Χωρικές βάσεις δεδομένων σε ένα μεγάλο περιβάλλον δεδομένων - Dummies

Οι χωρικές βάσεις δεδομένων μπορούν να αποτελέσουν ένα σημαντικό εργαλείο στο μεγάλο έργο δεδομένων σας. Τα ίδια τα χωρικά δεδομένα τυποποιούνται με τις προσπάθειες της Open Geospatial Consortium (OGC), η οποία καθιερώνει το OpenGIS (Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα) και ορισμένα άλλα πρότυπα για χωρικά δεδομένα.

Είτε το γνωρίζετε είτε όχι, μπορείτε να αλληλεπιδράσετε με χωρικά δεδομένα κάθε μέρα. Εάν χρησιμοποιείτε ένα smartphone ή ένα Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (GPS) για οδηγίες σε ένα συγκεκριμένο σημείο ή αν ζητάτε μια μηχανή αναζήτησης για τοποθεσίες εστιατορίων θαλασσινών κοντά σε μια φυσική διεύθυνση ή ορόσημο, χρησιμοποιείτε εφαρμογές που βασίζονται σε χωρικά δεδομένα.

Αυτό είναι σημαντικό επειδή οι χωρικές βάσεις δεδομένων είναι εφαρμογές των προτύπων OGC και η εταιρεία σας μπορεί να έχει συγκεκριμένες ανάγκες που πληρούν τα πρότυπα. Μια χωρική βάση δεδομένων καθίσταται σημαντική όταν οι οργανισμοί αρχίζουν να αξιοποιούν πολλές διαφορετικές διαστάσεις δεδομένων. Για παράδειγμα, ένας μετεωρολόγος που κάνει έρευνα μπορεί να θέλει να αποθηκεύσει και να αξιολογήσει τα δεδομένα που σχετίζονται με έναν τυφώνα, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, της ταχύτητας του ανέμου και της υγρασίας, και να διαμορφώσει αυτά τα αποτελέσματα σε τρεις διαστάσεις.

Στην απλούστερη μορφή τους, οι χωρικές βάσεις δεδομένων αποθηκεύουν δεδομένα για αντικείμενα 2-διαστάσεων, 2, 5-διαστάσεων και 3-διαστάσεων. Ίσως είστε εξοικειωμένοι με αντικείμενα 2D και 3D. Ένα αντικείμενο 2D έχει μήκος και πλάτος. Ένα 3D αντικείμενο προσθέτει βάθος στο μήκος και το πλάτος. Μια σελίδα από ένα βιβλίο είναι ένα αντικείμενο 2D, ενώ ένα ολόκληρο βιβλίο είναι ένα αντικείμενο 3D.

Τι γίνεται με το 2. 5D; 2. Τα αντικείμενα 5D είναι ένας ειδικός τύπος χωρικών δεδομένων. Πρόκειται για αντικείμενα 2D με ανύψωση ως επιπλέον "μισή" διάσταση. Οι περισσότερες 2. χωρικές βάσεις δεδομένων χωρητικότητας 5D περιέχουν πληροφορίες χαρτογράφησης και συχνά αναφέρονται ως Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (GIS).

Τα ατομικά στοιχεία των χωρικών βάσεων δεδομένων είναι γραμμές, σημεία και πολύγωνα. Μπορούν να συνδυαστούν με οποιονδήποτε τρόπο για να αντιπροσωπεύουν οποιοδήποτε αντικείμενο περιορίζεται από 2, 2,5 ή 3 διαστάσεις. Λόγω της ιδιαιτερότητας των αντικειμένων χωρικών δεδομένων, οι σχεδιαστές δημιούργησαν μηχανισμούς ευρετηρίασης (χωρικούς δείκτες) σχεδιασμένους να υποστηρίζουν επερωτήσεις ad hoc και οπτικές αναπαραστάσεις του περιεχομένου της βάσης δεδομένων.

Για παράδειγμα, ένα χωρικό ευρετήριο θα απαντούσε στο ερώτημα "Ποια είναι η απόσταση μεταξύ ενός σημείου και ενός άλλου σημείου; "Ή" Μήπως μια συγκεκριμένη γραμμή τέμνει με ένα συγκεκριμένο σύνολο πολυγώνων; "Αν αυτό φαίνεται σαν ένα τεράστιο πρόβλημα, αυτό συμβαίνει επειδή είναι. Τα χωρικά δεδομένα μπορεί να αντιπροσωπεύουν τη μεγαλύτερη μεγάλη πρόκληση δεδομένων από όλους.

Το PostGIS είναι ένα έργο ανοικτού πηγαίου κώδικα το οποίο διατηρείται από το Refractions Research και είναι αδειοδοτημένο βάσει της Γενικής Δημόσιας Άδειας GNU (GPL).Το PostGIS παρέχεται επίσης ως μέρος της κοινοτικής έκδοσης του OpenGeo Suite και προσφέρεται και υποστηρίζεται από το OpenGeo υπό επιχειρηματική άδεια.

Το PostGIS είναι μια εξειδικευμένη, πολυεπίπεδη εφαρμογή που τρέχει στο RDBMS PostgreSQL. Αυτή η προσέγγιση προσφέρει το καλύτερο και των δύο κόσμων. Παίρνετε όλα τα πλεονεκτήματα ενός SQL RDBMS (όπως ακεραιότητα συναλλαγών και ACID) και υποστήριξη για τις εξειδικευμένες λειτουργίες που χρειάζονται για χωρικές εφαρμογές (αναπαράσταση, γεωδαιτική υποστήριξη, μετατροπή γεωμετρίας κ.ο.κ.).

Παρόλο που η ίδια η βάση δεδομένων είναι πολύ σημαντική, θα χρειαστείτε επίσης άλλα τεμάχια τεχνολογίας για την αντιμετώπιση των απαιτήσεων χωρικής εφαρμογής. Ευτυχώς, το PostGIS αποτελεί μέρος ενός οικοσυστήματος με στοιχεία σχεδιασμένα να συνεργάζονται για την αντιμετώπιση αυτών των αναγκών. Εκτός από το PostGIS, το OpenGEO Suite αποτελείται από τα ακόλουθα:

• GeoServer: Το GeoServer υλοποιείται σε Java και μπορεί να δημοσιεύει χωρικές πληροφορίες από πολλές από τις σημαντικότερες πηγές χωρικών δεδομένων στον ιστό. Μπορεί να ενσωματωθεί με το Google Earth και διαθέτει επίσης ένα εξαιρετικό web-based διοικητικό front-end.

• OpenLayers: Μια βιβλιοθήκη για JavaScript που είναι χρήσιμη για την προβολή χαρτών και άλλων αναπαραστάσεων χωρικών δεδομένων σε ένα πρόγραμμα περιήγησης ιστού. Μπορεί να χειρίζεται εικόνες από τις περισσότερες πηγές χαρτογράφησης στον ιστό, συμπεριλαμβανομένων των χαρτών Bing, των Χαρτών Google, του Yahoo! Χάρτες, OpenStreetMap και ούτω καθεξής.

• GeoExt: Σχεδιασμένο για να κάνει τις πληροφορίες χάρτη από το OpenLayers άμεσα διαθέσιμες στον προγραμματιστή εφαρμογών ιστού. Τα γραφικά GeoExt μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία επεξεργασίας, προβολής, στυλ και άλλων διαδραστικών εμπειριών ιστού.

• GeowebCache: Αφού έχετε τα δεδομένα σε ένα διακομιστή και μπορείτε να τα εμφανίσετε σε ένα πρόγραμμα περιήγησης, θα πρέπει να βρείτε έναν τρόπο για να το κάνετε γρήγορα. Το GeowebCache είναι ο επιταχυντής. Διαγράφει τα κομμάτια των δεδομένων εικόνας (που ονομάζονται κεραμίδια) και τα καθιστά διαθέσιμα για γρήγορη παράδοση στη συσκευή προβολής.

Ενώ πολλές από τις χρήσεις χωρικών δεδομένων περιλαμβάνουν χάρτες και τοποθεσίες, τα χωρικά δεδομένα έχουν πολλές άλλες σύγχρονες και μελλοντικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των

• Ακριβής 3D μοντελοποίηση του ανθρώπινου σώματος, των κτιρίων, της ατμόσφαιρας και ούτω καθεξής

• Συλλογή και ανάλυση δεδομένων από δίκτυα αισθητήρων

• Ενσωμάτωση με ιστορικά δεδομένα για την εξέταση 3D χώρου / αντικειμένων με την πάροδο του χρόνου