69
Warszawa 27.10.2011 Tomasz Murtaś Geo Intelligence - Location, location, location

Geo Intelligence - Location, location, location · Każda baza danych zawiera informacje, które mogą być prezentowane za pomocą technologii przestrzennej . ... •W latach 80

Embed Size (px)

Citation preview

Warszawa 27.10.2011 Tomasz Murtaś

Geo Intelligence - Location, location,

location

GIS

• Systemy GIS – przechowują, analizują,

zarządzają, udostępniają i wizualizują dane,

które posiadają odniesienie przestrzenne.

Co to są dane geometryczne?

• Dane zawierające lub opisujące położenie

– Ulice i adresy(klienci, magazyny, fabryki, punkty

użyteczności publicznej itp.)

– Podział administracyjny(województwa, powiaty, gminy)

– dane geomarketingowe(zasobność populacji, struktura

usług itp.)

– Ewidencja(działki, budynki, wodociągi, inny majątek itp.)

– Dane geograficzne(drogi, rzeki, parki, miejscowości itp.)

Każda baza danych

zawiera informacje, które

mogą być prezentowane

za pomocą technologii

przestrzennej

Użyteczność informacji przestrzennej

• Adresy

Informacja opisowa Informacja wzbogacona

o położenie • Mapy występowania

klientów, dystrybucji usług

• Drogi, infrastruktura sieciowa, itd.

• Dane administracyjne (podział administracyjny, podatki, dane GUS itd.)

• Nasycenie infrastrukturą, planowanie rozwoju sieci, analizy sieciowe.

• Analizy geomarketingowe (potencjał obszaru, typowanie rynków zbytu)

EWOLUCJA

Mapy

papierowe

Mapy cyfrowe

Bazy z opcją przestrzenną

Symulacje czasu

rzeczywistego

Rozwój GIS

• Nierozerwalnie związany z rozwojem techniki

komputerowej.

• Początki sięgają lat 60, początkowo tylko rastry

• W latach 70 położono nacisk na polepszenie

warstwy prezentacyjnej, wydruki map.

• W końcu lat 70 pojawiają się elementy zapytań

przestrzennych i systematyzacja danych

wektorowych(punkt, linia, poligon)

• W latach 80 następuje integracja geometrii z

bazami opisowymi.

• Pojawia się pojęcie Geographic Information

Science– jako dziedzina nauki.

Wczoraj Dziś

Application

Monolithic

GIS

Proprietary

or Generic

DBMS

Connection

Application

Spatial DB

Middleware

Traditional

DBMS

Open

APIs

Proprietary

APIs

Spatially-Aware

Database

Application

Mapping Server

EWOLUCJA c.d.

GML

SQL

WMS

WFS

Utrudnienia w dostępie do danych

geometrycznych

• Niewielki lub całkowity brak dzielenia

się informacją

– Wewnątrz organizacji

– Pomiędzy organizacjami

• Wiele formatów danych i wysokie

koszty zarządzania

• Hermetyzacja danych

• Zamknięte systemy dedykowane pod

obsługę specyficznych aplikacji

• Wysokie koszty

Functional Data

Spatial Data

GIS Applications

Enterprise Data

RDBMS

Database Applications

Wcześniejsze systemy do obsługi

geometrii były HYBRYDAMI

GIS

Atrybuty Geometria Geometria

Geometria

IT

SQL

blobs

• Atrybuty w bazie danych

• Geometria w bazie danych - ale w specyficznym formacie binarnym

• IT miało dostęp do geometrii tylko przez specyficzny interfejs

• Niewielka integracja

Obecnie: Otwarte bazy geoprzestrzenne

• Geometria jest natywnym typem danych

• Atrybuty i geometria są zintegrowane w bazie danych

• Otwarty format zrozumiały dla wszystkich systemów GIS

• Dane geometryczne dostępne z poziomu SQL

GIS

Użytkownicy

Geometria Atrybuty

SQL

SQL

GIS GIS

Użytkownicy Użytkownicy

Rynek GIS

• odbiorcy GIS – Administracja – 70%

– Sieci – 20%

(energetyka, gazownictwo, telekomy, wodociągi, etc.)

– inne – 10%

(zdrowie, marketing, etc.)

Odbiorcy

• Sektor publiczny – Systemy ewidencji gruntów i budynków

– Infrastruktura: drogi, rzeki, mapa zasadnicza

– Serwisy publiczne

– Bezpieczeństwo publiczne/Ratownictwo

– Statystyka

• Przedsiębiorstwa sieciowe – Planowanie sieci i użytkowanie

– Logistyka

– Zarzadzanie majątkiem i połaczenie z ERP

Odbiorcy cd.

• Komercyjne – Marketing: zachowania klienta("geo-marketing")

– Zarządzanie przeciwpowodziowe

– Nieruchomości

– Zdrowie

– Ubezpieczenia

• Społeczeństwo – Serwisy geolokalizacyne

– Serwisy społecznościowe

– Nawigacja

Rynek GIS

• Istnieją dyrektywy unijne w zakresie Informacji

Przestrzennej (np: INSPIRE), które wymuszą

budowę Infrastruktury Informacji Przestrzennej

służacej udostępnianiu przez instytucje

publiczne danych przestrzennych poprzez

wystandaryzowane interfejsy

• Polska - analiza kosztów projektu GIS

Szacuje się, że do70% kosztów projektu

pochłania pozyskanie danych.

Korzyści

budowa IIP, udoskonali działanie Państwa poprzez:

• ułatwienie dostępu do aktualnych danych przestrzennych dla jednostek Administracji Państwowej, oraz (w ograniczonym zakresie) również dla innych podmiotów oraz społeczeństwa

• poprawa jakości danych, dzięki wykorzystaniu tych samych danych referencyjnych,

• sukcesywne zmniejszanie nakładów na pozyskiwanie i utrzymywanie danych, między innymi poprzez digitalizację danych oraz eliminację wielokrotnego utrzymywania tych samych danych przestrzennych w różnych systemach informatycznych,

• stworzenie możliwości zarządzania informacją przestrzenną pozyskiwaną, wytwarzaną i wykorzystywaną przez jednostki Administracji Państwoej

ORACLE

Stos technologiczy

– MapViewer: aplikacja do wizualizacji

– składnik Serwera Aplikacyjnego

– Oracle Locator: wbudowana

funkcjonalność Oracle Database XE,

SE, EE

– Oracle Spatial: Opcja do bazy

Oracle Database EE

– GeoDane: dane

administracyjne(podział

administracyjny, adresy),

biznesowe(rejony występowania

zjawiska), zobrazowania,

geograficzne (infrastruktura, rzeki),

przyrodnicze(obszary chronione) -

posiadające lokalizację przestrzenną.

JDBC

Fusion Middleware

HTTP

MapViewer

Mapy

Oracle Locator

Oracle Spatial

Oracle Database

Business

Intelligence

OPCJA PRZESTRZENNA

Raster

Topology

Network

modelling

Spatial Mining

MapViewer

Oracle 7.3.3 Spatial Data

Option

Points, Lines, Polygons

Spatial Operators

Oracle 8.0.4 Spatial

Cartridge

Points, Lines, Polygons

Spatial Operators

40% Faster Performance

Oracle 8i

Spatial Data Type

Spatial Operators

Linear Referencing

Coordinate

Transformation

Long transactions ...

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2003 2004 2005 2007

Replication, partitioning

Spatial aggregation

Geodetic coordinates …

Oracle 9i

Oracle 10g

Oracle

7.1.6 Multi

Dimension Points Only

Oracle 11g 3D support

Solid

modelling

Web services

Długa historia

Data

“Points”

“Lines” “Polygons”

Rasters

Topologies

3D f1

f2 n1

n2

e1

e2 e3

e4

Networks

Wiele rodzajów danych w jednym miejscu

Web Services

(OGC) Geocoding

Routing

Rodzaje danych 3D i 2.5D

bryła pojedyncza

bryła złożona

model powierzchni (TIN)

model powierzchni – dane LIDAR (skaning laserowy)

Dane 3D (texturowanie + Level Of Deatils)

Przechowywana jest referencja do zasięgu textury !!!

3D kataster • Rozróżnianie własności dla infrastruktury nadziemnej,

naziemnej i podziemnej

Analizy 3D

• Planowanie przestrzenne

• Zarządzanie kryzysowe

• Rozprzestrzenianie się hałasu

• Wyszukiwanie obiektów utrudniających przejazd

• Wyliczanie kubatury obiektów

Wizualizacja 3D (http://www.abacogroup.com)

OGC

WMS, WFS, GML, WFS-T, CS-W, KML, CityGML

geometry

topology

networks

georaster

3D models

MapInfo

Intergraph

MapViewer

ESRI

Bentley

Autodesk

ORACLE Spatial - platforma geointegracyjna

„CISS TDI‟ Oracle + MapInfo

„CISS TDI‟ Oracle + GeoMedia

„CISS TDI‟ Oracle + Smallworld

„CISS TDI‟ Oracle + MapViewer/Builder

PRZETWARZANIE DANYCH PRZESTRZENNYCH

Disjoint

Touch

Touch

Overla

p

B contains A

A contains B

Union Intersectio

n

Analizy przestrzenne

OPCJA SDO - wzbogaca SQL o

funkcjonalność przestrzenną -- wyszukanie przedszkoli znajdujących się w oddaleniu powyżej

1km od przystanków komunikacji miejskiej

SELECT o.nazwa

FROM komunikacja k, obiekty o

WHERE

SDO_ANYINTERACT

(

o.location,

SDO_GEOM.SDO_BUFFER(k.geom, 1, 'UNIT=KM')

) =„FALSE'

AND o.typ=„przedszkole'

AND k.typ=„przystanek komunikacji miejskiej' ;

Oracle dla GIS

Storage

Capture

Rendering

Processing

Data

Oracle Transportation Management

Phase Forward

Primavera P6 Project Management

Oracle BI EE

Mobile CRM

Aplikacje GIS

Oracle Communications UIM

Oracle Universal Content Management

Geo Map

Data driven BI themes

overlain on map

Interactive Map controls

Interactive BI controls for

map

Map View Formats

• Color Fill (choropleth)

– Percentile, Value,

Continuous binning

– Dashboard user run-time

slider

• Graphs – Bar, Pie

– Adjustable graph size

– Series by second dimension

• Bubble (variable sized)

– Min-Max size specification

– Color specification

• Variable Shape

– Circle, Triangle, Diamond

– Customizable

• Image

– Imported via MapViewer

– More can be added from

MapBuilder

• Custom Point Layer

– Uses Lat / Long

– Does not require a Layer

Def

Map Formats Color

Map Formats Variable Shape (Bubble)

Map Formats Custom

Map Formats Image

Map Formats Bar Graph

Map Formats Pie Graph

Map Interactions Drilling

Master-Detail Linking with Map views

• Maps can be

“master”

views

• Maps cannot

receive

events,

therefore

cannot be

“detail”

views.

MapViewer

MapViewer – klient WEB

• Zródła danych

– Oracle

– ESRI Shapefile

– WMS

– WFS

– GoogleMaps, Yahoo, Microsoft Bing...

– Własne źródło danych

• Formaty wynikowe

– PNG, JPEG, GIF, TIFF

– WMS

– PDF, SVG

MapViewer – możliwości edycyjne(WWW)

• Kreślenie punktu, linii, poligonu w zadeklarowanym

układzie współrzędnych

• Edycja punktu, lini, poligonu

- dodawanie narożników

- usuwanie narożników

- przesuwanie narożników

- usuwanie krawędzi

Wprowadzanie geometrii

Tworzenie poligonu

auto close – po kliknięciu na pierwszy punkt, następuje zamknięcie

przycisk zakończ

Usuwanie elementów

Przesuwanie elementu

Przesuniecie

Wskazujemy punkt załamania i przenosimy go w nowe miejsce

Dane przestrzenne

GEOPORTAL

Jako podstawowe założenie przyjęto zasadę

udostępniania przez GEOPORTAL wszystkich

tych danych z Państwowego Zasobu

Geodezyjnego i Kartograficznego, które mają już

swoją postać lub reprezentację cyfrową i nadają

się do udostępniania On-Line przez Internet.

Należy więc przyjąć, że GEPORTAL stanie się

swoistym elektronicznym wirtualnym

państwowym zasobem geodezyjnym i

kartograficznym.

GEOPORTAL

• dane katastralne pozyskane z IPE,

• cyfrowe modele terenu - poziomu 1 i 2 NMT

• mapy tematyczne: hydrograficzne, sozologiczne,

• topograficzne mapy rastrowe,

• mapa wektorowa w skali 1 : 25 000,

• dane o przebiegu granic i powierzchni jednostek

podziału terytorialnego państwa,

• topograficzna Baza Danych (TBD),

• baza Danych Ogólnogeograficznych,

• VML2, zdjęcia lotnicze oraz wysokorozdzielcze

zobrazowania satelitarne, ortofotomapy.

59

DYREKTYWA INSPIRE – TEMATY DANYCH PRZESTRZENNYCH

1. Systemy odniesienia za pomocą współrzędnych

2.Systemy siatek geograficznych

3. Nazwy geograficzne

4. Jednostki administracyjne

5. Adresy

6. Działki katastralne

7. Sieci transportowe

8. Hydrografia

SKJZ - odcinki jezdni

SKKL - tory lub zespoły torów

OIKM - obiekty związane z komunikacją

BBMO - budowle mostowe

BBUD - umocnienia drogowe lub kolejowe

BBTS - urządzenia transportowe

SWRK - odcinki rzek i kanałów

SWML - odcinki rowów melioracyjnych

PKWO - obszary wód

BBHY - budowle hydrotechniczne

BBUW - umocnienia wodne

Budynki i adresy

powiaty w trakcie realizacji

powiaty planowane

Legenda

granice województw

WOJ. MAZOWIECKIE

WOJ. LUBELSKIE

WOJ. WIELKOPOLSKIE

WOJ. ŁÓDZKIE

WOJ. PODLASKIE

WOJ. POMORSKIE

WOJ. DOLNOŚLĄSKIE

WOJ. LUBUSKIE

WOJ. ŚLĄSKIE

WOJ. PODKARPACKIE

WOJ. WARMIŃSKO-MAZURSKIE

WOJ. ZACHODNIOPOMORSKIE

WOJ. MAŁOPOLSKIE

WOJ. KUJAWSKO-POMORSKIE

WOJ. OPOLSKIE

WOJ. ŚWIĘTOKRZYSKIE

NAVTEQ

• dostarcza dane w formie gotowej do użycia !!!

ODF (transportable tablespace).

Korzyści

• brak importu danych, dane natychmiast gotowe

do użycia

• gotowa symbolika, mapy, cache – nie musimy

przygotowywac kompozycji

Podsumowanie

Dlaczego technologia ORACLE?

Oferujemy możliwość przebudowy infrastruktury z wielu

niekompatybilnych, drogich w utrzymaniu i trudnych w

integracji systemów i baz danych; w spójne wysoko

dostępne i zunifikowane w zarządzaniu środowisko, będące

aktualnym i wiarygodnym źródłem informacji dla

przedsiębiorstwa.

• Database Grid – Intel-based database servers

– Oracle Linux or Solaris 11

– Oracle Database 11g R2

– 10 Gig Ethernet (to data center)

• Storage Grid – Intel-based storage servers

– Up to 336 terabytes raw disk

– 5.3 terabytes Flash storage

– Exadata Storage Server Software

• InfiniBand Network – Internal connectivity (40 Gb/sec)

Exadata Architecture A complete system - compute, storage, networking

Dlaczego geometria w bazie danych

ORACLE • System silnie zintegrowany

– Rastry, geometria, TIN, LIDAR, graf sieci, LRS, topologia, XML i inne

typy danych przechowywane w jednej bazie.

• Otwartość

– Jawny format danych

– Analizy i funkcje przestrzenne dostępne za pomocą języka SQL

• Jeden zbiór danych dla wielu odbiorców !!!

• Praca grupowa – Workspace Manager

– Obsługa długich transakcji

– Blokowanie danych do edycji(inni użytkownicy widzą stan na moment

zablokowania)

– Możliwość przechowywania kilku wersji danych(obsługa danych

historycznych)

– Uprawnienia „obszarowe”

Dlaczego geometria w bazie danych

ORACLE c.d. • Skalowalność

• Wieloplatformowość

• Obsługa ogromnych wolumenów danych – Terbajty danych podlegają indeksowaniu

• Integralność z innymi opcjami – Partitioning

– Advanced Compression

– Advanced Security

– ...

• Jednolite zarządzanie bazą, administracja i bezpieczeństwo

ORACLE Spatial Database Option (SDO)

GIS data types

GIS vendors

geometry

topology

networks

georaster

3D models

MapInfo

ESRI

Autodesk

Bentley

Intergraph

MapViewer

Duże wdrożenia SPATIAL na świecie • Transportation Management

– German Rail, Austrian Rail, Italian Rail, SX, Norfolk&Southern, London Rail, Netherlands Transport,Rome, Australia, Alberta, 35 of 50 USA State DOTs (California, Iowa, Florida, Maine, Maryland, Minnesota, New York, Oklahoma, Pennsylvania, Alabama,)

• Utilities – GE Energy, Pacific Gas & Electric Company ,Severn Trent, Bejing Power, Georgia

Power, Czech Telem, Copenhagen Energy, Electrable, Gaz de France, Hydro-Quebec, Equitable Resources, Nova Naturgas, Sao Paulo Electric, Omaha Public Power, Reliant, Southern, US DoE, Western Power Corp,

• Telco & Wireless LBS – AT&T, Bell South, Cingular, DoCoMo, KDDI, Intrado, JPhone, Nextel, Sprint, T-

Mobile, Telkom, Telenor, Telstra, Telus, Telia, Cellcom, Verizon, VIAG, Vodaphone, Wind

• Local Authorities – Berlin, Dutch Police, New York City, Chicago, Los Angeles, San Jose, San Mateo,

Washington DC, Cleveland, Detroit, Phoenix, Winnipeg, Vancouver, Edmonton, Stockholm…

• National Mapping, Cadasters & Hydrographic Agencies – Ordnance Survey (UK, IR, NI), US Census, NIMA, USGS, US Army, Denmark,

Sweden, The Netherlands, Poland, Australia, Russia

Wdrożenia w POLSCE

• ARiMR baza ZSZIK (IACS) – ok 90 mln działek ewidencyjnych(~70% powierzchni kraju)

• GUGiK

• PKP PLK

• Kompania Węglowa

• Linia Hutnicza Szerokotorowa

• Urząd Marszałkowski Województwa Dolnośląskiego

• Urząd Miasta Stołecznego Warszawy

• ...

Licencjonowanie

Locator – bundled in Express,

Standard, Standard One,

Enterprise Editions

• Support for all geometry types

• 2D, 3D, 4D data

• All Spatial Operators

• Distance and validation functions

• Coordinate Systems support (incl.

explicit transformations†)

• Utility & tuning packages†

• Long Transactions

Spatial – priced option of Enterprise Edition

All Locator features

Spatial Functions – area/length calculation

– buffer, centroid, union, etc

Linear Referencing System

Spatial Aggregates

GeoRaster Support

Topology Data Model

Network Data Model

Geocoder

Spatial Analytical Functions

OGC (WFS, WCS, Open LS)

• Parallel spatial query and index builds*

• Table Partitioning*

• Object Replication*