Gebruikershandleiding DAMO Watersysteem Versie 1.0 i
Project: HWH - DAMO_W realisatie Datum: woensdag 30 april 2014 Auteur: Eigenaar: Beheerder: Rieks van der Straaten Het Waterschapshuis (HWH) Nieuwland Automatisering BV Release: 1.0 Status: Doc.nr: Doc.versie: initial 3276 HWR-002 A ii
Over deze handleiding Deze gebruikershandleiding geeft aan wat DAMO Watersysteem is. Het document geeft een beschrijving van het datamodel en van de beschikbare functionaliteit. Deze informatie is bedoeld is voor een functioneel beheerder of een gegevensbeheerder en op basis ervan kun je bepalen hoe de database ingericht moet worden en hoe een conversie eruit moet komen te zien. Raadpleeg voor het inrichten van de database en het uitvoeren van de conversies de Beheerhandleiding DAMO Watersysteem. DAMO Watersysteem versie: 1.0 iii
iv
Inhoud 1 DAMO Watersysteem... 7 2 Overzicht van de Gebruikershandleiding... 8 3 Datamodel... 9 4 Toevoegen van eigen gegevens... 10 5 Topologie... 11 5.1 Lagen met topologie... 11 5.2 Topologieregels voor lijnen... 12 5.3 Topologieregels voor vlakken... 14 5.4 Topologische relaties tussen verschillende geometrieën... 15 6 Mutatiegeschiedenis... 18 6.1 Archiving en historiciteit... 18 7 Aggregatie... 20 v
vi
1 DAMO WATERSYSTEEM DAMO Watersysteem is een informatiesysteem voor kwantitatief waterbeheer. Het systeem is ontwikkeld voor de waterschappen en bestaat uit een uit een Oracle 11.2 database in combinatie met ArcSDE koppeling. DAMO Watersysteem bestaat uit de volgende componenten: Een datamodel van het informatiesysteem voor het kwantitatief beheer van het Nederlandse oppervlaktewater door de verschillende waterschappen. SQL-scripts om voor dit datamodel in een Oracle DBMS (Oracle 11g) een database en databasetabellen aan te maken. De scripts zijn gegenereerd uit het UML-diagram van het datamodel, met enkele aanpassingen om de historiciteit van de mutaties te kunnen waarborgen (versiebeheer van de mutaties). SDE-scripts voor het configureren van de ArcSDE (Spatial Database Engine) voor alle entiteiten in de Oracle-database met ruimtelijke gegevens. De ruimtelijke gegevens in de Oracle-database kunnen vervolgens als (deel van) een geodatabase gebruikt worden. De entiteiten in de relationele database worden zo vanuit ArcGIS toegankelijk en kunnen via een kaartlaag geraadpleegd of beheerd worden. Conversie van het datamodel van DAMO Watersysteem naar het INSPIRE-datamodel met behulp van de Feature Manipulation Engine (FME) voor de transformatie van de ruimtelijke data. Voor de geconverteerde data worden in de Oracle-database tijdelijke INSPIREtabellen (views) aangemaakt, die als gegevensbron voor kaartservices gebruikt kunnen worden. Python-scripts voor de synchronisatie tussen de domeintabellen van het datamodel van DAMO Watersysteem en die van het AQUO-datamodel. 7
2 OVERZICHT VAN DE GEBRUIKERSHANDLEIDING Deze gebruikershandleiding beschrijft wat DAMO Watersysteem is. De volgende hoofdstukken geven een beschrijving van het datamodel en de functionaliteit die DAMO Watersysteem biedt om de database te beheren. De handleiding behandelt de volgende onderwerpen: Datamodel Een beschrijving van het datamodel van DAMO Watersysteem, waarin in wordt aangegeven welke entiteiten, attributen, relaties, restricties en domeinen het model bevat. Het model wordt aan de hand van een UML Class Diagram beschreven. Zie hoofdstuk "Datamodel. Eigen gegevens Een beschrijving van hoe je waterschapsspecifieke gegevens aan DAMO Watersysteem kunt toevoegen. Zie hoofdstuk "Toevoegen van eigen gegevens." Topologie Een beschrijving van de topologische relaties tussen de verschillende ruimtelijke objecten. Zie hoofdstuk "Topologie." Mutatiegeschiedenis Een beschrijving van hoe DAMO Watersysteem de mutatiegeschiedenis ('archiving') bijhoudt. Zie hoofdstuk "Mutatiegeschiedenis." Aggregatie van hydro-objecten Een beschrijving van de aggregatierelaties van de hydro-objecten. Waterlopen zijn in hydro-objecten opgedeeld. Deze objecten vertegenwoordigen de kleinste gemene deler van het oppervlaktewater. Van de geaggregeerde hydro-objecten worden 'materialized views' gemaakt waardoor ze als één object kunnen worden gepresenteerd en ook als kaartlaag beschikbaar komen. Zie hoofdstuk "Aggregatie." 8
3 DATAMODEL Zie voor meer informatie over het datamodel de HTML versie. Deze wordt gehost door Het Waterschapshuis. 9
4 TOEVOEGEN VAN EIGEN GEGEVENS Je kunt in DAMO Watersysteem je eigen (waterschapspecifieke) gegevens gebruiken door in ArcGIS featureclasses, feature datasets en attributen aan de geodatabase toe te voegen. Zie hoofdstuk "Toevoegen van eigen gegevens" van de Beheerhandleiding van DAMO Watersysteem voor een uitgebreide beschrijving van hoe je eigen gegevens kunt toevoegen. 10
5 TOPOLOGIE 5.1 Lagen met topologie In ArcGIS kun je een topologie toepassen op de kaartlagen (featureclasses) van een geodatabase mits deze in dezelfde feature dataset zitten. De topologie wordt gerepresenteerd door een topologielaag (Topology Class) en omvat een aantal topologieregels (Topology Rules) die betrekking hebben op één of twee featureclasses. Bij de installatie van de geodatabase 'DAMO_W' is voor feature dataset 'Damo_w' standaard de topologielaag 'Damo_w_Topology' aangemaakt. Deze topologielaag bevat een aantal kaartlagen (featureclasses) en topologieregels. De topologielaag 'Damo_w_Topology' bevat standaard topologieregels voor de volgende kaartlagen: LAGEN MET TOPOLOGIE Punten Lijnen Vlakken ASLUITMIDDEL - - - - AFVOERGEBIEDAANVOERGEBIED AQUADUCT AQUADUCTLIJN AQUADUCTVLAK - - BEGROEIDTERREINDEEL - - BERGINGSGEBIED BODEMVAL - BODEMVALVLAK BRUG - BRUGVLAK DUIKERSIFON- DUIKERSIFONHEVEL - HEVELPUNT GEMAAL - GEMAALVLAK - - KRWOPPERVLAKTEWATERLICHAAM - NATUURVRIENDELIJKEOEVER NATUURVRIENDELIJKEOEVERVLAK - - ONBEGROEIDTERREINDEEL - - ONDERSTEUNENDWATERDEEL - OPPERVLAKTEWATERLICHAAM OPPERWATERLICHAAMVLAK - - PEILAFWIJKINGGEBIED - - PEILBESLUITGEBIED - - PEILGEBIEDPRAKTIJK - - PEILGEBIEDVIGNEREND SLUIS SLUISLIJN SLUISVLAK STUW STUWLIJN - VASTEDAM - VASTEDAMVLAK - VERDEDIGING VERDEDIGINGVLAK VISPASSAGE - VISPASSAGEVLAK VUILVANG - VUILVANGVLAK - - WATERDEEL - - ZONERING Voor de volgende kaartlagen gelden geen topologieregels: LAGEN ZONDER TOPOLOGIE Punten Lijnen Vlakken MEETLOCATIE MEETLOCATIELIJN MEETLOCATIEVLAK - MEETLOCATIEPROFIEL - - NORMGEPARAMPROFIEL - PUT - ZANDVANG - - 11
5.2 Topologieregels voor lijnen Alle kaartlagen met lijn-features moeten aan de volgende topologische regels voldoen: Opmerking De regels gebruiken geen tweede kaartlaag en in the Pythoncode is als voorbeeld steeds de kaartlaag 'Oppervlaktewaterlichaam' gebruikt. Must Not Self-Intersect (Line) Een lijn mag zichzelf niet doorkruizen. Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.Damo_w_Topology","Must Not Self-Intersect (Line)","Database Connections/Connection to -Eigen Database-/ DAMO_W.damo_w /DAMO_W.OPPERVLAKTEWATERLICHAAM","#","#","#") Must Not Self-Overlap (Line) Een lijn mag niet met zichzelf overlappen (delen van de lijn mogen niet twee of meer keer hetzelfde traject volgen). Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Not Self-Overlap (Line)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.OPPERVLAKTEWATERLICHAAM","#","#","#") 12
Must Not Intersect (Line) De lijnen van deze laag mogen elkaar niet doorkruizen. Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Not Intersect (Line)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.OPPERVLAKTEWATERLICHAAM","#","#","#") Must Not Overlap (Line) De lijnen van deze laag mogen elkaar niet overlappen. Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Not Overlap (Line)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.OPPERVLAKTEWATERLICHAAM","#","#","#") Kaartlaag 'Oppervlaktewaterlichaam' moet bovendien aan de volgende topologieregel voldoen (ook deze regel gebruikt geen tweede kaartlaag): Must Not Have Dangles Een lijn mag geen 'losse einden' vertonen, dat wil zeggen een lijnstuk altijd aan een ander lijnstuk van deze laag vast moet zitten. 13
Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Not Have Dangles","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.OPPERVLAKTEWATERLICHAAM","#","#","#") 5.3 Topologieregels voor vlakken Alle kaartlagen met vlak-features moeten aan de volgende topologische regel voldoen: Opmerking De regel gebruikt geen tweede kaartlaag en in the Pythoncode is als voorbeeld de kaartlaag 'Afvoergebiedaanvoergebied' gebruikt. Must Not Overlap (Area) De vlakken van deze laag mogen elkaar niet overlappen. Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Not Overlap (Area)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.AFVOERGEBIEDAANVOERGEBIED","#","#","#") Kaartlaag 'Afvoergebiedaanvoergebied' moet bovendien aan de volgende topologieregel voldoen (ook deze regel gebruikt geen tweede kaartlaag): Must Not Have Gaps (Area) Tussen de vlakken van de laag mag geen lege ruimte zitten (ruimte die niet door een vlak wordt ingenomen). Er mogen dus geen 'gaten' vallen in het vlakkenmozaïek. 14
Python code: a arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to - Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Not Have Gaps (Area)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.AFVOERGEBIEDAANVOERGEBIED","#","#","#") 5.4 Topologische relaties tussen verschillende geometrieën Een aantal kaartlagen in DAMO Watersysteem heeft een hoofdgeometrie en een subgeometrie die een geometrische relatie met elkaar hebben. Er zijn ook kaartlagen die een geometrische relatie hebben met andere kaartlagen zonder dat er sprake is van een hoofdgeometrie en een daaraan gekoppelde subgeometrie. Voor beide gevallen zijn in DAMO Watersysteem topologische regels van kracht. Welke regel van toepassing is, hangt af van wat de lagen voorstellen. Voor de lagen met hoofd/subgeometrieën en voor andere inter-acterende lagen gelden de volgende topologieregels (per regel wordt vermeld voor welke lagen deze van toepassing is): Must Be Covered By (Point-Line) De punt-geometrieën van een laag moeten precies op het traject van een lijn van een andere kaartlaag vallen. Deze punt-lijnrelatie geldt voor de volgende lagen: PUNTEN-LAAG Afsluitmiddel Aquaduct Duikersifonhevelpunt Sluis Stuw LIJNEN-LAAG Oppervlaktewaterlichaam Aquaductlijn Duikersifonhevel Sluislijn Stuwlijn Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Be Covered By (Point- Line)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.AFSLUITMIDDEL","#","DAMO_W.OPPERVLAKTEWATERLICHAAM","#" ) 15
Contains One Point (Area-Point) De vlak-geometrieën van een laag moeten één punt van een andere laag bevatten en mogen niet meer dan één punt uit die laag bevatten. Alle punt-geometrieën moeten bovendien binnen een vlak vallen. Deze vlak-puntrelatie geldt voor de volgende lagen: VLAKKEN-LAAG Aquaductvlak Bodemvalvlak Brugvlak Gemaalvlak Sluisvlak Vastedamvlak Vispassagevlak Vuilvangvlak PUNTEN-LAAG Aquaduct Bodemval Brug Gemaal Sluis Vastedam Vispassage Vuilvlak Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Contains One Point (Area- Point)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.AQUADUCTVLAK","#","DAMO_W.AQUADUCT","#") 16
Must Be Covered By (Line - Line) De lijn-geometrieën van een laag moeten precies op het traject van een lijn van een andere kaartlaag liggen. Deze lijn-lijnrelatie geldt voor de volgende lagen: LIJNEN-LAAG Aquaductlijn Duikersifonhevel Sluislijn LIJNEN-LAAG Oppervlaktewaterlichaam Oppervlaktewaterlichaam Oppervlaktewaterlichaam Python code: arcpy.addruletotopology_management("database Connections/Connection to -Eigen Database-/DAMO_W.damo_w/DAMO_W.damo_w_Topology","Must Be Covered By Feature Class Of (Line-Line)","Database Connections/Connection to -Eigen Database- /DAMO_W.damo_w/DAMO_W.AQUADUCTLIJN","#","DAMO_W.OPPERVLAKTEWATELICHAAM","#") 17
6 MUTATIEGESCHIEDENIS 6.1 Archiving en historiciteit Om historie van de data op te bouwen wordt in DAMO Watersysteem gebruik gemaakt van geodatabase archiving. Archiving zorgt er voor dat alle wijzingen van de data in een featureclass worden bijgehouden (de mutatiegeschiedenis), waarbij de volgende informatie wordt vastgelegd: Nieuwe objecten in datum en tijd Gewijzigde objecten in datum en tijd Verwijderde objecten in datum en tijd Door archiving is het mogelijk om historische versies van de data op te vragen en te bekijken. De historie wordt opgeslagen in een Archive Table, gevormd uit de Adds en Deletes tables (de base en delta tabellen). Bij iedere mutatie (nieuw, wijzigen of verwijderen) wordt een aparte rij in de tabel aangemaakt met daarin de nieuwe situatie. De feitelijke opslag van de historie vindt plaats nadat de edit-sessie is afgesloten en is opgeslagen. In de database zijn de archive-tabellen te herkennen aan de postfix '_H'. Voor het opvragen van de Archive Table in ArcGIS wordt de Geodatabase History toolbar gebruikt: Functie Add Archive. Deze plaatst een Archive Feature Class in de TOC. Dit kan ook tijdens of voor een edit-sessie worden gedaan! 18
Hiermee worden alle historische versies van alle objecten getoond. Via zogenaamde Historical Version (de snaphot of bookmark) kan ieder gewenste situatie (tijdstip) worden opgevraagd. Met de Geodatabase History Viewer kan bekeken worden welke feature classes en tabellen gebruik maken van archiving op basis een Historical Version. 19
7 AGGREGATIE De objecten Hydroobjectdeel, KRWOppervlaktelichaam en Vaarweg zijn opgebouwd uit één of meer Hydroobjecten. De Hydroobjecten vormen de atomaire eenheden waaruit deze 'waterobjecten' zijn opgebouwd. Het volgende UML Class diagram laat zien hoe deze waterobjecten een aggregatie vormen van de Hydroobjecten: Deze aggregatie is in de database van DAMO Watersysteem gemodelleerd als een vreemde sleutel (FK: foreign key) in de tabel 'Hydroobject' die verwijst naar de tabellen 'Hydroobjectdeel', 'KRWOppervlaktelichaam' of 'Vaarweg'. 20
De volgende tabel toont de vreemde sleutels (foreign keys) van de tabel 'Hydroobject' en de unieke sleutels (primary keys) van de waterobject-tabellen waarnaar de vreemde sleutel verwijst: Vreemde sleutels in tabel 'Hydroobject' Unieke sleutels tabel 'Hydroobjectdeel' Unieke sleutel tabel 'KRWOppervlaktelichaam' Unieke sleutel tabel 'Vaarweg' GERELATEERDOPPWATERLICHAAM (verwijst naar Hydroobjectdeel) KRWOPPERVLAKTELICHAAMID VAARWEGID HYDROOBJECTDEELID KRWOPPERVLAKTELICHAAMID VAARWEGID Om de objecten Hydroobjectdeel, KRWOppervlaktelichaam en Vaarweg in het GIS als één kaartlaag te presenteren, zijn er voor deze objecten in de database van DAMO Watersysteem drie materialized views aangemaakt (zie hoofdstuk "Aanmaken van Materialized Views voor Aggregatie" van de Installatiegids DAMO Watersysteem). Deze materialized views aggregeren voor een van de drie waterobjecten de geometrieën van de onderliggende Hydroobjecten op basis van de Vaarweg, het Hydroobjectdeel of het KRWOppervlaktelichaam waar de foreign key van de Hydroobjecten naar verwijst. Opmerking In Oracle zijn materialized views tijdelijke tabellen die een momentopname vormen van gegevens uit de dynamisch veranderende database, die regelmatig gesynchroniseerd worden met de actuele databasetabellen. In DAMO Watersysteem worden de views voor de aggregatie van waterobjecten elke nacht gesynchroniseerd. De materialized views zijn alleen bedoeld voor presentatie en je kunt hierop geen mutaties doorvoeren. Mutaties voer je uit op de Hydroobjecten waaruit de waterobjecten zijn samengesteld. 7.1 Aggregatie Stap voor Stap Als voorbeeld pakken we een aggregatie van de tabel Hydroobjectdeel. 1. Voeg de tabel Hydroobjectdeel toe aan de ToC. 2. Voeg de tabel Hydroobject toen aan de ToC. 3. De koppeling vindt plaats op de volgende kolommen: a. HYDROOBJECT.HYDROOBJECTDEELID b. HYDROOBJECTDEEL.HYDROOBJECTDEELID 4. Start een Edit Sessie. 5. Maak in de tabel HYDROOBJECTDEEL een record aan. a. HYDROOBJECTDEELID (Wordt automatisch gevuld) 21
b. CODE = CODE_AGGREGATIE (Vul eerst het de kolom - NAAM) c. NAAM = VOORBEELD_AGGREGATIE d. Overige velden zijn niet relevant. 6. Save Edits. (In dit voorbeeld krijgt HYDROOBJECTDEELID nummer 322.) 7. Selecteer in de tabel HYDROOBJECT de Objecten die je wil aggregeren. 8. Vul in de kolom HYDROOBJECTDEELID het HYDROOBJECTID (322) in van het HYDROOBJECTDEEL. 9. Save Edits. 22
10. Stop Editing. Om direct de resultaten te kunnen bekijken vernieuwen we met de hand de Materialized View. Dit wordt normaal gesproken (default) elke nacht gedaan, maar een DBA er is vrij te kiezen welke Refresh Rate hij/ zij instelt voor de Views. 11. Open SQLDeveloper (o.a.) 12. Force Refresh de View HYDROOBJECTDEELAGGREGATIE. 13. Open ArcGIS. 14. Voeg de tabel DAMO_W. HYDROOBJECTDEELAGGREGATIE toe aan de ToC. 15. Bekijk het resultaat. 23