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1. jh sdfg Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo29.Januar 2001 b Referent: Sven Naumann yxc

2. Übersicht Geodatenbankentwurfmit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 1 Geodatenbank 2 UML 3 CASE-Tools 4 Entwurfstrategien

3. Übersicht Geodatenbankentwurfmit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 1 Geodatenbank 2 UML 3 CASE-Tools 4 Entwurfstrategien

4. ArcInfo • ArcCatalog • ist ein Geodatenbrowser • ArcMap • ist für die Visualisierung zuständig • ArcToolbox • Wizards

5. ArcCatalog

6. ArcMap

7. Datenmodelle Shapefiles Coverages Geodatenbasis layer, features

8. Geodatenbasis • Ein Datenmodell seit der Version 8 von ArcInfo • Objektorientiertes Konzepte gebunden • Geometrie, Topologie und Sachattribute werden in Tabellen verwaltet. • Relationen

9. Geodatenbanken • Was ist eine Geodatenbank ? • Geodatenbanken sind die Datengrundlagen eines jeden GIS (engl.: geodatabase) • Beispiel: Verkehrsnetz für einen Routenplaner

10. Alle nötigen Daten sind vorhanden • Gute Organisation der Daten ( mehrere Benutzer sollten auf dieselben Daten zugreifen können) • Flexible und übersichtliche Nutzungsmöglichkeiten • Möglichst wenig Speicheraufwand • Zukunftsorientierte Nutzbarkeit

11. Modellentwicklung • Zielsetzung: Welche Funktionen sollen mit Hilfe der Datenbank ausgeführt werden • Ermittlung oder zusammentragen der benötigten Daten • Organisieren der Daten in logische Gruppen

12. Zielsetzungen: • Routenplanung Straßennetz • Kataster Flurstücke, Besitzer • Bodenordnung Bodenschätzung

13. Datenquellen

14. Zusammenfassen • Staßen • Geländearten • Gewässer • Grundstücke Objektklassen (UML)

15. 3 Strategien zur Erzeugung einer Geodatenbank in Arcinfo • 1. Existierende Daten und Datenbanken in eine Geodatenbank laden. • 2. Benutze ArcCatalog und ArcToolbox, um ein Schema für eine Geodatenbank zu entwerfen. • 3. Benutze „Schema Creation Wizard“ in ArcCatalog, um bereits existierende Daten auf das UML anzuwenden.

16. Übersicht Geodatenbankentwurfmit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 1 Geodatenbank 2 UML 3 CASE-Tools 4 Entwurfstrategien

17. UML Beispiel • UML: Unified Modeling Language

18. Definieren von Objekten • Bsp.: Gebäudeinformationssystem • Raum: Arbeitsplatz für Person • Flur: verbindet 2 oder mehr Räume • Etage: Komposition aus Räumen und Fluren • Labor: Spezialfall eines Raumes (Unterklasse)

19. Beziehungen • Viele Klassen haben direkte Beziehungen zueinander • Bsp.: Gebäudeinformationssystem • Ein Raumbezeichnung listet einen einen bestimmten „Benutzer“ auf • Eine Person arbeitet in einem bestimmten Raum

20. Dokumentation in UML Kardinalität Name Flur 0...* Raum Verbindet 2...* Oberklasse Raum Unterklasse Labor Büro

21. Unterklassen: ... Spezialisieren das Konzept einer Oberklasse ... „erben“ Attribute und Methoden der jeweiligen Oberklasse Kardinalitäten: 1 genau 1 0...4 0 bis 4 3,7 3 oder 7 0...* größer oder gleich null 0...3,7...9 ... Beachte:

22. Aggregation: eine Aggregation ist eine spezielle Assoziation, deren beteiligte Klassen eine Ganzes - Teile Hierarchie darstellen Komposition: eine Komposition ist strenge Form der Aggregation, bei der die Teile vom Ganzen existenzabhängig sind Aggregation vs. Komposition

23. Idee: Übersichtliche Planung und einfache Veranschaulichung für Mitarbeiter und Kunden bzw. User

24. Darstellung der Objekte • Unterschiedliche Repräsentierung der unterschiedlichen Klassen • Alphanumerisch repräsentierte Klassen • Geometrisch repräsentierte Klassen • Alphanumerisch: Texte, Werte, Zahlen...

25. Punkt: repräsentiert die Lage eines Objekts mit min. Ausdehnung Linie: repräsentiert die Lage eines Objekt welches zu schmal für eine Fläche ist Fläche: repräsentiert ein Polygon Oberfläche: wie Fläche, jedoch Raster: ... Eine Fläche die in rechteckige Felder unterteilt ist (für Analysen brauchbar) Bild/Photo: ...jedes andere digitale Bild Geometrische Darstellungen von Klassen

26. Erstellen von Datenpaketen • Wie sollen Daten in ArcInfo repräsentiert werden ? • Umsetzen der Benutzeransprüche in ein Datenbank Schema

27. Möglichkeiten in ArcInfo • Punktklassen: • Punkt: ein nichtverbundener Punkt (Statuen etc.) • Knoten: ein verbundener Punkt (Straßenkreuzungen etc.) • Komplexer Knoten: ein verbundener Punkt mit eigener inneren Topologie (Wasseraufbereitungsanlagen etc.)

28. Organisieren der Struktur (Schritt 1) • Gruppierung der Klassen in logische Zusammenhänge (Datensätze) • Eine einzelne Klasse kann durchaus eine eigene Gruppe sein, falls sie sich nicht zuordnen läßt

29. Datensatz „Straßen“

30. Topologische Regeln • Alle Klassen eines geometrischen Netzwerkes müssen sich im gleichen Datensatz befinden (Straßen vs. Wasserleitungen) • Klassen, die ganze Flächen einnehmen, oder wenn sich überschneidene Elemente eine Kreuzung haben sollen, sollten sie im selben Datensatz gespeichert werden.

31. Organisieren der Struktur (Schritt 2) • Zusammenfassen der einzelnen Datensätze in Geodatenbanken • Geodatenbank enthält schließlich alles um einen speziellen Bereich zu Modellieren (siehe Beispiel: Stadt)

32. Einbetten in Geodatenbanken Geodatenbank Stadt Datensatz Umgebung Grundstücke Straßen

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34. UML in ArcInfo: CASE - Tools • CASE - Tools: Computer Aided Software Engineering • Software - Entwicklungsumgebung • CASE - Tools fassen sonst isolierte Software -Entwicklungswerkzeuge (z.B. Editoren, Übersetzer, Verwaltungsprogramme) in einer vollständigen benutzerfreundlichen Arbeitsumgebung zusammen

35. CASE - Tools in ArcInfo • CASE-Tools in ArcInfo erlaubt es eigene Objektklassen (custom objects) zu schaffen • Diese „custom objects“ erben ihr Verhalten von bereits bestehenden ESRI-Datenobjekten • mit C++ kann man das Verhalten der „ESRI Objects“ verändern. • Custom object innerhalb der Geodatenbank speichern. • Schema • UML-Design anwendbar auf feature classes und tables

36. Was ist Visio Professional? Visio Professional 5.0 • Visio ist eine Software zur Erstellung von Zeichnungen und Datenmodelle verschiedenster Art Professional

37. Allgemeines über Visio Die Oberfläche besteht aus: - einem Zeichenblatt - den Werkzeugen (Tools) - der/den Schablone/n Die Schablonen enthalten: - Shapes

38. Anwendung • Zum Erstellen eines Diagramms o.ä. werden die Shapes einfach „rübergezogen“! Drag & Drop

39. Starten von Visio • Startbildschirm: • Auswahl des Diagrammtyps (Schablone) Hier Software- Diagramm auswählen

40. UML-Diagramm Schablone für UML-Diagramme

41. UML in Visio • UML: Unified Modeling Language • Zur Veranschaulichung: • Ein Beispiel- UML-Diagramm

42. Die in der Schablone enthaltenen Shapes lassen sich in diesem Fall unterteilen in: - Klassen - Verbinder UML-Oberfläche • Nun ist die Visio-zeichenfläche geöffnet • Mit der in grün gefassten Schablone

43. Übersicht Geodatenbankentwurfmit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 1 Geodatenbank 2 UML 3 CASE-Tools 4 Entwurfstrategien

44. Graphisch: UML mit CASE Erzeuge Schema Wizard (Tool in ArcInfo) MS Repository Geodatenbank Datenimport UML anwenden auf Daten Shape Files Coverages

45. Die Strategie von CASE - Tools (1) • 1. Entwurf der Geodatenbank in UML - Diagrammen • 2. Benutzen des Creation Wizard in ArcCatalog um Schema der Geodatenbank Aufgrund des UML - Diagramms zu erstell • 3. Um die Geodatenbank zu füllen benutze Data Loader in ArcCatalog , Object Loader in Arc Map

46. Die Strategie von CASE - Tools (2) • 1. Importieren bereits vorhandener Daten (ArcCatalog, ArcToolbox) • 2. Aufbau des geometrischen Netzwerkes • 3. Benutze Schema Creation Wizard in ArcCatalog, um bereits existierende Daten auf das UML anzuwenden.

47. Die Strategie von CASE - Tools (2) • 1. Importieren bereits vorhandener Daten (ArcCatalog, ArcToolbox) • 2. Aufbau des geometrischen Netzwerkes • 3. Benutze Schema Creation Wizard in ArcCatalog, um bereits existierende Daten auf das UML anzuwenden.

48. „ESRI Class“ und „Custom object“ EDRI Class Object Custom object Feature Hersteller table Network Feature Paket Feature class Kreuzung feature Kanten feature Paket Einfaches Kreuzung feature Einfaches Kanten feature Paket Feature class and geometric network Ventil Rohr

49. 5. User Features Packages • Das „ArcInfo Model Diagramm“ enthält das „object model“, das benötigt wird um die Geodatenbank zu modellieren. • Dieses object model besteht aus 5 Paketen • 1. Logical View • 2. ESRI Classes • 3. ESRI Interfaces • 4. ESRI Network

50. Übersicht Geodatenbankentwurfmit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 1 Geodatenbank 2 UML 3 CASE-Tools 4 Entwurfstrategien Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!