Types de géodatabases

La géodatabase est un "conteneur" utilisé pour stocker un ensemble de jeux de données. Trois types sont disponibles :

1. Géodatabases fichier - Elles sont stockées sous forme de dossiers dans un système de fichiers. Chaque jeu de données est stocké sous forme d'un fichier dont la taille peut atteindre 1 To. La géodatabase fichier est davantage recommandée que les géodatabases personnelles.
2. Géodatabases personnelles - Tous les jeux de données sont stockés dans un fichier de données Microsoft Access dont la taille est limitée à 2 Go.
3. Géodatabases ArcSDE - Elles sont stockées dans une base de données relationnelles utilisant Oracle, Microsoft SQL Server, IBMDB2, IBM Informix ou PostgreSQL. Ces géodatabases multi-utilisateurs exigent l'utilisation d'ArcSDE et peuvent être illimitées quant à la taille et le nombre d'utilisateurs.

Comparaison des trois types de géodatabases

Caractéristiques clés	géodatabase ArcSDE	Géodatabase fichier	Géodatabase personnelle
Description	Collection des différents types de jeux de données SIG stockés sous forme de tables dans une base de données relationnelles. (Il s'agit du format de données natif recommandé pour ArcGIS stocké et géré dans une base de données relationnelles.)	Collection des différents types de jeux de données SIG stockés dans un dossier de système de fichiers. (Il s'agit du format de données natif recommandé pour ArcGIS stocké et géré dans un dossier de système de fichiers.)	Format de données d'origine pour les géodatabases ArcGIS stockées et gérées dans les fichiers de données Microsoft Access. (La taille est limitée et dépend du système d'exploitation Windows.)
Nombre d'utilisateurs	Multi-utilisateurs : nombreux utilisateurs avec accès en écriture et accès en lecture	Mono-utilisateur et petits groupes de travail : nombreux utilisateurs avec accès en lecture et un utilisateur avec accès en écriture par jeu de classes d'entités, classe ou table d'entités autonomes. Utilisation simultanée de tout fichier spécifique avec une dégradation éventuelle des performances dans le cas de nombreux utilisateurs en lecture seule.	Mono-utilisateur et petits groupes de travail avec des jeux de données plus petits : quelques utilisateurs avec accès en lecture seule et un utilisateur avec accès en écriture. Utilisation simultanée avec une dégradation éventuelle des performances dans le cas d'un grand nombre d'utilisateurs en lecture seule.
Format de stockage	Oracle Microsoft SQL Server IBM DB2 IBM Informix PostgreSQL	Chaque jeu de données constitue un fichier distinct sur le disque. Une géodatabase fichier est un dossier qui contient ses fichiers de jeu de données.	Tout le contenu de chaque géodatabase personnelle est stocké dans un seul fichier Microsoft Access (.mdb).
Limites de taille	Jusqu'aux limites du SGBD	Un To pour chaque jeu de données. Chaque géodatabase fichier peut contenir de nombreux jeux de données. La limite de 1 To peut être élevée à 256 To pour les jeux de données d'image extrêmement grands. Chaque classe d'entités peut contenir jusqu'à plusieurs centaines de millions d'entités vectorielles par jeu de données.	Deux Go par base de données Access. La limite effective se situe généralement entre 250 et 500 Mo par fichier de base de données Access. Au-delà, les performances se dégradent.
Prise en charge du versionnement	Prise en charge totale dans tous les SGBD ; comprend la réplication et la mise à jour des bases de données, à l'aide des fonctions d'extraction, d'insertion et d'archivage d'historique.	Prise en charge uniquement en tant que géodatabase pour les clients qui réinjectent des mises à jour à l'aide des fonctions d'extraction et d'insertion et en tant que client auquel il est possible d'envoyer les mises à jour à l'aide de la réplication monodirectionnelle.	Prise en charge uniquement en tant que géodatabase pour les clients qui réinjectent des mises à jour à l'aide des fonctions d'extraction et d'insertion et en tant que client auquel il est possible d'envoyer les mises à jour à l'aide de la réplication monodirectionnelle.
Plates-formes	Windows, Unix, Linux et connexions directes vers des SGBD pouvant s'exécuter potentiellement sur n'importe quelle plate-forme sur le réseau local de l'utilisateur	Multi-plateformes.	Windows uniquement.
Sécurité et autorisations	Fournies par le SGBD	Sécurité du système de fichiers du système d'exploitation.	Sécurité du système de fichiers Windows.
Outils d'administration de base de données	Fonctions de SGBD complètes pour la sauvegarde, la récupération, la réplication, la prise en charge SQL, la sécurité, etc.	Gestion des systèmes de fichiers.	Gestion du système de fichiers Windows.
Remarques	Nécessite l'utilisation de la technologie ArcSDE ; ArcSDE pour SQL Server Express compris avec ArcEditor et ArcInfo ArcGIS Engine ArcGIS Server Workgroup ArcSDE pour tous les autres SGBD inclus avec ArcGIS Server Enterprise	Permet éventuellement de stocker des données dans un format compressé en lecture seule pour réduire les besoins en mémoire.	Souvent utilisé comme gestionnaire de tables attributaires (via Microsoft Access). Les utilisateurs apprécient la manipulation de chaînes pour les attributs de texte.

Comparaison des trois types de géodatabases

Pour en savoir plus sur la création des géodatabases

Géodatabases fichier et géodatabases personnelles

Les géodatabases fichier et personnelles, libres d'accès pour tous les utilisateurs d'ArcView, ArcEditor et ArcInfo, sont conçues pour prendre en charge le modèle d'informations complet de la géodatabase, qui comprend les topologies, les catalogues d'images, les jeux de données réseau, les jeux de données de MNT, les localisateurs d'adresses, etc. Les géodatabases fichier et personnelles sont conçues pour être éditées par un seul utilisateur et ne prennent pas en charge le versionnement de géodatabase. Avec une géodatabase fichier, il est possible d'avoir plusieurs éditeurs ouverts simultanément, à condition qu'ils effectuent des mises à jour dans différents jeux de classes d'entités ou différentes tables ou classes d'entités autonomes.

La géodatabase de type fichier a été proposée pour la première fois avec la version ArcGIS 9.2. La géodatabase fichier permet d'effectuer les opérations suivantes :

• fournir une solution de géodatabase disponible à grande échelle, simple et modulable pour tous les utilisateurs.
• Fournir une géodatabase portable qui fonctionne sur différents systèmes d'exploitation.
• Pouvoir traiter des jeux de données très volumineux.
• Fournir des performances et une évolutivité excellentes, par exemple pour prendre en charge des jeux de données individuels qui contiennent plus de 300 millions d'entités et de jeux de données qui peuvent dépasser 500 Go par fichier avec des performances très rapides.
• Utiliser des structures de données efficaces optimisées pour les performances et le stockage. Les géodatabases fichier utilisent environ un tiers de l'espace de stockage de la géométrie de l'entité requis par les géodatabases personnelles et les fichiers de formes. Les géodatabases fichier permettent aussi aux utilisateurs de compresser des données vectorielles en un format en lecture seule pour réduire encore les besoins en mémoire.
• Dépasser les performances des fichiers de formes pour les opérations impliquant des attributs et porter les limites de taille des données bien au-delà des limites des fichiers de formes.

Les géodatabases personnelles sont utilisées dans ArcGIS depuis leur création pour la version 8.0. Elles utilisent la structure de fichier de données de Microsoft Access (fichier .mdb). Elles prennent en charge les géodatabases dont la taille est inférieure à 2 Go. Cependant, la taille de base de données réelle est plus petite, comprise entre 250 et 500 Mo, avant que les performances de la base de données commencent à s'amoindrir. En outre, les géodatabases personnelles sont uniquement prises en charge sur le système d'exploitation Microsoft Windows. Les utilisateurs apprécient les opérations de table qu'ils peuvent exécuter à l'aide de Microsoft Access sur les géodatabases personnelles. De nombreux d'utilisateurs plébiscitent les capacités de traitement de texte de Microsoft Access pour l'utilisation des valeurs attributaires.

ArcGIS continuera de prendre en charge les géodatabases personnelles pour de nombreuses raisons. Cependant, dans la plupart des cas, ESRI recommande d'utiliser des géodatabases fichier compte tenu de leur évolutivité en matière de taille, de leurs performances bien plus rapides et de leur usage multi-plateformes. La géodatabase fichier est la solution idéale pour travailler avec des jeux de données basés sur des fichiers dans le cadre de projets SIG, pour un usage personnel et en petits groupes de travail. Elle offre des performances élevées et peut facilement évoluer pour contenir des volumes de données extrêmement élevés sans que l'utilisation d'un SGBD ne soit nécessaire. En outre, elle est portable à travers les systèmes d'exploitation.

En général, les utilisateurs utilisent plusieurs géodatabases fichier ou personnelles pour la collecte de leurs données et y accèdent simultanément dans le cadre de leurs tâches SIG.

géodatabases ArcSDE

Lorsque vous avez besoin d'une géodatabase multi-utilisateurs volumineuse pouvant être mise à jour et utilisée simultanément par un grand nombre d'utilisateurs, la géodatabase ArcSDE constitue la solution idéale. Elle permet de gérer à la fois une géodatabase partagée multi-utilisateurs ainsi que de prendre en charge un certain nombre de workflows SIG critiques basés sur les versions. La géodatabase ArcSDE offre l'avantage de pouvoir tirer parti des bases de données relationnelles d'entreprise d'une organisation.

Les géodatabases ArcSDE fonctionnent avec de nombreux modèles de stockage SGBD (IBM DB2, Informix, Oracle, PostgreSQL et SQL Server). Les géodatabases ArcSDE sont principalement utilisées dans une grande variété de paramètres individuels, de groupes de travail, de départements et d'entreprises. Elles tirent parti des architectures SGBD sous-jacentes pour prendre en charge :

• des bases de données SIG continues extrêmement volumineuses,
• de nombreux utilisateurs simultanés,
• des transactions longues et des workflows versionnés,
• des bases de données relationnelles pour la gestion des données SIG (afin de bénéficier des avantages d'une base de données relationnelles tels que l'évolutivité, la fiabilité, la sécurité, la sauvegarde, l'intégrité, etc.),
• des types SQL pour les données spatiales de tous les SGBD pris en charge (Oracle, SQL Server, PostgreSQL, Informix et DB2),
• des performances élevées qui peuvent s'adapter à un très grand nombre d'utilisateurs.

Après la mise en œuvre de nombreuses géodatabases importantes, il apparaît que les SGBD se révèlent efficaces pour extraire et insérer dans les tables les types d'objets binaires nécessaires aux données SIG. En outre, la taille de la base de données SIG et le nombre d'utilisateurs pris en charge peuvent être beaucoup plus importants qu'avec les jeux de données de fichier SIG.

Pour plus d'informations sur l'architecture des géodatabases ArcSDE et sur la manière dont ces géodatabases tirent parti de la technologie des bases de données relationnelles, reportez-vous à la rubrique Architecture de la géodatabase.

ArcSDE prend en charge la gestion de transactions longues et courtes sur l'infrastructure de transaction SGBD

L'un des rôles fondamentaux d'ArcSDE est de prendre en charge le cadre du versionnement de la géodatabase dans chaque SGBD.

Très souvent, une transaction de mise à jour individuelle dans un SIG peut impliquer des modifications de plusieurs enregistrements dans plusieurs tables. Par exemple, l'actualisation d'une parcelle peut nécessiter la modification de la représentation du polygone accompagnée de la modification des lignes de limite et des angles de parcelle correspondants. De plus, les enregistrements d'attributs pour chacune de ces entités doivent également être mis à jour. Cette mise à jour implique des modifications de plusieurs enregistrements dans plusieurs tables. Dans ce cas, les utilisateurs veulent traiter cet ensemble de modifications comme une transaction unique. Lorsque les modifications sont validées ou annulées, elles sont gérées en commun comme une opération unifiée.

En même temps, les utilisateurs veulent pouvoir annuler et répéter des opérations de modification individuelles dans une session de mise à jour. Pour compliquer davantage cette situation, les modifications doivent être exécutées dans un système déconnecté de la base de données partagée centrale.

En outre, pendant ces processus de maintenance spécialisés des données SIG, la base de données SIG doit rester disponible en permanence pour les opérations quotidiennes au cours desquelles chaque utilisateur peut avoir un état ou une vue personnel de la base de données SIG partagée.

La géodatabase ArcSDE prend en charge la gestion et les mises à jour pour ces scénarios et de nombreux autres scénarios de gestion des données dans un environnement multi-utilisateurs à l'aide d'une méthode appelée versionnement. Le versionnement est un mécanisme dans lequel toutes les modifications de base de données sont insérées sous forme d'enregistrements dans les tables. Par exemple, chaque fois que vous mettez à jour une valeur dans un enregistrement, l'ancien enregistrement est supprimé et un nouvel enregistrement mis à jour est ajouté.

Ainsi, la technologie ArcSDE gère des transactions SIG complexes et de haut niveau dans le cadre de la simple transaction SGBD en stockant les informations de modification en tant qu'enregistrements delta dans la base de données.

Remarque :

Ce mécanisme, qui permet de gérer les enregistrements de toutes les modifications, avec leurs métadonnées, est à l'origine du terme versionnement.

ArcSDE utilise les métadonnées relatives aux versions pour isoler plusieurs sessions de mise à jour, prendre en charge les transactions complexes, partager les réplicas, synchroniser le contenu sur plusieurs bases de données, exécuter l'archivage automatique et prendre en charge l'historique des requêtes.

Pour plus d'informations, reportez-vous à la rubrique Vue d'ensemble de la mise à jour et de la gestion de données.

Comment la technologie ArcSDE est-elle incluse dans ArcGIS ?

Jusqu'à présent, Esri vendait ArcSDE séparément. A partir de la version ArcGIS 9.2, la technologie ArcSDE est incluse sous la forme de fonctionnalités dans ArcGIS au lieu d'être proposée comme un produit séparé. La technologie ArcSDE a été intégrée à ArcGIS Desktop, ArcGIS Engine et ArcGIS Server, afin que les utilisateurs puissent adapter leurs géodatabases à base de SGBD à leurs entreprises.

A partir d'ArcGIS 9.2, ArcEditor et ArcInfo incluent une installation de Microsoft SQL Server Express. Ces logiciels intègrent également les fonctionnalités ArcSDE permettant de prendre en charge des géodatabases ArcSDE dans SQL Server Express pour accepter jusqu'à trois utilisateurs de bureau de travail simultanés.

A partir d'ArcGIS 9.3, ArcGIS Engine inclut une installation de SQL Server Express. L'extension facultative Geodatabase Update pour ArcGIS Engine est nécessaire pour les applications ArcGIS Engine capables de mettre à jour les géodatabases.

Microsoft limite l'utilisation de SQL Server Express à une unité centrale (ou à 1 coeur par socket) et à 1 Go de mémoire RAM. La taille maximale d'une base de données SQL Server 2005 ou 2008 Express est limitée à 4 Go. La taille maximale d'une base de données SQL Server 2008 Express R2 est 10 Go. (Consultez votre contrat de licence Esri pour obtenir des informations spécifiques sur les limites de taille d'instance relatives à votre implémentation.)

Dans ArcEditor et ArcInfo, l'application ArcCatalog vous permet d'administrer et de gérer complètement des géodatabases ArcSDE à l'aide de SQL Server Express. Ainsi, toutes les fonctions des géodatabases ArcSDE sont disponibles simultanément à quelques utilisateurs. Vous configurez et gérez ces géodatabases ArcSDE dans ArcCatalog ou dans la fenêtre Catalogue. Cette solution ne nécessite aucune connaissance supplémentaire en matière de logiciels ou d'administration de base de données.

ArcGIS Server Workgroup inclut également une prise en charge ArcSDE pour SQL Server Express. Ce niveau d'ArcSDE vous permet d'utiliser SQL Server Express avec un maximum de 10 utilisateurs et éditeurs Windows simultanés (notamment des utilisateurs d'ArcView, d'ArcEditor et d'ArcInfo, d'une application ArcGIS Engine personnalisée, d'AutoCAD, de MicroStation, etc.) ainsi que plusieurs connexions serveur supplémentaires à partir d'applications Web. (Consultez votre contrat de licence pour obtenir des informations spécifiques sur le nombre de connexions relatives à votre implémentation.)

En ce qui concerne le serveur de groupe de travail, vous pouvez utiliser ArcEditor ou ArcInfo afin de créer, d'administrer et de gérer des géodatabases ArcSDE pour SQL Server Express dans ArcCatalog ou dans la fenêtre Catalogue. Cette solution ne nécessite aucune connaissance supplémentaire en matière d'administration de base de données.

ArcGIS Server Enterprise inclut l'intégralité de la technologie ArcSDE d'entreprise sans aucune limite. Vous pouvez toujours exécuter la technologie ArcSDE traditionnelle pour Oracle, SQL Server, PostgreSQL, IBM DB2 et IBM Informix. Au niveau du serveur d'entreprise, ArcSDE peut prendre en charge toute taille de base de données pour un nombre d'utilisateurs illimité et s'exécute sur tous les types d'ordinateurs, quelles que soient leur puissance et leur configuration. Avec ArcGIS Server Enterprise, vous fournissez votre propre licence SGBD pour ce niveau d'utilisation ArcSDE. Vous pouvez choisir entre :

• Oracle
• Microsoft SQL Server
• IBM Informix
• IBM DB2
• PostgreSQL

Le SGBD est généralement administré et géré par un administrateur de base de données.

Récapitulatif

Vous n'avez pas besoin de contrôler et de gérer l'utilisation de votre mémoire et de vos unités centrales pour SQL Server Express. Le logiciel SQL Server Express limite automatiquement l'utilisation à 1 Go de mémoire RAM sur une seule unité centrale avec une base de données de 4 Go ou 10 Go selon la version de SQL Server Express que vous utilisez.

Contrairement à la base de données Microsoft Access, les performances de la base de données SQL Server Express ne diminuent pas au fur et à mesure que sa taille approche la taille maximale.

ArcSDE pour SQL Server Express est inclus gratuitement comme composant d'ArcEditor et d'ArcInfo. Si vous choisissez d'installer SQL Server Express, vous pouvez administrer des bases de données SQL Server Express à l'aide d'ArcCatalog.

Lorsque vous installez ArcGIS Server Workgroups, vous pouvez installer et utiliser SQL Server Express. Après avoir installé SQL Server Express, vous pouvez utiliser ArcCatalog dans votre licence ArcEditor ou ArcInfo pour administrer des bases de données SQL Server Express pour votre serveur de groupe de travail.

Ces différents niveaux permettent aux utilisateurs de tirer pleinement parti des géodatabases ArcSDE avec un nombre illimité d'utilisateurs. Les organisations disposent ainsi d'une architecture de données évolutive, compatible aussi bien avec leurs systèmes mono-utilisateur qu'avec leurs grands systèmes d'entreprise.

Récapitulatif des niveaux ArcSDE