Die ArcGIS Plattform und die Geodatabase
ArcGIS ist eine umfassende, integrierte GIS-Plattform. Es ist ein System zum Verwalten von Informationen, Organisieren und Visualisieren von Karten und Daten und zum Analysieren von Beziehungen und Mustern in einer beliebigen Geographie. Dies ermöglicht Ihnen das Entwerfen, Planen und Durchführen vorhersagender Analysen. Sie können fundiertere Entscheidungen basierend auf Analysen treffen, entsprechende Maßnahmen treffen und diese Informationen in und zwischen Organisationen freigeben. Auf diese Weise ermöglicht Ihnen die Plattform die Verwaltung Ihres Systems von Datensätzen (System of Record) und ist zudem ein System, das Ihnen entsprechende Einblicke (System of Insight) bietet. ArcGIS ist auch ein System der Beteiligung (System of Engagement), das Web-Services für den Austausch von Know-how zwischen Einzelpersonen, Teams, Abteilungen und ganzen Organisationen nutzt. Dadurch wird die Kollaboration zwischen Systemen und Benutzern gefördert. Die Plattform ist letztendlich ein umfassendes Web-GIS; ein System der Systeme.
Die ArcGIS Plattform ist flexibel und unterstützt viele Implementierungsmuster basierend auf Ihren Anforderungen, vom Desktop über einen Server bis hin zu einer Online-Benutzeroberfläche mit Enterprise, Portal und ArcGIS Online. Sie können auch eine beliebige Kombination dieser Komponenten implementieren. Diese Plattform ist eine umfassende cloudbasierte Mapping-Plattform mit Apps und Inhalten. Für die Entwicklung eigener Lösungen und die Erweiterung der Funktionen von ArcGIS über die standardmäßig verfügbaren Funktion von ArcGIS hinaus, stehen öffentliche APIs zur Verfügung. Das Plattform-Design zielt darauf ab, Einzelpersonen, Teams und Organisationen unabhängig von deren Kapazitätsanforderungen zu unterstützen. Daher ist sie für den Einmannbetrieb ebenso wie für große, internationale Organisationen geeignet.
Datenmanagement und Kompilierung sind zentrale Bestandteile der Plattform und jedes GIS. ArcGIS Pro verwendet die Geodatabase zum Verwalten geographischer Daten. Die Geodatabase speichert räumliche und nicht räumliche Daten und organisiert sie in Datasets. Beispiele für die Dataset-Typen, die in einer Geodatabase verwaltet werden können, sind Tabellen, Feature-Classes, Beziehungsklassen, Topologien und Versorgungsnetze. Eine Enterprise-Geodatabase speichert Daten in einer relationalen Datenbank und nutzt deren Funktionen, um die Speicherung großer Datasets zu unterstützen und einen effizienten Mehrbenutzerzugriff auf Daten zu bieten. Sie ermöglicht außerdem die Freigabe von Daten als Services für Ihr Portal bzw. die Online-Freigabe.
Ein typischer Lebenszyklus für eine Enterprise-Geodatabase beinhaltet die folgenden Schritte:
- Geodatabase-Entwurf
- Erstellen einer Geodatabase
- Erstmaliges Laden von Daten: Während dieser Phase werden Daten für einen Interessenbereich geladen. Die geladenen Daten können aus vorhandenen Unternehmensdatenbanken, Portalen, Kartenbibliotheken oder aus Online-Quellen wie dem Living Atlas stammen, oder sie können erworben werden.
- Bearbeitung und Datenmanagement: Während dieser Phase werden vorhandene Daten geändert und der Datenbank bei Bedarf neue Daten hinzugefügt.
Nachfolgend finden Sie Beispiele für Änderungen, die während der Bearbeitung und des Datenmanagements an einer Geodatabase vorgenommen können:
- Aktualisieren der Adresse eines Kunden
- Unterteilung eines Flurstücks, um einen Verkauf in einer Parcel-Fabric-Datenbank widerzuspiegeln
- Hinzufügen eines Versorgungskabels zu einem neuen Kunden in einer Versorgungsnetz-Datenbank
- Aktualisieren eines Waldblocks, um eine geplante Abholzung widerzuspiegeln
- Entwerfen eines neuen Umspannungswerks in einer Versorgungsnetz-Datenbank
- Verwenden einer App im Außendienst, z. B. Collector, um Assets zur Darstellung von Sturmschäden zu ändern
- Planen eines neuen Unterabschnitts in einer Landplanungs-Datenbank
- Durchführen eines Was-wäre-wenn-Szenarios für die Simulation einer Notfallwiederherstellung
Jede der oben aufgeführten Änderungen entspricht einer anwendungsdefinierten Arbeitseinheit oder Transaktion, die in einer Datenbank durchgeführt wird.
Was ist eine Transaktion?
Eine Transaktion ist eine Arbeitseinheit, die für eine Datenbank ausgeführt wird. Eine Transaktion wird gestartet, es werden Änderungen an der Datenbank vorgenommen und anschließend wird die Transaktion festgeschrieben oder zurückgesetzt. Nachdem die Transaktion festgeschrieben wurde, werden die durch die Transaktion vorgenommenen Änderungen für andere Benutzer und Anwendungen sichtbar.
Transaktionen weisen die folgenden als "ACID"-Eigenschaften bezeichneten Standardeigenschaften auf, die Benutzern und Anwendungen als Grundlage dienen:
Atomar: Eine Transaktion weist ein Alles-oder-nichts-Verhalten auf. Wenn sie festgeschrieben wird, werden all ihre Änderungen auf die Datenbank angewendet. Wird sie zurückgesetzt, werden keine Änderungen übernommen.
Konsistent: Eine Transaktion belässt die Datenbank in einem konsistenten Zustand.
Isolation: Eine Transaktion kann ihre Änderungen von anderen Transaktionen isolieren, bis sie sie festschreibt. Die interne an der Transaktion vorgenommenen Änderungen sind während der Bearbeitung für andere Benutzer nicht sichtbar.
Dauerhaft: Sobald die Transaktion festgeschrieben wurde, sind deren Ergebnisse dauerhaft.
Um diese Eigenschaften zu erzielen, verwenden Datenbankmanagementsysteme eine Reihe von Sperrmechanismen, um sicherzustellen, dass mehrere gleichzeitige Transaktionen voreinander geschützt und voneinander isoliert werden.
Transaktionen und geographische Daten
In den meisten Anwendungen umfasst jede Transaktion eine kleine Anzahl von Vorgängen, die in einem Sekundenbruchteil oder in höchstens einer oder zwei Minuten abgeschlossen werden können. Beispiele hierfür sind das Abheben von Geld von einem Bankkonto, das Aktualisieren der Stunden in einer Gehaltsabrechnungsanwendung und das Eingeben eines medizinischen Datensatzes.
In gewisser Weise unterscheiden sich geographische Daten hiervon nicht. Das Aktualisieren von Daten wie eine Kundenadresse oder die Zoneneinteilung eines Flurstücks ist ein Vorgang, der in einer kurzen Transaktion abgeschlossen werden kann, die eine oder zwei Minuten in Anspruch nimmt.
Häufig benötigen Sie eine oder zwei Stunden für die grafische Verschiebung, Änderung und Hinzufügung von Daten, um einen Arbeitsauftrag abzuschließen. Es gibt auch Fälle, in denen Sie tagelang oder sogar monatelang an einer Transaktion arbeiten, um alle Änderungen abzuschließen, z. B. für einen Konstruktionsentwurf. Auch wenn Sie möglicherweise eine große Anzahl von Änderungen durchführen, können Sie den Workflow in vollständiger Isolation durchführen und sie als einzelne lange Transaktion festschreiben.
Unter Enterprise-Datenmanagement-Strategien wird erläutert, wie Sie Transaktionen unterschiedlicher Komplexität und Dauer für einfache und komplexe geographische Daten unterstützen können.