SDE的全称是spatial database engine(空间数据引擎),之所以称之为引擎,是因为所有的空间数据IO都需要通过它来管理。它属于中间件技术,位于客户端和数据库之间,其本身并不能够存储空间数据(存储是由数据库完成),它的作用可以理解为将数据库中的对象(表、视图等)抽象成上层GIS应用可以认识的概念,例如feature、feature class等。
ARCSDE保存了一系统数据库对象,用于管理空间信息,这些对象统称为资料档案库(Repository)。以基于ORACLE数据库的ARCSDE为例,资料档案库包含SDE用户下的数据字典表、存储过程、以及数个.dll文件。数据字典表,用以存储要素类、要素类字段、要素类投影、要素类范围等元数据信息,而存储过程和.dll用于实现对空间数据的GIS运算和操作,例如用于计算polygon周长的方法。
文已经说过,ARCSDE并不能够存储空间数据,数据都是存储在RDBMS(关系型数据库)(实际上并不限于RDBMS,ARCSDE也支持非关系型数据库和HADOOP。但现在只谈它与ORACLE SPATIAL的关系,因此,此处说RDBMS)中。以矢量数据为例,它既可以以二近制形式存储为一个BLOB对象,也可以使用RDBMS或ARCSDE提供的矢量数据类型。
最初的时候,即ARCSDE和RDBMS还未提供矢量数据类型之前,所有的数据都是以序列化的二近制形式存储,在数据库里表现为一个BLOB字段。
以BLOB字段的形式存储,虽然解决了存储的问题,但却没能很好地利用RDBMS的能力。例如,它不能用SQL操作(所谓SQL操作,就是与我们COM的ArcGISEngine对比就是我们不需要使用ArcGIS接口对数据进行操作,我们直接使用SQL语句的增删改对空间数据进行操作)非常便捷地处理空间数据(处理BLOB需要反序列化)。为了更好地利用RDBMS的资源,从ARCSDE 9.2开始,提供了一个结构化的数据类型——ST_GEOMETRY。由于数据是结构化的,所以通过SQL查询空间数据即可了解数据内容,通过SQL即可非常便捷地对数据进行各种操作(例如更新)。这样的好处是显示易见的,它突破了ARCGIS的种种障碍限制,在特定的环境下特别是用户的数据都是简单的点线面,并且业务只有相关的编辑方面,无需SDE版本要求时,SQL操作将非常便捷直观。这些操作其实也降低了操作人员的GIS门槛,但是切记:高便利与高风险是时刻并存的。
除此之外,RDBMS也纷纷推出了自定义的空间数据类型,例如ORACLE的SDO_GEOMETRY。它的作用与ST_GEOMETRY类似。
ORACLE SPATIAL提供了一套 SQL 方案和函数,用来存储、检索、更新和查询数据库中的空间要素集合。主要由几何数据类型,空间索引机制,一套操作函数,管理工具组成。
对ORACLE数据库而言,实际上ORACLE SPATIAL可以全面取代ArcSDE, ArcSDE提供的能力它几乎都提供了。它除了提供了数据类型SDO_GEOMETRY,还提供了大量的GIS应用API,还实现了渲染与可视化,只是在实现方式上,功能的丰富性、稳定性上与ARCSDE有所不同。
在Oracle Spatial+ArcSDE这种应用中,Oracle Spatial提供矢量数据类型,即SDO_GEOMETRY,而ArcSDE负责将使用SDO_GEOMETRY数据类型的表在SDE Repository中注册,只有注册后,应用层的ArcMap、ArcEngine才能认识它。因为对于ArcMap、ArcEngine等应用程序来讲,它没有数据库中表的概念,它只有geodatabase中定义的feature、feature class、feature dataset这些概念。换句话说,之所以要用SDE Repository,是因为我们的项目是基于ArcEngine开发的。如果项目不基于ArcEngine开发,而是使用ORACLE SPATIAL提供的SDK,那么我们完全可以不用SDE Repository,也就完全不需要使用ARCSDE,而是全面使用ORACLE SPATIAL来实现各种GIS操作、渲染与可视化。