WISMUT. Geodaten mit Oracle Locator (Spatial)) in der Praxis am Beispiel der Wismut GmbH. Von der Erzeugung über die Verarbeitung bis zur Auswertung

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1 Geodaten mit Oracle Locator (Spatial)) in der Praxis am Beispiel der Wismut GmbH Von der Erzeugung über die Verarbeitung bis zur Auswertung Dipl.-Ing. (BA) Mathias Fritz GmbH Abteilung Datenbanken/Modellierung Jagdschänkenstraße Chemnitz Tel /

2 Gliederung 1. Vorstellung der Wismut 2. Allgemeine Voraussetzung 3. Wie kommen die Geodaten in die Datenbank? 4. Beispiele für die Nutzung in Fachanwendungen 5. Probleme bei Nutzung von SDO_GEOMETRY aus Entwicklersicht 6. Nahtlose Nutzung von Geodaten in Integrationslösung ALWIS

3 Das Unternehmen Wismut GmbH THÜRINGEN Ronneburg SACHSEN Dresden Gittersee Königstein AB Seelingstädt AB Crossen Unternehmensleitung Aue Pöhla Die Wismut GmbH saniert die Hinterlassenschaften des Uranerzbergbaus in Sachsen und Thüringen an den dargestellten Standorten

4 Das Unternehmen Wismut GmbH Mehr als 2000 Sanierungsobjekte aller Art (Halden, Schächte, Betriebsflächen, Absetzanlagen,...) Ca Genehmigungen zu 4000 Vorgängen mit rund Ausgangsschreiben und 7400 Dokumenten zu Nebenbestimmungen Messpunkte / -werte: Ca Oberflächenwasser-MPe, 3300 Grundwasser-MPe, Boden-MPe, 1200 Luft-MPe, 10 Wetterstationen 2003 ca Proben mit ca Messergebnissen Tagerisswerk und georeferenzierte Luftbilder an allen Standorten (jährlich aktualisiert) Bilder für alle Sanierungsobjekte von 1964 jetzt Mehr als 5300 Flurstücke mit Geometriedaten Ca Ingenieurleistungen (Studien) Weiterhin kaufmännische Daten und Informationen (SAP)

5 Technische Vorrausetzungen für Nutzung Oracle 9i Standard Edition: Oracle Locator als Feature enthalten Oracle 9i Enterprise Edition: Oracle Spatial als lizenzpflichtige Option Unterscheidung: Locator liefert: Datentyp, Indexes Funktionen zur Selektion, Verschneidung Spatial zusätzlich z.b.: Erweiterte Funktionen (die neue Geometrien erzeugen) Koordinaten Transformation LRS, GeoCoding, 10g: GeoRaster

6 Was sind Geometrien?

7 SDO-Geometry Datentyp TYPE SDO_GEOMETRY AS OBJECT ( SDO_GTYPE NUMBER, SDO_SRID NUMBER, SDO_POINT SDO_POINT_TYPE, SDO_ELEM_INFO SDO_ELEM_INFO_ARRAY, SDO_ORDINATES SDO_ORDINATE_ARRAY, MEMBER FUNCTION GET_GTYPE RETURN NUMBER DETERMINISTIC, MEMBER FUNCTION GET_DIMS RETURN NUMBER DETERMINISTIC, MEMBER FUNCTION GET_LRS_DIM RETURN NUMBER DETERMINISTIC);

8 Schritte zum Anlegen von SDO-Geometry Tabelle mit SDO Spalte erzeugen / Anfügen CREATE TABLE PPV ( PPV_NR NUMBER(7), GEOM MDSYS.SDO_GEOMETRY ); Metadaten anlegen INSERT INTO USER_SDO_GEOM_METADATA (TABLE_NAME, COLUMN_NAME, DIMINFO) VALUES ('PPV', 'GEOM', MDSYS.SDO_DIM_ARRAY (MDSYS.SDO_DIM_ELEMENT('X', , , ), ) ); MDSYS.SDO_DIM_ELEMENT('Y', , , ) Spatial Index erzeugen CREATE INDEX IX_PPV_GEOM ON PPV(GEOM) INDEXTYPE IS MDSYS.SPATIAL_INDEX PARAMETERS ('SDO_INDX_DIMS=2');

9 Wie kommen Geodaten in die Datenbank? Manuelle Koordinateneingabe Eingabe ArcView 3.x über Erweiterung Ein-/Ausgabe ArcINFO über SDE (als SDO_GEOMETRY) Ein-/Ausgabe Autodesk CAD Map Ein-/Ausgabe Optionale Wandlung 3D -> 2D Geom Eingabe AvAlk-Converter Eingabe SDO_GEOMETRY DXF-Convert (Beibehaltung Layer,Blöcke...) Eingabe Befehlszeilenprogramme: SHP2SDO + SQLLDR Eingabe Cardo GeoEdit (Webbasiert) Ein-/Ausgabe

10 Wie kommen Geodaten in die Datenbank? Messwerte Wasser, Luft,Boden, ODL Umweltdatenbank GIS-Daten im Filesystem (Shape, dxf) Risswerk DXF-Converter Manuell (RW/HW) Bohrlochdaten, RKS etc. Flächen- Datenbank Acad Map ArcView 3.x AvAlk-Converter ALK Geotechnikdatenbank Flurstücksdatenbank Sanierungsobjekte Bild- Datenbank Genehmigungsdatenbank Textdokumente im Filesystem

11 Wie kommen Geometrien in die Datenbank? Manuelle Eingabe (E) + Keine spezielle Software nötig (z.b. Webformular) - Wenig komfortabel ArcView 3.x Erweiterung (E/A) + Kein SDE notwendig - Spezialentwicklung; nicht universell ArcInfo (SDE) (E/A) + Einfache Nutzung in ESRI-Welt - Kompatibilität beim Zugriff auf nicht-sde-layern in Oracle ACAD Map (E/A) + Einfache Nutzung aus CAD-Programm - Speichert immer 3D-Geometrie

12 Wie kommen Geometrien in die Datenbank? AvAlk-Converter (E) + leistungsfähig DXF-Converter (E) + Beim Import Zerlegung von Blöcken zu Einzelelementen + Vereinfachung der Geometrie-Typen + Über Exportserver ist Original DXF wieder herstellbar SHP2SDO (E) + Schnelles Laden von vielen Geometrien per SQLLDR - nur Kommandozeile - Konvertierung des SDO_GTYPE (SDO_MIGRATE.TO_CURRENT) Cardo-GeoEdit (E/A) + Keine Software auf Client, nur Internet Explorer + weitere Datenquellen (z.b. PostGIS) + flexible Bearbeitungsfunktionen

13 Beispiele für die Nutzung in Fachanwendungen -- Beispiel 1: Einfache Abfrage: "Welche Messpunkte liegen auf der Fläche" sec; 549 Datensätze SELECT mpkt, f, rw, hw FROM v_udb_gesamt a, geodaten b WHERE b.ppv_nr = AND sdo_relate (a.geom, b.geom, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW') ='TRUE' ORDER BY mpkt; -- Beispiel 2: Einfache Abfrage: -- "Welche Messpunkte liegen im Umkreis der Fläche" sec; 698 Datensätze SELECT mpkt, f, rw, hw FROM v_udb_gesamt a, geodaten b WHERE b.ppv_nr = AND sdo_within_distance (a.geom, b.geom, 'DISTANCE=50') ='TRUE' ORDER BY mpkt; -- Beispiel 3: Einfache Abfrage mit Aggregierung sec; 6 Datensätze SELECT a.f, COUNT (*) AS anzahl FROM v_udb_gesamt a, geodaten b WHERE b.ppv_nr = AND sdo_relate (a.geom, b.geom, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW') ='TRUE' GROUP BY f ORDER BY f, 2;

14 Beispiele für die Nutzung in Fachanwendungen -- Beispiel 4: Histogramm von verteilten Ortdosisleistungen auf einer Fläche * sec; 32 Datensätze select /*+ORDERED*/ distinct xaxis.odl,(vwn.anz/155)*100 as vwn_anz,(nwn.anz/157)*100 as nwn_anz from ( select odl,id from flaechen_adm.wnf_geom w,udbguru.odl_vwn_g o where w.objectid=143 and sdo_relate( o.geom, w.geom, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW')='TRUE' union select odl,id from flaechen_adm.wnf_geom w,udbguru.odl_nwn_g o where w.objectid=143 and sdo_relate( o.geom, w.geom, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW')='TRUE' ) xaxis, ( select odl,count(*) as anz from flaechen_adm.wnf_geom w,udbguru.odl_vwn_g o where w.objectid=143 and sdo_relate( o.geom, w.geom, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW')='TRUE' group by odl ) vwn, ( select odl,count(*) as anz from flaechen_adm.wnf_geom w,udbguru.odl_nwn_g o where w.objectid=143 and sdo_relate( o.geom, w.geom, 'MASK=ANYINTERACT QUERYTYPE=WINDOW')='TRUE' group by odl ) nwn where xaxis.odl=vwn.odl(+) and xaxis.odl=nwn.odl(+) order by 1 * Etwas umständlich, umgeht aber einen ORA-600 Fehler bei Full-Outer-Join mit Geom-Tabellen

15 Beispiele für die Nutzung in Fachanwendungen -- Beispiel 5: Nächster Nachbar (Nearest Neighbor ) sec ; 50 Datensätze SELECT b.mpnr as nn_mpnr, b.mpkt as nn_mpkt, round(sdo_nn_distance(1),2) dist FROM v_udb_gesamt b WHERE sdo_nn ( b.geom, (select geom from v_udb_gesamt where mpnr=26418), 'SDO_NUM_RES=50',1) ='TRUE' ORDER BY dist; Aber: -- Beispiel 5: Nächster Nachbar (Nearest Neighbor ) sec ; 5 Datensätze SELECT b.mpnr as nn_mpnr, b.mpkt as nn_mpkt, round(sdo_nn_distance(1),2) dist FROM (select * from v_udb_gesamt where f='gw') b WHERE sdo_nn ( b.geom, (select geom from v_udb_gesamt where mpnr=26418), 'SDO_NUM_RES=50',1) ='TRUE' ORDER BY dist;

16 Probleme bei der Nutzung von SDO_GEOMETRY (Erfahrungen basieren auf Oracle 9i R2) 1. Abfrage von Windows Clients über ODBC/OLEDB Selektierte SDO_GEOMETRY Spalte bringt OraOleDB Treiber zum Absturz (select * from table) Microsoft Provider liefert Fehlermeldung; unterstützt aber viele andere Funktionen nicht Funktionierend: OO4O (Oracle Objects 4 OLE) beim Erweitern von bestehenden Tabellen um SDO- Spalten müssen Clientzugriffswege beachtet werden

17 Probleme bei der Nutzung von SDO_GEOMETRY 2. Problem SRID (Spatial Reference, Projektion) In einer Tabelle können nur gleiche SRID s genutzt werden Wismut arbeitet in GK4 + GK5 würde doppelte Tabellen bedeuten SDO_CS zur Transformation der Koordinaten ist Bestandteil Spatial (eigene Lizenz, Enterprise Edition) SDE und AcadMap speichern Geometrien ohne SRID Verschneidung (SDO_RELATE) funktioniert nur mit gleichen (oder kompatiblen) SRID s wünschenswert: Option, SRID zu ignorieren vor Aufbau einer Geodatenbank sollte man sich generell festlegen, ob SRID s genutzt werden

18 Probleme bei der Nutzung von SDO_GEOMETRY 3. Verschiedene Layer-Dimensionen Fehlermeldung bei Verschneidung von 3D und 2D Nur AcadMap speichert immer 3D ab Änderung der Anordnung der Tabellen in from und sdo_relate als Workaround, dadurch aber schlechte Performance möglich 4. Verschneidung über DB-Link Nicht sehr performant, da Domain Indexes (Spatial Index) nicht über Instanzen wirken Erster Parameter beim SDO_RELATE muss Index haben Möglich, wenn Menge der remote -Geometrien klein ist, d.h. nur als Abfragekriterium dient

19 Probleme bei der Nutzung von SDO_GEOMETRY 5. MERGE-Befehl MERGE = INSERT+UPDATE Funktioniert nicht mit aktivem Domain Index Drop und Create des Index dauert oft sehr lange

20 Struktur von ALWIS auf Basis von cardo Fremdsysteme, z.b. SAP Oracle 9i SDE?!?! Filesystem: Geometrien (Shape, dxf) Textdokumente Bilder Webserver (Win2000, IIS) Oracle 9i Windows-Server zur Kartenaufbereitung und Informationsausgabe MapServer (GIS-Funktionen)!? Objekte Risswerk, Flurstücke Intranet?! HPUX-Server Datenhaltung und Verschneidung

21 Live-Demonstration Workflow in WNF-Anwendung mit Geometrie Verarbeitung Bergschadenkundliche Analyse zur Beurteilung von Gefährdung durch Bergbau Hoch qualitative PDF-Ausdrucke bis A0 Räumliche Interpolation von Messwerten und Grundwasserständen

22 Ende Danke für Ihre Aufmerksamkeit!