Modele matematyczne związków topologicznych między obiektami przestrzennymi, ich implementacja w relacyjnych bazach danych oraz wykorzystanie do analiz przestrzennych danych geodezyjnych

• Autorzy: Bielecka E.

Warianty tytułu

EN

Mathematical model of topological relations between spatial objects, theirs implementation within relational data bases as well as usage for spatial analyses of geodetic data

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przeanalizowano cztery systemy przeznaczone do zarządzania relacyjnymi bazami danych: Oracle 11g, PostgreSQL 8.3/PostGIS 1.3.3, SQL Server 2005 i 2008, MySQL, zwracając uwagę na zaimplementowane operatory topologiczne i ich zgodność ze specyfikacjami OGC. Nazwy i definicje stosowanych operatorów, poza bazą Oracle 11g, są zgodne ze standardami OGC i ISO. Jest to bardzo istotne ze względu na interoperacyjność relacyjnych baz danych, ponieważ gwarantuje poprawne i jednakowe rozumienie wyników relacji topologicznych uzyskanych za pomocą różnych narzędzi. Od kilkunastu lat wiele danych geodezyjnych jest udostępnianych użytkownikom tylko i wyłącznie w postaci cyfrowej. Zatem przekazanie klientowi zamówionych danych wymaga wyselekcjonowania z całego zbioru tylko tych, które spełniają wymagania określone w złożonym zapotrzebowaniu na dane. To z kolei nakłada na systemy bazodanowe zarządzające danymi geodezyjnymi pewne wymagania dotyczące wykonywania analiz przestrzennych, a mianowicie wspieranie minimum ośmiu operatorów topologicznych (equals - równość, disjoint - rozłączność, intersects - przecinanie, touches - styczność, crosses - krzyżowanie, within - zawieranie się w, contains - zawieranie i overlaps – nakładanie).

EN

Recently, developers of data base management system implement tools for spatial data analyses within a relational data base. The advantage of usage of a relational database system for storing spatial data have a great potential, especially in data mining. The article presents the results of analysis of the implemented spatial operators and their conformance with ISO and OGC standards in four relational DBMS: Oracle 11g, PostgreSQL 8.3 /PostGIS 1.3.3, SQL Server 2005 and 2008, MySQL. The names and definitions of implemented topological operators, except Oracle 11g data base, are in conformity with standards. This is of utmost importance for interoperability, because it assures correct and identical understanding of the results obtained using different tools. For several years, a lot of geodetic data have been delivered to users in digital form. Therefore data transfer from a database to a client requires selection from an entire data base to a set corresponding to user requirements. This puts on SDMS some additional conditions such as supporting eight topological relationships (equals, disjoint, intersects, touches, crosses, within, contains and overlaps) between spatial data.

Słowa kluczowe

PL

związki topologiczne; DI-9EM; analiza przestrzenna; dane geodezyjne; relacyjne bazy danych

EN

topological relations; spatial analyses; DE-9IM; geodetic data; relational database

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 59, nr 2
• Strony: 224--241
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Bielecka E.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, Zakład Systemów Informacji Geograficznej, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] M. J. Egenhofer, R. Franzosa, Point Set Topological Spatial Relations, International Journal of Geographical Information Systems, 5, 2, 1991, 161-174.
• [2] M. J. Egenhofer, J. Sharma, Assessing the consistency of complete and incomplete topological information, Geographical Systems, 1, 1993, 47-68.
• [3] M. J. Egenhofer, E. Clementini, P. di Felice, Topological relations between regions with holes, International Journal of Geographical Information Systems, 8, 2, 1994, 129-142.
• [4] R. Franzosa, M. J. Egenhofer, Topological Spatial relations based on components and dimensions of set intersections, International Society for Optical Engineering (SPIE), 1992, 236-246.
• [5] E. Clementini, P. di Felice, A Comparison of Methods for Representing Topological Relationships, Information Sciences, 80, 1994, 1-34.
• [6] E. Clementini, P. di Felice, G. Califano, Composite Regions in Topological Queries, Information Systems, 20, 6, 1995, 33-48.
• [7] E. Clementini, P. di Felice, A Model for Representing Topological Relationships Between Complex Geometric Features in Spatial Databases, Information Sciences, 90, 1-4, 1996, 121-136.
• [8] M. J. Egenhofer, J. Herring, Categorizing binary topological relationships between regions, lines and points in geographic databases, Tech. Report 91-7, National Center for Geographic Information and Analysis, Santa Barbara, CA, 1991.
• [9] OGC, 2006, OpenGIS® Implementation Specification for Geographic information - Simple feature access, Part 1: Common architecture, OGC Project Document Number 06-103r3 V.: 1.2.0 dostępne on line http://www.opengeospatial.org/standards/sfa (marzec 2009 r.).
• [10] PN EN ISO 19125-1, Informacja geograficzna - środki dostępu do obiektów prostych, Część 1: Wspólna architektura, 2004.
• [11] C. Riedemann, Naming Topological Operators at GIS User Interfaces, materiały 8th AGILE Conference on Geographic Information Science, 26-28 May 2005, Estoril, Portugal, On-line http://plone.itc.nl/agile_old/Conference/estoril/papers/59_Catherina%20Riedemann.pdf
• [12] C. Riedemann, Towards Usable Topological Operators at GIS User Interfaces, [in:] F. Toppen, P. Prastacos (eds), 7th Conference on Geographic Information Science, Crete, Greece (AGILE ‘04), Crete University Press: 669-674, 2004, dostępne on-line http://plone.itc.nl/agile_old/Conference/greece2004/papers/8-1-3_Riedemann.pdf
• [13] E. Bielecka, Środki dostępu do obiektów prostych wg ISO i OGC, Modelowanie informacji geograficznej, 2, Warszawa, 2007, 7-16.
• [14] E. Bielecka, Relacje przestrzenne - podstawy teoretyczne i implementacja, [w:] Główne problemy współczesnej kartografii, Analizy przestrzenne w kartografii, red. W. Żyszkowska, W. Spallek, Wrocław, 2008, 22-34.
• [15] MySQL, MySQL 5.1 Reference Manual, Chapter 18, Spatial Extensions in MySQL, http://dev.mysql.com/doc/refman/5.1/en/index.html
• [16] Oracle Spatial, Oracle Locator, Extensions for Oracle Database, http://www.oracle.com/technology/products/spatial/
• [17] J. Gramacki, A. Gramacki, Dane przestrzenne w bazach relacyjnych, Wykorzystanie danych przestrzennych, systemy zarządzania danymi przestrzennymi, Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 6, wyd. spec., Zielona Góra, 2006, 88-90.
• [18] J. Gramacki, A. Gramacki, Dane przestrzenne w bazach relacyjnych, Model danych, zapytania przestrzenne, Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 6, wyd. spec., Zielona Góra, 2006, 91-93.
• [19] Oracle Spatial, http://download.oracle.com/docs/cd/B19306_01/appdev.102/b14255/sdo_operat. htm#BGEJHDGD
• [20] SQL Server 2008: Spatial Data, Part 5 (http://jasonfollas.com/blog/archive/2008/04/07/sqlserver-2008-spatial-data-part-5.aspx)
• [21] Open Source GIS, http://www.opensourcegis.org/