Kurzer Überblick über die Geodatabase

Die Geodatabase ist eine Sammlung geographischer Datasets unterschiedlichen Typs.

In diesem Thema werden die Grundlagen der Geodatabase erläutert. Diese Konzepte bilden die Grundlage für eine effektive Verwendung von Geodatabases bei der Arbeit im GIS.

Grundlegende Datasets in der Geodatabase

Eines der Hauptkonzepte einer Geodatabase ist das Dataset. Hierbei handelt es sich um das wichtigste Verfahren zur Organisation und Verwendung von geographischen Informationen in ArcGIS. Die Geodatabase enthält drei wichtige Dataset-Typen:

• Feature-Classes
• Raster-Datasets
• Tabellen

Das Erstellen einer Sammlung dieser Dataset-Typen ist der erste Schritt beim Design und bei der Erstellung einer Geodatabase. Sie beginnen in der Regel damit, eine Reihe dieser grundlegenden Dataset-Typen zu erstellen. Anschließend fügen Sie den Geodatabases komplexere Funktionen hinzu (z. B. Topologien, Netzwerke oder Subtypes) bzw. erweitern sie, um das GIS-Verhalten festzulegen, die Datenintegrität zu wahren und mit wichtigen räumlichen Beziehungen zu arbeiten.

Speichern der Geodatabase in Tabellen und Dateien

Das Geodatabase-Speichermodell umfasst sowohl die Schema- und Regelbasis für jedes geographische Dataset als auch die einfache Speicherung der räumlichen Daten und Attribute in Tabellen. Alle drei Haupt-Datasets in der Geodatabase (Feature-Classes, Attributtabellen und Raster-Datasets) sowie andere Geodatabase-Elemente werden in Tabellen gespeichert. Die räumlichen Repräsentationen in geographischen Datasets werden entweder als Vektor-Features oder als Raster gespeichert. Diese Geometrien werden in Attributspalten zusammen mit herkömmlichen Attributfeldern gespeichert.

Feature-Classes werden als Tabellen gespeichert. Jede Zeile steht für ein Feature. In der unten stehenden Polygon-Feature-Class-Tabelle enthält die Spalte "Shape" die Polygon-Geometrie der einzelnen Features. Mit dem Wert "Polygon" wird angegeben, dass das Feld die Koordinaten und die Geometrie enthält, mit denen ein Polygon pro Zeile definiert wird.

Eine wichtige Geodatabase-Strategie ist die Nutzung von Datenbankmanagementsystemen (DBMS), sodass die GIS-Datasets auf sehr hohe Größen und Benutzeranzahlen skaliert werden können (z. B. um sowohl einfache kleine Datenbanken für einzelne Benutzer als auch Instanzen mit mehreren hundert Millionen Features und mehreren tausend gleichzeitigen Benutzern unterstützen zu können). Tabellen bilden die Hauptspeichermethode für geographische Datasets. SQL ist eine leistungsstarke Methode zur Durchführung von Abfragen und Set-Verarbeitung von Zeilen in Tabellen, und die Geodatabase-Strategie wurde entwickelt, um diese Vorteile nutzen zu können.

Die Geodatabase unterstützt SQL-Zugriff auf Feature-Geometrien in den folgenden DBMS:

• Oracle (mit ArcSDE SQL Type oder Oracle Spatial SQL Type, falls Sie Oracle Spatial verwenden)
• IBM DB2
• IBM Informix
• Microsoft SQL Server
• Informix
• PostgreSQL (mit dem Geometrietyp "ST_Geometry" oder "PostGIS", wenn Sie PostGIS verwenden möchten)

Die zugrunde liegende SQL-API für ArcSDE basiert auf dem Standard ISO SQL/MM Spatial und auf der Simple Feature Specification for SQL des OpenGIS-Konsortiums (OGC) zur Erweiterung von SQL um Standards für Vektorgeometrietypen.

Geographische Datentypen zur Erweiterung von Feature-Classes, Rastern und Attributtabellen

Es stehen zahlreiche Geodatabase-Elemente zur Verfügung, mit denen Sie einfache Tabellen, Features und Raster um die Modellierung räumlicher Beziehungen und Verhaltens-, Datenintegritäts- und Datenverwaltungsfunktionen erweitern können.

Das Geodatabase-Schema umfasst die Definitionen, Integritätsregeln und das Verhalten für diese Erweiterungsfunktionen. Hierzu zählen Eigenschaften für Koordinatensysteme, Koordinatenauflösung, Feature-Classes, Topologien, Netzwerke, Raster-Kataloge, Beziehungen und Domänen. Diese Schemainformationen werden in einer Sammlung von Geodatabase-Metatabellen im DBMS beibehalten. Anhand dieser Tabellen werden die Integrität und das Verhalten der geographischen Informationen definiert.

Geodatabase-Elemente

Alle GIS-Benutzer arbeiten unabhängig vom verwendeten System mit drei grundlegenden Dataset-Typen. Sie verfügen über einen Satz Feature-Classes (vergleichbar mit einem Ordner mit Esri-Shapefiles), eine Reihe von Attributtabellen (z. B. dBASE-Dateien, Microsoft Access-Tabellen, Excel-Tabellenkalkulationen, DBMS usw.) und in der Regel auch über einen großen Satz mit Bildern und Raster-Datasets.

Die grundlegenden Inhaltstypen sind in allen Geodatabases gleich. Diese Sammlung von Datasets stellt den Ausgangspunkt für das Design einer GIS-Datenbank dar.

Benutzer können ihre Datenmodelle beliebig erweitern, sodass bestimmte wesentliche Funktionen unterstützt werden. Die Geodatabase verfügt über eine Anzahl an zusätzlichen Datenelementen und Dataset-Typen, die zur Erweiterung der grundlegenden Dataset-Sammlung dienen.

Weitere Informationen finden Sie unter Erweitern von Tabellen, Erweitern von Feature-Classes und Erweitern von Rastern.

Geodatabase-Transaktionen und -Versionierung

ArcSDE-Geodatabases unterstützen Versionierung und lange Transaktionen

Neben der Unterstützung komplexer Datentypen wie Annotationen, Topologien, Netzwerke, Terrains und Adressen-Locators, die in sehr großen, leistungsfähigen Datenbanken zum Einsatz kommen, bietet die Geodatabase auch Unterstützung für eine solide Transaktionsumgebung zur Verwaltung diverser Datenmanagement-Workflows und -Operationen.

• In vielen Situationen werden mehrere Benutzer gleichzeitig benötigt.
• Ein- und Auschecken von Aktualisierungen
• Synchronisierung mehrerer Kopien durch den Austausch nur der geänderten Aktualisierungen zwischen Replikaten, die in einer beliebigen Anzahl von DBMS-Typen (z. B. Oracle und SQL Server) vorhanden sein können und nicht verbunden werden müssen
• Möglichkeit der Erstellung, Verwaltung und Verwendung historischer Archive (z. B. Analyse und Überlagerung des Status der Flurstücksdatenbank am 1. Mai 2006)

Weitere Informationen finden Sie unter Versionierung.