Geodatabase - Sistema Nacional de Información

Geodatabase
La Geodatabase es un modelo que permite el almacenamiento físico de la información
geográfica, ya sea en archivos dentro de un sistema de ficheros o en una colección de
tablas en un Sistema Gestor de Base de Datos (Microsoft Access, Oracle, Microsoft SQL
Server, IBM DB2 e Informix).
Características
Permite almacenar numerosos tipos de datos: Vectorial, raster, CAD, Tablas, topología,
información calibrada, etc...
Cuando reside en un sistema gestor de base de datos estándar (Oracle, Microsoft SQL
Server, IBM DB2, Informix y Microsoft Access), permite aprovechar todo el potencial de
las herramientas de estos sistemas, y completa la funcionalidad presente en la base de
datos con funciones necesarias para el tratamiento de la información espacial.
El modelo de la Geodatabase permite almacenar, además de elementos geográficos, el
comportamiento de dichos elementos, lo que facilita la generación de una visión más
completa de la realidad.
El modelo de datos de la Geodatabase es escalable, y en función de las necesidades de
cada organización, es posible diferenciar entre:
* Geodatabase basada en ficheros
* Geodatabase personal, implementada sobre Microsoft Access
* Geodatabase Corporativa, implementada sobre Oracle, Microsoft SQL Server, IBM
DB2 o Informix
Beneficios de la Geodatabase
La Geodatabase incluye numerosos beneficios respecto a otros modelos de datos:
Gestión de Datos Centralizada.
Dado que todos los datos de una Geodatabase son almacenados directamente en sistemas
gestores de bases de datos comerciales (Microsoft Access para Geodatabase personal y
Oracle, IBM DB2, SQL Server o Informix para Geodatabase corporativa) o en sistemas
de ficheros, éstos constituyen un repositorio común y centralizado para todos los datos
geográficos de una organización.
Edición multiusuario.
A través del mecanismo de versiones que se implementa sobre el Sistema Gestor de
Bases de Datos (Oracle, Microsoft SQL Server, IBM Db2 o Informix ), es posible
realizar tareas de edición multiusuario.
Implementación de comportamiento.
La implementación de comportamiento en los elementos geográficos incluidos en la
geodatabase, permite trabajar con elementos más intuitivos, ya que la definición de su
comportamiento les hace más cercanos a la realidad.
Tecnología COM.
El modelo de Geodatabase ha sido desarrollado siguiendo estándares COM, lo que
permite que sea posible la integración con otros sistemas. Por tanto se rompe la barrera
existente entre los Sistemas de Información Geográfica y el resto de sistemas de
información de una organización.
Acceso a Geodatabases.
El acceso a la Geodatabase puede realizarse a través de los menús estándares de
ArcCatalog, ArcMap y ArcToolbox. Los programadores pueden asimismo emplear los
APIs (ArcObjects, OLE DB y SQL) incluidos con el software.
Replicación
La replicación permite distribuir la información geográfica en dos o más geodatabases, de
manera que los datos estén sincronizados. Basado en el entorno de versiones, incluye el
modelo completo de la geodatabase, incluyendo topologías y redes geométricas, y puede
ser usado en entornos conectados y desconectados.
Históricos
Mediante un mecanismo que permite capturar todos los cambios realizados en la
geodatabase original, se puede guardar un registro histórico de los mismos y del
momento en el que se produjeron. De esta manera, es posible consultar una versión
histórica que muestra el estado de la geodatabase en un momento dado.
Tipos de Geodatabase
ArcGIS implementa la geodatabase bien como una colección de archivos organizados en
un sistema, bien como una colección de tablas dentro de un sistema de bases de datos
relacionales (SGBDR). En base a cómo se almacena, así como la funcionalidad que es
posible implementar en cada caso, se pueden diferenciar tres tipos de geodatabase:
Geodatabase Personal (Access)
Se almacena en bases de datos Microsoft Access, permitiendo crear y editar elementos
más o menos especializados (relaciones espaciales, redes geométricas, topología,
anotaciones, etc.), y realizar funciones más o menos avanzadas dependiendo del cliente.
Soporta todas las funciones posibles en una geodatabase, excepto la edición en modo
multiusuario, el versionado y la replicación. Puede almacenar hasta 2 Gb.
Geodatabase de fichero
Disponible con ArcInfo, ArcEditor y ArcView, no está implementada sobre un sistema
gestor de bases de datos, sino que usa una estructura de archivos. No soporta el
mecanismo de versiones, tiene capacidad de almacenamiento ilimitada (con un límite de
1 TB por tabla, ampliable hasta 256 TB) y admite un único editor.
Geodatabase ArcSDE
Las geodatabases implementadas sobre SGBDR se denominan Geodatabases ArcSDE. La
tecnología ArcSDE incluida con los productos ArcGIS (ArcGIS Desktop y ArcGIS
Server) es la que permite almacenar información geográfica en SGBDR siguiendo el
modelo de datos de la geodatabase y aprovechando las ventajas del SGBDR.
* Geodatabase Enterprise ArcSDE
Es la geodabase tradicional con ArcSDE que había antes de ArcGIS 9.2, pensada para
sistemas corporativos a gran escala. Está incluida como parte de ArcGIS Server
Enterprise y puede estar implementada sobre Oracle, Microsoft SQL Server (2000 ó
2005), IBM DB2 o IBM Informix. Pemite la edición en modo multiusuario sin límites y
el trabajo con versiones.
* Geodatabase Workgroup ArcSDE
Disponible con el nivel Workgroup de ArcGIS Server, está implementada sobre
Microsoft SQL Server 2005 Express. Soporta funciones como versionado y archivado, y
tiene un tamaño máximo de 4 GB por geodatabase. Este tipo de geodatabases están
recomendadas para organizaciones con grupos de usuarios de hasta 10 personas en
lectura/edición.
* Geodatabase personal ArcSDE
Disponible con ArcInfo y ArcEditor, está implementada sobre Microsoft SQL Server
2005 Express. Aunque tiene un tamaño máximo de 4 GB por geodatabase y admite un
máximo de cuatro usuarios (uno en edición), también posee funcionalidad avanzada
como versionado, archivado y replicación de la información.
Con esta arquitectura escalable, la geodatabase es el modelo idóneo para diseñar
diferentes sistemas de información geográfica con un amplio espectro de aplicaciones.
Arquitectura de la Geodatabase
La Geodatabase es mucho más que información gráfica y alfanumérica almacenada en un
sistema de ficheros o en un SGBDR. La Geodatabase ofrece además objetos GIS
avanzados que añaden comportamiento geográfico, reglas para la gestión de la integridad
espacial y herramientas para trabajar con las numerosas relaciones espaciales existentes
en los tipos básicos de información (vector, raster y atributos). Y además, una lógica de
negocio común utilizada por toda la plataforma ArcGIS para acceder y trabajar con
información geográfica independientemente de su implementación física; es decir, esta
lógica se usa también para trabajar con shapefiles, CAD, TINs, raster y muchos otros
formatos GIS.
Almacenamiento en SGBDR
Los sistemas gestores de bases de datos relacionales proporcionan un modelo de datos
sencillo para almacenar y gestionar la información en tablas. El esquema de la
geodatabase se compone de una serie de tablas donde se almacenan aspectos relacionados
con el almacenamiento y la recuperación de los datos. El SGBDR se encarga de ciertos
aspectos de la administración de la información geográfica como el almacenamiento en
disco, la definición de tipos de atributos, las consultas o las transacciones multiusuario.
Tecnología ArcSDE
La tecnología ArcSDE ya no está disponible como producto independiente, sino que está
integrada en ArcGIS Desktop y ArcGIS Server. Sirve como conexión entre los clientes
GIS y el SGBDR y permite a los usuarios almacenar, acceder y gestionar la información
especial almacenada en el sistema gestor. ArcSDE se hace imprescindible para aquellos
usuarios que manejen flujos de trabajo que necesiten versionado y transacciones largas,
como:
* Trabajos con históricos
* Edición distribuida
* Réplicas gestionadas por múltiples SGBDR en arquitecturas distribuidas
* Entornos de edición multiusuario
Lógica de Negocio
El SGBDR gestiona las tablas y los tipos básicos de información, y la tecnología ArcSDE
permite la comunicación entre los clientes GIS y el SGBDR, pero también se necesita
una lógica de negocio que permita implementar elementos más complejos.
Por ejemplo: feature classes, feature datasets, catálogos raster, topologías, redes, terrains,
etc., son ejemplos de elementos más complejos dentro de la geodatabase que
implementan y modelizan el comportamiento geográfico. Esta lógica de la geodatabase
está implementada usando una combinación de funcionalidad avanzada de SGBDR y
ArcObjects.
EJERCICIOS PRACTICOS DE APLICACION EN EL PROYECTO ESTUDIO
MULTITEMPORAL DE LA
COBERTURA VEGETAL Y USO DEL SUELO EN
LOS AÑOS 1990 - 2008 Y PROYECCIÓN AL 2030
EN EL NORORIENTE DEL ECUADOR
Introducción
El objetivo de este proyecto fue realizar un estudio multitemporal de cobertura vegetal y uso del
suelo entre los años 1990 y 2008 y escenarios al 2030 en el Territorio Cofán y las zonas de
influencia a escala 1:50000 en conjunto con la Federación Indígena de Nacionalidad Cofán.
El área de estudio se encuentra ubicada al nororiente del territorio ecuatoriano y abarca las
provincias del Carchi, Imbabura, Pichincha en la Sierra y Sucumbíos, Napo y Orellana en la
Amazonía.
A continuación la estructura de organización de la geodatabase del proyecto:
La estructura de organización de datos espaciales consta de dos geodatabases:
La estructura de orginizacion de los datos geoespaciales esta dispuesta de la siguiente
manera:
La carpeta
contiene todos los archivos tipo texto, tales como informes,
tablas de cálculo, matrices, además de los mapas generados en el proyecto listos para
imprimir.
Las carpetas
y
contienen las fotografías recopiladas en el proyecto
y los logos de las instituciones colaboradoras y ejecutoras del proyecto.
Dentro de la carpeta
estos son:
se encuentran los archivos de mapas generados,
La carpeta
contiene los archivos tipo raster (Los datos raster son una
abstracción de la realidad, representan ésta como una rejilla de celdas o píxeles, en la que
la posición de cada elemento es implícita según el orden que ocupa en dicha rejilla )
como modelos digitales del terreno e imágenes satelitales.
Una geodatabase consta de la siguiente estructura:
Feature Class: son elementos con el mismo tipo de geometría (como punto, línea, o
polígono), los mismos atributos, y la misma referencia espacial. Los Feature Class
pueden ser almacenadas en geodatabases, Feature Dataset, u otros formatos de datos. Los
Feature Class permiten que elementos homogéneos sean agrupados en una misma unidad
para objetivos de almacenaje de datos. Por ejemplo, las carreteras, caminos primarios, y
caminos secundarios pueden ser agrupados en una feature Class tipo línea llamada
"caminos".
Feature Dataset: es una colección de feature clases almacenadas juntas que comparte la
misma referencia espacial; es decir ellos comparten un sistema de coordenada, y su
elementos caen dentro de un área común geográfica.
Las geodatabases sobre las cuales vamos a trabajar son dos, divididas de acuerdo a las
características propias de los datos que contienen.
La geodatabase cartografía base contiene toda la información geográfica
correspondiente a vías, ríos, poblados, curvas de nivel, cotas a escala 1: 250 000 además
de escuelas, iglesias, oleoducto, etc a escala 1: 50 000.
La geodatabase cartografía temática contiene toda la información de tipo biotico, como
las coberturas resultantes del estudio de ecosistemas y cobertura vegetal y uso del suelo,
amenazas tales como bloques petroleros, explotación minera, proyectos hidroeléctricos,
proyectos viales, limites administrativos y de territorios, cuencas, subcuencas y
microcuencas hidrográficas.
EJERCICIO 1
VISUALIZACION DE DATOS
Vamos a explorar las distintas maneras de visualizar nuestros datos:
.
Las tres vistas en ArcCatalog son: Contenidos, Vista previa, y Metadatos.
Se alterna entre ellas haciendo un clic en las pestañas ubicadas a lo largo de la
parte superior del panel de despliegue.
La vista de Contenidos muestra los objetos que contiene la carpeta o la conexión
que usted ha seleccionado en el árbol del Catálogo. Hay cuatro formas
disponibles de visualizar el Contenido: iconos grandes, lista, detalles, o imagen
en miniatura (thumbnails).
Se alterna entre ellas haciendo clic en los botones sobre la barra de
herramientas Estándar.
Vamos a explorar estas opciones colocándonos sobre la geodatabase
Cartografía Temática y explorando los Feature Class que se encuentran aquí.
EJERCICIO 2
IMPORTACION Y EXPORTACION DE DATOS
 Importando datos
Nos colocamos sobre el Feature Dataset
teniendo en
cuenta que la pestaña de Contenidos este activada, click derecho, fijándonos
que el cursor no se encuentre sobre alguna cobertura, se desplegara un cuadro
de opciones donde escogemos la opción de Importar.
En este caso vamos a importar varios shp files localizados en
F:\PROYECTO_COFAN\SHP_FILES, buscamos estos archivos y los colocamos
en el cuadro de Input Features
En el casillero de Output tenemos que fijarnos que este en la dirección
F:\PROYECTO_COFAN\CARTOGRAFIA_TEMATICA.mdb\AMENAZAS_RIES
GOS_NATURALES , aceptamos y observamos que los shp files se convirtieron en
Feature Class.

Exportando Datos
De igual manera ahora vamos a escoger la opción de Export haciendo click derecho n el
cuadro de contenidos, y escogiendo la opción To Shapefile (multiple)
Vamos a notar que cuando se despliega el cuadro de dialogo, todas las coberturas que se
encuentran dentro de este Feature Dataset se adicionan automáticamente, si deseamos
exportar todas las coberturas, direccionamos el Output a nuestra carpeta SHP_FILES,
caso contrario eliminamos las que no vayamos a necesitar, señalando la cobertura a ser
eliminada y presionando el icono