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Concepts lis
aux donnes SIG,
godatabase et
ArcSDE

ARCGIS EST COMPATIBLE AVEC LES DONNES SIG

SITUES DANS DES FICHIERS ET DES SGBD
La possibilit daccder aux donnes SIG, quel que soit
leur format, et celle dutiliser plusieurs bases de donnes,
fichiers de jeux de donnes, tables SGBD et services Web
SIG simultanment sont deux caractristiques importantes
dArcGIS. Les sources de donnes principales utilises dans
ArcGIS sont gres en mode natif dans les godatabases.
Gnralement, la plupart des sources de donnes externes
servent de classes dentits, de tables attributaires ou de
sources de donnes raster dans ArcGIS.
ArcGIS prend en charge plusieurs formats de donnes
tabulaires SIG. Il inclut galement une gamme doutils de
gotraitement pour la conversion des donnes, permettant
de transfrer des donnes entre les formats pris en charge,
par exemple la godatabase.

Les donnes SIG sont galement accessibles via le Web grce

lutilisation de diverses structures Web et XML, comme
Godatabase XML, ArcXML, SOAP, REST et KML, et de
spcifications OGC, telles que WMS, GML et WFS.
La prise en charge des modles base de fichiers comprend
laccs de nombreux jeux de donnes SIG, tels que les
couvertures (coverages), les fichiers de formes (shapefiles),
les grilles (grids), les images et les rseaux de triangulation
irrguliers (TIN). Le modle de godatabase prend en
charge le mme type dinformations gographiques de
bases de donnes relationnelles et de systmes de fichiers,
et offre galement de nombreux avantages de gestion des
donnes proposs par un SGBD.
Quils soient de type fichier ou SGBD, les jeux de donnes
dfinissent un modle gnrique pour les informations
gographiques. Ce modle gnrique peut servir dfinir
et faire fonctionner une grande varit dapplications SIG.
Grce la dfinition du comportement dun modle de
donnes gographiques gnrique et la mise en uvre
de ce modle, ArcGIS permet de disposer dinformations
gographiques multiusages, pouvant tre partages et
conformes aux normes. Dernier avantage et non des
moindres, une suite complte doutils est disponible pour
travailler avec les types de donnes gnriques. ArcGIS
constitue une plate-forme solide sadaptant presque
toutes les applications SIG.
En outre, ESRI et Safe Software ont intgr le
logiciel Safe Software FME dans ArcGIS, lextension
optionnelle ArcGIS Data Interoperability. Cette
extension offre une prise en charge de dizaines de
formats de donnes supplmentaires directement
utilisables dans ArcGIS, ainsi que la possibilit de
dfinir de nouvelles sources de donnes personnalises
et des procdures de transformation de donnes
permettant des transformations de donnes avances
entre diffrentes structures de donnes SIG et tabulaires.

Certaines des sources de donnes SIG courantes directement utilises

dans ArcGIS. Laccs de nombreux formats supplmentaires est pris en
charge. De nombreux autres formats sont galement disponibles laide
de loption optionnelle ArcGIS Data Interoperability.

100 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

QUEST-CE QUE LA GODATABASE ?

La godatabase est la structure de donnes native dArcGIS

et le principal format de donnes utilis pour la mise jour
et la gestion des donnes.
Il sagit dun ensemble de jeux de donnes gographiques de
diffrents types stocks dans un dossier systme de fichiers
commun, une base de donnes Microsoft Access ou une base
de donnes relationnelles multi-utilisateurs (comme Oracle,
Microsoft SQL Server, PostgreSQL ou IBM DB2).
Les godatabases fonctionnent avec une gamme tendue
darchitectures et de systmes de fichiers SGBD et
peuvent varier en taille et en nombre dutilisateurs.
Elles vont des petites bases de donnes mono-utilisateurs
aux godatabases dentreprise, de dpartement ou de
groupe de travail, plus volumineuses, auxquelles ont accs
de nombreux utilisateurs.
LES TYPES DE DONNES GOGRAPHIQUES
PERMETTENT DTENDRE LES CLASSES
DENTITS, LES RASTERS ET LES TABLES
ATTRIBUTAIRES

Les trois types de jeux de donnes les plus communs

dans une godatabase sont les classes dentits, les jeux de
donnes raster et les tables attributaires. La cration dun
ensemble de ces types de donnes constitue la premire
tape de la conception et de la cration dune godatabase.
Les utilisateurs commencent gnralement par crer
plusieurs de ces types de jeux de donnes fondamentaux.
Ensuite, ils effectuent des ajouts ou tendent leur
godatabase laide de fonctionnalits plus avances (ajout
de topologies, de rseaux, de relief, de relations et de soustypes, par exemple). Ces types de donnes tendus sont
essentiels la plupart des applications SIG afin de modliser
le comportement du SIG, maintenir lintgrit des donnes
et grer les jeux importants de relations spatiales.
Diffrents types de godatabases avancs permettent
dtendre les tables simples, les entits et les rasters.
Ces types incluent des classes dentits, des topologies,
des rseaux, des catalogues dimages, des relations,
des domaines, des reprsentations cartographiques,
des localisateurs dadresses et des MNT. La structure
de la godatabase comprend les dfinitions, les rgles
dintgrit et le comportement de chacune de ces
fonctionnalits tendues.

Les godatabases prennent en charge plusieurs types de donnes

gographiques permettant dajouter un comportement SIG, de maintenir
lintgrit des donnes et de modliser les relations spatiales entre les
entits, comme la connectivit.

TYPES DE GODATABASES

Il existe trois types de godatabases :

Godatabases fichier. Elles sont stockes sous forme de
dossiers dans un systme de fichiers. Aucune limite ne
sapplique la taille des godatabases. Chaque jeu de
donnes est stock sous forme dun fichier dont la taille
peut atteindre 1 To. Cette limite peut tre tendue
256 To (pour les jeux de donnes raster trs volumineux,
par exemple). La godatabase fichier prend en charge un
diteur et de nombreux lecteurs (autant dutilisateurs
que les systmes de fichiers sont capables de grer sans
affecter les performances). Les transactions longues et le
versionnement ne sont pas pris en charge.
Godatabases personnelles. Tous les jeux de donnes
sont stocks dans un fichier de donnes Microsoft Access
dont la taille est limite 2 Go. Cependant, la limite
relle avant que les performances ne baissent se situe
gnralement entre 250 et 500 Mo par base de donnes
Access. Une godatabase personnelle nest pas aussi
rapide, performante ni volutive quune godatabase
fichier, mais elle permet de manipuler les attributs et de
grer les chanes dans Microsoft Access. Les transactions
longues et le versionnement ne sont pas pris en charge.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 101

 Godatabases ArcSDE. Elles sont stockes dans

une base de donnes relationnelles, telle que Oracle,
Microsoft SQL Server, IBM DB2, PostgreSQL ou
IBM Informix. Les godatabases ArcSDE prennent
en charge de nombreux utilisateurs et diteurs ainsi que
les transactions longues dans le cadre du versionnement
effectu laide du SIG. Ces godatabases multiutilisateurs ncessitent la technologie ArcSDE incluse
dans ArcGIS Desktop, ArcGIS Server et ArcGIS
Engine. Dans les godatabases ArcSDE, aucune limite
ne sapplique la taille ou au nombre dutilisateurs.

102 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

QUEST-CE QUE ARCSDE ?

La technologie ArcSDE permet le stockage et la gestion

des godatabases dans des SGBDR tels quIBM DB2,
Informix, Oracle, PostgreSQL, Microsoft SQL Server
et SQL Server Express.
ArcSDE ajoute les fonctionnalits suivantes aux
godatabases :
Dfinit la manire dont les donnes spatiales sont
stockes et gres dans un SGBD.
Permet la prise en charge de la gestion des versions de
godatabases. Cela permet lutilisation simultane par
plusieurs utilisateurs et diteurs, la prise en charge des
godatabases rparties et le stockage de toutes les
mises jour dans des archives dhistorique.
Offre une volutivit et des performances leves aux
utilisateurs uniques et petits groupes de travail aussi
bien quaux plus grandes entreprises.
Surpasse toutes les autres solutions pour le stockage
et lextraction dinformations gographiques.
Prend en charge laccs SQL ouvert aux godatabases
et la gomtrie des entits. Laccs SQL est bas sur
les normes de type spatial pour SQL (telles que la
norme ISO et la norme multimdia OGC SQL pour
SQL). Cette prise en charge saccompagne des
caractristiques suivantes :
utilisation dOracle Spatial et dOracle Locator
pour le stockage de godatabases,
nouveaux types de donnes gomtriques et
gographiques dans Microsoft SQL Server,
utilisation facultative du type spatial PostGIS
en open source pour PostgreSQL,
implmentation du type spatial ESRI connu sous
le nom de ST_Geometry.

QUAND DEVEZ-VOUS UTILISER ARCSDE ?

ArcSDE facilite la gestion des situations suivantes :

des bases de donnes SIG continues extrmement
volumineuses,
de nombreux utilisateurs simultans,
des transactions longues et des workflows versionns,
une prise en charge des bases de donnes relationnelles
pour la gestion des donnes SIG (afin de bnficier des
avantages dune base de donnes relationnelles tels que
lvolutivit, la fiabilit, la scurit, la sauvegarde et
lintgrit),
des types SQL conformes aux normes pour les donnes
spatiales de tous les SGBD (Oracle, Informix, IBM
DB2, PostgreSQL et SQL Server).
Lorsque vous avez besoin dune godatabase
multi-utilisateurs volumineuse pouvant tre mise
jour et utilise simultanment par un grand nombre
dutilisateurs, la godatabase ArcSDE constitue la
solution idale. Elle permet de grer la fois une
godatabase partage, multi-utilisateurs et plusieurs
workflows SIG versionns essentiels. La godatabase
ArcSDE offre lavantage de pouvoir tirer parti des bases
de donnes relationnelles dentreprise dune organisation.
ArcSDE aide galement les utilisateurs qui doivent
grer des transactions longues et des workflows
versionns, par exemple, pour grer des archives
dhistorique, une mise jour rpartie, des rplicas
fdrs grs par de nombreuses architectures SGBD
et des scnarios de mise jour multi-utilisateurs.
Les godatabases ArcSDE fonctionnent avec de
nombreux modles de stockage SGBD et sont utilises
dans de multiples types de projets, denvironnements
de collaboration, de dpartements et dentreprises.
Aprs la mise en uvre de nombreuses godatabases
importantes, il apparat que les SGBD se rvlent
efficaces pour extraire et insrer dans les tables les
types dobjets binaires ncessaires aux donnes SIG.
En outre, la taille de la base de donnes SIG et le
nombre dutilisateurs pris en charge peuvent tre
beaucoup plus importants en utilisant ArcSDE.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 103

COMMENT LA TECHNOLOGIE ARCSDE EST-ELLE INCLUSE

?

DANS ARCGIS

La technologie ArcSDE est intgre ArcGIS Desktop,

ArcGIS Server et ArcGIS Engine afin que les utilisateurs
puissent dployer leurs godatabases bases sur un SGBD
nimporte o dans leur entreprise. Cette technologie
permet dajuster la taille des godatabases ArcSDE selon
quelles sont utilises par des utilisateurs individuels, des
quipes projet ou des groupes de travail, et ce quil sagisse
de godatabases dentreprise ou de godatabases rparties
utilises par plusieurs organisations en mme temps.

ADMINISTRATION DES GODATABASES ARCSDE

Dans ArcEditor et ArcInfo, lapplication ArcCatalog

vous permet dadministrer et de grer compltement des
godatabases ArcSDE laide de SQL Server Express.
Ainsi, toutes les fonctions des godatabases ArcSDE
sont disponibles simultanment quelques utilisateurs.
Vous configurez et grez ces godatabases ArcSDE
dans ArcCatalog. Cette solution ne ncessite aucune
connaissance supplmentaire en matire de logiciels
ou dadministration de base de donnes.
ArcGIS Server Workgroup inclut galement une prise
en charge ArcSDE pour SQL Server Express. Ce niveau
dArcSDE vous permet dutiliser SQL Server Express avec
un maximum de 10 utilisateurs et diteurs Windows, par
exemple, des utilisateurs dArcView, ArcEditor, ArcInfo,
une application ArcGIS Engine personnalise, AutoCAD,
MicroStation, etc., ainsi que plusieurs connexions serveur
supplmentaires partir dapplications Web. (Consultez
votre contrat de licence pour obtenir des informations
spcifiques sur le nombre de connexions relatives votre
implmentation.)

ARCGIS DESKTOP ET ARCGIS ENGINE

ArcEditor, ArcInfo et ArcGIS Engine sont fournis avec

une copie de Microsoft SQL Server Express qui peut tre
installe avec ces produits. Vous pouvez utiliser ArcCatalog
pour configurer et administrer une godatabase ArcSDE
dans SQL Server Express.

Grce ArcGIS Server Workgroup, vous pouvez utiliser

ArcEditor ou ArcInfo pour crer, administrer et grer
des godatabases ArcSDE pour SQL Server Express
dans ArcCatalog. Cette solution ne ncessite aucune
connaissance supplmentaire en matire dadministration
de base de donnes.

Le niveau dArcSDE dans ArcGIS Server Workgroup gre

ldition simultane par de petits groupes de travail, des
participants un grand nombre de projets et des applications
ddition sur le Web. Pour ce faire, ArcSDE et Microsoft
SQL Server Express sont inclus avec ArcGIS Server
Workgroup. Cela permet la prise en charge des godatabases
ArcSDE dans de plus petites configurations serveur.

ArcGIS Server Enterprise inclut une technologie

ArcSDE dentreprise complte qui nest pas restreinte par
des limites. Vous pouvez toujours excuter la technologie
ArcSDE traditionnelle pour Oracle, SQL Server,
PostgreSQL, IBM DB2 et IBM Informix. Au niveau
Enterprise Server, ArcSDE peut prendre en charge toute
taille de base de donnes pour un nombre dutilisateurs
illimit et sexcute sur tous les types dordinateurs, quelles
que soient leur puissance et leur configuration. Avec
ArcGIS Server Enterprise, vous fournissez votre propre
licence SGBD pour ce niveau dutilisation dArcSDE.
Voici les choix possibles :

ARCGIS SERVER ENTERPRISE

Oracle

ArcGIS Server Enterprise inclut des fonctions ArcSDE

compltes qui peuvent sadapter aux trs nombreux
utilisateurs et aux godatabases trs volumineuses. Cest
vous quil incombe dinstaller et administrer votre
propre SGBD. Les SGBD compatibles sont les SGBD
DB2, Informix, Oracle, PostgreSQL et SQL Server.

Microsoft SQL Server

ARCGIS SERVER WORKGROUP

104 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

IBM Informix
IBM DB2
PostgreSQL
Le SGBD est gnralement administr et gr par un
administrateur de base de donnes.

UNE ARCHITECTURE DE DONNES

GOGRAPHIQUES VOLUTIVE

Ces diffrents niveaux de prise en charge ArcSDE

permettent aux utilisateurs de tirer pleinement parti des
godatabases ArcSDE avec un nombre illimit dutilisateurs.
Les organisations disposent ainsi dune architecture de
donnes volutive, compatible aussi bien avec leurs systmes
mono-utilisateurs que leurs grands systmes dentreprise.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 105

CLASSES DENTITS

Les classes dentits reprsentent des ensembles

homognes dentits communes, possdant toutes la
mme reprsentation spatiale (comme un point, une ligne
ou un polygone) et un ensemble commun de colonnes
dattributs, par exemple une classe dentits linaires
reprsentant les axes mdians des routes. Les quatre
classes dentits les plus utilises dans les godatabases
sont les points, les lignes, les polygones et les annotations
(nom du texte des cartes dans les godatabases).
MODLISATION DU COMPORTEMENT
DES ENTITS

Dans lillustration ci-dessous, il existe quatre classes

dentits pour la mme zone : polygones fractionns,
canalisations dgout, des points pour les emplacements
de bouches dgout, des annotations pour les noms de rue.

La plupart des utilisateurs doivent modliser ces relations

spatiales et comportements dans leurs jeux de donnes
gographiques. Dans ce cas, ils tendront ces classes
dentits de base en ajoutant des lments de godatabase
avancs, tels que des topologies, des jeux de donnes
rseau, des reliefs, des localisateurs dadresses, etc.
Lvolutivit et la souplesse des godatabases pour les
modles de donnes gographiques reprsentent deux
avantages cls pour les utilisateurs de SIG.
GOMTRIE DES ENTITS

La gomtrie des entits est compose principalement

de sommets de coordonnes et de segments entre des
sommets (dans les entits linaires ou surfaciques).
Les segments correspondent aux tronons deux points
reprsentant la forme des limites. Les segments sont
gnralement des tronons droits, mais ils peuvent
prendre la forme de courbes dfinies laide de
paramtres.
Les sommets des entits peuvent afficher des valeurs
z reprsentant les mesures daltitude, et des valeurs
m reprsentant les mesures le long des entits linaires,
comme la distance ou le temps.

Quatre classes dentits reprsentant des parcelles, des canalisations

dgout, des emplacements de bouches dgout et des annotations pour
les noms de rue.

Ce diagramme indique galement la ncessit ventuelle

de modliser les relations spatiales parmi des entits.
Les canalisations dgout et les emplacements de bouches
dgout constituent un rseau de collecte des eaux
pluviales, un systme vous permettant de modliser
lcoulement et les flux. Les parcelles adjacentes
partagent galement les mmes limites. La plupart des
utilisateurs de parcelles souhaitent maintenir lintgrit
des limites dentits partages de leurs jeux de donnes
laide dune topologie.

106 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

Les entits ponctuelles, linaires et surfaciques sont stockes dans la

godatabase sous forme dune srie de sommets dont les positions sont
enregistres laide de coordonnes xy. Les sommets peuvent galement
afficher des valeurs z reprsentant laltitude, et des valeurs m reprsentant
les mesures le long des lignes (par exemple, en distance ou units de
temps). La forme dune entit entre deux sommets est dfinie par un
segment. Gnralement, il sagit de simples segments linaires droits.
Cependant, certains segments dentits peuvent tre reprsents par des
courbes (voir illustration ci-dessus).

GOMTRIE DE RASTER

Les rasters sont plus frquemment utiliss pour le

stockage des photographies ariennes et les images de
toutes sortes. En outre, les rasters sont utiliss pour
reprsenter des couches continues, comme laltitude,
la pente et lexposition, la vgtation, la temprature,
le niveau de prcipitations, la dispersion des polluants
dans latmosphre, etc.

Outre les entits vectorielles et les jeux de donnes raster,

les autres types de donnes spatiales peuvent tre grs et
stocks dans la godatabase, ce qui donne aux utilisateurs
la possibilit de grer tous les types de donnes
gographiques laide de cette dernire.

Des godatabases sont utilises pour grer et stocker divers ensembles de

types dinformation gographique.

Les jeux de donnes raster correspondent aux mcanismes de stockage

des donnes dimagerie.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 107

ARCHITECTURE DE LA GODATABASE

Les utilisateurs considrent gnralement la godatabase

comme un magasin physique contenant leurs informations
gographiques, utilisant principalement un SGBD ou un
systme de fichiers. En plus de reprsenter une instance
physique dun ensemble de jeux de donnes, chaque
godatabase comporte dautres aspects importants :
Les godatabases comportent un modle
dinformations complet permettant de reprsenter et
de grer des informations gographiques. Ce modle
dinformations complet est mis en uvre sous forme
dune srie de tables de donnes simples contenant
des classes dentits, des jeux de donnes raster et
des attributs. En outre, des objets de donnes SIG
avancs ajoutent un comportement SIG, des rgles
de gestion de lintgrit spatiale, et des outils
permettant dutiliser de nombreuses relations
spatiales entre les principaux jeux de donnes :
entits, rasters et attributs.
La logique logicielle dune godatabase fournit la
logique dapplication utilise dans ArcGIS pour accder
et utiliser les donnes gographiques dans divers
fichiers et formats. La logique logicielle utilise pour
travailler avec des godatabases permet galement
d'accder et de recourir aux fichiers de formes, aux
fichiers DAO, aux TIN, aux quadrillages, aux images et
de nombreuses autres sources de donnes SIG.
Les godatabases contiennent un modle de transaction
pour la gestion des workflows de donnes SIG.
Chacun des aspects de la godatabase est dcrit de
manire plus dtaille dans les sections suivantes.

108 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

LE STOCKAGE DE LA GODATABASE REPOSE SUR DES PRINCIPES

RELATIONNELS

Les utilisateurs ont tendance penser que le SGBDR

est un systme naturellement ouvert, car la simplicit et
la flexibilit du modle de donnes relationnel gnrique
lui permettent de prendre en charge un grand nombre
dapplications.
Le modle de stockage de la godatabase est bas sur ces
principes SGBD, en tirant parti dune srie de concepts de
base de donnes relationnelles simples mais essentiels. Le
SGBD (et le systme de fichiers destin aux godatabases
fichier) propose un modle de donnes formel simple
permettant de stocker les informations dans des tables et
de travailler avec.
CONCEPTS CLS

Les donnes sont organises dans des tables.

Les tables contiennent des lignes.
Toutes les lignes dune table possdent les mmes
colonnes.
Chaque colonne possde un type (exemple : entier,
nombre dcimal, caractre, date, etc.).
Des relations sont utilises pour associer les lignes
dune table aux lignes dune autre table. Cela suppose
une colonne commune dans chaque table.
Il existe des rgles dintgrit pour les tables.
Par exemple, chaque ligne partage toujours les mmes
colonnes, un domaine donne la liste des valeurs ou les
plages de valeurs valables pour une colonne, etc.
Pour les godatabases ArcSDE stockes dans des bases
de donnes relationnelles, plusieurs fonctions SGBD
supplmentaires sappliquent galement :
Le langage SQL est compos dune srie de fonctions
relationnelles et doprateurs permettant deffectuer
des oprations sur les tables et leurs donnes.
Les oprateurs SQL sont conus pour fonctionner
avec des types de donnes relationnelles gnriques
(entiers, nombres dcimaux, dates et caractres).

Par exemple, une classe dentits est stocke dans une

table SGBD. Chaque ligne reprsente une entit. Les
colonnes de chaque ligne reprsentent les diffrentes
caractristiques ou proprits de lentit, et lune des
colonnes contient sa gomtrie (par exemple, les
coordonnes dun point, dune ligne ou dun polygone).
Dans lexemple ci-dessus, le champ Forme contient une
forme de polygone pour chaque ligne de parcelle de la
table de classe dentits.
Diffrents types de colonnes dans le SGBD sont
utiliss pour contenir le champ Shape de la table. Il sagit
gnralement dun type dobjet BLOB (Binary Large
OBject) ou dun type spatial tendu qui est pris en charge
dans chaque SGBD. Par exemple, ESRI fournit un type
de colonne spatiale nomm ST_Geometry pour le
stockage des entits dans les godatabases ArcSDE.
SQL agit sur les lignes, les colonnes et les types des
tables. Les types de colonnes (nombres, caractres, dates,
BLOB, spatial, etc.) sont des objets de la syntaxe du SQL.
Le SGBD gre ces types de donnes simples et ces tables,
alors quune logique applicative supplmentaire fait
intervenir un comportement dobjet et des contraintes
dintgrit plus complexes.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 109

MISE EN UVRE DOBJETS ET DE

COMPORTEMENT UN NIVEAU SUPRIEUR
DANS DES SGBDR

Les dveloppeurs qui souhaitent mettre en uvre des

objets un niveau suprieur avec un comportement et une
logique peuvent le faire en rdigeant du code dapplication.
Une organisation peut, par exemple, mettre en uvre une
table nomme EMPLOYES de la manire suivante :

A linstar dautres applications SGBD, des tables avec

des types de colonnes spatiales ne suffisent pas pour les
applications SIG. Les deux types dobjets (les objets
simples des types de colonnes du SGBDR et les objets
dapplication de la godatabase comme les topologies)
sont ncessaires pour laborer des systmes dinformation
gographique.
O intervient la logique applicative ?
Il existe plusieurs possibilits. Les utilisateurs peuvent
disposer de la logique de niveau suprieur de plusieurs
manires. La logique peut tre mise en uvre, par
exemple, de la manire suivante :

Table relationnelle simple contenant des lignes et des colonnes.

Les donnes de chaque colonne sont associes un type particulier,
tel que caractre, date ou nombre.

La table ci-dessus est une table de donnes relationnelles

simple contenant des lignes et des colonnes. Les donnes
de chaque colonne sont associes un type SQL particulier,
tel que caractre, date ou nombre. Les SGBD utilisent des
informations ce niveau de type SQL.
Cependant, le simple ajout de ces informations une table
SGBD ne la convertit pas en un systme de gestion de la
paie ou du personnel. Lajout dune colonne Dollars
contenant des chiffres deux dcimales ne convertit pas
un SGBD en un systme comptable. Une logique
applicative de niveau suprieur est ncessaire.
Des exemples de logiques qui pourraient tre mises en
uvre dans un cadre de gestion des ressources humaines
seraient lembauche, la mise en place dune augmentation
de salaire, les dmissions des employs, les promotions et
la gestion de lintressement. Les objets mtier qui sont
modliss pour les employs et leurs noms, salaires et dates
dembauche ne sont pas mis en uvre sous forme dobjets
relationnels. La mise en uvre dun comportement et
dune intgrit pour ces objets mtier ncessite une
logique applicative plus sophistique et spcialise.
De tels objets mtier sont appliqus de manire universelle
dans le SIG. Par exemple, les topologies, les rseaux, les
systmes de rfrencement linaire, les catalogues dimages,
les annotations, les MNT et les couches sont autant
dexemples dobjets sophistiqus utiliss pour mettre
en uvre un comportement SIG au-del des simples
reprsentations spatiales stockes dans le SGBD.

110 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

procdures stockes et dclencheurs de base de

donnes dans le SGBD,
types tendus dans le SGBD,
un niveau dapplication distinct qui fonctionne sur les
lignes et les types de colonnes des tables.
Un nombre important de mises en uvre SGBD sur
les vingt dernires annes a montr sans conteste que
lutilisation dun niveau applicatif convient pour les
applications sophistiques. Par exemple, tous les systmes
CIS (Customer Information System), ERP (Enterprise
Resource Planning), progiciels de comptabilit les plus
rpandus, mettent en uvre une logique applicative avance
dans le niveau applicatif, ce qui permet une ouverture et une
volutivit plus grandes, de meilleures performances, des
outils plus nombreux et une flexibilit accrue.
Les utilisateurs grent et excutent des transactions dans
ces systmes laide dune logique applicative pour la
grande majorit des oprations et se servent uniquement
de SQL pour des activits spcifiques (et appropries).
La sparation de la logique applicative au-dessus du
niveau des donnes permet galement dappliquer la
mme logique aux SGBD, fichiers, XML et autres
solutions de stockage de donnes. Cette architecture est
ainsi plus ouverte. Par exemple, la logique applicative de
la godatabase dans ArcGIS permet galement de lire et
dutiliser toutes les sources de donnes gographiques :
donnes DAO, fichiers de formes, donnes MapInfo,
fichiers Intergraph GeoMedia, profils GML, etc.

LA GODATABASE EST UN MODLE RELATIONNEL

ORIENT OBJET

La godatabase utilise une architecture dapplication multiniveaux en implmentant des logiques avances et des
comportements dans le niveau applicatif au-dessus du
niveau de stockage des donnes (gr dans les SGBD, les
fichiers ou XML). La logique applicative de la godatabase
inclut la prise en charge dune srie dobjets de donnes et
de comportements SIG gnriques, tels que des classes
dentits, des jeux de donnes raster, des topologies, des
rseaux et des localisateurs dadresses, entre autres.
Cette architecture de godatabase plusieurs niveaux
porte parfois le nom de modle relationnel orient objet.

Logique
applicative
ArcGIS

Stockage dans
la godatabase

les aspects concernant le stockage et la rcupration des

donnes sont mis en uvre dans le niveau de stockage des
donnes (SGBD) sous forme de simples tables, alors que
les fonctions de niveau suprieur dintgrit, de gestion
des relations spatiales, de comportement gographique et
de traitement des informations sont conserves au niveau
du logiciel mtier et de lapplication (ArcGIS).
La godatabase est mise en uvre laide de la mme
architecture dapplication plusieurs niveaux existant dans
dautres applications perfectionnes bases sur des SGBD.
Les objets de la godatabase sont conservs sous forme de
lignes dans les tables SGBD qui ont une identit et le
comportement est fourni au travers de la logique
dapplication de la godatabase.
Toutes les applications ArcGIS communiquent avec ce
modle dobjets SIG gnrique de godatabase, et non avec
linstance SGBD relle base sur SQL. Les composants
logiciels de godatabase mettent en uvre des rgles
dintgrit et de comportement implicites dans le modle
gnrique et convertissent les requtes de donnes vers le
modle de base de donnes physique appropri. Le logiciel
ArcSDE offre une passerelle permettant ArcGIS
dinteragir avec le SGBD.

Larchitecture de la godatabase est fonde sur un stockage relationnel

simple et une logique applicative complte.

La responsabilit de la gestion des jeux de donnes

gographiques est partage entre les applications ArcGIS
et le SGBD gnrique. Certains aspects de la gestion des
jeux de donnes gographiques, comme le stockage sur
disque, la dfinition des types dattributs, le traitement
associatif de requtes et le traitement des transactions
multi-utilisateurs, sont dlgus au SGBD. Lapplication
SIG conserve la responsabilit de la dfinition de la
structure SGBD spcifique utilise pour reprsenter
divers jeux de donnes gographiques et pour la logique
spcifique au domaine, ce qui permet de garantir
lintgrit et lutilit des enregistrements sous-jacents.
En ralit, le SGBD est un des mcanismes permettant
dimplmenter la persistance des jeux de donnes
gographiques. Nanmoins, le SGBD ne dfinit pas
entirement la smantique des donnes gographiques.
Celle-ci peut tre considre comme une architecture
plusieurs niveaux (application et stockage), dans laquelle

La distinction entre la logique et le stockage de la godatabase permet

de prendre en charge de nombreux types de fichiers, de nombreux
SGBD et XML.

La distinction entre la logique et le stockage de la godatabase

permet de prendre en charge de nombreux types de fichiers,
de nombreux SGBD et XML. Par exemple, lextension
ArcGIS Data Interoperability permet daccder presque tous
les formats dentits et de donnes tabulaires. Elle offre une
passerelle permettant de lire et dutiliser des douzaines de
formats de donnes laide de la logique de godatabase.
Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 111

STOCKAGE DE LA GODATABASE DANS LES BASES DE

DONNES RELATIONNELLES

Au cur de la godatabase se trouve une structure de base

de donnes relationnelles standard (une srie de tables
SGBD, de types de colonnes, dindex, etc. standard). Trs
simple, le stockage physique fonctionne conjointement avec
(et est contrl par) un ensemble dobjets dapplication de
niveau suprieur qui se trouvent dans le niveau applicatif
(exemple : poste ArcGIS, logique de moteur ArcGIS
incorpore ou serveur ArcGIS).
Chacun deux inclut des objets de godatabase qui
dterminent un modle dinformation SIG gnrique,
partag par toutes les applications ArcGIS et tous les
utilisateurs. Lobjectif des objets de godatabase consiste
fournir aux clients un modle dinformation SIG
perfectionn et dassurer la persistance de ce modle dans
tous les modles de stockage appropris (exemples : dans
des tables SGBD standard, dans des godatabases fichier
et sous forme de flux XML).
Le stockage de la godatabase comprend la fois le schma
et la base de rgles de chaque jeu de donnes gographiques,
ainsi que le stockage tabulaire simple des donnes spatiales
et attributaires.
La structure de godatabase comprend les dfinitions,
rgles dintgrit et comportement de chaque jeu de
donnes gographiques. Cela comprend les proprits des
classes dentits, topologies, rseaux, catalogues de raster,
relations, domaines, etc. La structure persiste dans une
srie de mtatables de la godatabase dans le SGBD,
dfinissant ainsi lintgrit et le comportement des
informations gographiques.

112 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

Les reprsentations spatiales sont le plus souvent stockes,

soit sous forme dentits vectorielles, soit en tant que jeux
de donnes raster, avec des attributs de table classiques. Par
exemple, une table SGBD peut servir stocker une classe
dentits dans laquelle chaque ligne de la table reprsente
une entit. Chaque ligne possde une colonne de forme qui
contient la gomtrie ou forme de lentit. La colonne de
forme qui contient la gomtrie est gnralement base sur
un des types suivants :
un type de colonne spatiale,
un type de colonne BLOB (Binary Large Object).
Une srie homogne dentits communes, possdant
toutes la mme reprsentation spatiale (comme un point,
une ligne ou un polygone) et un ensemble commun de
colonnes dattributs, est considre comme une classe
dentits et gre dans une seule table.
Les types de donnes raster et image sont galement grs et
stocks dans des tables relationnelles. Les donnes raster sont
gnralement beaucoup plus volumineuses et ncessitent une
table de stockage secondaire. Le raster est divis en portions
plus petites (blocs), chaque bloc tant stock dans des lignes
spares dans la table de blocs distincte.

Les types de colonnes qui renferment la gomtrie raster

et vectorielle varient dune base de donnes une autre.
Si le SGBD est compatible avec les extensions de type
spatial, la godatabase peut opportunment les utiliser
pour contenir la gomtrie spatiale.

Certains des types de donnes communs de la godatabase permettant de

dvelopper un modle dinformation gographique complet.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 113

GESTION DES TRANSACTIONS DES

GODATABASES

Les transactions reprsentent des ensembles de tches

permettant de modifier les bases de donnes. Les bases
de donnes SIG, comme dautres applications de base
de donnes, doivent prendre en charge les transactions
de mise jour permettant de garantir lintgrit et le
comportement de lapplication. Dans de nombreux cas,
les utilisateurs peuvent exploiter linfrastructure SGBD
base sur les transactions pour grer les modifications et
les mises jour des godatabases.
Ceci tant, les utilisateurs de SIG sont tous soumis des
conditions spcifiques en matire de transactions. La
principale condition stipule que les transactions doivent
sappliquer des priodes longues (parfois des jours et des
mois plutt que des secondes ou des minutes).
En outre, la plupart des mises jour du SIG impliquent
des changements dans plusieurs lignes de diffrentes
tables et la gestion de ces vnements sous forme dune
seule transaction unifie. Les utilisateurs doivent pouvoir
annuler et rpter leurs modifications. Les sessions de
modification peuvent staler sur plusieurs heures ou
jours. En gnral, les modifications doivent tre
effectues sur un systme dconnect de la base de
donnes partage centrale.
Etant donn que le processus de workflow peut staler
sur des jours ou des mois, la base de donnes SIG doit
tre disponible continuellement pour les oprations
quotidiennes car chaque utilisateur peut avoir une version
personnelle de la base de donnes SIG partage. Dans une
base de donnes multi-utilisateurs, les transactions SIG
doivent tre gres au niveau de linfrastructure SGBD
base sur les transactions courtes. ArcSDE joue un rle
essentiel au cours de ces oprations en grant les
transactions SIG complexes de niveau suprieur dans
linfrastructure simple de transaction SGBD.
Les utilisateurs de SIG rencontrent souvent le cas o
les workflows bass sur des transactions longues sont
essentiels. Dans la plupart des cas, la gestion des mises
jour vers la base de donnes SIG centrale seffectue grce
au SGBD multi-utilisateurs et la technologie ArcSDE.

114 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

Voici des exemples de workflows de gestion des donnes

SIG ncessitant un modle de transaction longue :
Sessions multiples de mise jour : une seule
mise jour de base de donnes SIG peut ncessiter
de nombreux changements qui stalent sur plusieurs
sessions de mise jour sur plusieurs jours ou semaines.
Mise jour multi-utilisateurs : plusieurs
intervenants ont souvent besoin de mettre jour
simultanment les mmes entits spatiales. Chacun
deux doit pouvoir travailler sur son propre tat de
base de donnes, afficher chaque mise jour et ignorer
les mises jour des autres utilisateurs. Le cas chant,
chaque utilisateur doit rinjecter ses modifications et
les rconcilier avec celles des autres utilisateurs pour
identifier et rsoudre les ventuels conflits.
Transactions dextraction et dinsertion : il est
souvent ncessaire dextraire une partie de la base de
donnes concernant une zone ou une rgion particulire
sur son propre ordinateur ou un priphrique mobile et
de mettre jour les informations correspondantes au
cours dune session en mode dconnect qui peut durer
plusieurs jours ou semaines. Ces mises jour doivent
tre rinjectes dans la base de donnes principale.
Historique : il est parfois prfrable de conserver
une version historique de chaque entit dans une
base de donnes SIG, mme aprs la mise jour de
cette version. Vous pouvez archiver une copie des
entits supprimes et modifies ou suivre lhistorique
dune entit particulire (par exemple, gnalogie des
parcelles ou proprits de mise jour des entits dans
une base de donnes de cartographie nationale).
Transfert des mises jour incrmentielles : bases
de donnes dentreprise et infrastructures de donnes
spatiales dans lesquelles les donnes sont partages par
plusieurs organisations qui ont besoin de partager les
mises jour par lintermdiaire dInternet selon une
structure XML bien dfinie de partage des mises jour
incrmentielles entre bases de donnes.

 Rplicas de bases de donnes gographiques

rparties : une base de donnes rgionale peut
correspondre une copie partielle dune rgion
gographique particulire dune base de donnes
SIG dentreprise. Rgulirement, les deux bases de
donnes doivent tre synchronises en changeant
leurs mises jour.
Rplication fdre de SGBD : souvent, les
donnes SIG doivent tre synchronises avec plusieurs
copies de la base de donnes (appeles rplicas), o
chaque site procde ses propres mises jour sur sa
base de donnes locale. Souvent, les bases de donnes
sont connectes seulement de faon intermittente
Internet. Rgulirement, les mises jour doivent tre
transfres de chaque rplica de base de donnes vers
les autres et leurs contenus doivent tre synchroniss.
Dans bien des cas, les SGBD sont diffrents
(reproduction de jeux de donnes entre SQL Server,
Oracle et IBM DB2, par exemple).

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 115

LE MODLE DE TRANSACTION DE
GODATABASE : VERSIONNEMENT

Le mcanisme de la godatabase pour grer ces

workflows SIG critiques, et bien dautres, consiste
grer en parallle plusieurs tats dans la godatabase et,
ce qui est le plus important, le faire tout en assurant
lintgrit des informations gographiques, des rgles et
du comportement. Cette aptitude grer, travailler avec
et afficher plusieurs tats sappuie sur le versionnement.
Comme son nom lindique, le versionnement enregistre
explicitement des versions de chaque entit et objet
modifi, cr et supprim en leur associant des tats
diffrents. Chaque version enregistre formellement
chaque tat dune entit ou dun objet sous forme de
ligne dans une table avec des informations importantes
relatives la transaction. Vous pouvez utiliser autant
dutilisateurs que vous le souhaitez pour traiter et grer
plusieurs versions.
Les versions permettent toutes les transactions dtre
enregistres sous forme dune srie de modifications
apportes la base de donnes dans le temps. Cela signifie
que plusieurs utilisateurs peuvent grer plusieurs vues ou
tats de la godatabase. Ce systme a pour objet doffrir un
accs multi-utilisateurs ouvert et trs performant.

Par exemple, le systme doit tre rapide et prendre en

charge de faon efficace lutilisation de jeux de donnes
contenant des centaines de millions denregistrements
ouverts et mis jour par des centaines dutilisateurs
simultanment.
La technologie ArcSDE permet de grer des transactions
longues en tirant parti de chaque infrastructure SGBD
base sur les transactions courtes.
Les versions enregistrent les tats des objets dune
godatabase dans deux tables de mouvements : la table
des ajouts et la table des suppressions. Des requtes
simples servent afficher et travailler avec un tat de la
godatabase (exemple : pour afficher un tat ponctuel de
la base de donnes ou consulter la version contenant les
mises jour dun utilisateur particulier).
Dans lexemple ci-dessous, une parcelle (numro 45) est
mise jour et devient une nouvelle parcelle portant le
numro 47. A laide du versionnement, la parcelle 45
originale est enregistre dans la table des suppressions
et la nouvelle parcelle 47 est ajoute la table des ajouts.
Dautres mtatables consignent des informations sur la
transaction, telles que lheure et la squence de chaque
mise jour, le nom de la version et les identifiants dtat.

Les versions enregistrent explicitement les tats des objets dune godatabase.

116 Quest-ce que ArcGIS 9.3 ?

GODATABASE XML

Godatabase XML est un mcanisme ouvert permettant

lchange dinformations entre des godatabases et
dautres systmes externes. ESRI publie et assure,
publiquement, la maintenance de la structure de
godatabase complte sous forme de spcifications XML
et fournit des exemples de mise en uvre pour illustrer la
manire dont les utilisateurs partagent les donnes entre
des systmes htrognes.
Lchange XML dinformations gospatiales vers et
partir de la godatabase est grandement simplifi
grce la spcification XML de la base de donnes.
Des applications externes peuvent recevoir des flux
de donnes XML, notamment :
lchange et le partage de structures de godatabase
compltes ou partielles entre des utilisateurs ArcGIS,
lchange de jeux de donnes complets,
lchange densembles dentits simples (une sorte
dchange de fichier de formes),
lchange uniquement densembles denregistrements
modifis (deltas) laide de flux XML pour transfrer
les mises jour et les changements dans les godatabases
et dautres structures de donnes externes.
Godatabase XML constitue le principal mcanisme
dchange pour le partage des donnes entre les
utilisateurs ArcGIS et les utilisateurs externes.

Concepts lis aux donnes SIG, godatabase et ArcSDE 117