База геоданных представляет собой коллекцию географических наборов данных различных типов.
Здесь 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
- Таблица
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 объектов, атрибутивные таблицы и наборы растровых данных), как и другие элементы базы геоданных, хранятся в памяти с помощью таблиц. Пространственное представление в наборах географических данных хранится либо как векторные объекты, либо как растры. Данная геометрия хранится и управляется в полях вместе с традиционными атрибутами.
Класс пространственных объектов 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 языка SQL (Structured query language) является достаточно веским преимуществом при создании запросов и обработке строк таблицы, в то время как стратегия управления базами геоданных направлена на усиление этих возможностей.
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, 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 придется столкнуться с тремя главными типами наборов данных. Они получат для работы набор классов объектов, набор атрибутивных таблиц и, в большинстве случаев, значительный набор изображений 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 отсчета 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 Изображения и растры в ArcGIS Pro.
Транзакции и версии базы геоданных
Многопользовательские базы геоданных содержат возможности в составляющих их СУБД для предоставления версий, которые предлагают масштабируемую поддержку многопользовательского редактирования больших баз данных. При использовании версий каждый редактор может работать в собственной версии базы геоданных, выполняя изменения, не влияющие на работу других редакторов или на рабочую базу данных, и применяя свои изменения обратно к системе после завершения работы. Эта среда сложных транзакций сочетает широкий диапазон стратегий управления данными для отдельных пользователей, команд и так далее до огромным международных организаций и полных развертываний веб-ГИС.
Более подробно см. в разделе Обзор управления данными и транзакций.