Источник: корпорация Oracle, An Oracle White Paper, август 2005, http://www.oracle.com/technology/products/spatial/pdf/10gr2_collateral/spatial_twp_10gr2.pdf

Введение

Oracle Spatial - это опция Oracle Database 10g Enterprise Edition, включающая дополнительные возможности по обработке пространственных данных для поддержки ГИС-приложений, пространственных сервисов (location-based services), то есть предназначенных для обработки и/или предоставления информации о местонахождении объектов, и промышленных геоинформационных систем.

Oracle Spatial расширяет возможности централизованного поиска, включенные в каждой базе данных Oracle с Oracle Locator. Усовершенствованное управление данными и возможности пространственного анализа включают генерацию буферов, пространственное агрегирование, вычисление площади и протяженности, а также линейные зависимости. Первая версия Oracle Spatial 10g предоставляет тип данных GeoRaster для хранения и управления изображением и помещенными на сетку растровыми представлениями данных и метаданных, сетевые и топографические модели данных, геокодирование и маршрутизацию, функции пространственного анализа и “добычи” данных. Эти новые существенные возможности удовлетворяют основным бизнес-требованиям государственного сектора, оборонных предприятий, логистических компаний, исследовательских подразделений энергетического комплекса, компаний, использующих деловую географическую информацию, и медико-биологических учреждений. Вторая версия Oracle Spatial 10g предоставляет eLocation Quick Start, набор Java API для быстрого и упрощенного применения при составлении карт, геокодировании и маршрутизации, и улучшенные возможности первой версии. Наряду с производительностью, масштабируемостью, и безопасностью Oracle Database 10g, Oracle Spatial 10g, это наиболее усовершенствованная платформа среди пространственных баз данных, доступная для применения в коммерческих предприятиях.

В целом этот документ описывает возможности, включенные только в Oracle Spatial, не вдаваясь в детали Oracle Locator.

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ФУНКЦИИ

Oracle Spatial предоставляет функции, которые выполняют геометрические вычисления, такие как вычисление площади многоугольника и периметр. Эти функции могут использоваться, например, для определения общей площади всех округов, граничащих с Passaic County (округом Пассейик), протяженности межштатных магистралей или длины границы штата.

Функции Oracle Spatial могут также генерировать новые конфигурации, такие как: буферы, объединения, пересечения и другие. Они могут использоваться, например, для описания региона продаж с помощью создания буфера длиной 5 миль вокруг всех точек продаж, поиска геометрического представления объединения двух регионов продаж или поиска пересечения двух регионов продаж.

Примечание 1. Oracle Locator – это механизм Oracle Database 10g (Standard Edition, Standard Edition One и Enterprise Edition), предоставляет основные пространственные возможности для бизнес-приложений и партнерских ГИС-приложений. Возможности включают хранение векторных данных и управление ими, индексирование, пространственный анализ взаимосвязей, поддержку систем координат (включая поддержку EPSG-модели), и другие.

Примечание 2. За описанием возможностей Oracle Locator, обращайтесь, пожалуйста, к публикациям “Oracle Locator: Location-Enabling Every Oracle Database” - техническое описание [перевод публикуется в этом выпуске OM/RE] и “Oracle Spatial Option and Oracle Locator” - краткая характеристика продукта [перевод публикуется в этом выпуске OM/RE]. Для полноты смотрите, пожалуйста, подробные листинги с возможностями Oracle Locator и Oracle Spatial в Приложении B в публикации “Oracle Spatial User’s Guide” и “Reference 10g Release 2(10.2)”.

ПОЛНАЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗЕМЛИ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ КООРДИНАТ

Полная геометрическая модель Земли принимает во внимание изгиб земной поверхности, когда выполняются вычисления геодезических данных. Таким образом, функции Oracle Spatial возвращают длину и площадь как проектных, так и геодезических данных. Oracle поддерживает более 30 наиболее распространенных единиц измерения расстояния и площади, таких как фут/квадратный фут, метр/квадратный метр, километр/квадратный километр, и т.п.

ПОДДЕРЖКА ЛИНЕЙНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

Oracle Spatial поддерживает хранение "измерительной" информации, связанной с линейной геометрией. Это позволяет связывать множество атрибутов или событий с некоторым сегментом линейной геометрии. Атрибуты и события хранятся в таблицах отдельно от геометрической фигуры, а сама геометрическая фигура может не дублироваться в таблице атрибутов. Линейная зависимость часто используется в транспорте для моделирования дорог и железных дорог и их параметров; коммунальными службами для моделирования каналов поставки нефти и газа и их параметров; поставщиками телекоммуникационных услуг.

Для манипулирования линейно-зависимой геометрией имеются такие функции, как, например, вырезание части линейных элементов топологии, соединение линейных элементов топологии и разделение линейных элементов топологии.

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ АГРЕГИРОВАНИЕ

SQL уже достаточно долго поддерживает функции, которые используются для агрегирования результатов SQL-запроса. Функции пространственного агрегирования оперируют набором геометрических фигур, а не только одной или несколькими фигурами. Функция агрегирования выполняет некоторую агрегирующую операцию над набором входных геометрических фигур и возвращает единственный геометрический объект. Например, следующее предложение возвращает границу штата Теннесси, сгенерированную из всех округов Теннесси:

select sdo_aggr_union(sdoaggrtype(geom,0.5)) state
from geod_counties
where state_abrv='TN';

Поддерживаются и другие функции агрегирования, включающие объединение, центроиды и выпуклые оболочки; пользователи могут также создать свои функции агрегирования. Использование пространственного агрегирования улучшает производительность и упрощает кодирование.

ПОДДЕРЖКА ГЕОРАСТРА (УЛУЧШЕНА В 10G RELEASE 2)

Oracle Spatial включает тип данных, который управляет геозависимыми растровыми образами (спутниковые изображения, удаленно воспринимаемые данные, координатные данные) в Oracle Database 10g. GeoRaster в Oracle Spatial предоставляет геозависимые образы; XML-схему для управления метаданными; и основные операции, такие как наложение, наклон и расслоение. Приложения в области охраны окружающей среды, оборонной/государственной безопасности, исследований в области энергетики и спутниковые порталы изображений могут извлечь пользу из этой мощной функциональности.

Новое в 10g Release 2: GeoRaster теперь поддерживает промышленный стандарт сжатия растра (изображения и ячеечных, или "сеточных") данных, включая JPEG (с потерей) и DEFLATE (без потери) стандарты. Другие пользовательские способы сжатия поддерживаются с помощью plugin-ов третьих фирм. Все функции GeoRaster, которые могут выполняться на несжатых GeoRaster объектах, могут выполняться и над сжатыми объектами. Удаленное распознавание образов преобразуется в очень большие наборы данных, растущие со скоростью терабайтов и более в день. Способность хранить и управлять этими изображениями в сжатом виде, это основное требование пользователей и администраторов баз данных. Потребители экономят деньги на стоимости памяти, когда размеры изображений уменьшаются до 80%. Это важно для приложений в области защиты/безопасности, сельского хозяйства и мониторинга качества окружающей среды.

Более подробную информацию о GeoRaster смотрите в отдельных документах Oracle White Paper на www.oracle.com/technology/products/spatial.

СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ (УЛУЧШЕНА В 10G RELEASE 2)

Эта модель данных предоставляется для хранения сетевой структуры (графа) в Oracle Database 10g. В ней явно хранится и устанавливается соединение связанных узлами сетей и обеспечивается сетевой анализ такой, как наикратчайший путь и возможность соединения. К приложениям, которым требуются сетевые решения, относятся приложения для обеспечения транспортировки, транзита, приложений для коммунальных служб и медико-биологических учреждений (анализ биохимический путей).

Новинка в 10g Release 2: Сетевая модель данных теперь включает: PL/SQL-интерфейс для создания, редактирования и анализа сетевых данных; улучшенное моделирование данных для описания двунаправленных связей; функцию поиска максимального возможного потока от источника до конечного узла, возможность создания и использования сетевых ограничений целостности; и возможность указания стоимости с помощью PL/SQL-функции.

Более подробную информацию о сетевой модели данных Oracle Spatial ищите в отдельных документах Oracle White Paper на www.oracle.com/technology/products/spatial.

ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ (УЛУЧШЕНА В 10G RELEASE 2)

Oracle Spatial включает модель данных и схему, которые постоянно хранят топологию деталей рельефа и строгие требования к целостности данных карты и уровней карты. Другое достоинство в том, что топологические запросы обычно выполняются быстрее для запросов, входящих в такие отношения, как смежность, соединяемость и вхождение. Эти возможности полезны поставщикам систем землеустройства (кадастровых) и поставщикам пространственных данных.

Новинка в 10g Release 2: В базе данных теперь поддерживаются пространственные транзакции уровня деталей ландшафта с постоянной топологией. В предыдущей версии для вставки или изменения всех узлов, границ и элементов внешнего вида деталей ландшафта требовалось множество операций; теперь вставка или изменение деталей ландшафта выполняется как одна операция. Это существенно упрощает процесс обновления и поддержки наборов данных и уменьшает требуемый код.

Упрощен процесс экспорта топологии и импорта ее в целевую базу данных. Новые операторы, функции и процедуры делают топологическую модель данных еще более гибкой и простой в использовании.

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ АНАЛИТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ (ВВЕДЕНО В 10G RELEASE 1)

Серверные возможности пространственного анализа включают классификацию, преобразование бинарного вида, ассоциирование и пространственную корреляцию – важны для коммерческих приложений.

Более подробную информацию о пространственных аналитических функциях смотрите в отдельных документах Oracle White Paper на www.oracle.com/technology/products/spatial .

ГЕОКОДИРОВАНИЕ (УЛУЧШЕНО В 10G RELEASE 2)

Геокодирование, это процесс увязки географических ссылок, таких как адресов и почтовых кодов, с координатами местонахождения (долгота и широта). В Oracle Spatial, опции Oracle Database 10g, предоставляется полнофункциональный механизм геокодирования. Она предоставляет международную адресную стандартизацию, геокодирование и соответствие POI путем запроса геокодированных данных, хранимых в Oracle Database. Поддержка уникального неразобранного адреса добавляет гибкости и удобства прикладным приложениям.

Предоставляется PL/SQL API для геокодирования.

Новинка в 10g Release 2: Механизм геокодирования теперь поддерживает обратное геокодирование, пакетное геокодирование, и другие новые подпрограммы геокодирования.

МЕХАНИЗМ МАРШРУТИЗАЦИИ (УЛУЧШЕНО В 10G RELEASE 2)

Масштабируемый механизм маршрутизации предоставляет управление расстоянием, временем и направлением между адресами (или местонахождениями, которые были предварительно геокодированы). Он предоставляется в виде клиентской библиотеки на Java, которая может легко применяться как в Oracle Application Server или в отдельной среде OC4J.

Другие возможности включают: предпочитаемый самый быстрый или самый короткий маршрут, с кратко или детально описанными направлениями, а также временем и расстоянием в уличной сети от одного места до нескольких пунктов назначения.

Новинка в 10g Release 2: Механизм маршрутизации Spatial теперь расширен и предоставляет возможность определения расстояния до места назначения, времени и направлений между адресами для дюжины стран Западной Европы и более, включая Германию, Великобританию, Францию, и другие. Эти расширения делают возможной логистику, транспортировку и примененние пространственных сервисов, предоставляющих информацию о местонахождении объектов, и позволяют оказывать услуги по построению направления передвижения в этих странах.

eLOCATION QUICK START (ТОЛЬКО В 10G RELEASE 2)

Oracle Spatial 10g Release 2 представляет eLocation Quick Start. Location service Java и XML APIs позволяют разработчикам приложений быстро и легко применять картографию, геокодирование и маршрутизацию как "новенькие", на основании данных, хранящихся в Oracle Spatial. API поставляется с примером HTML-интерфейса, позволяющего быстро начать создание приложений, связанных с определением направления движения, картографией и геокодированием. API для геокодирования и маршрутизации из Oracle Spatial может использоваться Oracle Application Server MapViewer, многими средствами картографии, предоставляемыми третьими фирмами, или пользовательскими приложениями.

Демонстрационные данные доступны в режиме реального времени. Наборы данных в формате, поддерживаемом Oracle Spatial 10g, также доступны у лидирующих поставщиков данных. Посетите сайт www.oracle.com/technology/products/spatial/ для получения более подробной информации.

ОТКРЫТЫЕ СТАНДАРТЫ

Oracle работает в направлении применения, управления, обеспечения и поддержки самых современных открытых стандартов в области пространственных сервисов и услуг, основанных на информации о местонахождении объектов.

Oracle является важным членом Open Geospatial Consortium (OGC) и активно участвует в Техническом Комитете. Oracle Spatial 10g Release 1 (10.1.0.4) скомпилирован с OpenGIS Simple Features Specification for SQL, Revision 1.1, Types and Functions Alternative. Oracle также поддерживает новый OGC Geographic Markup Language (GML), а также интерфейсы Open Location Service. Объектно-реляционная модель, используемая для хранения геометрических форм с помощью Oracle Spatial, также соответствует спецификациям представлений точек, линий, и многоугольников в SQL92. ПОДДЕРЖКА ЛИДИРУЮЩИМИ ПОСТАВЩИКАМИ ГИС И СЕРВИСОВ, ОСНОВАННЫХ НА ИНФОРМАЦИИ О МЕСТОНАХОЖДЕНИИ ОБЪЕКТОВ

Oracle Spatial непосредственно взаимодействует с лидирующими поставщиками технологий GIS и сервисов, основанных на информации о местонахождении объектов. Уровень партнерской поддержки предоставляет разработчикам выбор наилучших из созданных инструментов, соответствующих их требованиям. С помощью Oracle Spatial 10g и инструментов, предоставляемых партнерами, разработчики могут быстро применять масштабируемые, обеспечивающие безопасность промышленные решения для GIS и пространственных сервисов.

Перечень партнеров см. в www.oracle.com/technology/products/spatial (нажмите “Partners”, под “Quick Picks”).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Опция Oracle Spatial предоставляет дополнительные пространственные возможности в Oracle Database 10g, адресованные к критическим для бизнеса потребностям потребителей в области традиционных GIS, таких как оборона, государственная безопасность, землеустройство, транспортировка, а также других областей, в том числе медико-биологических наук.

Oracle Spatial и Oracle Database Enterprise Edition - это решение для пользователей, которые имеют GIS-приложения, требующие дополнительного пространственного анализа и обработки на стороне сервера. В первой версии Oracle Spatial 10g представлены новые значительные возможности. Открытый формат GeoRaster поддерживает хранение изображений и управление ими, что требуется государственному сектору, обороне, и исследовательским подразделениям энергетического комплекса. Сетевые и топографические модели данных требуются в приложениях для транспортировки, коммунальных служб, землеустройства, медико-биологических наук и пространственных сервисов. Механизм геокодирования и маршрутизации, встроенный на стороне сервера, поддерживает применение сервисов, основанных на информации о местонахождении объектов, а функции пространственного анализа улучшают бизнес-приложения. Вторая версия Oracle Spatial 10g продолжает совершенствовать эти возможности, и добавляет функцию eLocation Quick Start для быстрого и простого применения для составления карт, геокодирования, и маршрутизации.

Oracle охватывает 80-90% от всего рынка управления геопространственными базами данных (IDC, Oracle 10g: Spatial Capabilities for Enterprise Solutions, Sonnen and Morris, Feb. 2005). Потребители и партнеры надеются с помощью Oracle улучшить производительность, масштабируемость, безопасность данных и легкость в использовании их пространственных приложений. Oracle Spatial поддерживается всеми лидирующими поставщиками GIS и сервисов, основанных на информации о местонахождении объектов. Oracle Spatial 10g предоставляет наиболее усовершенствованные пространственные возможности, доступные сегодня в системе управления реляционными базами данных и возможности управления несогласованными производственными данными в Oracle Database 10g – в результате чего он становится лидирующей платформой управления геопространственной базой данных для GIS и промышленных пространственных систем.

---

Oracle Spatial 10g
August 2005
Authors: Jean Ihm, Xavier Lopez
Contributing Authors: Jim Steiner, Siva Ravada, Dan Abugov, Jayant Sharma
Oracle Corporation
World Headquarters
500 Oracle Parkway
Redwood Shores, CA 94065
U.S.A.
Worldwide Inquiries:
Phone: +1.650.506.7000
Fax: +1.650.506.7200
oracle.com
Copyright © 2005, Oracle. All rights reserved.
This document is provided for information purposes only and the contents hereof are subject to change without notice.
This document is not warranted to be error-free, nor subject to any other warranties or conditions, whether expressed orally or implied in law, including implied warranties and conditions of merchantability or fitness for a particular purpose. We specifically disclaim any liability with respect to this document and no contractual obligations are formed either directly or indirectly by this document. This document may not be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, for any purpose, without our prior written permission.
Oracle, JD Edwards, and PeopleSoft are registered trademarks of Oracle Corporation and/or its affiliates. OGC, OpenGIS®, and CERTIFIED OGC COMPLIANT are trademarks or registered trademarks of Open Geospatial Consortium, Inc. in the United States and in other countries. Other names may be trademarks of their respective owners.