Zur Beschreibung der Konzepte braucht es technologie- und anwendungsunabhängige Formalisierungssprachen. Die Formalisierung lehnt sich an die Mathematik und ist eine Methode zur exakten logischen Strukturierung von Sachverhalten. Dabei werden unterschiedliche formale Sprachen entwickelt, die u.a. in der Informatik eine essenzielle Rolle einnehmen.

In der Geomatik wird z.B. bei ISO TC211, bei OGC intensiv UML („Unified Modeling Language", vgl. z.B. [Rumbaugh et al. 1999]) verwendet, welche ein objektorientiertes Konzept verfolgt. Früher, in den 80er und 90er Jahren wurden hauptsächlich nach relationalen Methoden (Entitity-Relationship- Diagramme, vgl. z.B. [Zehnder 1989]) modelliert.

Neben den grafischen Formalisierungssprachen wie UML (Unified Modeling Language) gibt es lexikalische (textuelle) Formalisierungssprachen. In der Geomatik gehören u.a. GML, INTERLIS und EXPRESS dazu. Grafische und lexikalische Modellierungssprachen ergänzen sich gegenseitig [CEN 1997]. Auch bei Softwarelösungen werden Lösungen angeboten, die die grafische wie lexikalische Darstellung respektive Ausgabe zulassen. Weitere Formalisierungssprachen dienen der Datenstrukturierung wie HTML oder XML.

Zur Formalisierung siehe u.a. [Car, Frank 1997], [Herring 1991], [Rumbaugh u.a. 1993], [Rumbaugh et al. 1999], [CEN 1997], [URL-ISOTC211], [URL-OGC].

Die konzeptuelle Modellierung ist das Bindeglied zwischen der Realität und der Lösung, wie sie nachher in einem Informationssystem zur Verfügung steht. Die Konzepte, die der Wissenschaftler, Fachmann oder der Anwender über die Realität verwendet, werden in ein strukturiertes Modell abgebildet. Dabei werden die notwendigen Informationseinheiten über die Realität aufgearbeitet und formalisiert und die Abhängigkeiten und Bedürfnisse, die die Handhabung dieser Informationseinheiten verlangen, spezifiziert.

Durch das konzeptuelle Modell kann die Vollständigkeit des Konzeptes überprüft werden: die Darstellung der Konzepte über die Realität und der damit verbundenen Aufgaben, die schlussendlich mit den über die Realität vorgehaltenen Daten behandelt werden sollen. In einem weiteren Schritt geht es darum, die Ebenen und Fragen herauszuschälen, die für die digitale Strukturierung des Modells (Informationseinheiten, deren Strukturierung, deren Beziehungen, Abhängigkeiten und Bedingungen) und die damit zu lösenden Aufgaben notwendig und sinnvoll sind. Dabei wird das Prinzip der Formalisierung angewendet: Das konzeptuelleModell wird mit einer Formalisierungssprache systematisch ausformuliert.

Durch die saubere Formalisierung der Inhalte und Abhängigkeiten im konzeptuellen Modell wird ersichtlich, welche Maßnahmen getroffen werden müssen, um:

Das konzeptuelle Modell wird dadurch zu einem wichtigen strategischen Planungs- und Lenkungsinstrument.

Die „Unified Modeling Language (UML)" ist eine bereits etablierte grafische Formalisierungssprache, die auch in der

Geomatik ihren Einsatz findet, sowohl auf internationaler Ebene der Standardisierung (ISO TC211 IS 19103 „Conceptual Schema Language"), beim Open Geospatial Consortium sowie im universitären und nationalen Entwicklungsumfeld (Perceptory, INTERLIS). UML findet Anwendung sowohl bei der konzeptuellen Modellierung als auch bei der logischen Modellierung auf Stufe Software- Entwicklung, aber auch zur Beschreibung und Entwicklung von Formalisierungssprachen für Geoinformation (GML, INTERLIS).

UML ist eine objektorientierte Notation mit unterschiedlichen View- und Diagramm- Typen mit unterschiedlichen Zielsetzungen und Informationskonzepten. Für die konzeptuelle Modellierung sind insbesondere die „Static Views/Class Diagrams" (Klassendiagramme) und die „Use Case Views" und „Use Case Diagrams" (Anwendungskonzepte, Anwenderfälle), wie sie im Folgenden auch angewandt werden (vgl. Appendix J54):