ORACLE SPATIAL 簡介

1、ORACLE SPATIAL 簡介博客分類： · ORACLE空間數(shù)據(jù)ORACLESPATIAL簡介gis一、 ORACLE SPATIAL 簡介ORACLE SPATIAL 是Oracle 的支持GIS數(shù)據(jù)存儲的空間數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，是 Oracle 數(shù)據(jù)庫強大的核心特性，包含了用于存儲矢量數(shù)據(jù)類型、柵格數(shù)據(jù)類型和持續(xù)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的原生數(shù)據(jù)類型。ORACLE SPATIAL使得我們能夠在一個多用戶環(huán)境中部署地理信息系統(tǒng)（GIS），并且與其它企業(yè)數(shù)據(jù)有機結(jié)合起來，統(tǒng)一部署電子商務(wù)、政務(wù)。有了 ORACLE SPATIAL 之后，即可用標(biāo)準(zhǔn)的 SQL 查詢管理我們的空間數(shù)據(jù)。二、 ORACLE

2、 SPATIAL 表結(jié)構(gòu)簡介Oracle 支持自定義的數(shù)據(jù)類型，你可以用數(shù)組，結(jié)構(gòu)體或者帶有構(gòu)造函數(shù)，功能函數(shù)的類來定義自己的對象類型。這樣的對象類型可以用于屬性列的數(shù)據(jù)類型，也可以用來創(chuàng)建對象表。而Oracle Spatial也正是基于此種特性所開發(fā)的一套空間數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。Spatial 的自定義數(shù)據(jù)類型有很多，都在MDSYS方案下，經(jīng)常使用的是SDO_GEOMETRY類型。SDO_GEOMETRY表示一個幾何對象，可以是點、線、面、多點、多線、多面或混合對象。Spatial 在此數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了R樹空間索引和四*樹空間索引，還以sql函數(shù)的形式實現(xiàn)了多種空間分析功能。Oracle

3、Spatial 使用：1、將SDO_GEOMETRY數(shù)據(jù)類型作為數(shù)據(jù)表的一個列。CREATE TABLE cola_markets ( mkt_id NUMBER PRIMARY KEY, name VARCHAR2(32),shape MDSYS.SDO_GEOMETRY);2、填寫空間元數(shù)據(jù)。INSERT INTO USER_SDO_GEOM_METADATAVALUES ('cola_markets','shape',MDSYS.SDO_DIM_ARRAY( - 20X20 gridMDSYS.SDO_DIM_ELEMENT('X', 0,

4、 20, 0.005),MDSYS.SDO_DIM_ELEMENT('Y', 0, 20, 0.005),NULL - SRID);3、創(chuàng)建空間索引。CREATE INDEX cola_spatial_idxON cola_markets(shape)INDEXTYPE IS MDSYS.SPATIAL_INDEX;至此，空間數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建才算正式完成 。4、插入空間數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)的插入要INSERT INTO cola_markets VALUES(2,'cola_b',MDSYS.SDO_GEOMETRY(2003, - 2-dimensional polyg

5、onNULL,NULL,MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,1003,1), - one polygon (exterior polygon ring)MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY(5,1, 8,1, 8,6, 5,7, 5,1);5、空間分析查詢示例。- Return the topological difference of two geometries.SELECT SDO_GEOM.SDO_DIFFERENCE(c_a.shape, m.diminfo, c_c.shape, m.diminfo)FROM cola_markets c_a, co

6、la_markets c_c, user_sdo_geom_metadata mWHERE m.table_name = 'COLA_MARKETS' AND m.column_name = 'SHAPE'AND c_ = 'cola_a' AND c_ = 'cola_c'三、 ORACLE SPATIAL 功能由于傳統(tǒng)的 GIS 技術(shù)已達(dá)到其本身可伸縮性和可靠性的極限，用戶越來越多地轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)庫為中心的空間計算。ORACLE SPATIAL將空間過程和操作直接轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫內(nèi)核中，從而提高了性能和安全性。

7、ORACLE SPATIAL從1995年ORACLE 7.1.6開始發(fā)展到2003年的10G版本，空間數(shù)據(jù)處理能力越來越強大。ORACLE SPATIAL將所有的地理空間數(shù)據(jù)類型（矢量、柵格、網(wǎng)格、影像、網(wǎng)絡(luò)、拓?fù)洌┙y(tǒng)一在單一、開放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)管理環(huán)境中， 這就減少了管理單獨、分離的專用系統(tǒng)的成本、復(fù)雜性和開銷。ORACLE SPATIAL不但具有傳統(tǒng)GIS的所有特性，而且還具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特性，這些特性擴展了應(yīng)用程序開發(fā)人員的工作范圍并提供了他們的生產(chǎn)率，因而能支持更廣泛的應(yīng)用程序并提高性能主要表現(xiàn)在:1) 幾何結(jié)構(gòu)和空間參照 ORACLE SPATIAL 支持三種基本的幾何形狀，這些

8、幾何形狀可分別用于表示那些通常構(gòu)成空間數(shù)據(jù)庫的特征，如道路、管理邊界、公共設(shè)施等。這些空間基礎(chǔ)元素包括： 點和點簇：點可以表示建筑、消防栓、電線桿、鉆井、貨車車廂或移動的交通工具等位置。 線和線串：線可以表示道路、鐵路線、公用設(shè)施管線或故障線等。 多邊形和帶孔的復(fù)雜多邊形：多邊形可以表示城市、街區(qū)、河漫灘或油田和天然氣田的輪廓。帶孔的多邊形可以表示由一片沼澤環(huán)繞的一小塊土地。 為了有效地集成和表示空間信息，ORACLE SPATIAL 提供了豐富的工具來管理坐標(biāo)系統(tǒng)和投影。支持 950 多種常用的制圖坐標(biāo)系統(tǒng)，而且用戶還可以定義新的坐標(biāo)系統(tǒng)。ORACLE SPATIAL 還支持在不同的坐標(biāo)系統(tǒng)

9、間任意轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。這些轉(zhuǎn)換一次可以在一個幾何級上或者整個圖層上進(jìn)行。2) 空間索引：R-tree 為了優(yōu)化空間查詢的性能，Oracle Locator 為關(guān)系數(shù)據(jù)庫提供了空間索引功能。Oracle Locator 提供 R-tree 索引創(chuàng)建功能，該功能生成和存儲幾何結(jié)構(gòu)的近似值作為索引。R-tree 索引易于創(chuàng)建和使用 幾乎不需要調(diào)整即可獲得最佳性能?？梢栽诳臻g數(shù)據(jù)的兩個、三個或四個維度上創(chuàng)建 R-tree 索引。 3) 空間操作符 各種幾何特征的交互作用可以通過使用比較操作符來確定，如 contains、covers 和 anyinteract（任何交互作用）。這樣就可以答復(fù)類似下列的請求：

10、“列出這條鐵道線穿過的所有校區(qū)”或“找出這個城市中所有的花店”4) 基于函數(shù)的索引支持 現(xiàn)在不需要將位置信息顯式地存儲為 SDO_GEOMETRY 類型的列即可在關(guān)系屬性上執(zhí)行空間查詢。用戶可以對存儲在關(guān)系列（例如經(jīng)度和緯度）中的空間數(shù)據(jù)上創(chuàng)建空間索引。然后用戶可以在這些關(guān)系列上調(diào)用空間操作符，而無需創(chuàng)建一個 SDO_GEOMETRY 列。 5) 大地坐標(biāo)支持 就地表測量而言，無論坐標(biāo)系統(tǒng)是什么，空間函數(shù)、操作符和公用程序都提供正確的結(jié)果。距離、面積和角度等單位都獲得了全面的支持。 6) 空間索引的分區(qū)支持 空間索引可以根據(jù)分區(qū)表進(jìn)行分區(qū)。對空間數(shù)據(jù)分區(qū)并使用分區(qū)的本地索引，可以為大型數(shù)據(jù)集上

11、的查詢以及并發(fā)查詢與更新提供性能增益。它還使索引的維護(hù)更加容易。 7) 并行創(chuàng)建空間索引 索引創(chuàng)建可以被細(xì)分成能并行執(zhí)行的更小的任務(wù)，以便利用未使用的硬件 (CPU) 資源。對于某些空間數(shù)據(jù)庫以及索引類型和數(shù)據(jù)來說，并行索引創(chuàng)建能充分提高索引構(gòu)建性能并顯著節(jié)約時間。 8) 線性參照支持ORACLE SPATIAL 將“測量”信息存儲為 ORACLE SPATIAL 線性幾何結(jié)構(gòu)的一部分。此特性對于線性聯(lián)網(wǎng)和動態(tài)分割應(yīng)用程序很關(guān)鍵，這些應(yīng)用程序常見于互聯(lián)網(wǎng)街道路徑搜索、運輸、公用設(shè)施和電信網(wǎng)絡(luò)以及管線管理。 9) 空間聚集空間聚集函數(shù)概括了與幾何對象相關(guān)的 SQL 查詢結(jié)果?？臻g聚集函數(shù)返回類型

12、為 SDO_GEOMETRY 的幾何對象?？臻g聚集的使用提高了性能，降低了底層代碼的復(fù)雜性。 10) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型 在 Oracle 數(shù)據(jù)庫 10g 中提供了一個存儲網(wǎng)絡(luò)（圖形）結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型。它顯式地存儲和維護(hù)“連接節(jié)點”網(wǎng)絡(luò)的連通性并提供網(wǎng)絡(luò)分析功能（如最短路徑、連通性分析）。需要網(wǎng)絡(luò)解決方案的應(yīng)用程序包括運輸、公共交通、公共設(shè)施和生命科學(xué)（生物化學(xué)路徑分析）。 對于運輸應(yīng)用程序，該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型還支持一個路線搜索特性。Oracle 引入了一個可伸縮的路線搜索引擎，該引擎提供了地址（或預(yù)先經(jīng)過地理編碼的位置）之間的駕駛距離、時間和方向。它作為一個 Java 客戶端庫提供給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)模型，這個網(wǎng)

13、絡(luò)數(shù)據(jù)模型可以容易地部署在 Oracle 應(yīng)用服務(wù)器或獨立的 OC4J 環(huán)境中。其他的特性包括：最快或最短路徑的首選項，返回概要或詳細(xì)的駕駛指導(dǎo)；并返回沿著一條街道網(wǎng)絡(luò)從單個位置到多個目標(biāo)位置的時間和距離。 11) 拓?fù)鋽?shù)據(jù)模型 ORACLE SPATIAL 包含一個數(shù)據(jù)模型和模式，它們在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中持久存儲拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)進(jìn)行大量特征編輯且對地圖和地圖圖層間的數(shù)據(jù)完整性的有高度需求時，這非常有用。另一個好處是基于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的查詢一般比涉及到關(guān)系（如鄰接性、連通性和包容性）的查詢執(zhí)行速度更快。土地管理（地籍）系統(tǒng)和空間數(shù)據(jù)提供商將從這些功能中獲益。 12) GeoRaster 一種新的數(shù)

14、據(jù)類型在 Oracle 數(shù)據(jù)庫 10g 中以本地形式管理地理參照柵格成像（衛(wèi)星成像、遙感數(shù)據(jù)、網(wǎng)格化數(shù)據(jù)）。ORACLE SPATIAL 的 GeoRaster 特性提供成像的地理參照、用于元數(shù)據(jù)管理的XML 模式和基本操作，如形成分層、平鋪和交*。環(huán)境管理、國防/國家安全、能源勘探和人造衛(wèi)星影像門戶方面的應(yīng)用程序?qū)闹惺芤妗?13) 空間分析函數(shù) 新的基于服務(wù)器的空間分析功能包括分類、分裝、關(guān)連空間關(guān)系 這些功能對于商務(wù)智能應(yīng)用程序非常重要。 14) 地理編碼器 地理編碼是將地理參照（比如地址和郵編）與位置坐標(biāo)（經(jīng)度和緯度）聯(lián)系起來的過程。在 ORACLE SPATIAL 10g 中提供一

15、個功能全面的地理編碼引擎。它通過查詢存儲在 Oracle 數(shù)據(jù)庫中的經(jīng)過地理編碼的數(shù)據(jù)，提供國際地址標(biāo)準(zhǔn)化、地理編碼和 POI 匹配。它獨特的非解析地址支持為客戶應(yīng)用程序增加了巨大的靈活性和便利性。ORACLE SPATIAL 地理編碼器作為 Java 存儲過程在 Oracle 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器內(nèi)部實施。并提供了一個用于地理編碼的 PL/SQL API。從ORACLE SPATIAL的特性中可以看出， 在Oracle數(shù)據(jù)庫內(nèi)實現(xiàn)了所有的傳統(tǒng)的GIS管理、分析功能，而且這些功能與ORACLE的強大數(shù)據(jù)倉庫管理技術(shù)緊密的融合在一起，可以利用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語言管理分析空間數(shù)據(jù)。因此，利用ORACLE SPATIAL我們完全可以部署適合各個領(lǐng)域的空間數(shù)據(jù)倉庫服務(wù)。然后通過C/S、B/S與客戶平臺聯(lián)系起來，和用戶交互。四、 ORACLE SPATIAL 優(yōu)點ORACLE SPATIAL 在數(shù)據(jù)庫服務(wù)端集成了空間數(shù)據(jù)倉庫高性能管理技術(shù)，使得地理信息可以其它業(yè)務(wù)結(jié)合起來，并可以分布式地布署在INTERNET上，所有的這些優(yōu)勢正在導(dǎo)致新型空間數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用程序的出現(xiàn)： 1) 低擁有成本在企業(yè)級別上部署應(yīng)用程序，集中存儲空間數(shù)據(jù)，從而降低了擁有成本?；ヂ?lián)網(wǎng)/內(nèi)聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)不需要在臺式機上安裝和維護(hù)客戶端軟件，