Datenmodelle: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 5. November 2013, 15:16 Uhr

Siehe auch: UML, INTERLIS, Modell-Transformation (modellbasierte Daten-Transformation, O/R-Mapping).

Allgemeines

(Daten-)Modellieren ist ein Prozess mit dem Hauptziel der Dokumentation von (Software-)Systemen und der Verständigung unter Fachleuten.

Datenmodellieren, Datenbeschreibungen und Dokumentationen bedienen sich möglichst allgemeinverständlicher aber präziser Sprachen und Zeichen. Diese sind in Standards (de-jure und de-facto) geregelt und genormt (Normen). Wir verwenden dafür manchmal das Wort "Spezifikation und vermeiden dieses im Zusammenhang mit Systemen; dafür bevorzugen "Dokumentation von Systemen".

Eine vollständige Datenbeschreibung (Daten-Dokumententation), insbesondere im Geoinformationsbereich, besteht aus folgenden Dokumenten:

• (Geo-)Datenmodell-Dokumententation
• (Geo-)Darstellungsmodell-Dokumententation
• Geo-Metadaten-Dokumententation
• Ggf. Protokoll-Dokumententation
• Ggf. Prozess-Dokumentation

Wichtig: Geodaten sind 'grafiklos'. Aus einem Geodatensatz kann man verschiedene Grafiken erzeugen.

Arten von Modellen und Definitionen

Man unterscheide zunächst interne und externe Datenmodelle, bzw. konzeptionelle, logische und physische Datenmodelle (vgl. Informatik / Datenbanken).

Wichtige Modell-Arten (bei allen gelte der Zusatz "Geo" selbstredend):

• Minimales Datenmodell. Ein konzeptionelles Datenmodell; dient typischerweise als systemneutrale Schnittstelle für den Datenaustausch (Transfer) zwischen Systemen.
• Benutzerorientiertes Datenmodell ("Abgabemodell").
• Produktionsmodell. Beschreibt typischerweise ein internes Datenmodell, das (ursprünglich) für die eigene Produktion verwendet wird.
• Basismodell. Nur kontextspezifische Bedeutung, z.B. ist im GeoIV von Geobasisdatenmodellen (= Datenmodell der Geobasisdaten) die Rede.
• Kernmodell. Vorschriften und Empfehlungen, die für (konzeptionellen, minimalen) Datenmodelle.

Definitionen:

Def. Datenmodell

Abbildung der Wirklichkeit, welche Struktur und Inhalt von Geodaten systemunabhängig festlegt. (Überbegriff). (Quelle "Empfehlungen zum Vorgehen bei der Harmonisierung von Geobasisdaten in Fachinformationsgemeinschaften (e-geo.ch)").

Def. Datenmodell (2)

Exakte Beschreibung von Daten (sogenanntes konzeptionelles Schema), die vollständig und in sich geschlossen ist. Das D. ist das hierarchisch höchste Modellierungselement. Syn.: Modell, Datenbeschreibung.

Bemerkung: Vorsicht! In der Datenbanktheorie ist D. gebräuchlich als Syn. für konzeptionellen Formalismus (d.h. ein D. wird als Methode für die Herstellung eines konzeptionellen Datenschemas betrachtet).

Bemerkung: Ein D. besteht aus mindestens einem Thema (umgangssprachlich: 'Layer').

(Quelle Glossar zu INTERLIS 2).

Def. Minimales Geodatenmodell

beschreibt den gemeinsamen Kern eines Geodatensatzes (Ebene Bund), auf welchem erweiterte Datenmodelle aufbauen können (Ebene Kanton oder Gemeinde), um die unterschiedlichen Bedürfnisse im Vollzug abbilden zu können. (Quelle "Empfehlungen zum Vorgehen bei der Harmonisierung von Geobasisdaten in Fachinformationsgemeinschaften (e-geo.ch)").

Def. Darstellungsmodell

Beschreibung grafischer Darstellungen zur Präsentation von Geodaten in Form von Karten und Plänen auf Bildschirm oder Papier. (Quelle "Empfehlungen zum Vorgehen bei der Harmonisierung von Geobasisdaten in Fachinformationsgemeinschaften (e-geo.ch)")

Def. Darstellungsmodell (2)

Ein D. legt die kartografische Darstellung von Geodaten fest. Wird festgelegt durch eine Menge von Grafikdefinitionen, die auf einer Sicht oder einer Klasse basieren. Eine Grafikdefinition ordnet durch Zeichnungsregeln dieser Sicht oder Klasse je eine Grafiksignatur zu, damit Grafikobjekte erzeugt werden können.

Bemerkung: Ein Darstellungsmodell besteht grundsätzlich aus zwei Komponenten: 1. Einer Zuordnung von Daten zu Signaturen (Symbolen) und 2. den Signaturen (Symbolen, Symbolbibliotheken, Styling von Punktsymbol, Linie, Flächenfüllung, Textanschrift) selber.

(Quelle angelehnt an Def. im Glossar zu INTERLIS 2)

Def. Rahmenmodell

Definiert die Struktur für minimale Geodatenmodelle (insbesondere im OEREB verwendet, hier für Geobasisdaten und der Textdaten aller betroffenen Fachbereiche gemäss Bundesrechts gemäss ÖREB).

Def. OEREB-Teilmodelle

Um ein minimales Geodatenmodell zu definieren, kann das Rahmenmodell auf drei verschiedene Arten genutzt werden: 1. als Transfer-Basismodell, 2. als Produktions-Basismodell oder 3. als Schnittstellenmodell. Im "Transfer-Basismodell" wird das ÖREB-Teilmodell "Transferstruktur" um zusätzliche Datenelemente zu einem (minimalen) Geodatenmodell erweitert ("Basismodell" nicht verwechseln mit "DHM25 Basismodell", bei dem die Höhendatenbasis betont wird). Im "Produktions-Basismodell" wird das Rahmenmodell als Basis verwendet und zur (ursprünglich internen!) Datenproduktion genutzt. Das Teilmodell "Transferstruktur" kann als Schnittstellendefinition zu den eigentlichen Geodaten verwendet werden. Es muss hier zusätzlich zum Geodatenmodell (das unabhängig vom ÖREB-Rahmenmodell ist) die Filterfunktion definiert werden.

Normen und Standards

Normen und Standards für Datenmodelle:

• UML
• INTERLIS
• XML Schema
• Schematron
• NG Relax

Normen und Standards für Darstellungsmodelle: Siehe dort.

Stand

• Wir empfehlen zur Datenmodellierung INTERLIS (daraus lässt sich u.a. XML Schema ableiten), je nach Situation auch direkt XML Schema oder Schematron/NG Relax.

• Darstellungsmodelle: Siehe dort. Fazit: Umgesetzte Standards und Symbolbibliotheken fehlen praktisch!

Wie nun Modellieren und Dokumentieren?

Datenmodelle dokumentieren

Wir empfehlen INTERLIS (siehe auch das Geoinformationsgesetz des Bundes (Schweiz)).

Darstellungsmodelle

Siehe Darstellungsmodelle.