GEODATENBANKSYSTEME KAPITEL 5: ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK

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1 GEODATENBANKSYSTEME KAPITEL 5: ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-1

2 Zusammenfassung und Ausblick Inhalte des Kapitels Geodatenbanksysteme: Status Quo Weitere Themen Netzwerkdatenmodell Rasterdaten 3D-Geodatenbanken Trends Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-2

3 Geodatenbanksysteme: Status Quo Geodaten-Standards (Simple Feature Access und SQL/MM Spatial) bieten wichtige Grundlage für die Entwicklung offener Geodatenbankanwendungen Erweiterungskomponenten für kommerzielle DBMS unterstützten Simple Feature Access und SQL/MM Spatial Oracle Spatial, IBM DB2 Spatial Extender, IBM Informix Spatial Data Blade, MS SQL Server Differenzierung über Umfang und Qualität der unterstützen Indexstrukturen und weiterer Funktionalitäten (Koordinatentransformationen, Topologieund Netzwerkmodelle, Rasterdaten etc.) Open Source Systeme PostGIS für PostgreSQL Simple Feature Access und SQL/MM Spatial MySQL nur Untermenge des Simple Feature Access Anfragen nur auf MBRs Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-3

4 Zusammenfassung und Ausblick Geodatenbanksysteme: Status Quo Weitere Themen Netzwerkdatenmodell Rasterdaten 3D-Geodatenbanken Trends Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-4

5 Netzwerk-Datenmodell 1(2) SQL/MM Spatial enthält seit der dritten Edition (2006) auch ein Netzwerk- und ein Topologiedatenbankschema Umsetzung in Oracle Spatial Vier Netzwerkarten Logisches Netzwerk: nur Knoten-Kanten-Verbindungen, aber keine geometrischen Informationen SDO-Netzwerk: Knoten-Kanten-Verbindungen + Koordinatengaben in einem räumlichen Bezugssystem LRS-Netzwerk: Knoten-Kanten-Verbindungen + Koordinatenangaben in einem linearen Bezugssystem Topologie-Geometrie-Netzwerk: Knoten-Kanten-Verbindungen + topologische Geometrien Speicherung der Daten Knotentabelle (inkl. Kosten beim Passieren des Knoten) Kantentabelle (inkl. Kantentyp und -kosten) Wegtabellen (= Ergebnis von Netzwerkanalyseoperationen) Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-5

6 Netzwerk-Datenmodell (2) Oracle Spatial: Netzwerkanalyseoperationen u.a. allpath (Startknoten, Zielknoten) shortestpathdijkstra (Startknoten, Zielknoten) shortestpathastar (Startknoten, Zielknoten) shortestpaths (Startknoten, Zielknoten) findreachablenodes (Startknoten) findreachingnodes (Zielknoten) isreachable (Startknoten, Zielknoten) withincost (Startknoten, Kostengrenze) nearestneighbors (Startknoten) tsppath Problem des Handlungsreisenden (wahlweise geschlossene oder nicht geschlossene Touren und wahlweise unter Berücksichtigung der Kantenbewertung) msct minimaler Spannbaum Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-6

7 Rasterdaten 1. einfachste Variante: Speicherung als BLOB 2. Spezielle Rasterdatenbanksysteme (rasdaman) 3. Erweiterungen normaler DBMS z.b. Oracle Spatial GeoRaster Georeferenzierung Umrechung Welt-/Pixelkoordinaten Anfrageunterstützung Zugriff Pixelwerte/Teilbereiche räumliche Indexierung Speicherung Komprimierung Kachelung Bildpyramiden Technische Umsetzung objektrelationale Typen mit entsprechenden Attributen und Methoden Bild: Brinkhoff (Geodatenbanksysteme) Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-7

8 3D-Geodatenbanken Anwendungen 3D-Stadtmodelle Klimamodelle für Simulationen Luftfahrtinformationssysteme mit Flugplatz- und Hindernisdaten Geologische Anwendungen Augmented Reality Standards Simple Feature Access seit V 1.2; SQL/MM Spatial seit V 4 (2011) erste Ansätze: z-koordinate; Funktionen unter Berücksichtigung der Höhenwerte; Dreiecksvermaschungen Herausforderungen 3D-Anfragebearbeitung Basisanfragen Indexierung Geometrische Algorithmen Bild: Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-8

9 Zusammenfassung und Ausblick Geodatenbanksysteme: Status Quo Weitere Themen Netzwerkdatenmodell Rasterdaten 3D-Geodatenbanken Trends Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/15 5-9

10 Trends: Spatio-Temporale Geo-DBMS Spatio-Temporale Geo-DBMS Anwendungen Umweltinformations- und -analysesysteme Telematik-Anwendungen Location-Based Services Herausforderungen Geoobjekte besitzen zusätzliche Angaben (Transaction Time, Expiration Time, Geschwindigkeit, Richtung, ) Räumliche, zeitliche und spatio-temporale Basisanfragen müssen effizient unterstützt werden Anfragen / Indexierung der Vergangenheit, Gegenwart (und Zukunft) Änderungen können genauso häufig wie Anfragen erfolgen Bild: Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/

11 Weitere Themen und Trends Spatial Data Mining Geographisches Information Retrieval Neue Benutzerschnittstellen für Geodatenbanken Anfragesprachen für Geodienste Uta Störl Geodatenbanksysteme WS 2014/

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