前后全面启用的新一代国家空间参考系统），新版标准为这些动态基准的规范化表达和系统间转换提供了统一的技术语言，有力支撑了现代化测绘基准体系的落地应用。（三）促进地理信息软件生态的标准化升级修改单为地理信息软件产品提供了清晰、可操作的技术规范，推动了主流GIS平台、空间数据库和数据处理工具对动态CRS和时变坐标表达功能的标准化支持，带动了整个地理信息软件生态系统的升级迭代。4.2对科研与工程实践的指导价值对于大地测量、摄影测量、遥感、导航定位、地球动力学等领域的科研和工程技术人员而言，该修改单提供了以下重要的技术指导：1.统一了动态参考框架的文本描述范式：科研人员和工程师在描述和使用ITRF、WGS84（G1762）等动态参考框架时，可以依据统一的标准文本格式进行数据交换和成果表达；2.规范了时间相关空间数据的编码方法：为涉及四维时空数据（如地壳形变监测、极地冰盖变化、海平面上升等长期地球动力学研究）的数据管理与共享提供了标准化编码基础；3.给出了软件开发和系