Arbeiten mit Geodaten in Oracle und MySQL

Transkript

1 Arbeiten mit Geodaten in Oracle und MySQL Gemeinsamkeiten und Unterschiede DOAG-Konferenz Nürnberg, November 2009

2 Vorstellung Diplomarbeit & Masterthesis mit Schwerpunkt räumliche Daten 1½ Jahre Mitarbeit im Forschungsprojekt BAER seit 2007 freiberuflich als IT-Berater (Schwerpunkt Datenbank) tätig seit 2008 Database Architect bei Searchmetrics GmbH seit 2008 Dozent an der Beuth Hochschule für Technik Berlin 2

3 Übersicht Vorherrschende Standards Geschichte beider DBMS Oracle MySQL Migration Visualisierung Google Maps Oracle Maps Fazit 3

4 Einführung Laut einer von Sun in Auftrag gegebenen, vor kurzem von TNS Gallup in Europa durchgeführten Studie gewinnen Open-Source-Software (OSS) und MySQL in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zunehmend an Popularität! (MySQL-Infobrief: Oktober 2009) 4

5 Studie: Popularität von OSS & MySQL Quelle: 5

6 Studie: Popularität von OSS & MySQL Quelle: 6

7 Studie: Popularität von OSS & MySQL Quelle: 7

8 What are Oracle s plans for MySQL? Oracle plans to spend more money developing MySQL than Sun does now. Oracle expects to continue to develop and provide the open source MySQL database after the transaction closes. Oracle plans to add MySQL to Oracle s existing suite of database products, which already includes Berkeley DB, an open source database. Oracle also currently offers InnoDB, an open source transactional storage engine and the most important and popular transaction engine under MySQL. Oracle already distributes MySQL as part of our Enterprise Linux offering. Quelle: ( ) 8

9 Vorherrschende Standards ISO 9075: SQL-92, SQL:1999 und SQL:2003 Open Geospatial Consortium (OGC) Zusammenschluß von Forschungseinrichtungen, Universitäten, Firmen und öffentlichen Stellen Technische Komitee 211 Geographic Information/Geomatics (ISO/TC 211) 9

10 ISO OpenGIS Simple Features Specifications For SQL (1997) beruht auf SQL-92 Standard geometrische und räumliche Analysefunktionen einheitliches Geodatenformat, welches für einen Austausch zwischen verschiedenen Systemen geeignet ist: WKT-Format (Well-Known Text Format) WKB-Format (Well-Known Binary Format) 10

11 ISO SQL:1999 Standard wurden Erweiterungen festgelegt, die aufgrund ihrer Komplexität und Eigenständigkeit sich nicht mit dem SQL-Standard decken konnten. SQL/MM (SQL Multimedia and Application Package) erweitert den SQL:1999 Standard SQL/MM Spatial (ISO ) auf eine objektorientierte oder objektrelationale Datenbank angewiesen 11

12 Entwicklung Oracle Spatial Quelle: Czarski, Carsten: Oracle Spatial - Stand der Dinge

13 Entwicklung MySQL unterstützt räumliche Datentypen mit der Version 4.1 (2003) außer einigen Bugfixes keine nennenswerten weiteren Entwicklungen im Bereich räumliche Daten 13

14 Oracle Spatial Übersicht Quelle: Kothuri, Albert: Beinat E.: Pro Oracle Spatial. Springer Verlag,

15 Oracle Spatial ISO vollständig umgesetzt generelle Klasse SDO_GEOMETRY zusätzlich konform mit ISO Polygon anlegen INSERT INTO tblgeometry(area) VALUES (SDO_GEOMETRY( 2003, -- zweidimensionales Polygon 8307, -- SRID WGS84 NULL, SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,1003,3), -- Rechteck (1003 = exterior) SDO_ORDINATE_ARRAY(-79,38, -79,39) -- Koordinaten )); 15

16 -- Punkt anlegen INSERT INTO tblgeometry(position) VALUES (SDO_GEOMETRY( 2001, -- Punkt 8307, -- SRID WGS84 SDO_POINT_TYPE(-79, 37, NULL), -- Punktkoordinaten (zweidimensional) NULL, NULL )); Mit der Version 10g bietet Oracle Konstruktoren mit dem WKT/WKB-Format. -- Anwendung des WKT-Konstruktors INSERT INTO tblgeometry(position) VALUES (SDO_GEOMETRY( 'POINT(-79 37)', -- Point im WKT-Format SRID WGS84 )); 16

17 Räumlicher Index R-Tree basierend auf minimal umschließende Rechteck (MUR) Quadtree-Index Fixed Indexing bzw. Hybrid Indexing -- Oracle: Quadtree-Index mit Hybrid Indexing CREATE INDEX qdx_hybrid_geometry ON tblgeometry(geometry) INDEXTYPE IS MDSYS.SPATIAL_INDEX PARAMETERS('SDO_LEVEL=4',SDO_NUMTILES=10); -- Oracle: R-Tree-Index, nur bestimmte Geometrien (Polygone) erlaubt CREATE INDEX sdx_area ON tblgeometry(area) INDEXTYPE IS MDSYS.SPATIAL_INDEX PARAMETERS('LAYER_GTYPE=POLYGON'); 17

18 Funktionsumfang allgemeine Funktionen Distanzbestimmung und Umkreissuche (SDO_WITHIN_DISTANCE) Nachbaranfragen (SDO_NN) geometrischen Verbunden (SDO_JOIN) Analysefunktionen MUR (SDO_FILTER) exakte Geometrie (SDO_RELATE) spezielle Funktionen SDO_Length(), SDO_Area() etc. 18

19 Funktionsumfang fertige Datenmodelle und Komponenten Linear Referencing System (LRS) Netzwerkdatenmodell Routing Geocoder GeoRaster MapViewer Java-API PL/SQL Packages 19

20 MySQL Architektur Besonderheit: verschiedene Table Engines Quelle: 20

21 Speicherung teilweise Implementierung der ISO nur in MyISAM-, InnoDB-, NDB-, BDB- und ARCHIVE Engines möglich räumlicher Index MyISAM-Tabellen legt SPATIAL INDEX einen R-Tree-Index an (Bereichscan) auf Tabellen mit den anderen Speicher-Engines erzeugt SPATIAL INDEX einen B-Tree-Index SRID abspeichern, aber ohne Beachtung -- Anlegen einer Geometrie in MySQL INSERT INTO tblgeometry(position) VALUES (GEOMFROMTEXT('POINT(-79 37)', 4326); -- räumlicher Index in MySQL CREATE SPATIAL INDEX sdx_position ON tblgeometry(position) 21

22 Funktionen unterstützt nur eingeschränkt die Simple-FeatureSpecification des OGC existierenden Analysefunktionen auf Basis der exakten Grenze, geben das gleiche Resultat wie die Funktionen, die auf das MUR beruhen zurück Ermittlung der Länge eines LineString-Wertes Glength() 22

23 Migration einspielen der räumlichen Daten per SQL mit Hilfe des WKT/WKB-Formates!!! EPSG-Codes und Oracle-hauseigene SRID Oracle hat die Funktion transform() Oracle bietet noch weitere Möglichkeiten: per SQL mit Hilfe des SDO_GEOMETRY-Konstruktors Oracle Shapefile Converter Oracle SQL*Loader Softwareprodukte von anderen Herstellern (z.b. FME von Safe Software) Exportfunktionen in GIS-Produkten 23

24 Visualisierung Google Maps Google Maps in jede Webseite einbaubar Kartenmaterial als auch Funktionen werden über die JavaScript-API von Google bereitgestellt Somit basiert die Visualisierung auf den Karten- und Datenbestand von Google. /** * Erstellung der Map im angegebenen <div>-bereich {Object} id div-bereich {Object} lat Latitude {Object} lon Longitude */ function buildmap(div_id, lat, lon, zoom) { // die Map (für das div mit der id) var map = new GMap2(document.getElementById(id)); // mit Typ-Auswahl map.addcontrol(new GMapTypeControl()); // (Breitengrad, Längengrad), Zoomstufe, Mapansicht map.setcenter(new GLatLng(lat, lon), 5, G_SATELLITE_MAP); } 24

25 Google Maps Geocoder Geocoder in Google Maps kostenfrei verwendbar /** * nutzen des Geocoders, um eine Adresse auf der Map zu zeigen {Object} address Adresse */ function showaddress(address) { if (geocoder) { //Koordinaten für Adresse abfragen geocoder.getlatlng(address, function(point) { if (!point) { alert(address+ " not found"); } else { map.setcenter(point, 13); var marker = new GMarker(point); map.addoverlay(marker); marker.openinfowindowhtml(address); } } ); } } 25

26 Visualisierung Oracle Maps Oracle MapViewer benötigt den Oracle Application Server Containers for J2EE (OC4J) Metadaten der Map (themes, symbols, styles) werden mit XML beschrieben Erstellung der Maps mit Hilfe des Oracle MapBuilder Quelle: 26

27 Layertechnik Quelle: Blankenburg, Marco: Untersuchung zweier Alternativen zur Visualisierung und Manipulation von persistent vorgehaltenen Geodaten, Masterarbeit,

28 Fazit MySQL Oracle Entstehung ISO eingeschränkt vollständig ISO konform Datentyp Point, LineString etc. SDO_GEOMETRY WKT/WKB ja ja Index R-Tree, B-Tree R-Tree, QuadTree Beziehungsfunktionen nur auf MUR MUR & exakt Funktionsumfang wenig groß Visualisierung Google Maps, Yahoo Maps etc. Oracle Maps, Google Maps etc. Kosten keine Express Edition (Locator): keine Standard Edition (Locator):? Enterprise Edition (Locator):?? Enterprise Edition (Spatial Option):??? 28

29 Fazit Oracle Spatial seit 1997 fortlaufend weiterentwickelt MySQL als ein räumlichen Datenspeicher Vision: räumliche MySQL-Engine PostgreSQL mit der PostGIS-Erweiterung eine Alternative im Open-Source-Sektor Oracle Locator bereits in Oracle Express Edition Oracle Spatial Option in der Enterprise Edition kommt die volle Funktionalität zum Tragen Oracle Maps ist vielseitiger als mit Google Maps Google Maps bietet ein kostenfreien Geocoder 29

30 Quellen Brinkhoff, Thomas: Geodatenbanksysteme in Theorie und Praxis. Herbert Wichmann Verlag Heidelberg, ISBN X Blankenburg, Marco: Untersuchung zweier Alternativen zur Visualisierung und Manipulation von persistent vorgehaltenen Geodaten. Technische Fachhochschule Berlin, Masterarbeit, 2008 Kothuri, Albert: Beinat E.: Pro Oracle Spatial. Springer Verlag, ISBN Koch, Thomas: Geoinformationssysteme und Datenbanken. VDM Verlag Saarbrücken, 2008 ISBN Koch, Thomas: Verwaltung von Geodaten in Oracle. VDM Verlag Saarbrücken, 2008 ISBN Kofler, Michael.: MySQL Auflage. Addison-Wesley, ISBN

31 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Web: IT.Job-Koch.com Mail: