Transcript Geodatabáza

Geodatabáza
Marek Doršic, ArcGEO
([email protected])
FMFI UK, 15.11.2011
Autor : Marián Marcinčák
Moderné informačné technológie
Moderné informačné technológie
Geodatabáza
FMFI UK, Bratislava
Čo je geodatabáza?
Objektovo-relačný dátový model obsahujúci
geografické informácie
Personálna geodatabáza
Viacužívateľská geodatabáza
vs. File Based geographic data:
shapefile, coverage, grid, TIN, images, CAD files,
tables, ...
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Základné formáty
geodatabáza
coverage
shapefile
CAD features
tabuľky
TIN
rastre
vrstvy
mapové dokumenty
XML (exporty, metadáta)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geodatabázy - porovnanie
personálna
Viacužívateľská
MS Jet Engine
(Access)
single-user editing
max. veľkosť 2 GB
bez verzionovania
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Oracle (aj Spatial),
SQL Server, DB2,
Informix
multi-user editing
verzionovanie
neobmedzená veľkosť,
DBMS nástroje a
konfigurácia
C/Java API
Vektorové dáta (1)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Vektorové dáta (2)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Rastrové dáta
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Typy údajov v GDB
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Štruktúra údajov v ArcSDE GDB (1)
ArcSDE – nadstavba nad relačným DBMS firmy Esri
ukladajú sa do DBMS využitím dátových typov DBMS
ArcSDE len využíva schopnosti DMBS (nenahrádza ich)
Všetky údaje v DBMS sú uložené v tabuľkách
obsahujúcich riadky a stĺpce, navzájom poprepájaných
pomocou primárnych a cudzích kľúčov.
dopyty na tabuľky cez SQL
ArcSDE rozširuje možnosti SQL o prácu
práve s priestorovými prvkami
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Trieda prvkov (feature class)
obsahuje geometrie vektorových
geografických prvkov jedného typu (bod,
čiara, plocha)
doplnené o atribútové informácie v
tabuľke (napr. názov obce)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Trieda prvkov – uloženie v ArcSDE (1)
prvky sa ukladajú do:
business tabuľky – obsahuje atribútové informácie
rozšírené o priestorový stĺpec (cudzí kľúč k F tabuľke)
F tabuľka (feature) – ukladá geometriu prvkov
doplnenú o dodatočné informácie (dĺžka, plocha, typ,
obálka)
S tabuľka (spatial index) – ukladá priestorové indexy
(vo forme mriežky)
pre verzionované triedy naviac:
A tabuľka (add) - pridané prvky
D tabuľka (delete) – zmazané prvky
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Trieda prvkov – uloženie v ArcSDE (2)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Možnosti ukladania geometrie
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Priestorový index
urýchľuje prístup k priestorovým údajom
urýchľuje priestorové dotazy
Contains, Crosses, Intersects, Overlaps, Touches, Within...
realizácia pomocou
Grid (Oracle, DB2)
R-strom (IBM Informix, PostgreSQL)
B-strom (MS SQL) – s pomocou hierarchického
uniformného dekomponovania priestoru
Podobné k indexu v mapách a atlasoch
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
R-strom
založený na minimálnom
ohraničujúcom obdĺžniku
obdĺžniky sa môžu prekrývať
podobný B-stromu
balansovaný
každý list obsahuje medzi m a M (m≤M/2)
indexových záznamov
...
tvar závisí od poradia
vkladania/mazania objektov
rozšírenia R*-strom, R+-strom,
Hilbertov R-strom
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Grid
delí priestor do mriežky
zachovávajúcej uhly (konštantná uhlová veľkosť)
zachovávajúcej plochu
zväčša viacúrovňový (1, 2, 3)
každá úroveň má definovanú
veľkosť gridu
povinná prvá úroveň má najmenšiu
ďalšie úrovne aspoň 3x väčšie
prvok je uložený do úrovne, v ktorej neprekrýva
viac ako 4 bunky
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Určenie veľkosti gridu
veľkosť má vplyv na veľkosť tabuľky a teda výkon
nutné zvážiť počet úrovní
optimizátor prechádza každú úroveň
častokrát jedna úroveň je najlepšia
pre bodové triedy prvkov stačí jedna úroveň s
relatívne riedkou mriežkou
priestorové dotazy pracujú rýchlejšie na bodoch
veľkosť treba určovať podľa typu aplikácie
dobrý začiatok je 3x priemerná veľkosť rozsahu
jednotlivých prvkov
automatické nástroje
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Atribútové domény (1)
Pravidlá na definíciu povolených hodnôt
atribútov
Intervalová doména (range domain)
špecifikuje platný rozsah hodnôt pre číselný atribút
Kódová doména
(coded value domain)
špecifikuje sadu platných hodnôt atribútov aj s ich popisom
(ktorý je možné zobraziť miesto hodnôt/kódov)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Atribútové domény (2)
Možnosť validovať správnosť zadaných hodnôt
Možnosť kontrolovať správanie atribútov s
doménou pri spájaní alebo rozdeľovaní prvku
merge policy – default value, sum values, geometry
weighted
split policy – default value, duplicate, geometry ratio
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Topológia
model na popis vzťahov medzi prvkami
topologické pravidlá
ranks (váhy)
cluster tolerance
dirty areas
validácia – označenie výnimiek, oprava
len triedy prvkov vo feature datasete
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Topologické pravidlá
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Topológia - Cluster Tolerance
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Topológia - Ranks
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Topológia - Dirty areas
vznikajú pri:
vytváraní alebo mazaní prvku
pri modifikácii geometrie prvku
ak sa zmení subtyp prvku
keď sa porovnávajú a spájajú (reconcile) dve verzie
geodatabázy
pri zmenách vlastností topológie
fyzicky sa ukladajú
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Topológia - Chyby a výnimky
fyzicky sa ukladajú
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geometrická sieť (1)
poskytuje možnosť sieťových analýz
zabezpečuje líniovú topológiu
umožňuje definovať typy prvkov, ktoré sa môžu navzájom
spájať
sieť uzlov (junctions) a hrán (edges)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geometrická sieť (2)
2 pohľady na sieť
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geometrická sieť (3)
jednoduché
sieťové
prvky
komplexné
sieťové
prvky
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geometrická sieť - váhy
váhy určujú náklady spojené s pohybom
cez element logickej siete
môžu byť počítané počíta sa podľa
atribútu prvku (napr. dĺžka)
sieťové analýzy využívajú váhy napr. na
vyhľadanie najkratšej cesty (Find Path)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geometrická sieť - prvky
source (zdroj), sink (výpust) – určujú tok
stav prvkov v logickej sieti:
aktívny, blokovaný
pri vytváraní bariér sú prvky nastavené na
blokovaný
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Geometrická sieť – sieťové analýzy
Trace Downstream – hľadá v smere toku
Trace Upstream - hľadá proti smeru toku
Find Common Ancestors – nájde spoločných predkov
Find Connected – nájde elementy spojené s flagom
Find Loops – nájde slučky spojené s flagom
Find Upstream Accumulation - nájde elementy proti
smeru od flagu a stanoví celkové náklady
Find Path – cesta medzi flagmi s najmenšou váhou (ak
nie je definovaná, najmenší počet elementov)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Anotácie (1)
geograficky umiestnený grafický objekt –
najčastejšie text (obdĺžnik, šípka, ...)
na rozdiel od popisu má fyzickú reprezentáciu
non-feature linked annotation
nie je asociovaná s prvkami GDB (názov pohoria, ...)
feature linked annotation
zviazaná so špecifickým prvkom v inej triede prvkov
kompozitná relácia s prvkom – anotácia je cieľová trieda
(vytvorená/zmazaná s prvkom, aktualizovaný text)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Anotácie (2)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Raster
Raster reprezentuje geografické javy nie
pomocou vektorov, ale pomocou pravidelnej
siete buniek, pričom bunky môžu obsahovať
atribútovú informáciu.
Raster dataset
Raster catalog – spojená množina rastrov
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Rastre - pyramídovanie
Na rýchlejšie zobrazenie dát
Každá vrstva predstavuje istý
stupeň resamplovania
najspodnejšia má najlepšie
rozlíšenie
viacero možnosti
resamplovania algoritmov
(nearest neighbour, bilineárna
interpolácia, cubic convolution)
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Rastre – nastavenia (1)
Veľkosť dlaždice (tile size)
počet pixelov uložených v každom BLOB poli (def. je
128x128)
Kompresia
voliteľná, odporúčaná
zvyšuje rýchlosť zobrazovania rastrov
metódy kompresie: žiadna, LZ77, JPEG
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Rastre – nastavenia (2)
Mozaikovanie
Vytvára jeden bezošvý raster, pričom prekryvové časti sú
riešené tak, že sa dotyčná časť nahradí novým rastrom
Štatistika
ArcSDE môže uchovať vo svojich tabuľkách aj informáciu o
štatistike pásma (RGB) ako aj histogram. Vytvorenie
štatistiky takmer vždy značne zrýchľuje zobrazovanie
rastrovej vrstvy v aplikáciách
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Jednosmerná alebo obojsmerná replikácia
Viacužívateľská editácia
Dáta v
geodatabáze,
editácia
a replikácia
Replikácia – odpojené editovanie
Odpojené editovanie
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Odpojené editovanie
Viacužívateľská editácia
Replikácia – odpojené editovanie
Odpojené editovanie - ArcPad
ArcSDE
Replikácia
editovanie
Replikácia––odpojené
spätné načítanie
zmien
Personálna geodatabáza
Export pre
mobilného
klientaklienta
Import
editácií
z mobilného
Mobilný klient
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Obojsmerná replikácia
Viacužívateľská editácia
Jednosmerná alebo obojsmerná replikácia
ArcSDE
Replikácia
Editácie
ArcSDE
Databázy
synchronizované
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Jednosmerná replikácia v
disconnected prostredí
Viacužívateľská editácia
Jednosmerná alebo obojsmerná replikácia
v odpojenom prostredí
ArcSDE
Replikácia disconnected
prenosom dát
Editácie
ArcSDE
Potvrdenie o obdržaní
zmien (editácií)
Databázy
synchronizované
Geodatabáza
Moderné informačné technológie
Replikácia
Replikovať je možné
Celú databázu
Vybrané triedy prvkov
Vybrané prvky z triedy prvkov
Určité územie
Geodatabáza
Moderné informačné technológie