Transcript GIS-Vortrag
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sdfg
Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am
Beispiel von ArcInfo
29.Januar 2001
b
Referent: Sven Naumann
Geodatenbankentwurf mit UML und CASETools am Beispiel von ArcInfo
Übersicht
1 Geodatenbank
2 UML
3 CASE-Tools
4 Entwurfstrategien
Geodatenbankentwurf mit UML und CASETools am Beispiel von ArcInfo
Übersicht
1 Geodatenbank
2 UML
3 CASE-Tools
4 Entwurfstrategien
ArcInfo
ArcCatalog
ist ein Geodatenbrowser
ArcMap
ist für die Visualisierung zuständig
ArcToolbox
Wizards
ArcCatalog
ArcMap
Datenmodelle
Shapefiles
Coverages
Geodatenbasis
layer, features
Geodatenbasis
Ein Datenmodell seit der Version 8 von ArcInfo
Objektorientiertes Konzepte gebunden
Geometrie, Topologie und Sachattribute werden
in Tabellen verwaltet.
Relationen
Geodatenbanken
Was ist eine Geodatenbank ?
Geodatenbanken sind die
Datengrundlagen eines jeden GIS
(engl.: geodatabase)
Beispiel: Verkehrsnetz für einen
Routenplaner
Alle nötigen Daten sind vorhanden
Gute Organisation der Daten ( mehrere
Benutzer sollten auf dieselben Daten
zugreifen können)
Flexible und übersichtliche
Nutzungsmöglichkeiten
Möglichst wenig Speicheraufwand
Zukunftsorientierte Nutzbarkeit
Modellentwicklung
Zielsetzung: Welche Funktionen sollen mit
Hilfe der Datenbank ausgeführt werden
Ermittlung oder zusammentragen der
benötigten Daten
Organisieren der Daten in logische
Gruppen
Zielsetzungen:
Routenplanung
Straßennetz
Kataster
Flurstücke, Besitzer
Bodenordnung
Bodenschätzung
Datenquellen
Daten
Grundstück
Grundstücksbeschreibung
Besitzer
Adresse
Datenquelle
Zusammenfassen
Staßen
Geländearten
Gewässer
Grundstücke
Objektklassen (UML)
3 Strategien
zur Erzeugung
einer Geodatenbank in Arcinfo
1. Existierende Daten und Datenbanken in
eine Geodatenbank laden.
2. Benutze ArcCatalog und ArcToolbox, um
ein Schema für eine Geodatenbank zu
entwerfen.
3. Benutze „Schema Creation Wizard“
in ArcCatalog, um bereits existierende Daten
auf das UML anzuwenden.
Geodatenbankentwurf mit UML und CASETools am Beispiel von ArcInfo
Übersicht
1 Geodatenbank
2 UML
3 CASE-Tools
4 Entwurfstrategien
UML Beispiel
UML:
Unified Modeling
Language
Definieren von Objekten
Bsp.: Gebäudeinformationssystem
Raum: Arbeitsplatz für Person
Flur: verbindet 2 oder mehr Räume
Etage: Komposition aus Räumen und
Fluren
Labor: Spezialfall eines Raumes
(Unterklasse)
Beziehungen
Viele Klassen haben direkte Beziehungen
zueinander
Bsp.: Gebäudeinformationssystem
Ein Raumbezeichnung listet einen einen
bestimmten „Benutzer“ auf
Eine Person arbeitet in einem bestimmten
Raum
Dokumentation in UML
Kardinalität
Flur
0...*
Name
Raum
Verbindet 2...*
Raum
Oberklasse
Unterklasse
Labor
Büro
Beachte:
Kardinalitäten:
genau 1
0 bis 4
3 oder 7
größer oder
gleich null
0...3,7...9 ...
1
0...4
3,7
0...*
Unterklassen:
... Spezialisieren das
Konzept einer
Oberklasse
... „erben“ Attribute
und Methoden der
jeweiligen Oberklasse
Aggregation vs. Komposition
Aggregation:
eine Aggregation ist
eine spezielle
Assoziation, deren
beteiligte Klassen eine
Ganzes - Teile
Hierarchie darstellen
Komposition:
eine Komposition ist
strenge Form der
Aggregation, bei der
die Teile vom Ganzen
existenzabhängig sind
Idee:
Übersichtliche
Planung und
einfache
Veranschaulichung
für Mitarbeiter und
Kunden bzw. User
Darstellung der Objekte
Unterschiedliche Repräsentierung der
unterschiedlichen Klassen
Alphanumerisch repräsentierte Klassen
Geometrisch repräsentierte Klassen
Alphanumerisch: Texte, Werte, Zahlen...
Geometrische Darstellungen von
Klassen
Punkt: repräsentiert
die Lage eines
Objekts mit min.
Ausdehnung
Linie: repräsentiert
die Lage eines Objekt
welches zu schmal für
eine Fläche ist
Fläche: repräsentiert
ein Polygon
Oberfläche: wie
Fläche, jedoch
Raster: ... Eine Fläche
die in rechteckige
Felder unterteilt ist
(für Analysen
brauchbar)
Bild/Photo: ...jedes
andere digitale Bild
Erstellen von Datenpaketen
Wie sollen Daten in ArcInfo repräsentiert
werden ?
Umsetzen der Benutzeransprüche in ein
Datenbank Schema
Möglichkeiten in ArcInfo
Punktklassen:
Punkt: ein nichtverbundener Punkt
(Statuen etc.)
Knoten: ein verbundener Punkt
(Straßenkreuzungen etc.)
Komplexer Knoten: ein verbundener Punkt
mit eigener inneren Topologie
(Wasseraufbereitungsanlagen etc.)
Organisieren der Struktur
(Schritt 1)
Gruppierung der Klassen in logische
Zusammenhänge (Datensätze)
Eine einzelne Klasse kann durchaus eine
eigene Gruppe sein, falls sie sich nicht
zuordnen läßt
Datensatz „Straßen“
Klasse Bezug zu
Straße
Brücke
Name
Straße
Ampel
Bus Route
Haltestelle
-
Typ
Linie
Punkt
Text
Punkt
Linie
Punkt
ArcInfo
Kante
Knoten
Text
Punkt
Linie
Punkt
Topologische Regeln
Alle Klassen eines geometrischen
Netzwerkes müssen sich im gleichen
Datensatz befinden (Straßen vs.
Wasserleitungen)
Klassen, die ganze Flächen einnehmen,
oder wenn sich überschneidene Elemente
eine Kreuzung haben sollen, sollten sie im
selben Datensatz gespeichert werden.
Organisieren der Struktur
(Schritt 2)
Zusammenfassen der einzelnen
Datensätze in Geodatenbanken
Geodatenbank enthält schließlich alles um
einen speziellen Bereich zu Modellieren
(siehe Beispiel: Stadt)
Einbetten in Geodatenbanken
Geodatenbank
Stadt
Datensatz
Umgebung
Grundstücke
Straßen
Geodatenbankentwurf mit UML und CASETools am Beispiel von ArcInfo
Übersicht
1 Geodatenbank
2 UML
3 CASE-Tools
4 Entwurfstrategien
UML in ArcInfo: CASE - Tools
CASE - Tools: Computer Aided Software
Engineering
Software - Entwicklungsumgebung
CASE - Tools fassen sonst isolierte
Software -Entwicklungswerkzeuge (z.B.
Editoren, Übersetzer,
Verwaltungsprogramme) in einer
vollständigen benutzerfreundlichen
Arbeitsumgebung zusammen
CASE - Tools in ArcInfo
CASE-Tools in ArcInfo erlaubt es eigene Objektklassen
(custom objects) zu schaffen
Diese „custom objects“ erben ihr Verhalten von bereits
bestehenden ESRI-Datenobjekten
mit C++ kann man das Verhalten der „ESRI Objects“
verändern.
Custom object innerhalb der Geodatenbank speichern.
Schema
UML-Design anwendbar auf feature classes und tables
Was ist Visio Professional?
Visio ist eine Software
zur Erstellung von
Zeichnungen und
Datenmodelle
verschiedenster Art
Visio Professional 5.0
Professional
Allgemeines über Visio
Die Oberfläche besteht
aus:
- einem Zeichenblatt
- den Werkzeugen (Tools)
- der/den Schablone/n
Die Schablonen enthalten:
- Shapes
Anwendung
Zum Erstellen eines
Diagramms o.ä.
werden die Shapes
einfach
„rübergezogen“!
Drag & Drop
Starten von Visio
Startbildschirm:
Auswahl des
Diagrammtyps
(Schablone)
Hier SoftwareDiagramm auswählen
UML-Diagramm
Schablone für
UML-Diagramme
UML in Visio
UML:
Unified Modeling
Language
Zur Veranschaulichung:
Ein BeispielUML-Diagramm
UML-Oberfläche
Nun ist die Visiozeichenfläche geöffnet
Mit der in grün
gefassten Schablone
Die in der Schablone
enthaltenen Shapes
lassen sich in diesem
Fall unterteilen in:
- Klassen
- Verbinder
Geodatenbankentwurf mit UML und CASETools am Beispiel von ArcInfo
Übersicht
1 Geodatenbank
2 UML
3 CASE-Tools
4 Entwurfstrategien
Graphisch:
UML mit
CASE
Erzeuge Schema
MS Repository
Wizard (Tool
in ArcInfo)
Geodatenbank
Datenimport
UML anwenden auf
Daten
Shape Files
Coverages
Die Strategie von CASE - Tools (1)
1. Entwurf der Geodatenbank in UML Diagrammen
2. Benutzen des Creation Wizard in
ArcCatalog um Schema der Geodatenbank
Aufgrund des UML - Diagramms zu erstell
3. Um die Geodatenbank zu füllen
benutze Data Loader in ArcCatalog ,
Object Loader in Arc Map
Die Strategie von CASE - Tools (2)
1. Importieren bereits vorhandener Daten
(ArcCatalog, ArcToolbox)
2. Aufbau des geometrischen Netzwerkes
3. Benutze Schema Creation Wizard in
ArcCatalog, um bereits existierende Daten
auf das UML anzuwenden.
Die Strategie von CASE - Tools (2)
1. Importieren bereits vorhandener Daten
(ArcCatalog, ArcToolbox)
2. Aufbau des geometrischen Netzwerkes
3. Benutze Schema Creation Wizard in
ArcCatalog, um bereits existierende Daten
auf das UML anzuwenden.
„ESRI Class“ und „Custom
object“
EDRI Class
Object
Custom object
Feature
Network Feature
Kreuzung feature
Hersteller
Paket
Feature class
Kanten feature
Einfaches
Paket
Einfaches
Paket
Kreuzung feature
Kanten feature
Ventil
table
Rohr
Feature class
and geometric
network
Packages
Das „ArcInfo Model Diagramm“ enthält das
„object model“, das benötigt wird um die
Geodatenbank zu modellieren.
Dieses object model besteht aus 5 Paketen
1. Logical View
2.
3.
4.
ESRI Classes
ESRI Interfaces
ESRI Network
5. User Features
Geodatenbankentwurf mit UML und CASETools am Beispiel von ArcInfo
Übersicht
1 Geodatenbank
2 UML
3 CASE-Tools
4 Entwurfstrategien
Vielen Dank für
Eure
Aufmerksamkeit!
jh
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Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am
Beispiel von ArcInfo
29.Januar 2001
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Referent: Sven Naumann
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Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am
Beispiel von ArcInfo
29.Januar 2001
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Referent: Sven Naumann
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Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am
Beispiel von ArcInfo
29.Januar 2001
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Referent: Sven Naumann
... In Visio
Aggregation in Visio
(UML-Darstellung)
Komposition: Ganzes
und Teile sind
existenzabhängig
Verfeinerung mit
Pfeilsymbol und ohne
Kardinalitäten
Aggregat (bzw. hier
eine Komposition) mit
Rautensymbol und
Kardinalitäten
Was kann man mit Visio machen?
Entwerfen und
Abbilden von
Netzwerken
Planen und
karthographisches
Erfassen von Intranet
und Web-Sites
Beschreiben von
Geschäftsprozessen
Abbilden und
Erstellen von
Datenbanken
Modellieren von
Softwaresystemen
Besonderheiten von Visio
Einfache Bedienung
durch
CASE-Tools
Schablonen
dienen als Vorlagen
enthalten Shapes
Shapes
Gestaltungsobjekte
und
der Drag & DropZeichentechnik
Mögliche Topologien
Fall 1:
sich kreuzende Linien haben
Kreuzungsknoten
Fall 2:
Linien können „untereinander“ verlaufen ohne
sich zu schneiden
Das Erstellen eines Diagramms
Zur Veranschaulichung:
Visio-Vorführung
Non-attributed relationship class