Кіріспе

Географиялық таңбалау тілі (GML) — географиялық нысандарды бейнелеу үшін Open Geospatial Consortium (OGC) ұйымы анықтаған XML грамматикасы. GML географиялық жүйелерді модельдеу тілі болып табылады, сондай-ақ Интернеттегі географиялық операциялар үшін ашық алмасу форматы ретінде қолданылады. GML-дің маңыздылығы – географиялық ақпараттың барлық түрлерін біріктіру қабілеті, оның ішінде дәстүрлі "векторлық" немесе дискретті нысандардан бөлек, жабындыларды (GMLJP2-ге де қараңыз) және сенсорлық деректерді де қамтуы.

Кіші жиынтық құралы

Сонымен қатар, GML спецификациясы пайдаланушы анықтаған компоненттер тізімін қамтитын GML профильдерін жасауға арналған кіші құралды ұсынады. Құрал үш XSLT скриптінен тұрады. Скрипттер әзірлеушінің қолмен кеңейте алатын немесе схемалық шектеулер арқылы жақсарта алатын профильді жасайды. GML спецификациясының толық нұсқасының шектеулеріне сәйкес, профиль жасай алатын қолдану схемалары жарамды GML қолдану схемалары болуы керек. Кіші құрал басқа да көптеген себептермен профильдерді жасауға мүмкіндік береді. Нәтижедегі профиль схемасына кіретін элементтер мен атрибуттарды тізімдеп, құралды іске қосу, пайдаланушы анықтаған элементтердің және оларға тәуелді барлық элемент, атрибут және тип жарияланымдарының қамтылған жалғыз профиль схемасы файлын тудырады. Осылай жасалған кейбір профильдік схемалар IHO S 57 және JPEG 2000 форматындағы GML сияқты басқа да стандарттарды қолдайды.

Қолданба схемасы

GML арқылы қосымшаның географиялық деректерін жариялау үшін, қауымдастық немесе ұйым қызығушылық танытатын қосымша саласына (қосымша схемасы) қатысты XML схемасын жасайды. Бұл схема қауымдастықтың қызығушылық танытатын және қосымшалардың ашуға тиіс объектілер түрлерін сипаттайды. Мысалы, туризмге арналған қосымша өз қосымша схемасында ескерткіштер, қызығушылық тудыратын орындар, мұражайлар, жол шығулары және панорамалық нүктелер сияқты объектілер түрлерін анықтауы мүмкін. Бұл объектілер түрлері өз кезегінде GML стандартында анықталған негізгі объектілер түрлеріне сілтеме жасайды. Географиялық деректерді таңбалауға арналған басқа да кейбір тілдер схемалық құрылымдарды қолданады, бірақ GML жаңа схемалық тіл құрудың орнына қолданыстағы XML схемалық моделіне негізделген. Қосымша схемалары ISO 19103 (Географиялық ақпарат – Тұжырымдамалық схема тілі) стандартына сәйкес UML арқылы жобаланады, содан кейін ISO 19136 стандартының Е-қосымшасында келтірілген ережелерді орындау арқылы жасалған GML қосымшасы қолданылады.

GML және KML

KML, Google арқылы танымал болған, GML-ді толықтырады. GML – кез келген қолданба үшін географиялық мазмұнды кодтауға арналған тіл, ол қолданба нысандарының спектрін және олардың қасиеттерін сипаттау арқылы (мысалы, көпірлер, жолдар, теңіз белгілері, көлік құралдары және т.б.) жұмыс істейді, ал KML – Google Earth үшін бейімделген географиялық ақпаратты визуализациялау тілі. KML-ді GML мазмұнын көрсету үшін пайдалануға болады, ал GML мазмұны KML арқылы көрсету мақсатында «стильдендірілуі» мүмкін. KML ең алдымен 3D бейнелеу үшін қолданылады, дерек алмасу үшін емес. Осы мақсаттағы маңызды айырмашылықтың нәтижесінде, KML арқылы көрсету үшін GML мазмұнын кодтау, пайда болған KML-де құрылым мен идентификацияның маңызды және қалпына келтірілмейтін жоғалуына әкеледі. GML құрылымдарының 90%-дан астамы (мысалы, метадеректер, координаттық анықтама жүйелері, көлденең және тік жазықтықтар, шеңберлердің, эллипстердің, доғалардың геометриялық тұтастығы және т.б.) жоғалтусыз немесе стандартты емес кодтаусыз KML-ге түрлендірілмейді. Сол сияқты, KML-дің бейнелеуге арналған құралы ретінде жасалуына байланысты, KML мазмұнын GML-де кодтау аймақтар, егжей-тегжейлілік деңгейлері, көру және анимация туралы ақпарат, сондай-ақ стильдік ақпарат және көп масштабты бейнелеу сияқты KML бейнелеу құрылымдарының маңызды жоғалуына әкеледі. KML-ді GML-ден ерекшелендіретін нәрсе – белгілерді бірнеше деңгейде бейнелеу мүмкіндігі, себебі бейнелеу GML-дің қарастыру саласына кірмейді.

Ерекшеліктері

GML геометриялық нысандардан өзгеше ерекшеліктерді анықтайды. Ерекшелік – бұл физикалық объектіні, мысалы, ғимаратты, өзенді немесе адамды көрсететін қолданба объектісі. Ерекшелік геометриялық аспектілерге ие болуы да, болмауы да мүмкін. Геометриялық нысан физикалық объектінің орнына орынды немесе аймақты анықтайды, сондықтан ол ерекшеліктен ерекшеленеді. GML-де ерекшеліктің геометриялық аспектілерін немесе сипаттамаларын сипаттайтын әртүрлі геометриялық қасиеттер болуы мүмкін (мысалы, ерекшеліктің Нүктесі немесе Көлемі қасиеттері). GML сондай-ақ, ортақ геометриялық қасиетке қашықтықтан сілтеме беру арқылы ерекшеліктердің бір-бірімен геометриялық қасиетті бөлісуіне мүмкіндік береді. Қашықтықтан сілтемелер – бұл RDF-тен алынған GML-дің жалпы мүмкіндігі. GML геометриялық қасиетіндегі xlink:href атрибуты қасиеттің мәні сілтемеде көрсетілген ресурстың өзі екенін білдіреді. Мысалы, белгілі бір GML қолданба схемасындағы Ғимарат ерекшелігінің орны бастапқы GML геометриялық нысан түріндегі Нүкте арқылы берілуі мүмкін. Дегенмен, ғимарат өзінің орнын анықтайтын Нүктеден бөлек объекті болып табылады. Сонымен қатар, ерекшелік бірнеше геометриялық қасиетке (немесе мүлдем жоққа) ие болуы мүмкін, мысалы, көлем мен орын.

Алғашқы жұмыс ОКК ұсынымдық құжатына

Рон Лейк 1998 жылдың күзінде радио хабарларын тарату үшін XML кодтау бойынша жасалған бұрынғы жұмыстардан кейін GML жұмысын бастады. Лейк өзінің алғашқы идеяларын 1999 жылдың ақпан айында Атланта қаласында (Джорджия штаты) өткен OGC жиынында xGML деген атпен таныстырды. Бұл GeoDOM идеясын және XSL негізіндегі Geographic Styling Language (GSL) тұжырымын енгізді. NTT Data компаниясының өкілі Акифуми Накай да сол жиында NTT Data-да ішінара жүргізіліп жатқан G XML деп аталатын XML кодтау жұмысы туралы баяндады, ол географиялық орналасуға негізделген қызметтерге арналған еді. 1999 жылдың сәуір айында Галдос XBed командасын құрды (CubeWerx, Oracle Corporation, MapInfo Corporation, NTT Data, Mitsubishi және Compusult субподрядкерлер ретінде). Xbed географиялық кеңістік үшін XML-ді пайдалануға бағытталған. Бұл Galdos, АҚШ Халық санағы бюросы және NTT Data компанияларының қатысуымен SFXML (Simple Features XML) құруға әкелді. Галдос 1999 жылдың қыркүйегінде өткен алғашқы OGC Web Map Test Bed-те Oracle негізіндегі "GML" деректер серверінен (WFS-тің алғы құрылымы) деректерді алатын карта стилінің алғашқы механизмін көрсетті. 1999 жылдың қазан айында Galdos Systems SFXML жобалық құжатын пікір білдіруге шақыру ретінде жаңартып, тілдің атауын GML (Географиялық таңбалау тілі) деп өзгертті. Бұл құжат GML-дің негізіне айналған бірнеше маңызды идеяларды ұсынды, олардың ішінде 1) Объектінің қасиеттерінің мәнін анықтау ережесі, 2) rdf:resource арқылы алынған қашық қасиеттер және 3) статикалық схемалар жиынтығының орнына қолданба схемаларын пайдалану туралы шешім бар. Сондай-ақ, бұл тіл осы уақытқа дейін қолданылып келген DTD-ге емес, Resource Description Framework (RDF) негізінде құрылуы керек екендігі ұсынылды. RDF-ті пайдалану сияқты осы мәселелер 1999 және 2000 жылдары OGC қауымдастығында қызу талқыланды. Нәтижесінде, соңғы GML ұсынымдық құжатында үш GML профилі болды – екеуі DTD негізінде, ал біреуі RDF негізінде, ал DTD-лердің бірі статикалық схемаларға негізделген тәсілді қолданды. Бұл 2000 жылдың мамыр айында OGC-де ұсынымдық құжат ретінде бекітілді.

XML схемасына ауысу 2- нұсқасы.

Ұсыным құжаты OGC-де қабылданғанға дейін, Галдос GML-дің XML схемалық нұсқасы бойынша жұмысты бастады, rdf:resource схемасын қашықтан сілтеме жасау үшін xlink:href пайдаланумен алмастырды және күрделі құрылымдарды (мысалы, «Қақпадағы варварлар») өңдеу үшін арнайы үлгілерді жасады. XML схемасының көп бөлігін Галдостың Ричард Мартелл мырзасы жасады, ол құжат редакторы болып қызмет етті және негізінен негізгі GML моделін XML схемасына аударуға жауапты болды. Осы кезеңде Саймон Кокс (Австралияның CSIRO), Пол Дейзи (АҚШ халық санағы), Дэвид Бургграф (Галдос) және Адриан Катберт (Лазерлік сканерлеу) де маңызды үлес қосты. АҚШ Армиясының Инженерлер корпусы (әсіресе Джефф Харрисон) GML-ді дамытуды қолдады. АҚШ Армиясының Инженерлер корпусы «USL Pilot» жобасын қаржылады, ол GML спецификациясындағы байланыс және стильдеу тұжырымдамаларының тиімділігін зерттеуде өте көмектесті, маңызды жұмысты Мони (Ionic) және Ся Ли (Галдос) жасады. XML Schema спецификациясының жобасын Галдос ұсынды және ол 2000 жылдың желтоқсанында жариялауға бекітілді. 2001 жылдың ақпан айында ол Ұсынымдық құжатқа, ал сол жылдың мамыр айында қабылданған ерекшелікке айналды. Бұл нұсқа (V2.0) 1-ші нұсқадан «профильдерді» жойды және бастапқы Галдос ұсынған негізгі қағидаларды GML негізі ретінде орнатып берді.

GML және G-XML (Жапония)

Осы оқиғалар дамып жатқанда, Шиге Кавано мырзаның басшылығымен Жапондық деректер қорын дамыту орталығының қолдауымен Жапонияда G XML бойынша жұмыс параллельді түрде жүріп жатты. G XML және GML бірнеше маңызды тұрғыдан ерекшеленді. LBS қолданбаларына бағытталған G XML көптеген нақты географиялық нысандарды (мысалы, Mover, POI) пайдаланды, ал GML өте шектеулі нақты жиынтықты ұсынды және қосымша схемаларды қолдану арқылы күрделі нысандарды құрды. Осы кезде G XML әлі де DTD форматында жазылса, GML XML схемасына көшкен болатын. Бір жағынан, G XML-де GML лексикасында бұрын болмаған көптеген негізгі құрылымдарды пайдалану қажет болды, оның ішінде уақыттық аспектілер, идентификаторлар арқылы кеңістіктік сілтемелер, тарихы бар нысандар және топологиялық стильдемелер концепциясы. GML, екінші жағынан, примитивтердің (геометрия, мүмкіндік) шектеулі жиынтығын және пайдаланушы анықтаған нысан (мүмкіндік) түрлерін құру жолын ұсынды. 2001 жылдың қаңтар айында Токиода өткен, Рон Лейк (Galdos), Ричард Мартелл (Galdos), OGC қызметкерлері (Курт Бюлер, Дэвид Шелл), Шиге Кавано (DPC), Акифуми Накай (NTT Data) және доктор Шимада (Hitachi CRL) қатысқан бірқатар кездесулер DPC мен OGC арасындағы ОКМ (Меморандум) қол қойылуына әкелді. Осы ОКМ бойынша OGC G XML-ді GML-де қолдау үшін қажетті негізгі элементтерді енгізуге тырысатын болып келісті, соның арқасында G XML GML қосымша схемасы ретінде жазылуы мүмкін болды. Бұл GML-дің негізгі нысандар тізіміне көптеген жаңа типтердің енгізілуіне әкелді, олардың ішінде байқаулар, динамикалық мүмкіндіктер, уақытша нысандар, стандартты стильдер, топология және көру бұрыштары бар. Жұмыстың көп бөлігін NTT Data-мен шарт бойынша Galdos жүзеге асырды. Бұл GML 3-тің негізін қалады, бірақ осы кезеңде маңызды жаңа оқиға болды, атап айтқанда OGC және ISO/TC 211 арасындағы байланыс.

ISO-ға қарай GML 3.0 GML қолданылу аясын кеңейтеді

GML/G XML келісімінде енгізілген көптеген жаңа нысандар үшін негізгі кодтау болғанмен, және OGC процесінде Galdos енгізген кейбір нысандар үшін (әсіресе, жабындар), осы кодтаулардың көбі ISO TC/211 әзірлеген абстрактілі сипаттамаларға сәйкес келмейтіні тез анық болды. Ал бұл сипаттамалар барлық OGC сипаттамаларының негізіне айналып бара жатқан еді. Мысалы, GML геометриясы бұрынғы және толыққанды құжатталмаған геометрия моделіне (Жай Ерекшеліктер Геометриясы) негізделген, және ол TC/211 сипатталған кеңейтілген және күрделі геометрияларды қолдауға жеткіліксіз болды. Осы кезеңде GML дамуын басқару да өзгертілді, оған көптеген адамдар қатысты. Бұл уақыт аралығында Милан Трниник (Galdos) (стандартты стильдер, CRS), Рон Лейк (Galdos) (байқаулар), Ричард Мартелл (Galdos) (динамикалық ерекшеліктер) маңызды үлес қосты. 2002 жылдың 12 маусымында Рон Лейк мырза ГМЛ құрудағы еңбегі үшін OGC тарапынан Gardels сыйлығымен марапатталды. Сыйлықтағы мақтау қағазында былай делінген: «Бұл сыйлық Географиялық таңбалау тілін (GML) құрудағы сіздің үлкен жетістіктеріңізді және GML-ді әлемдік деңгейде мағыналы стандарттауды ілгерілету үшін ұлттық айырмашылықтарды татуластыруға сіздің бірегей сезімтал және тиімді жұмысыңызды мойындайды». Сонымен қатар, Саймон Кокс (CSIRO) және Клеменс Портеле (Interactive Instruments) GML-ге қосқан үлесі үшін Gardels сыйлығын алды.

Стандарттар

Ашық геокеңістік консорциумы (OGC) – халықаралық ерікті келісіммен құрылған стандарттар ұйымы, оның мүшелері Географиялық белгілеу тілі стандартын (Geography Markup Language) ұстап тұрады. OGC, OGC және ISO стандарттарының арасындағы үйлесімділікті сақтау үшін ISO TC 211 стандарттар ұйымымен координация жасайды. GML 2007 жылы Халықаралық стандарт (ISO 19136:2007) ретінде қабылданды. GML сондай-ақ АҚШ Ұлттық ақпарат алмасу моделінің (NIEM) 2.1 нұсқасына да қосылуы мүмкін.