Inhaltsverzeichnis. Vorwort...

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1 Vorwort... V 1 Einleitung Geoinformationssysteme und -dienste Geoinformationssysteme Offene Geoinformationssysteme Geodienste Datenbanksysteme Aufbau von Datenbanksystemen Datenbanksysteme versus Dateien Relationale Datenbanksysteme Tabellen Beziehungen Anfragen Objektrelationale Datenbanksysteme Objekte Vererbung und Polymorphie Objekte in objektrelationalen Datenbanken Geodatenbanksysteme Anforderungen an Geodatenbanksysteme Speicherung von Geodaten in relationalen Datenbanken Objektrelationale Geodatenbanksysteme Konkrete Geodatenbanksysteme Oracle Struktur von Oracle Datenbank-Server Physische Datenbankstruktur Logische Datenbankstruktur Verbindung zwischen Clients und Datenbank-Server Besonderheiten von Oracle SQL RowID Large Objects (LOBs) Sequenzgeneratoren Programmierung und Datenimport PL/SQL Trigger Programmierung externer Routinen mit Java SQL*Loader Objektrelationale Erweiterungen in Oracle Felder Klassen Vererbung und Polymorphie VII

2 3 Modellierung von Geodaten Eigenschaften von Geodaten Thematische Eigenschaften Geometrische Eigenschaften Topologische Eigenschaften Metainformationen Standardisierung von Geodaten Feature-Geometry-Modell Teilpakete Paket Geometry root Geometrische Primitive Koordinatenbehaftete Geometrien Geometrieaggregate Geometriekomplexe Simple-Feature-Modell Geometrieschema Repräsentationsformen Basismethoden Geometrische Funktionen Topologische Prädikate Informationsschema SQL/MM Spatial Geometrieschema Repräsentationsformen Informationsschema Räumliche Bezugssysteme Kategorien von Koordinatensystemen Beschreibung von Bezugssystemen Lineare Bezugssysteme ISO Maßzahlen Datenbankschema von Oracle Spatial Geometrieschema Klasse SDO_GEOMETRY Klasse ST_GEOMETRY Informationsschema Operationen Basismethoden und -funktionen Geometrische Funktionen Geometrische Aggregatfunktionen Räumliche Bezugssysteme Informationsschema Verwendung von räumlichen Bezugssystemen Koordinatentransformationen VIII

3 4.4 Lineare Bezugssysteme Repräsentation Anfragen Import von Geodaten Import von Punktdaten Import von Flächen Anfragebearbeitung und Approximationen Räumliche Basisanfragen Mehrstufige Anfragebearbeitung Charakteristika von Geodaten Prinzip der mehrstufigen Anfragebearbeitung Filterung über Approximationen Konservative und progressive Approximationen Einelementige Approximationen Mehrelementige Approximationen Approximationen in Oracle Spatial Fixed Indexing Hybrid Indexing Approximationsfunktionen Indexierung von Geodaten Indexierung in Datenbanksystemen B- und B + - Bäume Hash-Verfahren Indexierung von Geodaten Clipping Transformation in den höherdimensionalen Raum Einbettung in den eindimensionalen Raum Überlappende Blockregionen Mehrschichtentechnik Fazit Quadtrees PR-Quadtrees Lineare Quadtrees Verwendung in Oracle Spatial Gridfiles Struktur und Suchanfragen Dynamisches Verhalten Speicherung von Rechtecken Organisation des Grid Directorys R-Bäume R-Baum R*-Baum Weitere Varianten Verwendung in Oracle Spatial IX

4 6.6 Filterung in Oracle Spatial SDO_FILTER SDO_WITHIN_DISTANCE Geometrische Algorithmen Algorithmische Geometrie Algorithmische Entwurfsmethoden Behandlung numerischer Probleme Konvexe Hülle Berechnung der konvexen Hülle Minimal umgebende konvexe Polygone Inklusionsprobleme Punkt-in-Polygon-Test Polygon-in-Polygon-Test Schnittprobleme Schnitt von Rechtecken Schnitt von Strecken Schnitt von Polygonen Objektzerlegung Trapezzerlegung Triangulation Verwaltung der Zerlegungskomponenten Verfeinerungsschritt in Oracle Spatial SDO_RELATE SDO_WITHIN_DISTANCE Verarbeitung komplexer Basisanfragen Räumlicher Verbund Räumlicher Verbund ohne Index Räumlicher Verbund zwischen R-Bäumen Räumlicher Verbund mittels z-ordnung Anwendung in Oracle Spatial Nächste-Nachbarn-Anfrage Algorithmus von Hjaltason und Samet Anwendung in Oracle Spatial Anwendungsprogrammierung Zugriff auf Datenbanken Datenbankzugriffsschnittstellen Datenbankkopplung an eine Programmiersprache Zugriff auf die Daten Java und JDBC JDBC-Treiber JDBC-API X

5 9.3 Zugriff auf Geodaten Zugriff auf SQL-Objekte Bibliothek oracle.spatial Zugriff über GeoTools Repräsentation von Geodaten mit XML Bestandteile von XML Extensible Markup Language (XML) XML Schema XSL-Transformation (XSLT) Verarbeitung von XML-Dokumenten Datenbanken und XML Grundsätzliche Verfahren XPath XQuery Oracle Geography Markup Language (GML) Geometry Schema Feature Schema Verwendung GML in SQL/MM Spatial GML in Oracle KML Datenmodell KML in Oracle Spatial Topologie Grundbegriffe Netzwerke und Graphen Flächenhafte Modelle Topologische Datenmodelle Feature-Geometry-Modell SQL/MM Spatial Netzwerkdatenbanken Analyseoperationen Physische Organisation Oracle Spatial Netzwerk-Datenbankschema Allgemeines Topologie-Datenbankschema Rasterdaten Konzepte Speicherung von Rasterdaten durch BLOBs Abspeichern von Rasterdaten Georeferenzierung Lesen von Rasterdaten XI

6 12.3 Oracle Spatial GeoRaster Datenmodell Einsatz D-Geodatenbanken Datenmodelle Feature-Geometry-Modell Simple-Feature-Modell SQL/MM Spatial Anfragebearbeitung Räumliche Basisanfragen und Indexstrukturen Algorithmische Geometrie D in Oracle Spatial Datenrepräsentation und Anfragen Punktwolken Dreiecksvermaschungen Zugriff über die Java-API Aktuelle Trends Anfragesprachen für Geodienste Web Feature Service und Filter Encoding Web Coverage Service Spatio-temporale Datenbanken Datenbankschema Basisanfragen Indexe TPR-Baum Spatial Data Mining Data Mining Spatial Data Mining Oracle Spatial Abfrage von Sensordaten Mobile Geodatenbanken Literaturverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Übersetzung englischer Begriffe SQL-Index Java-Index Stichwortverzeichnis XII