Báo cáo Công nghệ GIS

động. Những hệ thống này dựa trên các tệp nhị phân và trong các cấu trúc dữ liệu bộ nhớ hỗ trợ một mô hình chỉnh sửa đơn trên các thư viện địa lý tổ được tổ chức như tập hợp các bảng bản đồ hoặc các tựa đề đơn lẻ. Những sự phát triển hiện nay trong các hệ thống GIS đã đi tới các mô hình thông tin CSDL trung tâm. Một vẻ diện mạo của công việc này là thay thế hệ thống tệp tin bằng một động cơ CSDL quan hệ như kỹ thuật duy trì thông tin địa lý. Dù sao, sự thay thế này của lớp vào/ra vật lý chỉ là một mặt được xem xét khi thiết kế một CSDL GIS. Các mặt khác của khái niệm CSDL cũng được đề cập tới. Cái gì lá mô hình không gian tự nhiên và cái gì là các hoạt động không gian kết hợp? Làm thế nào để thiết kế hỗ trợ đa luồng, ghi vào cùng một lúc. Toàn vẹn theo ngữ cảnh của mô hình dữ liệu được diễn tả, duy trì, và bảo vệ như thế nào? Thiết kế một hệ thống với sự thi hành tốt và có thể đo lường được để hỗ trợ hàng trăm người sử dụng một lúc như thế nào? Thiết kế một hệ thống mà có thể hỗ trợ nhiều CSDL không gian liên tục rộng lớn, bao gồm hành triệu các đối tượng địa lý có quan hệ với nhau như thế nào (ví dụ như mạng lưới đường xá, mạng lưới các con sông …. )? Sự tiến triển CSDL GIS cho ra một cách đơn giản hơn các cấu trúc dữ liệu GIS cổ điển tới một lược đồ quan hệ thông thường. CSDL GIS phải được đánh địa chỉ các mặt chức năng của CSDL như: mô hình thực thể, mô hình chuyển giao, và các vấn đề phát sinh thực hiện/khả năng đo đếm được. Mặt khác của thực thi CSDL GIS chạy các rủi ro của các kho chứa dữ liệu tách rời mạng (là tốt nhất) hoặc các CSDL chỉ ghi (tệ nhất). Sự biểu diễn lại của các mô hình dữ liệu tô pô sử dụng các khái niệm CSDL quan hệ và các động cơ được chú ý tới việc nghiên cứu tổng thể CSDL như khoa học về thông tin địa lý. Mô hình dữ liệu phục vụ như một trường hợp nghiên cứu xuất sắc cho các vấn đề được đưa ra của việc làm mẫu thông tin, và đặc biệt cho việc đánh giá các kiến trúc quản lý các thực thể ngữ cảnh. Trong khoá luận này, chúng ta diễn tả sự thiết kế cho việc mô hình hoá hình học GIS sử dụng các khái niệm liên quan và các động cơ CSDL. Việc thiết kế này được cơ bản cho sự thực thi hình học của chúng ta trong hệ thống ArcGIS. Trong phần đầu, chúng ta giới thiệu về lý thuyết mô hình hoá các vấn đề hình học GIS. Sau đó chúng ta xem xét một CSDL vật lý thực thi sử dụng các khái niệm tiêu chuẩn cho việc ánh xạ các thực thể và các mối quan hệ đến các bảng và tiêu chuẩn hoá khoá chính/khoá ngoại có liên quan tới mô hình thực thể. Các vấn đề bên trong sự tiếp cận này đã được thảo luận. Chúng ta sẽ biểu diễn một sự thực thi thay thế của mô hình hình học để sử dụng một cách tiếp cận không theo quy ước tới các vấn đề của toàn vẹn CSDL và quản lý giao dịch. 1.6.2. Các yếu tố hình học của GIS Các cấu trúc dữ liệu thuộc hình học cho sự diễn tả lại các thông tin địa lý là một chủ đề tiêu chuẩn trong khoa học thông tin địa lý. Về tổng quát, mô hình dữ liệu hình học diễn tả các đối tượng không gian (các điểm, đường, các đặc trưng vùng) sử dụng tập cơ bản ban đầu về hình học. Các thành phần cơ bản đó cùng với các mối liên hệ của chúng tới thành phần khác và tới các tính năng được định nghĩa bằng việc gắn chặt vào các hình đặc trưng trong một đồ thị hai chiều đơn. Như các tập hợp dữ liệu được nói tới “tính tích hợp hình học”. Mô hình kết hợp một hay nhiều các thành phần nguyên thủy của hình học với các đối tượng không gian của nhiều loại hình(ví dụ như các nút – Node, các cạnh – Edge, các mặt – Face). Cụ thể hơn, một đặc tính của với một điểm hình học (Point) được kết hợp với một yếu tố nút đơn (Node), một đặc tính với một đường hình học (Line) được kết hợp với một hoặc nhiều các yếu tố cạnh (Edge), và một đặc tính với một hình đa giác (Polygon) được kết hợp với một hoặc nhiều các yếu tố mặt (Face). Điều này được mô tả trong Hình 1.36 như mô hình hình học tự nhiên. Hình 1.36 Mô hình hình học tự nhiên Có thêm các mối quan hệ giữa chính các yếu tố hình học với nhau như ở Hình 1.36 đã chỉ ra. Một yếu tố nút có thể có hoặc có thể không kết hợp với một tập các yếu tố cạnh. Một yếu tố mặt có thể được kết hợp với một hoặc nhiều các yếu tố cạnh. Cuối cùng, một yếu tố cạnh được kết hợp với hai yếu tố nút và hai yếu tố mặt. Mối quan hệ giữa các nút và các mặt có thể ẩn hoặc hiện rõ. Chúng ta đã diễn tả các mối quan hệ này giữa các nút và các mặt như là sự ẩn trong Hình 1.36. Một ví dụ cụ thể chỉ ra một thể hiện cụ thể của mô hình này là Hình 1.37. CSDL bao gồm ba lớp được diễn tả các thực thể địa lý thực: các lô đất (Parcel), các bức tường (Wall) và các toà nhà (Building). Trong ví dụ này, có một thể hiện của mỗi lớp. Trong thực tế, những lớp này có thể bao gồm hàng triệu thể hiện. Bức tường và toà nhà có thể trùng khớp ở đường biên giới phía tây của lô đất như hình vẽ. Hình 1.37 Một thể hiện của mô hình hình học tự nhiên Thật thú vị để ghi nhớ rằng các đối tượng có cả hai tập hợp và các tính chất dựa trên danh sách. Ví dụ, hình của một cạnh được định nghĩa bởi một danh sách các toạ độ và đối tượng liên quan đến các cạnh cùng trong một đặc trưng đường (ví dụ W1) được sắp xếp và được định hướng tới tính chất thể hiện sự định hướng của đặc tính đường. Các cạnh và các đỉnh của các hình đa giác được định hướng theo kim đồng hồ (với phần trong của đa giác là ở bên phải). Để cho rõ ràng, chúng ta chỉ ra các đặc tính, như các hình đối tượng, các thành phần dư thừa trong nhiều lớp đối tượng. Trong một vài thực thi vật lý của mô hình, các hình này chỉ nên được lưu trữ một lần, ví dụ trên một cạnh nguyên thủy, và ví dụ cụ thể bằng các truy vấn đối với các đặc tính khác. Sau ví dụ này, điều rõ ràng là mô hình hình học lý thuyết là một mô hình đồ hoạ phức tạp, bao gồm những sự kết hợp đối tượng sắp xếp dựa trên hình học gắn chặt với các đối tượng trong không gian hai chiều. Cũng thật rõ ràng khi các truy vấn, như là “vẽ một bản đồ tất cả các toà nhà” hoặc “tìm các tính năng bao gồm bên trong các lô đất đưa ra” yêu cầu sắp xếp định hướng của các mối quan hệ, tập hợp các hoạt động không đơn giản. Căn cứ vào sự phức hợp cố hữu của sự diễn tả này, nó là quan trọng để phản ánh lại vì sao người ta muốn hình học trong các tập hợp dữ liệu không gian trong nơi đầu tiên – ví dụ, cái gì là các yêu cầu cơ sở. Tại mức độ cao, hình học tận dụng cốt để mà: Quản lý các hình chia sẻ (ví dụ, cách các đặc tính chia sẻ hình một cách hình học). Định nghĩa và tuân theo các quy tắc toàn vẹn dữ liệu (ví dụ, không có khoảng trống giữa các đặc tính, không có các đặc tính chồng khớp…) Hỗ trợ các truy vấn liên quan đến hình ọc và định hướng (ví dụ, đặc tính gần kề hoặc tính kết nối). Hỗ trợ các công cụ chỉnh sửa phức tạp (các công cụ tuân thao các rằng buộc về hình học của mô hình dữ liệu). Các đặc cấu trúc dựng từ các hình học phi cấu trúc(ví dụ, các hình đa giác từ các đường). Mô hình hình học logic cung cấp một lý thuyết cơ bản cho chức năng này. Ví dụ, rằng buộc “các toà nhà phải không được chồng lên nhau” có thể được biểu diễn bởi ràng buộc hình học “các mặt chỉ được kết hợp với một đặc tính của kiểu toà nhà”. Tương tự, vấn đề của việc tạo các đa giác từ các đường phi cấu trúc có thể được phát biểu như: “tính toán các cạnh, các mặt và các nút từ các đường; tạo một đặc tính trên nhất mỗi mặt kết quả”. Trong GIS, công nghệ về mặt lịch sử đã cho thấy như một cấu trúc dữ liệu không gian vật lý mà thực thi trực tiếp các đối tượng của mô hình hình học lý thuyết. Dù sao, đó là điều quan trọng để nhận thấy rằng cấu trúc dữ liệu vật lý này chỉ hữu dụng vì nó là một công cụ quản lý toàn vẹn dữ liệu, các truy vấn không gian/định hướng và các hoạt động khác. Nó có thể thay đổi xem xét các thực thi của mô hình hình học lý thuyết mà cũng hỗ trợ chức năng này. Trong tầm ảnh hưởng, hình học phải được xem xét như mô hình dữ liệu đầy đủ (các đối tượng. các quy tắc toàn vẹn, và các hoạt động), không đơn giản như lưu trữ định dạng hoặc tập hợp các loại bản ghi. 1.6.3. Thực thi vật lý tiêu chuẩn Mô hình hình học lý thuyết có thể được thực thi đối với các phương tiện CSDL quan hệ trong một kiểu cách thúc đẩy trực tiếp như mô hình quan hệ đơn giản với sự diễn tả rõ ràng của các nguyên thể hình học sử dụng các khoá (chính và ngoại) để mô hình các mối quan hệ hình học (như Hình 1.38). Hình 1.38 Mô hình hình học quan hệ tiêu chuẩn với cá bảng kết hợp (ví dụ, đường x cạmk). Sự thực thi này sử dụng các rằng buộc toàn vẹn tham chiếu để diễn tả các quy tắc toàn vẹn đối với hình học. Các bảng kết hợp được tận dụng để hỗ trợ quan hệ n-n giữa các đặc tính và các hình nguyên thủy kết hợp của chúng (trong CSDL hỗ trợ các loại mảng, các bảng kết hợp có thể được thay thế bởi các danh sách của các khoá ngoài gắn chặt bên trong đặc tính và các bảng nguyên thuỷ). Hơn nữa, hình học của các đặc tính được đơn giản hoá – nó được thu thập từ các nguyên thuỷ hình học kết hợp của chúng. Hình 1.39 diễn tả tập hợp dữ liệu đơn giản tiêu biểu cho mô hình này. Hình 1.39 Một thể hiện tiêu biểu của thực thi quan hệ tiêu chuẩn Có một số các thuận lợi đối với thực thi vật lý này. Đầu tiên, có sự trực tiếp hay đúng hơn là ánh xạ bình thường đến mô hình hình học lý thuyết. Có sự thuận lợi về khái niệm cho nhiều người vì tất cả các nguyên thuỷ hình học là rõ ràng dứt khoát, như nhiều mối quan hệ hình học nguyên thủy. Hình học chính nó chỉ thể hiện một lần các tính chất nguyên thủy hình học và các mối quan hệ có thể được chỉnh sửa sử dụng SQL tiêu chuẩn cập nhật. Dù sao, có một số các vấn đề quan trọng trong sự thực thi này liên quan tới: Sự thực thi của các truy vấn tiêu biểu Sự duy trì sự toàn vẹn ngữ cảnh trong mô hình Sự thực thi và phức hợp của sự cập nhật tiêu biểu. 1) Thực hiện truy vấn Mặc dù sự thực thi này loại trừ các dưa thừa lưu trữ của thông tin địa lý đối với cá đặc tính, các truy vấn phức hợp được yêu cầu để diễn tả cụ thể hình học của các đặc tính (truy vấn chung nhất cho phần mềm GIS). Ví dụ, để lấy hình của lô đất P1, một truy vấn phải phối hợp thông tin trong bốn bảng (các Lô đất, Lô đất x Mặt, các Mặt, và các Cạnh) và sử dụng lý thuyết hình học bên ngoài để thu thập phù hợp với hình học vủa Lô đất. Khi truy vấn này được thực hiện lặp đi lặp lại – để vẽ tất cả các Lô đất chúng ta kết thúc các truy vấn phức hợp hoặc thực thi kỹ thuật các con trỏ và mã ứng dụng. Trong tự nhiên, định hướng truy cập tới các mối quan hệ (không ám chỉ đến các điểm) làm trì hoãn đặc biệt với công nghệ liên quan vứoi các công nghệ khác 2) Kỹ thuật toàn vẹn Một vấn đề cơ bản hơn liên quan tới tính toàn vẹn của CSDL. Sự diễn tả sử dụng của (sự chi trả việc thực hiện chi phí) các ràng buộc toàn vẹn tham chiếu, tính toàn vẹn và tính kiên định của mô hình dữ liệu hình học không được định nghĩa thực sử dụng mô hình toàn vẹn tham chiếu. Các ràng buộc toàn vẹn tham chiếu được miêu tả đơn giản như “nếu một khoá ngoài là trống, thì khoá chính liên quan tồn tại”. Điều này rất mong manh về cơ bản để quản lý tính toàn vẹn của mô hình dữ liệu hình học. Đối với phát biểu phù hợp của mô hình dữ liệu, nó phải là tham chiếu không trống và hình học của các yếu tố nguyên thủy phải được thích hợp với các đối tượng và các tham chiếu. Mô hình toàn vẹn tham chiếu tiêu chuẩn không có nghĩa là sự diễn tả như ràng buộc “ngữ nghĩa”, mà tuân theo chúng ít hơn. Tính toàn vẹn của hình học là tính chất toàn cầu của tập hợp các thực thể bao gồm hình học, hơn là các ràng buộc hoặc hành vi gắn vào các thực thể đơn lẻ. Tính toàn vẹn hình học phải được xác thực bởi thực tế một tập hợp đầy đủ của sự cập nhật trong toàn bộ. Lý thuyết xác thực này phải phân tích cấu hình hình học của các đặc tính trong vùng thay đổi để đảm bảo rằng các nguyên thể hình học và các mối quan hệ là đúng đắn. Lý thuyết xác thực này thực thi bên ngoài nhân mô hình toàn vẹn thao chiếu. Nó có khả năng thực hiện được lý thuyết thương mại độc quyền trong sự đáp ứng của việc cập nhật dữ liệu sử dụng các thủ tục chạy tự động (triggers). Như một kỹ thuật có thể được sử dụng để tích luỹ thông tin thay đổi, và sau đó thực thi lý thuyết xác thực toàn cầu. Dù sao, các CSDL quan hệ tích cực (ví dụ, các CSDL này hỗ trợ ràng buộc và kỹ thuật thủ tục chạy tự động) tiếp tục kéo sự trì trệ hoạt động và sự thực thi. Các mở rộng của CSDL được thực thi như các dịch vụ dựa vào các thủ tục tự động (điều này có thể hoặc không thể phát sinh tự động) nơi mà sự phức hợp của các miền là đáng kể (ví dụ như các quy tắc thương mại, cung cấp sự quản lý dây chuyền, các hệ thống suy ra từ quy tắc cơ sở, và hình học) trải qua từ một vài vấn đề nền tảng cơ bản: Sự khó khăn của việc thực thi (sự tinh vi của hành vi, các công cụ gỡ rối nguyên thuỷ), Các vấn đề thực hiện và khả năng đo lường được với các tập thủ tục tự động phức tạp (sự thiếu hụt tinh tế của các quá trình thủ tục tự động), và Sự thiếu hụt của tính đồng đều (khả năng di chuyển giữa các hẹ quản trị CSDL quan hệ, mặc dù điều này được hỗ trợ bởi chuẩn SQL-99). Với những lý do như vậy, hành vi ngữ cảnh phức tạp (cũng được biết đến như các đối tượng thương mại) được thực thi nhiều hơn trong các mã chia sẻ chạy trong một lớp máy chủ ứng dụng. 3) Sự phức tạp của việc cập nhật Các chỉnh sửa đơn giản một mô hình dữ liệu hình học có thể có kết quả trong một chuỗi phức tạp những sự thay đổi để kết hợp các nguyên thuỷ hình học và các mối quan hệ hình học lại. Xem xét kỹ một chỉnh sửa đơn giản để tiêu biểu cho tập hợp dữ liệu. trong Hình 1.39: hãy di chuyển toà nhà một đơn vị sang phải. Sự thay đổi cần thiết trong mô hình dữ liệu được thấy ở Hình 1.40. Hình 1.40 Một thể hiện tiêu biểu của các thực thi quan hệ tiêu chuẩn Sự chỉnh sửa này tới cac hình của một đặt tính đơn yêu cầu chúng ta xác thực hình học của các vùng ảnh hưởng. Sự chỉnh sửa yêu cầu cập nhật và chèn vào nhiều bảng: các Cạnh, các Nút, các Cạnh x các Bức tường. Sự cập nhật này phải được tạo ra một cách phù hợp bởi ứng dụng trước khi sự thực thi lý thuyết xác thực. Ví dụ làm tăng lên điểm thú vị liên quan tới “ngữ nghĩa vòng đời” của các nguyên thuỷ hình học. Những đối tượng không gian này không tương đương với bất kỳ tính năng nào trong thế giới thực hoặc trong các thế giới có danh giới hợp pháp. Chúng tồn tại đơn độc như các cấu trúc của hình học cho sự cấu hình được chỉ ra bởi các tính năng. Sự định danh định nghĩa cho các đối tượng đó như thế nào? Trong ví dụ, chúng ta có thay thế các cạnh E2, E4 và E5 với E7 hoặc chúng ta có phải cập nhật một trong các cạnh hiện tại hay không? Những điều này dẫn đến việc thêm sự phức hợp khi chúng ta đối phó với sự phát sinh định danh, sự quản lý dữ liệu lịch sử, và các nhân tố khác. Bằng việc tạo các nguyên thuỷ hình học các thực thể rõ ràng trong mô hình, chúng ta có các tạp hợp các đối tượng thương mại khác để quản lý. Các hoạt động cập nhật trên sự thực thi hình học rõ ràng là phức tạp (không coi trọng đến việc các thủ tục lưu trữ/các thủ tục tự động hoặc các mã phía máy khách có được tận dụng hay không). Sự phức tạp này liên quan chặt chẽ với sự hoạt động khi các nguyên thuỷ hình học gặp trở ngại trong các CSDL quan hệ. Sự thực thi khác nhau có thể khá là đáng kể khi so sánh với các giải pháp hình học tệp cơ sở (ví dụ sự sắp xếp về cường độ). Nó quan trọng để ghi nhớ rằng quá trình xử lý phía máy chủ được tăng lên yêu cầu với các kỹ thuật thủ tục tự động phức tạp sẽ thúc ép khả năng co dãn của máy chủ. Những sự cân nhắc này được củng cố bởi các kinh nghiệm thực thi thực tế đơn giản hoá mô hình sử dụng các phần mềm nguyên mẫu dẫn dắt đến sự phát triển của một sự tiếp cận thay thế, được miêu tả ở phần tiếp theo. 1.6.4. Thực thi vật lý thay thế Chú tâm hợp lý vào vài vấn đề vốn có trong thực thi vật lý hình học tiêu chuẩn, chúng ta diễn tả một mô hình mới mà được tổ chức bên trong CSDL địa lý của ArcGIS. Với mô hình này, chúng ta tao ra ba sự khởi đầu cơ sở. Trước tiên, chúng ta lới lỏng mô hình chuyển giao tiêu chuẩn và cho phép sự xác thực tăng lên của hình học (ví dụ, sự xác thực được thực hiện như sự xử lý với số lượng lớn trong thời gian người dùng định nghĩa chắc chắn hoặc là các sự kiện). Như vậy, các tính năng với hình học không được xác thực hình học có thể được duy trì bên trong mô hình. Điều này đặc biệt ảnh hưởng tới kinh nghiệm chỉnh sửa của người sử dụng nơi mà mõi hoạt động chỉnh sửa riêng biệt không cần để cấu trúc lại hình học vùng được chỉnh sửa. Thứ hai, chúng ta cất các hình học bên trong các tính năng hơn là chỉ các nguyên thuỷ hình học phù hợp loại trừ sự định hướng quan hệ đối với các truy vấn chung (ví dụ vẽ các đặc tính). Cuối cùng là, chúng ta sử dụng lý thuyết bên ngoài đối với CSDL quan hệ để xác thực hình học. Hình 1.41 Mô hình hình học CSDL địa lý Điều này là có thể trong mô hình tự nhiên (ví dụ trong Hình 1.41) bao gồm các nguyên thể hình học từ chức năng hình học, tương tự, nó cũng có thể bao gồm tính năng hình học từ các nguyên thuỷ hình học. Thực tế, hình học tìm được các chức năng là một sự diễn tả kép của hình học được tìm thấy trên các nguyên thuỷ hình học. Chúng ta có thể lựa chọn để đơn giản hoá và phân luồng mô hình hình học rõ ràng tự nhiên và không kiên định đối với cả hai sự diễn tả đó. Các nguyên thuỷ hình học không kiên định như một loại cụ thể của đặc tính, thay vì thế, các mối quan hệ hình học được diễn tả như các khoá ngoài gắn chặt với tính năng hình học. Các đỉnh của các hình đặc tính trong biểu đồ này đóng cùng một vai trò như được chỉ định để gắn chặt với khoá ngoại trong các cấu trúc dữ liệu mà các nguyên thuỷ hình học mô hình rõ ràng. Sự xử lý của sự toàn vẹn (sự xác thực) hình học cho kết quả trong các đẳng thức về góc, đỉnh mà các tính năng được chia sẻ dưới các nguyên thuỷ hình học. Đưa ra đẳng thức này, cấu trúc lại các nguyên thuỷ hình học trực tiếp. Các nguyên thuỷ hình học và các mối quan hệ chỉ được thể hiện trong suốt quá tình xác thực hình học hoặc khi yêu cầu của ứng dụng máy khách (ghi nhớ rằng khía cạnh này tương tự với MGE khi hình học được lựa chọn xây dựng nhưng các nguyên thuỷ hình học không kiên định với hệ quản trị CSDL quan hệ). Lý do chính cho sự tiếp cận thay thế này là dễ dàng (nhanh hơn, có khả năng co dãn hơn) để tái tạo lại một chỉ mục (ví dụ các nguyên thuỷ hình học) hơn là làm tất cả sự giữ lại cần thiết để tiếp tục và truy xuất nó từ CSDL khi đang duy trì mô hình chuyển giao CSDL (ghi nhớ rằng chúng ta cũng tìm thấy sự giống nhau thực tế khi mô hình hoá các mạng như các bề mặt – TINs). Thêm nữa, nó là trường hợp thường xuyên mà một phần của các nguyên thuỷ hình học cần thiết cho một hoạt động liên quan ít tới tổng thể hình học (ví dụ như việc chỉnh sửa một vài nhóm khối trong một sự địa phương hoá vùng). Điều đó là quan trọng để ghi nhớ đối với sự tiếp cận này để có thể làm được từ một quan điểm thực hiện, đó là chủ yếu để tồn tại một động cơ hình học thực hiện mức cao để xác thực những phần của hình học trong yêu cầu như sự thể hiện các nguyên thuỷ hình học để đưa ra tập hợp các tính năng bên trong hình học. Hình 1.42 Một ví dụ tiêu biểu về sự thực thi hình học CSDL địa lý Tại một mức cao, hình học bên trong CSDL địa lý bao gồm một tập hợp các lớp đặc tính (các tập hợp đồng nhất của các tính năng), các quy tăc hình học, và các siêu dữ liệu khác được sử dụng để hỗ trợ mô hình xác thực. Siêu dữ liệu này bao gồm các vùng ngoại lai, các lỗi hình học, và sự gộp lại các dung sai. Một ví dụ tiêu biểu của sự thực thi hình học được chỉ ra trong Hình 1.42. 1) Các quy tắc hình học Tính toàn vẹn hình học được định nghĩa về khía cạnh một tập hợp của các quy tắc hình học. Các quy tắc hình học được sử dụng để định nghĩa các ràng buộc trên các mối quan hệ hình học chấp nhận được giữa các tính năng trong một hoặc nhiều các lớp tính năng tham gia trong hình học. Các quy tắc hình học là một phần được xem xét của siêu dữ liệu hình học; chúng không là siêu dữ liệu được xem xét kết hợp vơi các lớp đặc tính mà tham gia trong hình học. Tập hợp các quy tắc hình học được kết hợp với hình học được lựa chọn trên cơ sở các mối quan hệ hình học nào là quan trọng đối với mô hình người sử dụng. Không có một tập hợp cố định nào của các quy tắc hình học mà được kết hợp với tất cả các hình học; thay vì thế, các hình học có thể được cụ thể với ít nhất hoặc nhiều hơn các quy tắc. Các quy tắc hình học được kiểm tra khi hình học được xác thực. Khi một quy tắc hình học bị vi phạm, một lỗi hình học được sinh ra. Lỗi hình học này có thể được diễn tả với một loại cụ thể của đặc tính mà cso thể chính nó bị kìm hãm. Trong điểm sau đây của sự xác thực, người sử dụng có thể xem lại sau đó các đối tượng lỗi hình học và các điều kiện lỗi có thể được sửa sai. Các vi phạm quy tắc hình học không ngăn chặn được hoạt động xác thực từ sự hoàn tất thành công. Ví dụ của các quy tắc hình học có thể được áp dụng đối với các đặc tính đa giác bao gồm: Các phần bên trong của các hình đa giác trong một lớp đặc tính phải không được chồng lên nhau (mặc dù chúng có thể chia sẻ các cạnh hoặc các góc). Các đa giác phải không có các khoảng trống bên trong chính nó hoặc giữa các đa giác liền kề (chúng có thể chia sẻ các cạnh, các đỉnh, hoặc các vùng bên tron). Các đa giác của một lớp tính năng phải chia sẻ tất cả các vùng của chúng trong một lớp đặc tính khác (ví dụ chúng phải bao phủ lẫn nhau). Có một số đương nhiên các quy tắc hình học khác mà có thể được cụ thể đối với mỗi các loại hình học khác nhau. Ghi nhớ rằng điều này cũng có thể cho một hệ thống được thiết kế nơi tất cả các quy tắc cụ thể sử dụng các mối quan hệ ôn hoà. 2) Xác minh tính hợp lệ Quá trình xác thực là hoạt động cơ sở của sự thực hiện hình học bởi một động cơ hình học. Quá trình xác thực trên một hình học là đáng tin cậy để đảm bảo quy tắc đơn giản hoá trên tất cả các đói tượng không gian tham gia trong hình học được lưu tâm tới (ví dụ, các cạnh không giao nhau, không có các điểm cuối của cạnh nào bên trong có sự sai lệch, không có điểm cuối của cạnh nào nằm bên trong dung sai với một cạnh khác). Thêm nữa, quá trình xác thực đáp ứng cho sự kiểm tra tất cả các quy tắc hình học cụ thể và các lỗi hình học phát sinh tại các vị trí mà các quy tắc bị vi phạm. Luồng xử lý cơ bản cho quá trình thực thi bên trong các động cơ hình học là: Tải tất cả các tính năng hình học và kết hợp siêu dữ liệu hình học (các quy tắc hình học, các mức ảnh hưởng của lớp đặc tính, và thu gom đúng sai). Phá vỡ, gom lại, sắp xếp cho hệ thống, và cấu trúc hình học cá nút và các cạnh. Tạo các tiêu biểu lỗi hình học mới khi các quy tắc hình học được tìm thấy trong sự vi phạm. Xoá các thể hiện lỗi xảy ra lại nếu các quy tắc không bị vi phạm nữa. Cập nhật các hình tính năng nếu cần thiết (ví dụ nếu các hình bị chỉnh sửa trong sự thiết lập của các điều kiện) Cập nhật các vùng ngoại lai kết hợp với hình học. Đó là điều quan trọng để ghi nhớ rằng quá trình xác thực là không cần diễn giải tất cả các tính năng bên trong tập dữ liệu hình học. Một sự xác thực có thể được thực hiện trên một tập con của không gian trải ra bởi tập dữ liệu. Đây là một công việc phức tạp được đưa ra yêu cầu xác thực của các quy tắc hình học sử dụng thông tin từng phần (ví dụ, những thể hiện lỗi chắc chắn có thể không bao gồm từng phần bên trong vùng xác thực). 3) Các vùng ngoại lai Một hình học có thể có một vùng ngoại lại kết hợp – một vùng ngoại lai phù hợp với các vùng bên trong phạm vi của hình khi các đặc tính từng tham gia trong hình học bị chỉnh sửa (thêm vào, xoá, hoặc cập nhật) nhưng chưa được xác thực. Khi hình của một đặc tính tham gia bên trong một hình học được chỉnh sửa, phạm vi của vùng ngoại lai được mở rộng bao quanh phạm vi của hình chữ nhật danh giới của hình được chỉnh sửa (các thể hiện hình học đơn giản khác cũng có thể được tận dụng như sự bao bọc của đỉnh, góc). Điều này được diễn tả trong Hình 1.43. Vùng ngoại lai được duy trì với hình. Để đảm bảo hơn rằng các hình là chính xác, hình ở bên trong các vùng ngoại lai sẽ cần phải được xác thực. HÌnh 1.43 Một ví dụ về vùng ngoại lai tạo ra một đặc tính chỉnh sửa sau đó. Vùng ngoại lai được diễn tả bởi hình chữ nhật gạch chéo. Là không cần thiết để xác thực không gian tổng thể trải ra bởi vùng ngoại lai một lần; thay vì thế, một tập hợp con của vùng ngoại lai có thể được xác thực. Nếu vùng ngoại lai được xác thực từng phần, vùng ngoại lai nguyên thủy sẽ bị cắt cụt bởi phạm vi của vùng được xác thực. Việc cho phép những người sử dụng có khả năng xác thực một phần của vùng ngoại lai là một yêu cầu thực tế của hình học liền mạch vô cùng lớn – ví dụ, khi một hình được tạo lần đầu tiên, haợc khi một siêu dữ liệu hình học (như các quy tắc hình học) bị chỉnh sửa, phạm vi tổng thể của hình học là ngoại lai. Nếu những người sử dụng không được cung cấp khả năng để xác thực một phần của vùng ngoại lai, người sử dụng sẽ không phải yêu cầu xác thực tổng thể hình học mà có thể chứng tỏ là một quá trình lâu dài. Điều này sẽ là không thực tế đối với việc mở rộng các tập hợp dữ liệu doanh nghiệp. 4) Các lỗi và các ngoại lệ hình học Một lỗi hình học được phát sinh đối với mỗi thể hiện của quy tắc hình học được xác định là không có hiệu lực trong suốt quá trình xác thực (một ví dụ được chỉ ra ở Hình 1.44). Các quy tắc hình học được chỉ định chung như một mối quan hệ đòi hỏi để nắm bắt giữa các tập hợp tính năng của một ho