Transcript GIS-Vortrag

jh
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
sdfg
Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am
Beispiel von ArcInfo
29.Januar 2001
b
Referent: Sven Naumann
jh
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Beispiel von ArcInfo
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Referent: Sven Naumann
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
... 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