Neu bei ArcGIS Pro? Du kannst mit den Abkürzungen fGDB und mGDB nichts anfangen? Erfahre in diesem Beitrag, was es damit auf sich hat und worin die Unterschiede dieser beiden Geodatabases liegen.
Was ist eigentlich eine Geodatabase?
Als ich das erste Mal ArcGIS Pro geöffnet und ein neues Projekt erstellt habe, ist mir Folgendes aufgefallen: Im Katalog tauchte unter Datenbanken plötzlich eine Datei mit dem Namen meines Projekts und der Dateiendung „.gdb“ auf. Dabei habe ich sie nicht bewusst erstellt. Als ich den entsprechenden Ordner auf meinem Laufwerk geöffnet habe, waren dort bereits über 50 Dateien enthalten.
Wer neu mit ArcGIS Pro (im Store erhältlich) arbeitet, stößt früher oder später auf die „.gdb“, kurz für File-Geodatabase. Was dahinter steckt und worin der Unterschied zu einer Mobile-Geodatabase besteht, erfahrt ihr in diesem Blogbeitrag.
Idee der Geodatabase
Eine Geodatabase ist das zentrale Speicherformat für räumliche und nicht-räumliche Daten in ArcGIS Pro. Sie ermöglicht es, unterschiedliche geographische Datasets in einer strukturierten und performanten Umgebung zu verwalten.
ArcGIS Pro unterstützt zwar zahlreiche weitere Formate wie u.a. Shapefile, GeoPackage oder GeoJSON. Doch die Geodatabase ist das native Format für ArcGIS Pro. Sie wurde 2006 mit ArcGIS 9.2 eingeführt und ist seither eng mit den erweiterten Funktionen der Software verknüpft.
Inhalt und Aufbau
Technisch gesehen ist eine Geodatabase ein Container für Geodaten, der verschiedene Datasets enthalten kann. Die drei zentralen Dataset-Typen sind:
Feature-Classes: Tabellen mit einem Geometriefeld, das Punkt-, Linien- oder Polygon-Geometrien für geografische Objekte enthält.
Raster-Datasets: Pixelbasierten Daten, bspw. Satellitenaufnahmen oder digitale Höhenmodelle.
Tabellen: Sammlungen von Zeilen mit identischen Feldern. Wenn eine Tabelle ein Geometriefeld enthält, wird sie als Feature-Class betrachtet.
Die Erstellung eines Datasets ist der erste Schritt beim Aufbau einer Geodatabase. Darauf aufbauend können komplexere Funktionen eingebaut werden. So können bspw. gültige Wertebereiche für Feature-Classes festgelegt oder Beziehungen zwischen einzelnen Datasets hergestellt werden. Auch komplexere Anwendungen wie Netzwerkanalysen mit eigenen Regeln werden damit möglich. Diese Funktionen bieten einen entscheidenden Vorteil gegenüber anderen Dateiformaten.
ArcGIS Pro unterstützt drei verschiedene Formen von Geodatabases:
- File-Geodatabse (fGDB)
- Mobile-Gedodatabase (mGDB)
- Enterprise-Geodatabase (eGDB)
Die Enterprise-Geodatabase spielt ihre Stärken in Multi-User- sowie Netzwerkumgebungen aus. Für den lokalen Einsatz sind jedoch File- und Mobile-Geodatabases gedacht, und auf diese beiden Geodatabases konzentriere ich mich in diesem Beitrag.
File-Geodatabase (fGDB)
Die fGDB (.gdb) steht allen Nutzer:innen von ArcGIS Pro frei zur Verfügung. Wenn man den Pfad, an dem die fGDB abgespeichert ist, verfolgt, stellt man fest, dass es sich um eine Sammlung von Dateien in einem Ordner handelt. Genauer gesagt handelt es sich um binäre Daten, die nicht-textlicher Natur sind, also nur für den Computer leserlich sind.
Hinweis: Wird ein neues Projekt in ArcGIS Pro angelegt, erstellt die Software automatisch eine fGDB (mit dem Namen des Projekts – das erklärt die mysteriöse Datei zu Beginn des Blogbeitrags). Darin werden alle Geoverarbeitungs-Ausgaben gespeichert. Es ist jedoch auch möglich, eigene Geodatabases einzurichten und diese dann auch als Standard festzulegen (Rechtsklick auf die fGDB und dann “Als Standard definieren”). Natürlich können auch weitere Geodatabases zum Projekt hinzugefügt werden.
In ArcGIS Pro kann man der fGDB eine Sammlung verschiedener Datasets hinzufügen und diese so flxibel erweitern. Datuner fallen die bereits erwähnten Feature-Classes, Raster-Datasets und Tabellen. Darüber hinaus unterstützt die fGDB auchspezialisierte Dataset-Typen, wie zum Beispiel Toolboxen. Auf dem Bild seht ihr, welche weiteren Dataset-Typen unterstützt werden.
Achtung, nicht verwechseln: Feature-Class vs. Feature-Dataset
Eine Feature-Class ist nur ein einzelner räumlicher Datensatz, zum Beispiel ein Punktlayer.
Ein Feature-Dataset dagegen ist wie ein Ordner innerhalb der Geodatabase, in dem mehrere Feature-Classes gebündelt werden können. Damit das funktioniert, müssen alle enthaltenen Feature-Classes dasselbe Koordinatensystem und die gleiche Auflösung haben. Auf diese Weise lassen sich thematisch verwandte Daten sauber organisieren und gemeinsam verwalten. Außerdem ist das Feature-Dataset die Voraussetzung für die Erstellung eine Geodatabase-Topologie. Es gibt sogar einen eigenen Blogbeitrag über das Feature-Dataset, den ihr hier findet.
Vorteile einer fGDB
| Funktional | Unterstützt komplexe GIS-Strukturen wie bspw. Topologien, Domänen, Subtypes, Beziehungsklassen, Anlagen und Netzwerkanalysen. |
| Speicher- und Datenmanagement | Jedes Dataset wird in einer eigenen Datei auf der Festplatte gespeichert. Alle Datasets einer fGDB werden in einem gemeinsamen Ordern gespeichert. Im Vergleich zu Shapefiles wird nur ein Drittel des Speicherplatzes für Feature-Geometrien benötigt. Zudem können Tabellen und vektorbasiere Feature-Classes in ein komprimiertes, schreibgeschütztes Format überführt werden, um den Speicherplatz weiter zu reduzieren. Einzelne Datasets können bis zu 1 TB groß sein (hoch skalierbar), technisch sogar erweiterbar auf 256 TB. |
| Struktur | Besteht aus einem Ordner mit mehreren binären Dateien, die sich bei der Erstellung neuer Datensätze automatisch erweitern. |
| Nutzung | Für Einzelanwender:innen konzipiert (keine Versionierung). Wie bereits erwähnt sollte die fGDB lokal abgespeichert werden. Sie ist nicht für die Nutzung über eine Netzwerkverbindung, aber vor allem nicht für die Nutzung von mehreren Personen konzipiert, da es zu einer schlechteren Performance kommen kann. Weitere Dos und Dont‘s zur Datenhaltung von fGDB könnt ihr in diesem Blogpost nachlesen. Die fGDB ist leicht übertragbar für verschiedene Betriebssysteme. |
Insgesamt weist die fGDB eine sehr gute Performance auf und bietet Unterstützung für sehr große Datenmengen ohne Datenbankmanagementsystem. Man kann mehrere fGDB in ArcGIS Pro erstellen, auf die man gleichzeitig in ArcGIS Pro zugreifen kann.
Mobile-Geodatabase (mGDB)
Die mGDB (.geodatabase) ist eine neuere, besonders kompakte Variante und besteht nur aus einer Datei. Im Gegensatz zur fGDB, bei der die Daten in einem Dateisystemordner abgelegt werden, speichert die mGDB ihre Inhalte in einer relationalen SQLite-Datenbank. Man kann also über SQL auf die mGDB zugreifen. Wie das genau geht, erfahrt ihr in diesem Blogbeitrag.
Auch die mGDB unterstützt verschiedene Dataset-Typen, allerdings nicht in gleichem Umfang wie bei der fGDB, es fehlen zum Beispiel Raster- und Mosaik-Datasets.
Vorteile einer mGDB
| Funktional | Unterstützt alle grundlegenden Funktionalitäten einer fGDB. |
| Speicher- und Datenmanagement | Durch die Speicherung in einer SQLite-Datenbank können mGDB plattformübergreifend sowie lizenzfrei genutzt und geteilt werden, insbesondere bei der Entwicklung von mobilen Apps ist das von Vorteil. Die mGDB ist performant dank internem parallelen Processing. |
| Struktur | Speichert die gesamte Datenbank in einer einzigen Datei, was sie sehr kompakt, portabel und somit mit anderen teilbar macht. Die Größenbeschränkung beträgt 2 TB. |
| Nutzung | Für Einzelanwender:innen konzipiert (keine Versionierung). Hier gilt das Gleiche wie für die fGDB: Es wird davon abgeraten, mehreren Personen über Netzwerke oder Clouds Zugriff auf die Datei zu gewähren. Dafür ist sie sehr einfach übertragbar, da es sich nur um eine Datei handelt, sodass sie per USB-Stick oder sogar E-Mail versendet werden können. Auch sie ist leicht übertragbar für verschiedene Betriebssystemen. |
Hinweis: Beim Bearbeiten einer mGDB, etwa beim Hinzufügen neuer Feature-Classes, entstehen temporäre Log-Dateien. Diese sind nur sichtbar, wenn ihr den Speicherort der mGDB offen habt. Sie sorgen dafür, dass nicht mehrere Personen gleichzeitig auf die Daten zugreifen können, was ohnehin nicht vorgesehen ist, da die mGDB, wie bereits erwähnt, lokal und für den Single-Use gedacht ist. Nach Abschluss der Bearbeitung werden die Log-Dateien automatisch entfernt.
Wann eignet sich die fGDB und wann die mGDB?
Wenn man Daten schnell verschieben, kopieren oder per E-Mail versenden möchte, ist die mGDB das Mittel der Wahl. Wie der Name schon sagt, lassen sich die Daten dank der einzelnen Datei schnell mobil machen und zudem ist die mGDB super performant. Da sie auf einer offenen relationalen Datenbank (SQLite) basiert, kann über SQL darauf zugegriffen werden. Damit kann die Datei über Drittanwender angesprochen und bearbeitet werden und eignet sich ideal für mobile Anwendungen, die Offline-Nutzung und die App-Entwicklung. Außerdem ist sie super performant.
Die fGDB ist die bessere Wahl für komplexe und wachsende Projekte. Sie lässt sich flexibel erweitern, unterstützt deutlich mehr Dataset-Typen, darunter auch Raster- und Mosaik-Datasets, und hat keine feste Größenbeschränkung. Damit ist sie optimal für langfristige, skalierbare GIS-Projekte.
Weitere Infos zu den verschiedenen Geodatabases können hier nachgelesen werden.
