ORACLE SPATIAL 选项 
Location-Based Services for Oracle9i

Oracle Spatial 是部署企业范围的空间信息系统和基于 web 以及基于位置的无线应用程序的基础。它为位置信息提供数据管理,这些信息包括道路网络、无线服务边界以及地理编码的客户地址,它们正在推动着新兴的在线、无线以及车载远程信息处理市场领域创新性的产品开发。Oracle9i 中的这些基于位置的服务扩展了现有的基于 Oracle 的应用程序,它允许用户直接在他们的应用程序和服务中轻松地插入位置信息。


Oracle Spatial 是部署企业范围的空间信息系统和基于 web 以及基于位置的无线应用程序的基础。它为位置信息提供数据管理,这些信息包括道路网络、无线服务边界以及地理编码的客户地址,它们正在推动着新兴的在线、移动以及车载远程信息处理市场领域创新性的产品开发。Oracle9i 中的这些基于位置的服务性能扩展了现有的基于 Oracle 的应用程序,它允许用户直接在他们的应用程序和服务中轻松插入位置信息。之所以能这样做,是因为位置数据被完全集成在 Oracle 服务器中。操作地理和位置数据的语法与应用于 CHAR、DATE 或 INTEGER 类型的相同,所有 SQL 的用户都很熟悉。Oracle9i 和 Oracle Spatial 的具体特性包括:

  • 针对所有函数和操作的开放、标准的 SQL 访问
  • 空间对象类型存储,可容纳几何类型和线性引用
  • 空间操作和函数,包括层限制和集合(例如,并集和用户定义的集合)
  • 快速参考树和四叉树索引
  • 综合存储、管理和使用测量数据
  • 空间索引分区支持
  • 强大的线性引用系统
  • 支持异种数据无缝集成(融合)的工具,包括投影管理和坐标转换
  • 与 Oracle9i Application Server 无线版本集成
Oracle9i 可以使电子商务应用程序、门户和无线服务供应商轻松地将位置数据集成到它们的企业信息系统中。这意味着电子商务应用程序(如呼叫中心、市场和销售应用程序)可以轻松地合并映射和空间分析;此外,正在形成一种新类型的位置应用程序,能很好地利用这些功能。 这些应用程序包括门房服务(例如,地理编码的黄页数据库上的位置查询,这些数据库提供关于服务市场、旅馆、饭店等等的位置信息);紧急服务 (E911, 511) 以及其他一系列面向客户的基于位置服务,包括有线和或无线的。

空间几何,层
Oracle9i 支持三种基本的几何形状用以表示地理和位置数据:

  • 点和点簇:点可代表诸如建筑、消防栓、电线杆、钻井、货车车厢或交通工具的位置。
  • 线条和线条串:线条可代表诸如道路、火车路线、电线或故障路线等事物。
  • 带孔的多边形和复杂多边形:多边形可代表诸如城市、地区、泛水平原或油气田等的轮廓。 一个带孔多边形可从地理上代表一块环绕一片沼泽的土地。
在内部,位置数据以分层的形式建模,位于一个公用数据库或一个表中并公用坐标系统。例如,一个城市的表示可能会用不同的层来代表政治辖区或社会经济区域、商业和家庭位置以及水、气、下水管道和电线等的轮廓。由于所有这些层共享同一个数据库和地球几何概念(坐标、大地水准面和投影),它们可通过各自的(共同的)位置相互联系。

除了上面提到的几何元素, Oracle9i 还支持以下几何类型:

  • 弧串
  • 混合多边形
空间索引:参考树和四叉树 
Oracle9i 对关系数据库中的任何数据使用空间索引;Oracle Spatial 除了具有四叉树索引能力之外还包含 参考树索引参考树索引可用来代替四叉树索引或与它们联合使用。此外,参考树索引可用于任何的 3D 和 4D 数据索引,这对解决在石油开采、建筑、工程和很多其他科技应用软件方面的问题非常关键。

典型的查询指定兴趣窗口并检索所有交叉数据或包含于指定查询窗口的数据。

参考树索引以一个最小的矩形围绕并近似于每一个几何图形(叫做最小定界矩形或 MBR)。

对一个几何图形的层来说,一个参考树索引由该层几何图形的最小定界矩形的分层索引组成。由于参考树索引速度快且可直接操作测量数据,它们是用于空间数据的最佳索引机制。测量数据是包括根据地图的特别表示法定义的坐标的数据或资料。
 


 

通过四叉树索引,每一层会产生一个遮盖几何图形表示的数据的马赛克小块。然后,小块的二维表示被存储在空间索引中。层之间交互时可以快速检查遮盖小块。当位置数据添加到数据库后,一个空间四叉树索引对小块再细分,同时保持数据的空间组织。数据库设计人员可以指定几何图形被细分的次数,从而用越来越小的均分的小块来优化覆盖。 

数据库设计人员可以选择是使用参考树索引还是四叉树索引。 每个索引类型都能适用于不同的情况,然而,由于参考树索引可以直接操作测量数据,因此常常成为首选。在一种情况下,四叉树是更好的选择:当数据集常常更新时。

选择要使用的索引时应该考虑的因素 

  • 测量的或非测量的
  • 提交给数据库的查询类型和范围
  • 更新频率以及对重新索引的需求 
  • 可用的磁盘存储空间
  • 更新数量
  • 空间数据的维数
空间索引使用 Oracle9i 可扩展的索引机制,提供对索引的插入、更新和删除的维护。这样就更易使用。

空间操作符
要确定各种测量特性的交互,可使用比较操作符,比如 containscoversanyinteract(任何交互作用)及其他。这使得类似下列的问题可以得到回答:“列出这条铁道线穿过的所有学校区。”或“在该兴趣区找到一个比萨饼店。

用双层查询快速访问 
直到现在,数据库性能在很大程度上一直是数据库大小和索引效率的一个因素。但是利用 Oracle9i 和 Oracle Spatial,性能成为实际检索的数据数量的一个函数。由于空间索引和双重查询模式的使用,性能得到了优化。这种模型大大减少了装载和查询处理系统开销,并在空间数据容量增长时提供出色的可伸缩性。第一层或叫主过滤器,允许少量的候选记录经过快速筛选后,其进入辅助过滤器。主过滤器使用近似值以降低计算复杂度。

辅助滤器将精确的计算几何应用于主过滤器的结果集。这些精确计算得出查询的最终答案。辅助滤器的计算操作更密集,但仅适用于主过滤器的相对较小的结果。

可以根据用户选择的“兴趣区域”限定查询空间。在查询时,将兴趣区域以外的数据排除,不予考虑,能确保最佳的性能水平。 

可以通过多种途径使用标准 SQL 进行位置查询。例如,二维窗提取可能是范围查找、模糊查找和多边形查找。

投影和坐标系统 
Oracle Spatial 支持超过 950 种常用的映射坐标系统,同时还支持用户定义的坐标系统。它能将矢量对象的地图投影从一个坐标系统精确地转换到另一个坐标系统。这些转换一次可以在几何层或者整个层(表)进行。 

线性引用支持 
Oracle Spatial 现在支持与线性几何相联系的“测量”信息的存储。这一特性是支持线性联网应用程序(如 Internet 街道路由、传输、实用、电信网络和管道管理)的关键。 

地理编码构架 
地理编码是将地理引用(比如地址、电话号码和邮编)与位置坐标(例如:经度/纬度)联系起来的进程。Oracle9i 使用第三方地理编码工具和服务为这些记录配对一个经度/纬度点,然后存入数据库。这使得基于相关联数据的空间关系的分析变得更容易,比如,根据每个地区内给定的距离和销售额存模糊储客户位置。 

Oracle 与合作伙伴紧密协作,提供第三方地理编码服务在数据服务器上的构架。不论是基于 web 的还是本地安装的地理编码软件包都能作为基础空间数据仓库组件与数据库服务器紧密结合。地理编码构架支持国际寻址标准和地名特性。可以对其扩展以支持用户定义的寻址、语言和地名词典。 

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