jh sdfg Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 29.Januar 2001 b Referent: Sven Naumann yxc

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

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

ArcCatalog

ArcMap

Datenmodelle Shapefiles Coverages Geodatenbasis layer, features

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

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

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

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

Zielsetzungen: Routenplanung Straßennetz Kataster Flurstücke, Besitzer Bodenordnung Bodenschätzung

Datenquellen

Zusammenfassen Staßen Geländearten Gewässer Grundstücke Objektklassen (UML)

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.

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UML Beispiel UML: Unified Modeling Language

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)

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

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

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

Aggregation vs. Komposition 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

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

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

Geometrische Darstellungen von Klassen 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

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

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.)

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

Datensatz „Straßen“

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.

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

Einbetten in Geodatenbanken Stadt Geodatenbank Datensatz Umgebung Grundstücke Straßen

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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

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

Was ist Visio Professional? Visio ist eine Software zur Erstellung von Zeichnungen und Datenmodelle verschiedenster Art Professional

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

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

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

UML-Diagramm Schablone für UML-Diagramme

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

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

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

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

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.

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.

„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

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 5. User Features

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

jh sdfg Geodatenbankentwurf mit UML und CASE- Tools am Beispiel von ArcInfo 29.Januar 2001 b Referent: Sven Naumann yxc

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... In Visio Aggregation in Visio (UML-Darstellung) Komposition: Ganzes und Teile sind existenzabhängig

Verfeinerung mit Pfeilsymbol und ohne Kardinalitäten Aggregat (bzw. hier eine Komposition) mit Rautensymbol und Kardinalitäten

Was kann man mit Visio machen? Entwerfen und Abbilden von Netzwerken Planen und karthographisches Erfassen von Intranet und Web-Sites Beschreiben von Geschäftsprozessen Abbilden und Erstellen von Datenbanken Modellieren von Softwaresystemen

Besonderheiten von Visio Einfache Bedienung durch CASE-Tools Schablonen dienen als Vorlagen enthalten Shapes Shapes Gestaltungsobjekte und der Drag & Drop-Zeichentechnik

Mögliche Topologien Fall 1: Fall 2: sich kreuzende Linien haben Kreuzungsknoten Fall 2: Linien können „untereinander“ verlaufen ohne sich zu schneiden

Das Erstellen eines Diagramms Zur Veran-schaulichung: Visio-Vorführung

Non-attributed relationship class