Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial

«Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Андрей Трембач Руководитель Группы базовых технологий Компании РДТЕХ Технологии Oracle для хранения и анализа пространственных данных «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Пространственные данные ü Oracle обеспечивает разнообразные технологий хранения и обработки информации об объектах ü Подавляющее большинство объектов – физические объекты ü Неотъемлемые свойства – положение в пространстве и пространственные характеристики «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Пространственные данные Полное цифровое описание пространственного объекта включает в себя: ü координаты - локализацию объекта ü атрибуты - описание свойств и характеристик Источники ü Геодезическая съемка ü Данные дистанционного зондирования ü Системы спутникового позиционирования ü Сканированные изображения карт, планов, схем, чертежей «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Применение пространственных данных в различных отраслях Местные и центральные органы власти ü ü ü Управление природными ресурсами Землеустройство Управление недвижимостью и градостроительством Управление всеми видами наземных, воздушных и подземных коммуникаций, инженерных объектов, транспорта Работа МЧС и служб правопорядка «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Применение пространственных данных в различных отраслях ü Финансы и банки • Оптимизация розничной торговой сети • Маркетинговые исследования ü Телекоммуникации, СМИ • Анализ зон покрытия и планирование сети • Учет расположения оборудования • Сопровождение клиентов • Навигационные системы ü Транспорт ü Военное дело «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Возрастание значимости пространственных данных выдвигает новые требования к ГИС ü ü Потребность применения ПД в традиционных ITрешениях Необходимость хранения огромных объемов данных Обеспечение совместного доступа, обработки, анализа и публикации ПД Необходимость применения соответствующего инструментария в различных ситуациях «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Проблемы развития ГИС ü Историческое развитие ГИС как самостоятельных информационных систем ü Традиционный дуализм архитектуры • Отдельное хранилище для ПД (обычно патентованное) • Отдельное хранилище для атрибутов (обычно БД) ü Быстрое увеличение количества патентованных форматов ü Изоляция ГИС от основного направления развития IT- систем ü Изоляция ПД от основной IT-функции предприятия «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Проблемы развития ГИС ü Несмотря на успехи технологий ГИС, ПД трудно утилизируются и трудно интегрируются с другими данными «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Проблемы развития ГИС ü Попытки хранения ПД не в файлах, а в таблицах БД ü Не используется главное преимущество клиент-серверной архитектуры: - распределенные вычисления ü Форматы пространственных данных в БД и метаданных, а также методы обработки не стандартизированы «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Кардинальное решение ORACLE ü Oracle совместно с крупными компаниями ESRI, Intergraph, Autodesk и Map. Info вырабатывает и реализует стандарты Open. GIS и SQL/MM p 3 ü Oracle делает решительный шаг: переносит на сервер базы данных хранение и обработку ПД ü Oracle на основе стандартов разрабатывает структуры ПД и реализует методы работы с ними ü Появляется Oracle Spatial «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

ORACLE: Обеспечить интегрированное управление всей информацией! ü Осуществляется идеологический переход от разработки стыковок ГИС с IT-системами к разработке IT-систем с геоинформационной составляющей «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle Spatial объектно - реляционная модель «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Операции с пространственными данными ü Хранение ПД • • Организация адекватной структуры хранения данных Вставка, изменение и удаление данных ü Анализ векторных ПД • • • Поиск объектов по расстоянию Поиск объектов внутри другого объекта Поиск ближайшего соседа Расчет дистанции между объектами Создание буферной зоны вокруг объекта Перекрытие слоев ü Визуализация «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle Spatial ü Что хранит? ü Как выполняет хранение и поиск? ü Какую обеспечивает обработку? ü Из чего состоит? «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Что хранит Oracle Spatial: Пространственные данные ü Векторные: • данные лазерной наземной и воздушной съемки • данные полевых геодезических съемок • данные систем спутникового позиционирования ü Растровые: • Данные дистанционного зондирования • Спутниковые изображения и аэрофотографии • Цифровые карты и планы «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Векторные данные ü ü ü ü ü Точки Линии Многоугольники с отверстиями Окружности Дуги, последовательности дуг Составные элементы “Характеристики” (дом, озеро и т. п. ) Атрибуты (размер, цвет, тип, длина и т. п. ) 94102 Центроид для Zip-кода 94103 «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Векторные данные Объектный тип данных SDO_GEOMETRY SQL> CREATE TABLE Cells ( 2> Cell_id NUMBER, 3> Cell_name VARCHAR 2(32), 4> Location MDSYS. SDO_GEOMETRY, 5> Covered_area MDSYS. SDO_GEOMETRY); Улица ROAD_ID НАЗВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЬ ПЕРЕУЛКИ 1 Pine Cir. Асфальт 4 2 2 nd St. Асфальт 2 3 3 rd St. Асфальт 2 РАСПОЛОЖЕНИЕ «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Индексация векторных данных CREATE INDEX cell_covered_areas ON cells (covered_area) INDEXTYPE IS MDSYS. SPATIAL_INDEX; ü Индексы R-tree ü Используются минимальные ограничивающие прямоугольники ü Запросы строятся в 2 этапа root R a S b c d «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Пространственные операторы Полный спектр пространственных операторов, реализованных как функциональные расширения в SQL ü Топологические операторы § Внутри Содержит § Касание Разъединен § Покрывает Покрыт § Равенство Пересечение границы ü Операторы дистанции § В пределах дистанции § Ближайший сосед «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Пространственные SQL-запросы Найти все индийские рестораны в радиусе 5 км от отеля Bengali Curry House 5 км 1 Улица Le Madras Главная улица SELECT r. restaurant_name FROM restaurants r, hotels h WHERE r. restaurant_type = ‘INDIAN’ AND h. hotel_name = ‘HILTON’ AND SDO_WITHIN_DISTANCE( r. location, h. location, ‘distance=5 unit=km’) = ‘TRUE’; Отель Hilton «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Пространственные функции ü Геометрические операции ü Объединение ü Разность ü Пересечение ü XOR (исключающее ИЛИ) ü Вычисления ü Длина ü Площадь ü Расстояние Исходные области Объединение Разность Пересечение XOR «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Растровые данные ü Информация о географических координатах Объектный тип ü Хранение растра в BLOB данных ü Использование для SDO_GEORASTER хранения метаданных схем XML (источник данных т. д. ) «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Растровые данные Функции ü ü Хранение и индексация растровых данных Генерация пирамиды разрешения Выполнение запросов и анализа Публикация изображений в форматах JPEG, GIFF «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Системы линейных координат ü Связывает некоторое измерение с 2 -х или 3 -х мерной точкой, расположенной на линии, ломаной или многоугольнике ü Значение вычисляется пропорционально расстоянию от начальной точки геометрической фигуры (50, 15, 53. 8) (30, 10, 27) (5, 10, 0) (55, 20, 60) (45, 10, 44) (15, 5, 11. 2) (40, 5, 38) «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Топологическая модель данных Topology Manager ü Описывает взаимосвязи различных пространственных объектов имеющих общие элементы ü В этой модели проще осуществлять проверку согласованности данных ü Функции топологических примитивов ü Смешанное использование топологического и традиционного представления ü Узлы, дуги «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Сетевая модель данных Network Manager ü Новая модель данных для хранения в БД сетевых структур (графов) ü Сеть состоит из узлов и связей ü Явным образом хранится и поддерживается информация о связности сети ü Атрибуты назначаются на уровне связей и узлов ü Логическая или географическая схема сети ü Предлагаются функции СУБД для сетевого анализа «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Адресация данных Geocoder ü Генерация информации о долготе и широте по заданному адресу ü Международные стандарты адресации ü Поддержка форматированных и неформатированных адресов ü Параметры допуска поддерживают нечеткое соответствие ü Пакетная и последовательная обработка записей ü Поддержка данных ведущих поставщиков «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Компоненты Oracle Spatial ü Oracle Locator ü Oracle Spatial ü Oracle Map. Viewer «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Различия в назначении Locator & Spatial Модуль Locator ü Пространственные сервисы ü Приложения уровня предприятия ü ГИС-решения общего назначения по технологиям партнеров ü ГИС начального уровня для рабочих групп ü Обеспечивает ВСЕ возможности управления ПД ü Входит в состав версий Oracle 10 g Standard и Enterprise ü Не требует дополнительного лицензирования Модуль Spatial Option ü ГИС корпоративного уровня с продвинутыми требованиями к пространственной функциональности, такой как: ü Преобразования координат ü Сетевые модели ü Дополнительная опция и только Oracle 10 g Enterprise ü Требует дополнительного лицензирования «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Свойства Locator & Spatial Модуль Locator Модуль Spatial Option ü Точки, линии, многоугольники ü 2 -х, 3 -х и 4 -х-мерные данные ü Пространственные операторы ü Поиск в пределах заданного расстояния ü Пространственные отношения ü Системы координат ü Длинные транзакции ü Репликация объектов* ü ü ü ü Все функции модуля Locator Преобразование координат Сетевая модель данных Топологическая модель данных Функция Geo. Raster Функция Geocoder Агрегация пространственных данных ü Функции расширенного пространственного анализа «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Публикация карт: модуль Map. Viewer ü Публикация карт в Интернет ü Инструмент описания карт ü Является модулем Application Server 10 g ü Поддержка PNG, JPEG и FLASH «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Приложения и инструментальные средства третьих фирм ВИЗУАЛИЗАЦИЯ OAS 10 g Мар. Viewer SQL, OCI, JDBC, …. . ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕ СТИЛИ, КАРТЫ, …. . Oracle 10 g Oracle Utilities GEOCODER РЕЛЯЦИОННАЯ ТАБЛИЦА ПРОСТРАНСТ-ВЕННЫЕ КОЛОНКИ ЗАПРОСЫ И АНАЛИЗ РАСШИРЕННЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ ПРОЦЕССОР . SDO_GEOMETRY R-TREE ИНДЕКСЫ ОПЕРАТОРЫ СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ ПРОЦЕССОР ГЕОМЕТРИИ СИСТЕМА ЛИНЕЙНЫХ КООРДИНАТ АНАЛИЗ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ЗНАНИЙ . . МОДЕЛЬ ДАННЫХ ДРУГИЕ КОЛОНКИ. . . ТИП TOPOLOGY ТИП GEORASTER ТОПОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ GEORASTER «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Интеграция данных ü Хранение данных в объектном представлении ü Хранение пространственных данных и метаданных в едином хранилище Единое хранилище Oracle 10 g ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ДАННЫЕ МЕТАДАННЫЕ Инструменталь- ГИС-приложения ные ГИС «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Интеграция данных ü ü Пространственные данные и атрибутивные данные об объекте хранятся в едином хранилище Единый способ поиска и одновременного манипулирования двумя типами данных об одном объекте Комплексное решение задач Конечного пользователя Все компоненты Oracle Spatial отвечают требованиям стандартов Open GIS Simple Features Specification и SQL 3 Единое хранилище Oracle 10 g ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ АТРИБУТИВНЫЕ ДАННЫЕ SQL ГИСприложения Бизнесприложения «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Интегрирующая платформа Oracle Application server 10 g Пространственные компоненты Приложения электронного бизнеса Телеметрические сервисы Погода CRM Прорисовка карт Беспроводные LBS Push Бизнес-анализ ERP Application Server 10 g Soap XML Pull Spatial… Locator… Клиенты Позиционирование Сенсоры Oracle 10 g Полевые объекты «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle 10 g Oracle Spatial: этапы развития. . . Oracle 9 i Oracle 8 i R 3 Oracle 8 i R 2 Oracle 8 i Георастр Сетевая Топология Геокодер Репликация, разбиение Агрегация Длинные транзакции. . . Геодезические координаты… Линейные ссылки Преобразование координат Индексация RTREE Производительность Классы Java Spatial Точки, линии, многоугольники, Окружности, дуги, Oracle 8. 0. 4 Пространственные типы данных Spatial Cartridge Дополнительные пространственные операторы Oracle 7. 3. 3 Точки, линии, многоугольники, Spatial Data Option Пространственные операторы Увеличение быстродействия на 40% Oracle 7. 1. 6 Multi. Dimension Точки, линии, многоугольники, Пространственные операторы Только точки 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 1 «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Партнеры Oracle «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Партнеры Oracle по пространственным решениям «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Возможности взаимодействия Oracle 9 i/10 g Map. Info Intergraph Autodesk Приложения для работы с недвижимостью Архитекторы, инженеры ESRI Автомобильные дороги Управление коммунальны м хозяйством Application Server Map. Server (Java, OCX) Database Server Oracle Map. Server (Java) JServer Oracle 10 g «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» Oracle 10 g Spatial 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle & Autodesk «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle & Map. Info «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle & Intergraph «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Oracle & ESRI «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Примеры применения Oracle «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Агентство защиты окружающей среды США (EPA) ü Состояние окружающей среды ü ü ü Oracle Spatial поддерживает пространственные данные связанные с деятельностью EPA Данные, собираемые из федеральных и региональных источников Публикация данных в Интернете ü NEPAssist ü Web-приложение, обеспечивающее обзор состояния окружающей среды «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Департамент сельского хозяйства Ирландии ü Интернет ориентированная единая интегрированная система ü Мониторинг земель ü Ключевые преимущества ü ü ü Передовое обслуживание населения Поддержка точного и эффективного управления платежами Удаленное инспектирование ферм Быстрое выявление несоответсвий использования земель Web доступ к данным «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Геоинформационный банк Нью-Йорка (NYC) ü 6000 миль подземных коммуникаций ü 1 миллион водопроводных и канализационных соединений ü 32000 кв. миль инфраструктурных данных ü 7500 цифровых фотографий ü Использует ESRI, Bentley, Map. Info, Smallworld ü Публичный сайт готовности к чрезвычайным ситуациям ü Интернет ориентированная платформа ü Многопользовательский доступ к изменениям данных ü Обеспечивает возможность «электронного правительства» «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

В чем преимущества применения технологий Oracle для пространственных данных? «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Все возможности СУБД ORACLE ü ü ü ü ü Целостность данных Совместный доступ к данным Разграничение доступа Масштабируемость Платформенная независимость Безопасность данных Параллельные запросы Распределенные базы данных Репликация Администрирование «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Все возможности корпорации ORACLE ü ü Техническая поддержка Обновление версий Технический консалтинг Обучение «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Все возможности компании РДТЕХ ü ü Обучение Oracle Spatial 9 i Консультирование Поддержка Разработка «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

Контактная информация Андрей Трембач Руководитель Группы базовых технологий Andrey. Trembach@rdtex. ru Тел. (095) 652 -8278, 652 -8279 www. rdtex. ru «Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум

«Технологии хранения пространственных данных в Oracle Spatial» 9 июня 2005 г. , XII Всероссийский ГИС-Форум