Przestrzenna baza danych - Polski Serwis Naukowy

Przestrzenna baza danych (ang. spatial database) - jest bazą danych zoptymalizowaną do składowania i odpytywania danych powiązanych z obiektami w przestrzeni, takimi jak: punkty, linie i wielokąty. Tradycyjne bazy danych mogą przyjmować dane w postaci liczbowej i znakowej, natomiast do przetwarzania przestrzennych typów danych potrzebują dodatkowej funkcjonalności. Open Geospatial Consortium stworzył specyfikację i zbiór standardów dodawania przestrzennych funkcjonalności do systemów bazodanowych.

PostgreSQL (/poːst ɡɹɛs kjuː ɛl/) to, obok MySQL i Firebird, jeden z trzech najpopularniejszych wolnodostępnych systemów zarządzania relacyjnymi bazami danych. Początkowo opracowywany na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley i opublikowany pod nazwą Ingres. W miarę rozwoju i zwiększania funkcjonalności, baza danych otrzymała nazwy Postgres95 i ostatecznie PostgreSQL, aby upamiętnić pierwowzór oraz zaznaczyć zgodność ze standardem SQL.

PostGIS – rozszerzenie relacyjno-obiektowej bazy danych PostgreSQL, dodające możliwość zapisywania danych geograficznych wprost do bazy danych zgodnie z specyfikacją OpenGIS Simple Features dla profilu SQL.

Cechy przestrzennych baz danych

Do szybkiego wyszukiwania wartości systemy bazodanowe używają indeksów. Sposób indeksowania danych w większości baz danych nie jest optymalny z punktu widzenia zapytań przestrzennych. Zamiast zwykłego indeksowania, w przestrzennych bazach danych używa się indeksów przestrzennych.

Oracle Database to oficjalna nazwa relacyjnego systemu baz danych (RDBMS) stworzonego przez Oracle Corporation. Nazwa Oracle pochodzi od nazwy kodowej jednego z projektów sponsorowanych przez CIA, nad którymi pracował współzałożyciel korporacji Oracle - Larry Ellison.

SQL (ang. Structured Query Language wym. /ɛskjuːˈɛl/, rzadziej /ˈsiːkwəl/) – strukturalny język zapytań używany do tworzenia, modyfikowania baz danych oraz do umieszczania i pobierania danych z baz danych.

Oprócz typowych zapytań SQL takich jak wyrażenie SELECT, przestrzenne bazy danych mogę wykonać jeszcze wiele operacji przestrzennych. Open Geospatial Consortium obsługuje między innymi następujące typy zapytań:

Pomiary przestrzenne - znajdowanie odległości pomiędzy punktami, obszarami wielokątów, itd.,

Funkcje przestrzenne - modyfikacja istniejących obiektów geometrycznych w celu stworzenia nowych, na przykład ich wzajemne przecinanie,

Przestrzenne predykaty - dopuszcza zapytania typu prawda/fałsz, takich jak np. 'czy jest jakaś rezydencja ulokowana w promieniu mili na obszarze, na którym planujemy zbudować wysypisko śmieci?',

Funkcje konstrukcyjne - Tworzą nowe obiekty geometryczne za pomocą zapytań SQL przez określanie wierzchołków, które mogą określać linie. Jeśli pierwszy i ostatni wierzchołek są identyczne, wtedy obiekt geometryczny może być wielokątem (zbudowanym z połączonych linii),

Funkcje obserwatora - Zapytania, które zwracają szczególną informację, np. położenie środka okręgu.

Nie wszystkie przestrzenne bazy danych obsługują powyższe typy zapytań.

Analizy przestrzenne lub przestrzenne statystyki – pojęcie z zakresu statystyki. Formalne techniki badania danych używające ich topologicznych, geometrycznych lub geograficznych właściwości. Zwrot odnosi się do różnych technik, z których wiele znajduje się jeszcze we wczesnej fazie rozwoju. Wykorzystują one różne metody analityczne i stosowane są w różnorodnych dziedzinach - od astronomii (badania dotyczące rozmieszczenia galaktyk w kosmosie) po produkcję układów scalonych (algorytmy rozmieszczenia i połączeń elementów w złożonych strukturach). Sformułowanie to używane jest często w bardziej zawężonym znaczeniu w odniesieniu do konkretnej techniki stosowanej w określonej dziedzinie badań, np. do geostatystyki.

Baza danych – zbiór danych zapisanych w ściśle określony sposób w strukturach odpowiadających założonemu modelowi danych. W potocznym ujęciu obejmuje dane oraz program komputerowy wyspecjalizowany do gromadzenia i przetwarzania tych danych. Program taki (często pakiet programów) nazywany jest "Systemem zarządzania bazą danych" (ang. DataBase Management System, DBMS). W ścisłej nomenklaturze baza danych oznacza zbiór danych, który zarządzany jest przez system DBMS.

Przestrzenne systemy bazodanowe

Lista wszystkich produktów spełniających wymogi specyfikacji OpenGIS,

Przestrzenne bazy danych Open source i ich API. Część z tych baz spełnia wymogi OpenGIS,

Boeing Spatial Query Server - Sybase ASE z rozszerzeniami przestrzennymi,

Oracle Spatial,

PostgreSQL DBMS wykorzystujący przestrzenne rozszerzenie PostGIS do implementacji standaryzowanego typu danych geometry i odpowiednich funkcji.

MySQL DBMS implementuje typ danych geometry wraz z niektórymi funkcjami przestrzennymi, które nie były wcześniej zaimplementowane zgodnie ze specyfikacją OpenGIS.

Spatial Databox [1] jest przestrzennym front-end systemu relacyjnego dostarczającym zapytań przestrzennych najbliższego sąsiada i zawierania.

Książki

Spatial Databases: A Tour [2], Shashi Shekhar i Sanjay Chawla, Prentice Hall, 2003 (ISBN 0-13-017480-7)

ESRI Press. Tytuły ESRI Press zawierają Modeling Our World: The ESRI Guide to Geodatabase Design, i Designing Geodatabases: Case Studies in GIS Data Modeling , 2005 Ben Franklin Award winner, PMA, The Independent Book Publishers Association.

Spatial Databases - With Application to GIS. Philippe Rigaux, Michel Scholl i Agnes Voisard. (ISBN 1-55860-588-6)

Przypisy

Strona domowa OGC

Linki zewnętrzne

(en) Wprowadzenie do PostgreSQL PostGIS

(en) PostgreSQL PostGIS jako składnik Service Oriented Architecture (SOA))

Zobacz też

Obiektowa przestrzenna baza danych

Zapytanie przestrzenne

Analiza danych przestrzennych

Location intelligence