Interoperabilität von GIS
Prüfungsfragen und Definitionen zur Vorlesung Interoperabilität von GIS, MSc. Geomatik am D-BAUG der ETH Zürich.
Prüfungsfragen und Definitionen zur Vorlesung Interoperabilität von GIS, MSc. Geomatik am D-BAUG der ETH Zürich.
EBNF: {a|b|c}
Fakultative Wiederholung
{a|b|c}
Beliebige Folgen von a, b oder c.
Beispiele: aaaaaa, abbc, accccab. Es ist auch zulässig, wenn keine Folge von a, b oder c angegeben ist.
EBNF: (*a|b|c*)
Obligatorische Wiederholung (als Zusatz zur EBNF)
(*a|b|c*)
Beliebige Folge von a, b oder c.
Für was kann ein Datenmodell verwendet werden?
Archivierung
Informationsweitergabe an Dritte
für Datentransfer mit Strukturumbau, Modellbasierter Datentransfer
Konsistenzbedingungen Checker
Unterschied UML ⇔ Interlis?
Grafisch ⇔ Textuell
Interlis kennt Wertebereiche, Konsistenzbedingungen und Einheiten
Wie kommt man von einem propriäteren Format zu einem Schema (Datenmodell)
Realitätsausschnitt in Umgangssprache beschreiben (Gnägis Tabelle) => UML => Interlis
Was heisst Objektorientiert?
Daten als Attribute von Objekten
Objekte eindeutig (OID)
Realitätsausschnitt, in welcher Form lag er bei den Übungen vor?
Als Daten in proprietärem Format
/Attribute/ { split ($2, attr, ',')} Was ist das? Erkläre, was es macht!
/Attribute/ filtert alle Zeilen mit dem Wort “Attribute”.
mit Split wird der String $2 aufgeteilt mit dem Teiler “,” und alle Teile werden in den Array “attr” gespeichert.
$2 ist die Variable für das zweite Feld der Zeile.
{tk = tk + NF}
END {print tk,tk/NR} (eventuell stimmt die syntax nicht 100%ig)
mit der ersten Zeile wird die Summe der Felder gebildet.
Mit END(....) wird am Schluss des Skirpts die Summer der Felder und die durchschnittliche Felder pro Zeile ausgegeben.
if ($1 != vorher) {print; vorher=$1;}
Löscht Zeile (bzw. druckt nicht), wenn in der vorhergehenden Zeile Feld 1 gleich ist wie in der aktuellen Zeile
(/start/,/stop/ {print $2 $1})
Von Zeile mit “start”, bis und mit Zeile mit “stop” jeweils Felder 2 und 1 ausgeben
Definiere Semantische Transformation!
Umbau der Datenstruktur des Startsystems auf die Datenstruktur des Zielsystems, unabhängig vom Format und vom System.
Was muss ein Werkzeug können, um eine semantische Transformation ausführen zu können?
- Berechnen von Funktionswerten: Umrechnen von Masseinheiten und Attributen, Berechnen von z.B Flächeninhalten, Längen.
- Aufspalten und Vereinigen von Klassen
- Topologische Berechnungen: Umrechnungen von Geometrietypen (Knoten <-> Kanten <-> SURFACE <-> Area), Spatial Joins
Was genau ist die Virtuelle Association? Erkläre diesen Kasten ganz genau!
Virtuelle Assoziationen werden dazu genutzt, um voneinander unabhängige Objekte zur
Laufzeit zu verknüpfen. Sie beginnen mit dem Schlüsselwort VIRTUAL ASSOCIATION
und werden mit einem Namen (VirtualAssoc-Name) versehen. Die beiden Rollen
(VirtualRoleDef) steuern die Beziehung zwischen den Objekten. Aus dem Rollennamen
gehen die Stärke der Beziehung, die Kardinalität und die Rolle hervor. Der Aufbau von
Assoziationen ('--'), Aggregationen ('-<>') und Kompositionen ('-<#>') ist möglich. Sie realisieren die VirtualAssociation aus dem UMLT-Metamodell.
Im Beispiel, das in der Vorlesung behandelt wurde (A3 Faltblatt), war die Virtuelle Association nötig, weil Objekte über ihre Geometrie (Innerer Punkt) verbunden waren.
mdWFS: Wie läuft eine Anfrage ab? Reicht WFS dafür?
mdWFS: model driven Web Feature Service, S. 8.24
Zuerst Anfrage an mdWFS für Liste der Datenmodelle, danach Anfrage für ein konkretes Datenmodell, danach semantische Transformation (UMLT) und Übermittlung dieser an mdWFS, Instanzierung eines gewöhnlichen WFS nach gewünschtem Modell, normale WFS-Abfrage (alles ohne Details, nur Grundidee).
Muss denn hinter dem WFS-Server eine relationale Datenbank stehen?
Nein, Schnittstelle ist standardisiert, nicht das da hinter (das darf irgendwie aufgebaut sein).
Erkläre die Beziehung und Schreibe in Interlis.
Ist Komposition, ein Auto hat einem oder mehrere Motoren in der Rolle eines Motors, ein Motor gehört zu einem Auto in der Rolle eines Autos.
ASSOCIATION AutoMotor =
auto -<#> {1} Auto;
motor -- {1..*} Motor;
END AutoMotor;
WFS Anfragen?
GetCapabilities, DescribeFeatureType, GetFeature
/Donner/ {YLin=match($3,"_geom")}. Welchem Attributstypentspricht YLin?
Boolean
Was ist ein Objekt zu einer Klasse?
Eine Instanz
Was heisst DDL?
Data Description Languages: Zur Formulierung eines Datenschemas
Was ist CSL?
Conceptual Schema Languages: Zur Formulierung eines Datenschemas
Definiere Formalisums! Was gibt es für Beispiele?
Hilfsmittel mit dem Daten beschrieben werden.
es gibt drei Typen davon
1. relationalen
2. objekt-relationalen
3. objekt-orientierten
Formalismus wird in der Theorie der Datenbanken “Datenmodell” genannt, der relationale Formalismus heisst relationales “Datenmodell”
Definiere Objekt!
Ein Objekt (Objektinstanz) besteht aus den Daten eines Gegenstandes der realen Welt und ist eindeutig identifizierbar. Typischerweise besitzen mehrere Objekte gleichartige Eigenschaften (Attribute) und können daher als Klassen (Entitäten, Feature, Tabellen (ILI1)) zusammengefasst werden.
Interoperabilität im Sinne von OGC? Vorteile und Grenzen?
Kein Transfer und Normung von Grunddaten sondern von Auswertungsbefehlen und Auswertungsergebnissen (Anfrage / Antwort). Die Nutzung von verschiedenen GIS soll Parallel möglich sein. -> OGC Web Sevices.
- Vorteile: Datenkonzepte können sehr verschieden sein, Datenverwaltung der verschiedenen GIS spielen für den Datenaustausch keine Rolle.
- Grenzen: Vielfalt der Anfragen und Antwortformen, Austausch von Daten ist einfacher und günstiger als Normung von Operationen.
Definiere Datenschema (:= Schema)
Beschreibung von
- Inhalt und
- Gliederung der Daten eines Realitätsausschnittes, sowie den
- Regeln die dafür gelten. Sowie von
- Operationen welche mit den Daten ausgeführt werden können.
Definiere Datenmodell (:=Modell)
konzeptionelles Datenschema das vollständig in sich geschlossen ist.
Transferformat?
Gliederung einer Transferdatei in Datenfelder
Transferdatei?
zum Datentransfer vorbereitete Datei
Beziehung?
Menge von Objektpaaren (bzw im allg Fall von Objekt-n-Tupel)
man unterscheidet:
- eigentliche Beziehung (Assoziation, Aggregation, Komposition)
- Vererbungsbezieung
- Referenzattribut
Assoziation?
(--): Beziehung zwischen unabhänigen Objekten
Aggregation
(-<>): Beziehung zwischen Teilobjekten und einem Ganzen. Teilobjekt kann Teil von mehreren Ganzen sein.
Komposition
(-<#>): Beziehung zwischen Teilobjekten und einem Ganzen. Teilobjekt kann nur Teil von einem Ganzen sein.
Kardinalität := (k(P,Q) in der Rolle von Klasse Q)
Anzahl Objekte der zweiten Klasse Q die einem Objekt der ersten Klasse P zugeordnet sein können durch die Beziehung
Rolle?
Bedeutung der Objekte einer Klasse in einer Beziehung
Klasse
Menge aller möglichen Objekte desselben Konzepts mit gleichen Eigenschaften und Operationen
Attribut?
Daten (elemente) entsprechend einer spezifischen Eigenschaft von Objekten einer Klasse.
(ein A. hat einen A.-Namen und einen Wertebereich)
Technische Grenzen der Interop.?
Vollautomatische gemeinsame Nutzung von Daten beliebig konfigurierter GIS ist nicht möglich!
->Problem: nicht standartisierbare Semantik der Datenstrukturbeschreibung (Haus = Gebäude, Wege != Wege, Apfel = Apple)
ABER!!!! G2L (Gnägis 2nd Law): Die exakte konzeptionelle Beschreibung einer Objektklasse liefert 95% der Semantik
DIE Graphik
A: Transferdatei im proprietären Format SPF herstellen (GIS) und in Umgangssprache beschreiben
B: Datenstruktur von Datei SPF / ZPF beschreiben mit DDL/CSL => Model S/ Model Z
C: Compiler gibt Beschreibung des Standardformats SSF gemäss Model S / ZSF gemäss Model Z
D: 1:1 Prozessor programmieren zum Umbau SPF => SSF / ZSF => ZPF
E: Umstrukturieren Modell S > Modell Z, Dateiumbau SSF => ZSF erfolgt automatisch
Datenaustausch:=
(Daten-) Transfer in beiden Richtungen zwischen zwei Systemen
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Lernkarten
mdWFS: Wie läuft eine Anfrage ab? Reicht WFS dafür?
mdWFS: model driven Web Feature Service, S. 8.24
Zuerst Anfrage an mdWFS für Liste der Datenmodelle, danach Anfrage für ein konkretes Datenmodell, danach semantische Transformation (UMLT) und Übermittlung dieser an mdWFS, Instanzierung eines gewöhnlichen WFS nach gewünschtem Modell, normale WFS-Abfrage (alles ohne Details, nur Grundidee).
Muss denn hinter dem WFS-Server eine relationale Datenbank stehen?
Nein, Schnittstelle ist standardisiert, nicht das da hinter (das darf irgendwie aufgebaut sein).
Erkläre die Beziehung und Schreibe in Interlis.
Ist Komposition, ein Auto hat einem oder mehrere Motoren in der Rolle eines Motors, ein Motor gehört zu einem Auto in der Rolle eines Autos.
ASSOCIATION AutoMotor =
auto -<#> {1} Auto;
motor -- {1..*} Motor;
END AutoMotor;
WFS Anfragen?
GetCapabilities, DescribeFeatureType, GetFeature
/Donner/ {YLin=match($3,"_geom")}. Welchem Attributstypentspricht YLin?
Boolean
Was ist ein Objekt zu einer Klasse?
Eine Instanz
