ArcSDE è un gateway GIS che permette la gestione di dati cartografici, compresa la loro componente geometrica, direttamente in un RDBMS, scegliendo tra i prodotti più diffusi sul mercato: IBM DB2, Informix, Microsoft SQL Server ed Oracle.

La possibilità di memorizzate tutte le componenti di un GIS su un RDBMS è sorta nel corso degli ultimi anni: per molto tempo i formati dati utilizzati per gestire la componente geometrica dell'informazione geografica si basavano su file system. C'erano dei chiari vantaggi in tale modo di operare: era facile e poco costoso. Chiunque poteva editare e gestire i propri dati senza investimenti costosi e di complessa gestione quali un RDBMS, inoltre questi ultimi non erano in grado di gestire i tipi di dati complessi e di dimensioni notevoli quali quelli che un GIS richiedeva, o operazioni particolarmente pesanti in termini computazionali quali query per ritrovare migliaia di oggetti al fine di visualizzare i dati di una particolare mappa, o editare features con sessioni di editing che potevano durare anche giorni o settimane. Nel momento in cui la tecnologia dei DBMS si è evoluta in modo da supportare dati complessi, query più articolate e si è raggiunto il supporto di transazioni più lunghe, l'uso dei RDBMS nel campo del GIS si è ampliato notevolmente.

ArcSDE rappresenta in questo campo la soluzione proposta da ESRI: ha uniformato le strutture per la memorizzazione di dati spaziali all'interno di un DBMS, relazionando le informazioni geometriche con quelle alfanumeriche. Occorre tuttavia osservare che tale prodotto non rappresenta solo un gateway per l'accesso all'informazione spaziale in un RDBMS, ma fornisce elevate funzioni di analisi spaziale e la possibilità di gestire il modello dati geodatabase che, seguendo il paradigma object-oriented, permette di memorizzare direttamente all'interno della base dati le relazioni tra gli oggetti del dominio, le loro proprietà e regole di comportamento.

ArcSDE gestisce dati spaziali relazionando la geometria (punti, poligoni, linee, ecc...) ai dati alfanumerici associati. Questo aumenta le funzionalità del database e non ha effetti su applicazioni NON GIS che accedono alla stessa banca dati. ArcSDE abilita spazialmente una tabella di attributi aggiungendo una colonna "spaziale" utilizzata come chiave per referenziare la geometria, e gli indici spaziali memorizzati in tabelle separate.

Nelle componenti geometriche, fisicamente memorizzate in formato binario, sono comprese tutte le informazioni riguardanti l'entità vettoriale (punti, poligoni, linee, ecc.), eventuali Annotazioni, Extent, isole, part, sub-part, multi-part e le coordinate X, Y, Z, M (M identifica un'ulteriore informazione associata ad ogni vertice utilizzata ad esempio per la segmentazione dinamica o per i tempi di percorrenza). E' possibile inoltre definire memorizzare e gestire il sistema di coordinate di riferimento, proiezione adottata ed eventuale falsa origine e fattore di scala.

ArcSDE rende direttamente disponibili dati spaziali a tutti gli applicativi ArcGIS Desktop (ArcView, ArcEditor, ArcInfo) ed ad altre applicazioni quali ArcView 3.x e MapObjects 2.x salvaguardando così gli investimenti fatti: rappresenta inoltre un punto di appoggio per ArcIMS.

Attraverso le funzionalità a basso livello, API C, ARCSDE permette di costruire un client personalizzato e di integrare funzionalità ArcSDE in altre applicazioni.

Tra le principali funzionalità di ArcSDE 8 troviamo:

• struttura per gestire l'editing di più utenti sullo stesso DB cartografico tramite "transazioni lunghe", versioni, storico
  
• supporto software per creare non solo semplici dati geometrici, ma anche per gestire tipi di dati GIS sofisticati come immagini, "network", oggetti spaziali topologici; possibilità di associare a tali tipi di dati "regole", comportamento e proprietà
  
• memorizzazione del dato GIS direttamente nel formato "tipo spaziale" nativo del DBMS
  
• integrazione delle funzioni di ricerca spaziali (geometriche) fornite dal produttore del DBMS all'interno dell'applicazione client ArcGIS
  
• accesso a notevoli quantità di dati Geografici ed alfanumerici con gestione del "continuo" cartografico (no tiles)
  
• ottime performance in visualizzazione, interrogazione ed analisi di dati Geografici ed alfanumerici
  
• utilizzo delle potenzialità del database relazionale (DBMS) per la gestione di decine o centinaia di utenti sul server di dati Geografici
  
• disponibilità di tutte le principali funzionalità di analisi spaziale di un GIS (Buffer, Overlay, Intersect, ecc.), spatial query (Contenuto, Contenente, Confinante, Disgiunto ecc.) e editing (Dissolve, Clip, Cleaning, ecc.)
  
• possibilità di supportare layers (solo entità linee, punti e poligoni) di Spatial Data Option (SDO) di Oracle ed Oracle 8i Spatial, dove con funzionalità ArcSDE è possibile creare e gestire dati geografici (oltre che alfanumerici), utilizzando il modello dati binario, proprietario di ESRI, o il modello dati con struttura normalizzate utilizzato da SDO e/o Oracle 8i Spatial
  
• possibilità di memorizzare e gestire (leggere, scrivere ed editare) i dati CAD direttamente nel RDBMS, utilizzando come client i prodotti AutoCAD o Microstation. Attraverso un'estensione di ArcSDE chiamata "CAD Client" (già compresa nel pacchetto)
• usufruire delle funzionalità di Versioning e Long Transaction, vale a dire, accesso contemporaneo in editing da parte di più utenti, con la creazione di versioni "storiche" del dato (chiaramente senza duplicazione del dato stesso)
  
• supporto formati dati Raster
  
• supporto API Client per JAVA
  
• supporto completo della topologia
  

ArcSDE e il modello dati Geodatabase
Con ArcInfo 8 e ArcSDE, si definisce lo standard per l'accesso ai dati nel nuovo sistema ArcInfo GIS proposto agli utenti. L'abbinamento ArcInfo8 - ArcSDE8 permette di estendere le funzionalità delle primitive grafiche (poligono, linea, punto), con la creazione di nuovi "oggetti" con regole, proprietà, metodi ed eventi, permettendo l'utilizzo di dati "intelligenti" e conseguenti applicazioni "semplici". Per ArcInfo 8 sono previsti due moduli per l'accesso ai dati tramite ArcSDE:

Personal ArcSDE
Con cui gli utenti ArcInfo dispongono della tecnologia SDE. I dati geografici sono memorizzati in formato Microsoft Access, offrendo all'utente la gestione di dati spaziali senza problemi d'amministrazione di banche dati.

ArcSDE
In cui i dati geografici possono essere memorizzati nei database Oracle, Informix, Microsoft SQL Server, Sybase o IBM DB2, garantendo l'utilizzo, di dati in rete con accesso multiutente e di RDBMS standard scalabili.

Architettura
ArcSDE è organizzato secondo un'architettura di tipo Client/Server, con possibilità di connessione dei nodi remoti sia mediante rete locale, sia attraverso rete geografica.

Il meccanismo di comunicazione tra la componente Server di ArcSDE e il client (o meglio "i" client), può essere sinteticamente illustrato dalla seguente figura:

La soluzione ArcSDE combina entrambe le componenti dell'informazione geografica (geometrica e descrittiva alfanumerica), in un unico database relazionale. Il query processing è supportato dalla componente di ArcSDE DBMS server. Una richiesta di una transazione è preparata dall'applicazione GIS client e inviata a server ArcSDE per l'elaborazione. Il processo server ArcSDE elabora la richiesta di transazione e ritorna il risultato al client. Non vi è alcuna richiesta di "mappare" i dischi del data server sul client GIS. I processi applicativi localizzati sul data server ArcSDE elaborano, sia le richieste relative ai dati spaziali, sia le richieste relative ai dati descrittivi che ricevono dalle applicazioni GIS client.

ArcInfo, ArcView, ArcEditor, ArcIMS e MapObjects includono le API della componente client di ArcSDE per permettere l'accesso diretto ai dati mantenuti sul server ArcSDE.

Il server di dati geografici ArcSDE è costituito da una serie di librerie client e server che interagiscono per l'espletamento immediato delle operazioni, garantendo ottime prestazioni con notevoli quantità di dati. Dispone inoltre di un tool di comandi di amministrazione che permettono ad un DBA (DataBase Administrator), di gestire e configurare al meglio il database geografico e alfanumerico.

ArcSDE utilizza al meglio le potenzialità del DBMS su cui è installato, non entrando nel merito delle funzioni di tradizionale gestione di banche dati alfanumeriche (GRANT, USER, LOCK, CONSISTENZA, ECC..), che restano proprie del DBMS.

Piattaforme supportate e caratteristiche minime
ArcSDE è disponibile sia su piattaforma UNIX (Sun Solaris 7 SunOS 5.7, Sun Solaris 8 SunOS 5.8), sia su piattaforma Microsoft (Windows Nt 4.0, Windows 2000).

Per tutte queste configurazioni è garantito il supporto completo per Oracle 8i (8.1.7).

Per approfondimenti è possibile trovare maggiori informazioni presso il sito: http://www.esri.com/software/arcinfo/arcsde/Index.html