Upload
truongtruc
View
219
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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)
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
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
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)
Analizy 3D
• Planowanie przestrzenne
• Zarządzanie kryzysowe
• Rozprzestrzenianie się hałasu
• Wyszukiwanie obiektów utrudniających przejazd
• Wyliczanie kubatury obiektów
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
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 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
Master-Detail Linking with Map views
• Maps can be
“master”
views
• Maps cannot
receive
events,
therefore
cannot be
“detail”
views.
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
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
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*