Oracle Spatial: Tipps, Tricks, Best practice

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2 Oracle Spatial: Tipps, Tricks, Best practice Carsten Czarski Business Unit Database ORACLE Deutschland GmbH

3 Oracle Spatial Offene Geodaten... Offene Zugriffe mit SQL, Java,.NET,... Geo-Operationen mit SQL durchführbar Datennahe Operationen: Beste Performance direkt in der Datenbank Viele Utility-Funktionen SQL SQL GIS 1 GIS 2 Spatial enabled Business Intelligence Eigene Abfragen

4 Generell... Offenes Datenmodell in Oracle Spatial Name Type SDO_GTYPE NUMBER SDO_SRID NUMBER SDO_POINT SDO_POINT_TYPE SDO_ELEM_INFO SDO_ELEM_INFO_ARRAY SDO_ORDINATES SDO_ORDINATE_ARRAY Einfacher Umgang direkt mit SQL Informationen abrufen Geometrien bearbeiten

5 Informationen über Geodaten PL/SQL-Paket SDO_UTIL Geometrien anzeigen lassen... select id, x, y from de_hiway e, table(sdo_util.getvertices(e.geoloc)) where rownum < 20 ID X Y : : :

6 Oracle Spatial Operationen mit Geodaten Spatial-Operationen in der Datenbank (Beispiele) SDO_GEOM.SDO_INTERSECTION SDO_GEOM.SDO_CENTROID SDO_GEOM.SDO_DISTANCE SDO_CS.TRANSFORM... Empfehlung: Datenintensive Operationen mit Massendaten in der Datenbank durchführen (SQL, PL/SQL) Gründe: Netzwerkverkehr, Datennähe

7 Oracle Spatial Ein Beispiel: Datenintegrität mit RDBMS-Trigger Nur gültige Geometrien werden gespeichert create or replace trigger tr_valid_geom before insert or update on [geom_table] for each row is v_result varchar2(32767); begin v_result := sdo_geom.validate_geometry_with_context( [:new.geom_col], [tolerance] ); if not v_result = 'TRUE' then raise_application_error(-20000,'...'); end if; end;

8 Umgang mit Geometrien Toleranzen Höhere Toleranzen = weniger Rechenbedarf Achtung: Zu hohe Toleranzen: Ungültige Geometrien Toleranzen müssen zu Geometrien passen Bei Bedarf Geometrien vereinfachen (SIMPLIFY) Geometrie ungültige Geometrie vereinfachte Geometrie

9 Tipps & Tricks mit SDO_GEOMETRY Wie groß sind meine Geometrien...? select * from ( select sdo_util.getnumvertices(geoloc) from [table] order by sdo_util.getnumvertices(geoloc) desc ) where rownum<6 SDO_UTIL.GETNUMVERTICES(GEOLOC)

10 Spatial Index Aufbau des R-Tree-Index a root R b R S c S d a b c d root Zeiger auf Geometrien

11 Nutzung des Spatial-Index Primär- und Sekundärfilter Optimizer-"Shortcut": SDO_FILTER Geodaten Primary Filter Spatial Index Reduced Data Set Secondary Filter Spatial Functions Exact Result Set Index-Lookup Berechnungen (CPU!)

12 R-Tree-Indizes "Blattknoten" in eigener Tabelle SDO_NON_LEAF_TBL = TRUE MDNT$... R root S a b c d MDNT$-Tabelle im Cache halten... STORAGE (BUFFER_POOL KEEP) Bei großen Datenmengen sinnvoll MDRT$... Zeiger auf Geometrien

13 R-Tree-Indizes Weitere Parameter... LAYER_GTYPE = POINT Index nur für Punkte Auch andere Geometrie-Arten möglich Speziell für POINT: Abfrage-Optimierung GEODETIC = FALSE Nicht-Geodätischer Index auf geodätische Daten Nur in Ausnahmefällen empfohlen PARALLEL SDO_RTR_PCTFREE = [integer] Frei-Bereich eines R-Tree-"Slots" (default 10) Je mehr INSERT-Aktivität, desto höher...

14 R-Tree Indizes Große Datenmengen laden... Wichtig bei Massen-Inserts Vorgehensweise Index-Status auf "deferred" setzen ALTER INDEX... PARAMETERS ('index_status=deferred'); Daten laden Index synchronisieren ALTER INDEX... PARAMETERS ('index_status=synchronize sdo_batch_size=500');

15 R-Tree Indizes Indexqualität Index Rebuild Index neu erstellen ALTER INDEX... REBUILD Sinnvoll bei "Quality Degradation" SDO_TUNE.QUALITY_DEGRADATION Performance-Nachteil im Vergleich zu neu erstellten Index Tipp: "Benutzerdefinierte Metrik" im Enterprise Manager

16 R-Tree Indizes Indexqualität - Monitoring Oracle Enterprise Manager (DB Console) Einrichten als Benutzerdefinierte Metrik Benachrichtigung via Alert ACHTUNG: Signifikanz beachten SGA-Maßnahmen (Buffer Cache) bringen mehr...

17 Tabellen partitionieren Prinzip Aufteilung in mehrere physikalische Einheiten Nach außen eine normale Tabelle Oracle TEXT unterstützt partitionierte Tabellen Nutzen: Performance Abfragen können auf einzelne Partitionen beschränkt werden (Optimizer) Partitionen können als Einheit gelöscht oder verschoben werden Parallele Index-Operationen

18 Rasterdaten Datenformate... Unterstützung "out-of-the-box" für... ESRI World Files JPEG GIF TIF/GeoTiff BMP ESRI World File (.tfw) ESRI World Files werden georeferenziert Koordinatensystem (SRID) muss jedoch angegeben werden

19 Rasterdaten Server-gestützter Ladevorgang PL/SQL Prozedur SDO_GEOR.importFrom() init() importfrom() ESRI World Files: SRID angeben georeference() generate SpatialExtent() generate Pyramid()

20 Rasterdaten Datenspeicherung... Raster besteht aus X Blöcken (SDO_RASTER) GEORASTER-Tabelle (Metadaten) Raster SDO_GEORASTER Rasterdaten-Tabelle (Daten) Rasterblock Rasterblock Rasterblock Rasterblock SDO_RASTER

21 Rasterdaten Datenspeicherung... Tabellen Metadaten: Typ SDO_GEORASTER Rasterdaten: Table of SDO_RASTER Rasterblock: SDO_RASTER.RASTERBLOCK Speicherung als BLOB Storage Parameter sind wichtig Eigenes Tablespace (große Blöcke) Extent-Verwaltung (große Extents) Logging-Einstellungen (NOLOGGING) Buffer Cache-Verhalten (CACHE, CACHE READS)

22 MapViewer Performance Faktoren... Anzahl der Geometrien und Layer Detaillierungsgrad der Geometrien Qualität der JDBC-Abfragen MapViewer-Caching Metadata cache Spatial data cache

23 Oracle MapViewer Aufbau einer Karte... Schritte Parsing des XML Map Requests JDBC Queries an die Datenbank Einschränkung mit Query Window Vorsicht mit dem "as-is"-attribut Parallelisierung HIER Attribut "number-of-mappers" Rendering / Labeling Erzeugung des Images (GIF/PNG/JPEG/...)

24 Große Geometrien und Visualisierung Situation Große und sehr detaillierte Geometrien Stark herausgezoomte Karte Problem Geometrien werden vollständig dargestellt Details sind wg. Zoom-Level ohnehin nicht sichtbar Lösungsansatz: Verschiedene Map-Layer je nach Zoom-Level Geometrien vereinfachen SDO_UTIL.SIMPLIFY Zusätzliche Tabellen anlegen

25 Tipps & Tricks mit SDO_GEOMETRY Wie groß sind meine Geometrien...? select * from ( select sdo_util.getnumvertices(geoloc) from [table] order by sdo_util.getnumvertices(geoloc) desc ) where rownum<6 SDO_UTIL.GETNUMVERTICES(GEOLOC)

26 Große Geometrien und Visualisierung Geometrien vereinfachen (SDO_UTIL.SIMPLIFY) select * from ( select sdo_util.getnumvertices(geoloc) from [simplified_table] order by sdo_util.getnumvertices(geoloc) desc ) where rownum<6 SDO_UTIL.GETNUMVERTICES(GEOLOC) :

27 Geometrien vereinfachen Stark herausgezoomte Karten Original-Geometrien Vereinfachte Geometrien

28 Oracle MapViewer Caching Reines in-memory-caching Metadaten-Cache Style, Theme und Map-Definitionen Stets aktiv Löschen via Map Request Spatial Data Cache Per Default aktiv Abschalten mit max_cache_size=0

29 Oracle MapViewer Spatial Data Cache Theme-basiertes Caching... NONE Kein Caching NORMAL Objektdefinitionen (Fast unpickling) ALL Objektdefinitionen und Daten Kein Caching für... JDBC Themes Dynamische Themes

30 Oracle MapViewer und Rasterdaten Wissenswertes... Java Advanced Imaging (JAI) Libraries Einbindung in den CLASSPATH jai_core.jar, jai_codec.jar Datenbank oder App.-Server Installation Rasterdaten müssen georeferenziert sein ESRI World Files (.tfw) SDO_GEOR.georeference() Indizierung der Spatial Footprints SDO_GEORASTER.SPATIALEXTENT Auflösungspyramiden (Performance)

31 Oracle Spatial 10gR2 Unterstützung für EPSG Koordinatensysteme De-Facto-Standard Noch mehr Koordinatensysteme Mehr Flexibilität beim Umrechnen ORA_SRID CS_NAME EPSG_SRID UTM Zone 30 (ED 50) UTM Zone 31 (ED 50) UTM Zone 32 (ED 50) UTM Zone 33 (ED 50) UTM Zone 34 (ED 50) : : :

32 Oracle Spatial 10gR2 Unterstützung für Well-Known Text GET_WKT()-Funktion select e.geoloc.get_wkt() from deflusse e E.GEOLOC.GET_WKT() LINESTRING ( , , , ,... Konstruktoren WKT SDO_GEOMETRY SDO_GEOMETRY (wkt CLOB, srid NUMBER); SDO_GEOMETRY (wkt VARCHAR2, srid NUMBER);

33 Oracle Spatial 10gR2 Weitere Neuigkeiten... Utility-Funktionen... SDO_UTIL.RECTIFY_GEOMETRY (Automatische Korrektur von Polygonen) IS_VALID-Funktion Geocoding Reverse Geocoding... GeoRaster Kompression Verbesserte Werkzeuge

34 Spatial GeoRaster 10gR2 Verbesserte Werkzeuge...

35 Weitere Informationen Oracle Dokumentation Oracle Spatial User's Guide and Reference appdev.102/b14255/toc.htm Oracle Spatial GeoRaster appdev.102/b14254/toc.htm Oracle Technology Network (OTN) Database Location Services spatial/index.html

36 & A Q U E S T I O N S A N S W E R S

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