Geodatabase-Speichermodell in relationalen Datenbanken
Ein einfaches relationales Datenbankschema (eine Reihe von Standard-Datenbanktabellen, Spaltentypen, Indizes und anderen Datenbankobjekten) bildet die Grundlage der Geodatabase. Dieses einfache physische Speichermodell wird durch eine Reihe komplexerer Objekte auf Anwendungsebene gesteuert, z. B. ArcGIS Desktop, ArcGIS Engine (eingebettete Logik) oder ArcGIS Server.
Jede dieser Anwendungen enthält Geodatabase-Objekte, die ein generisches GIS-Modell definieren, das von allen ArcGIS-Anwendungen und -Benutzern gemeinsam verwendet wird. Mithilfe der Geodatabase-Objekte wird das komplexe GIS-Informationsmodell auf Clients verfügbar gemacht, und die detaillierte Implementierung dieses Modells in den geeigneten Speichermodellen bleibt erhalten, z. B. Datenbankmanagementsystem-Standardtabellen (DBMS), File-Geodatabases und XML (Extensible Markup Language)-Datenströme.
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.
Das Geodatabase-Schema umfasst die Definitionen, Integritätsregeln und das Verhalten für die einzelnen geographischen Datasets. Hierzu zählen Eigenschaften für Feature-Classes, Topologien, Netzwerke, Raster-Kataloge, Beziehungen, Domänen usw. Diese Schemainformationen werden in einer Sammlung von Geodatabase-Metatabellen im DBMS beibehalten, mit der die Integrität und das Verhalten der geographischen Informationen definiert wird.
Die räumlichen Repräsentationen werden in der Regel entweder als Vektor-Features oder als Raster-Datasets zusammen mit herkömmlichen Tabellenattributen gespeichert. Eine DBMS-Tabelle kann beispielsweise verwendet werden, um eine Feature-Class zu speichern, wobei jede Zeile der Tabelle für ein Feature steht. Die Spalte "Shape" enthält die Geometrie/Form der einzelnen Features. Die Spalte "Shape" weist in der Regel einen der beiden Spaltentypen auf:
- Binary Large Object (BLOB)-Spaltentyp
- Räumlicher Spaltentyp (falls vom DBMS unterstützt)
Eine homogene Sammlung häufig verwendeter Features mit derselben räumlichen Repräsentation, wie Punkte, Linien oder Polygone, und einem gemeinsamen Satz von Attributspalten wird als Feature-Class bezeichnet und in einer Tabelle verwaltet.
Raster- und Bilddatentypen können ebenfalls in relationalen Tabellen verwaltet und gespeichert werden. Raster-Daten sind in der Regel viel größer und müssen in einer eigenen Tabelle gespeichert werden. Für das Speichern und den Zugriff auf DBMS wird das Raster in kleinere Teile unterteilt, die als Blöcke bezeichnet und in der separaten Blocktabelle als einzelne Zeilen gespeichert werden.
Die Spaltentypen der Vektor- und Raster-Geometrie sind je nach Datenbank unterschiedlich. Neuere DBMS unterstützen meist erweiterte räumliche Datentypen; diese können zum Speichern der räumlichen Geometrie in der Geodatabase verwendet werden. Esri war intensiv daran beteiligt, die Structured Query Language (SQL) für räumliche Typen zu erweitern, und ist der Hauptautor der SQL-Spezifikationen "SQL/MM Part 3 Spatial" und "Open Geospatial Consortium, Inc. (OGC) Simple Features". Esri hat sich auf die Unterstützung dieser Typen sowie der unabhängigen räumlichen Datentypen Oracle Spatial, PostGIS (von PostgreSQL) und Microsoft SQL Server in Geodatabases mit DBMS-Standards konzentriert.
Zurzeit bieten alle DBMS folgende Unterstützung für räumliche Datentypen in Geodatabases mit ArcGIS:
- Oracle mit ArcSDE Spatial Type (ST_Geometry) oder Oracle Spatial (optional)
- IBM DB2 mit Spatial Extender Geometry Object
- Informix mit Spatial DataBlade Geometry Object
- PostgreSQL mit ArcSDE Spatial Type (ST_Geometry) oder PostGIS-Geometrien
- Microsoft SQL Server mit räumlichen Datentypen, Geometry und Geography
Nähere Informationen über das Speicherschema der Geodatabase in den einzelnen DBMS finden Sie unter Speichern von Geodatabases in einem DBMS.