Systemy baz danych - Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej

Transkrypt

Systemy baz danych - Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Systemy baz danych - wykład X
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
dr inż. Robert Perliński
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej
Politechnika Częstochowska
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
24 stycznia 2017
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
1/46
Plan wykładu
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
1 Dane przestrzenne
Zastosowanie danych przestrzennych
Model danych przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych przestrzennych
2 Bazy danych przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty trójwymiarowe
Przykład
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
3 Źródła
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
2/46
Dane przestrzenne
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Dane przestrzenne
dane dotyczące obiektów przestrzennych powiązanych z
powierzchnią Ziemi i połączonych ze sobą różnorodnymi
związkami; obiekty te mają charakter naturalny lub
antropogeniczny
Mogą to być dane geoprzestrzenne, przestrzenne, dane o
terenie, katastralne, itp..
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
3/46
Zastosowania
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
GIS - Geographic Information System
CAD - Computer Aided Design
CAM - Computer Aided Manufacturing
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
4/46
GIS I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
GIS
Systemy Informacji Geograficznych - komputerowy system
wspomagania, tworzenia, przechowywania i analizowania map
cyfrowych.
Prezentacja w bazie danych składa się z części graficznej
(obraz) i z części tabelarycznej (atrybuty poszczególnych
elementów tego obrazu).
Zastosowanie w:
urzędach administracyjnych
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
administracji budynków
ratownictwie
wojsku
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
5/46
GIS II
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
kartografii i geodezji
ochronie środowiska
leśnictwie i rolnictwie
nieruchomościach
marketingu
handlu
architekturze
turystyce
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
organizacjach międzynarodowych
transporcie
przemyśle
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
6/46
CAD
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
CAD
Komputerowe wspomaganie projektowania (ang. Computer
Aided Design) - projektowanie wspomagane komputerowo, czyli
zastosowanie sprzętu i oprogramowania komputerowego w
projektowaniu technicznym. Metodologia CAD znajduje
zastosowanie między innymi w inżynierii mechanicznej,
elektrycznej, budowlanej.
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
7/46
CAM
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
CAM
Komputerowe wspomaganie wytwarzania (ang. Computer
Aided Manufacturing ) - system komputerowy, który ma za
zadanie integrację fazy projektowania i wytwarzania.
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
8/46
Model danych przestrzennych
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Model danych przestrzennych
określa sposób reprezentacji obiektów świata rzeczywistego w
aspekcie ich położenia przestrzennego, kształtu oraz
istniejących między nimi relacji przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
9/46
Hierarchia typów geometrycznych
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
10/46
Przykłady geometrii I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
11/46
Przykłady geometrii II
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
12/46
Warstwa przestrzenna
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Warstwa
Warstwa jest zbiorem geometrii mających ten sam zbiór
atrybutów.
Przykładowo warstwą może być mapa krajów, województw,
miast, sieci rzek, szlaków, kanałów, obszarów zalesionych,
obszarów o danej gęstości zaludnienia, obszarów rolnych, sieci
firmowych sklepów.
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
13/46
Układy odniesień
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Układ współrzędnych
przydziela współrzędne obiektom i ustanowia związki pomiędzy
zbiorami takich współrzędnych. Jeśli współrzędne opisują kulę
ziemską, to układ jest georeferencyjny (współrzędne nie
związane z kulą ziemską - układ niegeoreferencyjny) i posiada
domyślną jednostkę miary, taką jak metry, każdy wynik można
przekonwertować na inne jednostki, takie jak mile.
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Układy odniesień:
układ geograficzny,
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
układ kartezjański,
układ WGS-84,
układ lokalny.
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
14/46
Źródła danych przestrzennych
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
zdjęcia satelitarne
zdjęcia lotnicze
zdjęcia naziemne
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
odbiorniki GPS
pomiary geodezyjne i stacje pomiarowe
prace, obserwacje, pomiary i wywiady terenowe
mapy i plany
roczniki statystyczne, rejestry, inwentarze, dzienniki
pomiarowe
państwowe i instytutowe zasoby danych
internetowe bazy danych
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
15/46
Dokładność danych przestrzennych
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Dokładność
w bazie danych to liczba błędów danych geometrycznych i
opisowych. Zależy od techniki pozyskiwania danych, oraz od
danego źródła. Można używać jednocześnie wielu warstw
danych o różnych dokładnościach (osiąganie jednakowej
dokładności jest nieekonomiczne).
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
16/46
Precyzja danych przestrzennych
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Precyzja
to poziom szczegółowości pomiarów lub atrybutów opisowych.
Dane nieprecyzyjne zawierają zbyt mało szczegółów (na
przykład zbyt mała liczba cyfr po przecinku lub krótkie
atrybuty opisowe).
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
17/46
Przyczyny
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Przyczyny błędnych i nieprecyzyjnych danych przestrzennych:
błędy pomiarów terenu,
błędy przy wprowadzaniu danych do komputera,
nieaktualne dane źródłowe,
niepełny dostęp do danych,
zła skala map i planów,
pośrednie związanie danych z tematem,
konwersja lub format zapisu danych,
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
próba obniżenia kosztów pozyskiwania i wprowadzania
dużej liczby danych.
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
18/46
Bazy danych przestrzennych
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Bazy danych przestrzennych
przechowują dane przestrzenne, zarówno ich geometrię, jak i
atrybuty opisowe. Dzięki zoptymalizowanym zapytaniom i
systemom transakcyjnym, umożliwiają szybki dostęp, z którego
może korzystać jednocześnie wielu użytkowników. Ustalają
optymalną strukturę danych, a także ułatwiają połączenia z
dodatkowymi zbiorami atrybutów opisowych.
Wykorzystują
relacyjny model danych
obiektowy model danych
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
19/46
Rozszerzenia Oracle
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Oracle Locator (w każdej edycji) - udostępnia funkcje i
mapowanie niezbędne do wielu aplikacji biznesowych
włączanych lokalnie
Oracle Spatial Data Option (w Oracle Database 11g
Enterprise Edition) - pozwala na obsługę plików 3D i usług
sieciowych w celu zarządzania wszystkimi danymi
geoprzestrzennymi, w tym danymi wektorowymi i
rastrowymi, topologią i modelami sieci
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
20/46
Oracle Spatial I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Spatial składa się z następujących części:
schemat (MDSYS) określający przechowywanie, składnię i
znaczenie obsługiwanych typów danych geometrycznych;
mechanizm przestrzennego indeksowania;
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
operatory, funkcje i procedury do przeprowadzania zapytań
na danych obszarach, przestrzennego łączenia zapytań i
innych przestrzennych operacji analitycznych;
funkcje i procedury dotyczące użyteczności i operacje
dostrajania;
topologiczny model danych do pracy z danymi związanymi
z węzłami, krawędziami i powierzchniami w topologii;
sieciowy model danych do reprezentowania charakterów
lub obiektów, które są wymodelowane jako węzły i
połączenia w sieci;
Systemy baz danych - wykład VIII
21/46
Oracle Spatial II
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
GeoRaster - funkcjonalność pozwalająca na
przechowywanie, indeksowanie, analizę i dostarczanie
danych GeoRaster, czyli obrazów rastrowych, danych
gridowych oraz powiązanych z nimi metadanych.
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
22/46
Model obiektowo-relacyjny w Oracle Spatial
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Do przedstawienia geometrii Spatial wykorzystuje model
obiektowo-relacyjny.
Przechowuje całą geometrię poprzez dane wektorowe
SDO GEOMETRY.
Tabela może zawierać jedną lub więcej kolumn
SDO GEOMETRY.
Obiektowo-relacyjny model odpowiada określeniu “SQL z
typami geometrycznymi”, czyli implementacji tabel w
specyfikacji Open GIS ODBC/SQL dla cech
geoprzestrzennych.
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
23/46
Korzyści
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Korzyści płynące z wykorzystania modelu
obiektowo-relacyjnego obejmują:
wsparcie dla wielu typów geometrii, w tym: łuki, okręgi,
powiązane wielokąty i ciągi liniowe oraz zoptymalizowane
prostokąty;
łatwość użycia w tworzeniu i utrzymywaniu indeksów oraz
w wykonywaniu przestrzennych zapytań;
utrzymywanie indeksu przez bazę danych Oracle;
modelowanie geometrii w pojedynczej kolumnie;
optymalne wykonywanie operacji;
wydajna manipulacja, przywracanie i powiązanie danych
przestrzennych z innymi danymi przechowywanymi w bazie
danych.
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
24/46
Obsługiwane typy
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Spatial obsługuje następujace typy przestrzenne:
punkty i kolekcje punktów,
ciągi liniowe,
n-punktowe wielokąty,
łukowe ciągi liniowe,
wielokąty łukowe,
wielokąty złożone,
złożone ciągi liniowe,
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
okręgi,
zoptymalizowane prostokąty,
obiekty trójwymiarowe oraz czterowymiarowe
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
25/46
Model zapytań
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Spatial korzysta z dwuwarstwowego modelu zapytań do
wyciagania informacji i tworzenia przestrzennych połączeń.
Dopiero działanie dwóch połączonych operacji daje dokładny
zestaw wyników:
Filtr pierwotny zezwala na szybką selekcję rekordów
kandydujących do przejścia przez filtr wtórny.
Filtr wtórny stosuje dokładne obliczenia do geometrii,
które pochodzą z filtra pierwotnego.
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
26/46
Tolerancja
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Tolerancja
umożliwia bazie danych współpracę z poziomem precyzji.
Polega ona na odzwierciedleniu odległości dwóch (być może)
odrębnych punktów, wciąż rozpatrywanych jako ten sam punkt.
Wartość tolerancji jest liczbą dodatnią i większą od zera,
zależną od układu współrzędnych.
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Dla geodezyjnych danych (takich jak długość i szerokość
geograficzna) wartość tolerancji jest liczbą wyrażoną w
metrach. Dla danych geodezyjnych wartość ta nie powinna
być mniejsza niż 0.05 (czyli 5 centymetrów).
Dla niegeodezyjnych danych wartość tolerancji jest podana
w jednostkach związanych z układem współrzędnych
określonych danych.
Systemy baz danych - wykład VIII
27/46
Indeksowanie przestrzenne
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Indeksowanie przestrzenne
umożliwia szybsze wykonywanie zapytań w języku SQL, jest
oparte na przestrzennych kryteriach takich jak przecięcia i
domknięcia.
Indeksowanie przestrzenne jest wymagane przy:
wyszukiwaniu obiektów pochodzących z wnętrza
przestrzeni indeksowanych danych, które oddziałują z
danym punktem interesującego obszaru (okno zapytań),
wyszukiwaniu par obiektów pochodzących z wnętrza
dwóch przestrzeni indeksowanych danych, które oddziałują
przestrzennie z każdymi innymi (połączenie przestrzenne).
Najczęściej stosowaną metodą indeksowania przestrzennego jest
R-drzewo.
Systemy baz danych - wykład VIII
28/46
R-drzewo
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Indeksowanie R-drzewa przybliża każdą geometrię jako
pojedynczy prostokąt minimalizujący ograniczenia geometrii
(zwany minimalnie ograniczającym prostokątem, lub Minimum
Bounding Rectangle w skrócie MBR).
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
29/46
Związki przestrzenne
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
By ustalić związki przestrzenne, Spatial posiada kilka metod
filtra wtórnego:
operator SDO RELATE określający kryteria topologiczne,
operator SDO WITHIN DISTANCE zawieranie się w danej
odległości od obiektu,
operator SDO NN ustalający najbliższych sąsiadów danego
obiektu przestrzennego.
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
30/46
SDO RELATE
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
SDO RELATE
model 9-elementowych przecięć dla sklasyfikowania binarnych
związków topologicznych pomiędzy punktami, prostymi i wielokątami
Każdy obiekt przestrzenny ma wnętrze, granicę oraz wierzch.
Granica ciągu liniowego składa się z jego punktu końcowego.
Jednakże, jeśli punkty końcowe nachodzą na siebie (czyli wtedy,
gdy są tym samym punktem), to ciąg linii nie ma granicy.
Granica wielokąta jest prostą, która kreśli jego obwód.
Wnętrze składa się z punktów, które znajdują się w obiekcie,
lecz nie na jego granicy.
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Wierzch składa się z tych punktów, które nie zawierają się w
obiekcie.
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
31/46
SDO RELATE
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
32/46
SDO RELATE I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
DISJOINT: granice i wnętrza nie przecinają się;
TOUCH: granice przecinają się, lecz wnętrza już nie;
OVERLAPBYDISJOINT: wnętrze pierwszego z obiektów
przecina granicę i wnętrze drugiego obiektu, lecz obydwie
granice już się nie krzyżują; ten związek zdarza się, na
przykład wtedy, gdy prosta rozpoczyna się na wierzchu
wielokąta i kończy w jego wnętrzu;
OVERLAPBYINTERSECT: granice i wnętrza dwóch
obiektów przecinają się;
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
EQUAL: dwa obiekty mają te same granice i wnętrza;
CONTAINTS: wnętrze i granica jednego z obiektów
zawiera się całkowicie we wnętrzu drugiego obiektu;
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
33/46
SDO RELATE II
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
INSIDE: odwrotność CONTAINS; A INSIDE B implikuje B
CONTAINS A;
COVERS: wnętrze jednego z obiektów zawiera się
całkowicie we wnętrzu lub granicy drugiego obiektu i ich
granice się przecinają;
COVEREDBY: odwrotność COVERS; A COVEREDBY B
implikuje B COVERS A;
ON: wnętrze i granica obiektu znajduje się na granicy
innego obiektu i drugi obiekt obejmuje ten pierwszy; ten
związek zdarza się w przypadku, gdy prosta znajduje się na
granicy wielokąta;
ANTYINTERACT: obiekty są niezależne.
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
34/46
SDO RELATE III
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
35/46
SDO WITHIN DISTANCE
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
36/46
Obiekty trójwymiarowe
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Elementy wykorzystywane przy opisie trójwymiarowej
rzeczywistości:
Punkt
Prosta
Wielokąt
Płaszczyzna
Zbiór
Chmura punktów
Multi prosta
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Multi powierzchnia
Bryła
Multi bryła
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
37/46
Związki przestrzenne
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
SDO ANYINTERACT,
SDO FILTER,
SDO INSIDE (tylko dla geometrii brył),
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
SDO NN,
SDO WITHIN DISTANCE.
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
38/46
Definicja tabel I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
CREATE TABLE jura_rez_park (
id_jury NUMBER PRIMARY KEY,
nazwa VARCHAR2(20) NOT NULL,
opis VARCHAR2(200),
ksztalt SDO_GEOMETRY
);
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
CREATE TABLE szlak (
id_jury NUMBER PRIMARY KEY,
nazwa VARCHAR2(20) NOT NULL,
opis VARCHAR2(80),
ksztalt SDO_GEOMETRY
);
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
39/46
Definicja tabel II
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
CREATE TABLE obiekty (
id_jury NUMBER PRIMARY KEY,
nazwa VARCHAR2(20) NOT NULL,
miejscowosc VARCHAR2(40),
kod_kocztowy NUMBER(5),
ulica VARCHAR2(50),
kategoria VARCHAR2(20),
opis VARCHAR2(80),
ksztalt SDO_GEOMETRY
);
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
40/46
Wstawienie danych I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
INSERT INTO jura_rez_park VALUES(
1,
'JKC',
'Jura Krakowsko-Częstochowska - Wyżyna
Krakowsko-Częstochowska o dużej liczbie
wapiennych ostańców, dolin, wzgórz i jaskiń.',
MDSYS.SDO_GEOMETRY(
2003,
8307,
NULL,
MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,1003,1),
MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY (
18.574676, 51.265868,
18.999252, 51.164964, 19.290090, 50.829919,
19.430580, 50.731805, 19.622841, 50.692673,
19.643326, 50.593089, 19.860077, 50.513950,
Systemy baz danych - wykład VIII
41/46
Wstawienie danych II
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
19.919357,
19.950943,
19.469719,
19.518185,
19.317970,
19.118843,
18.574676,
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
19.921632,
19.450493,
19.566193,
19.419594,
19.367294,
18.731461,
50.121695,
50.081952,
50.317934,
50.496962,
50.646239,
50.992409,
)
Bazy danych
przestrzennych
Typy
50.304516,
50.086490,
50.169554,
50.456695,
50.583367,
50.827322,
51.265868
)
);
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
42/46
Wizualizacja
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
43/46
Co byśmy chcieli wiedzieć...
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
... a o co relacyjnej bazy nie moglibyśmy zapytać :)
Jaki dystans dzieli mnie od najbliższej restauracji?
Czy bliżej mam do Źródła Elżbiety, czy do Źródła
Zygmunta?
Jakiej atrakcji mogę szukać w pobliżu miejsca, w którym
stoję?
Czy na Chełmowej Górze mogę zbierać grzyby?
Czy Diabelskie Mosty znajdują się w Rezerwacie Parkowe?
Czy zszedłem z trasy Szlaku Orlich Gniazd?
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
44/46
Zapytanie
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
Model zapytań
SELECT o.nazwa, SDO_NN_DISTANCE(1) DYSTANS_W_KM
FROM obiekty o
WHERE kategoria LIKE 'RESTAURACJA'
AND SDO_NN (ksztalt, MDSYS.SDO_GEOMETRY(
2001, 8307, MDSYS.SDO_POINT_TYPE(
19.131008, 50.811680, NULL
), NULL, NULL
), 'SDO_NUM_RES = 2 unit = kilometer', 1
) = 'TRUE';
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
Systemy baz danych - wykład VIII
45/46
Źródła I
Systemy baz
danych wykład VIII
dr inż.
Robert
Perliński
Dane
przestrzenne
Zastosowanie danych
przestrzennych
Model danych
przestrzennych
Układy odniesień
Źródła danych
przestrzennych
Bazy danych
przestrzennych
Typy
W wykładzie wykorzystano materiały:
E. Dziubek, Zaawansowane zastosowanie danych
przestrzennych z wykorzystaniem Oracle 11g dla informacji
turystycznej, Częstochowa 2011
H. Klimczak Prawie wszystko o danych..., Uniwersytet
Przyrodniczy, Wrocław 2010
J. Michalak Problemy standaryzacji w GIS, GIS w
praktyce, CPI, Warszawa 2001
K. Stolze SQL/MM Spatial: The Standard to Manage
Spatial Data in Relational Database Systems, BTW 2003
Model zapytań
Indeksowanie
przestrzenne
Związki przestrzenne
Obiekty
trójwymiarowe
Przykład
Źródła
L. Litwin i G. Myrda Zarządzanie danymi przestrzennymi
w GIS, SIP, SIT, LIS, Helion, Gliwice 2005
http://download.oracle.com/docs/cd/B28359_01/
appdev.111/b28400/sdo_intro.htm
Systemy baz danych - wykład VIII
46/46