Das Smallworld GIS: Eine Einführung präsentiert von: Jens Hichert Geomagic GmbH GEOMAGIC · Tel.: ++49 361 44 07 400 · Fax: ++49 361 44 07 404.

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1 Das Smallworld GIS: Eine Einführung präsentiert von: Jens Hichert Geomagic GmbH
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2 Inhalt Präsentation Geomagic Was ist eigentlich ein GIS?
Smallworld Systemarchitektur Datenmanagement Fachschalen SMALLWORLD 3 - neue Features GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 2

3 Firmenprofil Firmengründung: 1994
Geschäftsführer: Dipl. Ing. Wolfgang Schulz Firmensitz: Hauptsitz in Erfurt, Geschäftsstellen in Berlin, Leipzig und Dresden Mitarbeiter: 50 Mitarbeiter Kooperationen: • PDV-Systeme GmbH, Erfurt • ASTEC, Zielona Gora, Polen Firmenprofil: • zertifizierter Vertriebs-, Seminar- und Entwicklungspartner von SMALLWORLD • Integrationsdienstleister mit dem Schwerpunkt „Prozeßoptimierung und Workflow“ Zielmärkte: • Kommune / Ver- und Entsorger • Öl- und Gastransport • Verkehr & Logistik Produkte: • SMALLWORLD GIS • Fabasoft Components GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 3

4 Mitarbeiterprofil Entwicklungs-Skills: • C++, Visual Basic, Java, Magik • ORACLE, MS-SQL Produkt-Skills: • OO-Frameworks • Analyse & Modellierung • Archivierung • Dokumenten-Management • Kunden-Information • Geographisches Informationsverarbeitung Lösungs-Skills: • Ver- und Entsorger • Telekommunikation • Verkehr & Logistik GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 4

5 Organisationsstruktur
Kunde Geschäftsstelle Leipzig Geschäftsstelle Dresden Vertriebskooperation GEOMAGIC / PDV GIS, Systemintegration, Lösungsbereich SRP Verwaltungskooperation GEOMAGIC / PDV Geschäfts- leitung Rewe Controlling Organisation Qualitätsmgt. Marketing Consulting Technologie- transfer Produkte PDV System- integration Service Kommune Ver-/ Entsorger Daten- erfassung Öl & Gas Deutsche Post AG Verkehr & Logistik GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 5

6 Inhalt Präsentation Geomagic Was ist eigentlich ein GIS?
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7 GIS Einführung „Ein GIS ist ein System, bestehend aus Hardware, Software und Verfahren, das raumbezogene Daten erfaßt, speichert, manipuliert, analysiert und ausgibt, um komplexe Planungs- und Management-probleme zu lösen.“ Goodchild u. Kemp, 1990 GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 7

8 Anforderungen Ergebnis der Marktstudie:
10 Anforderungen für den Aufbau eines GIS-Systems: Erfassung der Topologie Verwaltung großer Datenmengen sehr große Polygone blattschnittlose Datenbank lange Transaktionen hybride Raster-Vektor Datenbank Integration einheitliche Entwicklungsumgebung räumliche Abfragen Verschneidung G.Newell/D.Theriault SMALLWORLD Systems Cambridge 1990 GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 8

9 Inhalt Präsentation Geomagic Was ist eigentlich ein GIS?
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10 Entwicklungsumgebung
SMALLWORLD GIS Systemarchitektur SMALLWORLD Virtuelle Maschine, UNIX und Windows Portabilität Konfiguration Inter- operabilität Präsentations Datenbank Visualisierungs Modul GUI Builder OLE-COM ACE Anwendungs- Entwicklungsumgebung CORBA SQL/ODBC Smallworld (Magik und Klassenbibliothek) Spatial Object Controller TICS Integration ACP CASE Tool Smallworld version managed data Oracle RDBMS DB2 RDBMS Virtuelle Datenbank Oracle SDO Oracle SDO Manager OGIS Server OGIS Manager GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 10

11 Client-Server Architektur
‘Schlanke’ Clients Anwendungs Server Smallworld Über die virtuelle Datenbankschnittstelle und den Spatial Object Controller können vielfältige, heterogene Datenquellen für den GIS-Zugriff erschlossen werden Smallworld Daten Oracle SDO ESRI Shape Intergraph DGN GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 11

12 Client-Server Architektur
SMALLWORLD : ein Unternehmens-GIS funktional reich und leistungsfähig unterstützt automatisierte Geschäftsprozesse in komplexe Anwendungssysteme integrierbar Unternehmensweiter Einsatz bedeutet auch Zugriff über Bürosoftware (xyz office) Einbettung in administrative und entscheidungsunterstützende Systeme GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 12

13 Inhalt Präsentation Geomagic Was ist eigentlich ein GIS?
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14 SMALLWORLD GIS Datenmanagement
Relationales Modell mit objektorientierter Sicht Virtuelles Datenbankkonzept für unternehmensweite Datenbestände Management von Langzeit-Transaktionen Versionsmanagement Räumlicher Zugriff auf große Datenbestände Verteilte Datenhaltung im WAN Modellierung von realen Objekten (d.h. Sachdaten, Geometrie, Verhalten, Darstellung) Verschiedene Welten GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 14

15 Versions Verwaltung Lange Real Time Systeme Real Time Transaktionen
Transaktionsmodelle Standard RDBMS Kurze Transaktionen Jede Transaktion (z.B. Buchung) benötigt eine kurze Zeit. Der Datensatz wird gesperrt während der Transaktion Versions Verwaltung Lange Transaktionen Jede Transaktion (Netzänderung) dauert eine lange Zeit Jeder Nutzer benötigt eine eigene Version der gesamten Datenbank Real Time Systeme Real Time Transaktionen Jede Transaktion ist sofort auszu-führen Die Bearbeitung ist sofort erforderlich GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 15

16 (Veränderungen können in den Originalbestand zurückgeschrieben werden)
SMALLWORLD GIS Versionsmanagement Alternative (Veränderungen können in den Originalbestand zurückgeschrieben werden) Original   GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 16

17 Alternatives base for A and B top alt A alt B top alternative v1 top
g c c c g c c c g Alternatives base for A top alternative and B v1 top v2 top v3 disk v1 alt A v2 alt A alt B v3 v1 alt B v4 disk Diagram concepts 1. [Left] Each database partition contains at least one alternative (top), and possibly lower named child alternatives in a tree hierarchy (alt A, alt B). 2. [Right] Top and child alternatives can have different versions. 3. Child alternatives are created (spawned) from particular versions of their parent alternative (base version); here, altA and alt B both spawned from same base version of their parent. Teaching points 1. Each alternative may have one writer, and many readers attached to it. This allows several users to make changes (to several alternatives) concurrently, without locking data. 2. If Smallworld Authorisation is enabled, each alternative may have an access level set for different groups of users. 3. New child alternative initially holds same data as (is aligned with) its base version (v1 alt A  v1 top). 4. Child alternatives share data blocks with their base (v2 top). Hence, its blocks are not available for reuse. v2 disk child Alternatives GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 17

18 Version management partition data arranged in versions
time Versions may use unaltered data from earlier versions Diagram concepts 1. Datastore files (ds files) hold data in series of versions. Teaching points 1. Multiple versions of same data stored efficiently by keeping only changes from preceding version, rather than cloning all the data blocks. 2. Each version shares unchanged data with preceding versions. 3. Changed data overlays (masks) the same data in earlier versions. 4. Each GIS session (thus a GIS user) is attached to an individual version of a database partition. They see the complete state of the partition at the time that version was created. 5. A version, once created, is static and never changes. 6. An unlimited number of versions may exist in a Smallworld database. GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 18

19 Versions commit creates new version on disk
uncommitted changes to the disk version held in memory commit v1 v2 disk version current rollback Diagram concepts 1. Changes only saved to disk by ‘commit’. 2. Commit creates a new version on disk (disk version). 3. Current changes (current) discarded by a ‘rollback’ Teaching points 1. A version, once created, is static and never changes. 2. An unlimited number of versions may exist in a Smallworld database. 3. Only one writer per partition may make changes and commit them to disk. 4. There may be many readers of a partition. 5. Current (uncommitted) changes reside in the in-core cache memory of the client until they are committed or rolled back. If in-core cache become full, changes are automatically written to the scratch partition on disk. The scratch partition is usually located with the main datastore files. rollback discards time current changes GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 19

20 Readers and writers Reader attached to latest disk version
current Diagram concepts 1. Reader (white arrow) attached to latest disk version. 2. Writer (red arrow) able to make changes in current version. Teaching points 1. Reader remains attached to the disk version that is most recent when they begin a new session. 2. Only one writer may make changes. Writer making changes time GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 20

21 Commit Reader remains attached to version 2 changes committed to
disk version commit changes committed to new disk version Diagram concepts 1. Reader still attached to same version as before (v2). 2. Writer meanwhile has committed changes to a new disk version. Teaching points 1. Reader remains attached to one version; it may not be the most up-to-date version on disk. time GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 21

22 Rollforward switches to writable mode attaches in readonly mode rolled
c g g c Rollforward switches to writable mode rolled forward v1 v2 disk version Diagram concepts 1. Writer [below] switches to readonly mode (or quits session) 2. Reader [above] then switches to writable mode. 3. Reader [above] automatically rolled forward to latest disk version. Teaching points 1. Switching to writer automatically rolls that user forward to the disk version. 2. Explicit roll forward also possible as reader. time GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 22

23 Keypoints data is held in versions
each version stored in 4K data blocks changed data masks earlier version of that data unchanged data blocks are used by later versions commit saves a new version to disk rollback discards writer’s changes one writer—many readers allowed GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 23

24 Changes are first merged and then posted
Parent alternative top Merge Post Diagram concepts 1. Top and child alternative. 2. Child alternative is current. 3. Merge and post operations available. Teaching points 1. Changes in parent and its child alternatives will be combined sometime. 2. First, child alternative must be current. 3. Changes in the parent alternative are merged down to the current child alternative. 4. Changes in the current child are posted up to the parent alternative. alt A Child alternative GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 24

25 Merge and post Parent and child alternatives are in step (‘aligned’)
g c c c c c g c c c Merge and post parent child Parent and child alternatives are in step (‘aligned’) Diagram concepts 1. Simple case with no conflicting changes. 2. Parent and one child alternative. 3. Stage 1 of 4 stages. Teaching points 1. Child alternative is ‘aligned’ when it was spawned from its parent. GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 25

26 Merge and post Parent and child are both changed parent child
g g g c c Merge and post parent child Parent and child are both changed Diagram concepts 1. Parent and child changed in different non-conflicting ways. GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 26

27 Merge and post Child merges changes down from parent... Merge parent
g g g g c Merge and post parent child Child merges changes down from parent... Merge Diagram concepts 1. Parent’s changes merged down to child. Teaching points 1. Merge first. GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 27

28 Merge and post Child posts changes up Post parent child
g g g g g Merge and post parent child Child posts changes up Diagram concepts 1. Child’s changes posted up to its parent. 2. Parent and child contain all the changes, and are identical. Post GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 28

29 What is a conflict? Parent Child conflict! Base Parent Child Original
c c c g g c c c c g c c c c g c What is a conflict? Original Later disk versions versions Parent Base Parent Object changed in different ways Child Diagram concepts 1. Parent and child alternatives, child aligned with base. 2. Original and later disk versions of parent and child. 3. Conflicting and non-conflicting changes. Teaching points 1. Conflict between base, parent and child disk versions of the same records. 2. It is possible to generate conflict if multiple GIS users create the same keys. This is avoided by using automatically generated keys, or by disciplined use of manual keys. Non-conflicting change Child GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 29

30 Parent and child alternatives changed in different ways
c c g g c c c g c Conflicting records Base Parent min_road_id: 1001 min_road_id: 1001 name: Old Road name: New Road Conflict detected Child min_road_id: 1001 Diagram concepts 1. One record in parent and child alternatives, child aligned with base. 2. Conflicting change in one minor road record. Teaching points 1. Conflict may be between top-level records. 2. Child alternative initially just a reference to its base. (Same as base) name: West Road GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 30

31 Keypoints one writer per alternative
alternatives aligned with a base initially merge and post changes from current alternative ‘conflict’ means different changes to disk versions of parent and child GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 31

32 Topologisches Modell Benutzer Oberfläche Kreuzung Straße Flurstück
Geometrie Stufe Punkt Linienzug (Chain) Fläche Topologische Stufe Knoten Kante (Link) Polygon GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 32

33 Anzeige topologischer Verknüpfungen
Topologie-Editor Anzeige topologischer Verknüpfungen Knoten Kanten Polygone GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 33

34 Spatial Object Controller Versions- verwaltete Daten
SMALLWORLD GIS SOC/SOM Architektur Smallworld Spatial Object Controller Prior to 2.2 the GIS made the assumption that there was a single datastore which contained spatial data. Other databases could only contribute non spatial data Opening the GIS to work with many spatial databases is a significant move to an open system. It has a profound effect on the architecture of the GIS but careful design has ensured that existing single spatial source datasets can be migrated with the minimum of disruption. (but not zero disruption) Versions- verwaltete Daten RDBMS Smallworld SOM Oracle SC (SDO) Oracle SC SOM DGN Files GeoView SOM ... GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 34

35 Smallworld Client Session Spatial Object Controller
SMALLWORLD GIS Thematische Verteilung von Daten Smallworld Client Session Spatial Object Controller Prior to 2.2 the GIS made the assumption that there was a single datastore which contained spatial data. Other databases could only contribute non spatial data Opening the GIS to work with many spatial databases is a significant move to an open system. It has a profound effect on the architecture of the GIS but careful design has ensured that existing single spatial source datasets can be migrated with the minimum of disruption. (but not zero disruption) Kataster Smallworld Datenbank Strom Smallworld Datenbank Gas Smallworld Datenbank Wasser Smallworld Datenbank GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 35

36 Datenhaltung Logische Integration und Separierung
von geographisch oder thematischen Datenbanken Rasterdaten Strom Kataster Nord Süd West Ost Gas GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 36 6

37 Inhalt Präsentation Geomagic Was ist eigentlich ein GIS?
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38 Fachschalen - Architektur
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39 Was ist die Applikation ?
Kundenapplikation : Fachschalen Sparten und Fachdatenbeschreibung Anwendernutzen Produktidentifikation durch Wiedererkennung Vergleichbarkeit mit anderen Produkten Basis-GIS allgemeingültige Funktionalität Entwicklung Konfiguration Integration Kommunikation Fachschalen Basis-GIS GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 39

40 SMALLWORLD GIS Entwicklungsumgebung des Basis GIS
Objektorientierte Programmiersprache MAGIK Flexibles Datenmodell Umfangreiche Objektklassen- und Methoden-Bibliothek Graphisch-Interaktive Datenmodellierung (CASE-Tool) Reverse-Engineering externer Datenbanken Interaktive Pflege des Datenmodells GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 40

41 Magik GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 41

42 Datenmodellierung GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 42

43 SMALLWORLD GIS Kernfunktionalität des Basis-GIS
Editoren für alle Objekte Rasterbearbeitung Konstruktionswerkzeuge Datenerfassung Standardschnittstellen Abfragewerkzeuge Netzwerkverfolgung Navigieren unter PC-Oberfläche Plotausgabe Reports GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 43

44 Fachschalen Fachschalenbasis
Integrationsplattform für alle Fachschalen mit Einheitlichem Objekteditor Spartenübergreifenden Objektklassen Modellkonfiguration Dynamischer Legende Übersichtsfenster Längsschnitt Komplexe Bemaßung Erweiterte Konstruktion Integritätsprüfung GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 44

45 FS-Base Geographische Grundlagen :
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46 FS-Base vermessungstechnische Grundlagen :
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47 Basis-GIS / FS-Base Datenbankabfrage :
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48 FS-Base Netzwerkanalyse:
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49 FS-Base darstellende Grundlagen : (Profil)
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50 FS-Base darstellende Grundlagen : (Plotten)
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51 FS-Base darstellende Grundlagen : (alpha. Ausgabe)
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52 Fachschalen-Angebot Versorgung Kommune Verkehr&andere
5 Fachschalen Rohrnetze Fernwärme, Gas, Wasser, Ferngas, Abwasser 3 Fachschalen Netze Strom Trasse, Strom Mehrstrich, Telekom Kommune 4 Fachschalen Kataster Kataster AMT, Kataster VE, ATKIS, zuk. ALKIS 4 Fachschalen Kommunale Anwendungen Bebauungsplan, Umwelt, Baum&Grün, Kleinr.Gliederung Verkehr&andere GDF-Datenmodell, Fachschale ÖPNV Kundenlösung Liegenschaften GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 52

53 Datenübernahme Schnittstellen Werkzeuge EDBS DXF SQD-SQS
GISConnect (SAP R2/R3) GDF (inkl. Datenmodell) ASCII-Loader für Sachdaten ACP (interaktiver Parameteraustausch) Werkzeuge Präsentationsgraphik Erfassung GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 53

54 Inhalt Präsentation Geomagic Was ist eigentlich ein GIS?
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55 TINs (Rev.3) Neuer Geometrietyp mit einer großen Spannbreite von mathematischen und analytischen Funktionen 4 1 For those who don’t know the acronym, TINS stands for Triangulated Irregular Networks and a TIN is simply a collection of irregularly scattered points connected up into a network of triangles. The new TIN component supercedes the old web_tin functionality which is still available but will be phased out at a future release. It introduces a new geometry type - tin, which sits alongside the existing geometry types such as point, chain and area. This geometry type is known by the Case Tool and thus datamodels can be created incorporating tin geometries. 1 The benefits of this implementation are faster and more efficient functions for Surface Modelling and for Spatial Analysis two new dialogs are available. The Proximity Analysis tool and the Cluster Analysis tool together provide a comprehensive range of facilities for interactively analysing the spatial properties of groups of objects in 2 dimensional space. The functionality available on these dialogs can also be accessed through a programmers interface. Modellierung von Oberflächen (DGM) Schneller Geringerer Speicherplatzbedarf Raumanalyse Interaktive Nachbarschafts- und Clusteranalysen Erweiterte Magik-Schnittstelle für Entwickler GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 55

56 Projektionen (Rev. 3.0) Speicherung und Anzeige räumlicher Daten in unterschiedlichen Koordinatensystemen 4 1 At this release Smallworld leaves the Flat Earth Society as we introduce support for Map Projections. This allows you to hold all your data in one seamless space (in a projection of your choosing) and to display, plot and manipulate the data in other projections. 1 Data can be stored in one coordinate system and displayed on the fly in another. And separate windows can render in different coordinate systems. Likewise with plotting - Data can be plotted in the same or in a different coordinate system from that in which it is stored. The transforms that convert data between different projections are available through an API permitting import and export of data in different coordinate systems. The GIS User Interface is enhanced to provide access to this functionality. Umschaltung zwischen Koordinatensystemen Import und Export von Daten in unterschiedlichen Koordinatensystemen Ansicht und Plotten von Daten in unterschiedlichen Projektionen Zugriff über grafische Benutzerschnittstelle GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 56

57 Unterstützte Betriebssysteme
AIX 4.2 Digital UNIX 4.0B, (4.0C/D) HP-UX , (11) SunOS Solaris , (2.6) Windows NT 4 1 We have upgraded the versions of operating system on which we build our executables. A consequence of this is that there are changes to the operating system versions we support at 3.0(0) These are the platforms we will be supporting at this release. The versions in brackets are still under validation. (pause) You will notice that a number of Operating system versions have been retired. These are: ULTRIX, Digital UNIX 3.2 & 4.0 HP-UX 9 all versions up to 10.10 AIX 4.1 Solaris 2.4 & 2.5 Windows NT 3.51 New: HP-UX 11.0 Note that Windows NT 5.0 will not be supported at this release. GEOMAGIC · Tel.: · Fax: · · · Datum · Seite 57