Краткий обзор баз геоданных.

База геоданных представляет собой коллекцию географических наборов данных различных типов.

В этом разделе рассматриваются общие принципы создания и управления базами геоданных. Эти понятия могут послужить основой в изучении и дальнейшем эффективном использовании баз геоданных в вашей работе с ГИС.

Наборы данных как основа базы геоданных

Ключевым понятием базы геоданных является понятие набора данных. Это первичный механизм, используемый для организации и обработки географической информации в ArcGIS. База геоданных содержит три основных типа наборов данных:

• Классы пространственных объектов
• Наборы растровых данных
• Таблицы

Создание совокупности вышеперечисленных типов наборов данных является первым шагом проектирования и создания базы геоданных. Обычно работа пользователей с базами геоданных начинается с определения конечного числа типов наборов данных. Затем пользователи дополняют или расширяют функциональность своих баз геоданных более продвинутыми возможностями (добавление топологий, сетей или подтипов) для моделирования поведения ГИС, поддержки целостности данных и работы с набором важнейших пространственных отношений.

Хранение базы геоданных в таблицах и файлах

Хранение базы геоданных подразумевает хранение схемы данных, базы правил для каждого географического набора данных и простого табличного представления пространственных и атрибутивных данных. Все три главных набора данных базы геоданных (классы пространственных данных, атрибутивные таблицы и наборы растровых данных), как и другие элементы базы геоданных, хранятся в памяти с помощью таблиц. Пространственное отображение географических наборов данных хранится либо в векторном, либо в растровом формате. Данная геометрия хранится и управляется в столбцах атрибутов вместе с традиционными табличными полями атрибутов.

Класс пространственных данных хранится в виде таблицы. Каждая запись таблицы представляет соответствующий пространственный объект. В таблице полигонального класса пространственных объектов, представленной ниже, поле Shape содержит полигональную геометрию для каждого пространственного объекта. Значение Polygon используется для уточнения того, что данное поле содержит координаты и геометрию, однозначно ставящие в соответствие полигону записи таблицы.

Ключевой стратегией управления базами геоданных является использование РСУБД в целях масштабирования наборов данных ГИС до экстремально крупных размеров и числа пользователей (например, для поддержки простых небольших баз данных в том же ключе, что и в случаях с сотнями миллионов объектов и тысячами одновременно работающих пользователей). Таблицы обеспечивают географические наборы данных основным механизмом хранения данных. Использование SQL является достаточно веским преимуществом при создании запросов и обработке строк таблицы, в то время как стратегия управления базами геоданных направлена на усиление этих возможностей.

Базы геоданных поддерживают SQL-доступ к геометрии пространственных объектов в следующих СУБД:

• Oracle (с использованием типа ArcSDE SQL или типа Oracle Spatial SQL, если вы используете Oracle Spatial)
• IBM DB2
• IBM Informix
• Microsoft SQL Server
• Informix
• PostgreSQL (с применением типов геометрии ST_Geometry или PostGIS, если вы хотите использовать PostGIS)

Нижележащая SQL API для ArcSDE основывается на ISO SQL/MM Spatial и OGC спецификации простых пространственных объектов SQL, расширяющей стандарты SQL для векторной геометрии.

Продвинутые географические типы данных расширяют функции классов пространственных данных, растров и атрибутивных таблиц

Различные элементы базы геоданных используются для расширения простых таблиц, пространственных объектов и растров для моделирования пространственных отношений, добавляя богатое поведение, улучшая поддержку целостности данных и расширяя возможности базы геоданных для управления данными.

Схема данных в БГД содержит определения, правила целостности и поведение для каждой расширенной функции управления пространственными данными. Данные функции включают свойства координатных систем, координатное разрешение, классы пространственных данных, топологии, сети, растровые каталоги, отношения, домены и так далее. Эта информация о схеме находится в наборе мета-таблиц базы геоданных в СУБД. Эти таблицы обеспечивают целостность и определяют поведение географической информации.

Элементы базы геоданных

Независимо от типа используемой системы, всем пользователям ГИС в своей работе придётся столкнуться с тремя главными типами наборов данных. Для работы пользователи будут иметь в своем распоряжении набор классов пространственных объектов (как правило, в виде папки с множеством шейп-файлов Esri), ряд атрибутивных таблиц (в формате dBASE, Microsoft Access, электронных таблиц Excel, СУБД и т.д.) и, в большинстве случаев, значительный набор изображений, снимков и наборов растровых данных.

В своей основе все базы геоданных будут построены по одной и той же схеме. Данную коллекцию наборов данных можно считать универсальной точкой отсчёта для проектирования базы данных вашей ГИС.

По необходимости для поддержки определенных существенных возможностей пользователи смогут наращивать свои модели данных. База геоданных содержит ряд дополнительных элементов данных и типов наборов данных, которые могут быть использованы для расширения базовой совокупности наборов данных.

Более подробная информацию находится в разделах Расширение таблиц, Расширение классов пространственных объектов и Расширение растров.

Транзакции и версии базы геоданных

Базы геоданных ArcSDE поддерживают версионность и длинные транзакции

В добавление к поддержке базой геоданных типов данных с расширенными возможностями (таких как аннотация, топология, сетевые объекты, наборы данных terrain, локаторы адресов), доступных в чрезвычайно больших и высокоэффективных базах данных, база геоданных также поддерживает сложную структуру транзакций для управления большими потоками данных и операциями.

• Во многих случаях требуется одновременное редактирование несколькими лицами.
• Обновления откреплений и прикреплений.
• Синхронизация множественных копий посредством распределения обновлений (на изменение данных) между репликами, которые поддерживаются всеми типами СУБД (Oracle и SQL Server) и для которых нет необходимости быть связанными между собой.
• Создание, управление и использование исторических архивов (например, для анализа и перекрытия состояния земельной базы данных на 01.05.2006).

Более подробно см. Работа с версиями.