Rumsliga databaser i en stor datamiljö - dummies

Spatiala databaser kan vara ett viktigt verktyg i ditt stora dataprojekt. Spatialdata i sig standardiseras genom Open Geospatial Consortium (OGC), som inrättar OpenGIS (Geographic Information System) och ett antal andra standarder för rumslig data.

Om du vet det eller inte, kan du interagera med rumsliga data varje dag. Om du använder en smartphone eller GPS (Global Positioning System) för vägbeskrivning till en viss plats, eller om du frågar en sökmotor för platser av fiskrestauranger nära en fysisk adress eller landmärke, använder du applikationer som bygger på geografiska data.

Detta är viktigt eftersom rumsliga databaser är implementeringar av OGC-standarderna, och ditt företag kan ha specifika behov uppfyllda av standarderna. En rumslig databas blir viktig när organisationer börjar utnyttja flera olika dimensioner av data. Exempelvis kan en meteorolog som gör forskning kanske vill lagra och utvärdera data relaterade till en orkan, inklusive temperatur, vindhastighet och fuktighet och modellera dessa resultat i tre dimensioner.

I sin enklaste form lagrar rumsliga databaser data om 2-dimensionella, 2. 5-dimensionella och 3-dimensionella objekt. Du är förmodligen bekant med 2D och 3D-objekt. Ett 2D-objekt har längd och bredd. Ett 3D-objekt lägger djup i längden och bredden. En sida från en bok är ett 2D-objekt, medan en hel bok är ett 3D-objekt.

Vad sägs om 2. 5D? 2. 5D-objekt är en speciell typ av rumslig data. De är 2D-objekt med höjning som extra "halv" dimension. De flesta 2. 5D-rumsliga databaser innehåller mappningsinformation och kallas ofta Geographic Information Systems (GIS).

De atomära elementen i rumsliga databaser är linjer, punkter och polygoner. De kan kombineras på något sätt för att representera objekt som är begränsade av 2, 2, 5 eller 3 dimensioner. På grund av den speciella beskaffenheten av rumsliga dataobjekt skapade designers indexeringsmekanismer (rumsliga index) utformade för att stödja ad hoc-frågor och visuella representationer av innehållet i databasen.

Till exempel skulle ett geografiskt index svara på frågan "Vad är avståndet mellan en punkt och en annan punkt? "Eller" Korsar en specifik linje med en viss uppsättning polygoner? "Om detta verkar som ett stort problem, är det för att det är. Rumsliga data kan väl representera den största stora datautmaningen för alla.

PostGIS är ett open source-projekt som underhålls av Refractions Research och är licensierat enligt GNU General Public License (GPL).PostGIS levereras också som en del av OpenGeo Suite community edition och erbjuds och stöds av OpenGeo under en företagslicens.

PostGIS är en specialiserad, lagrad implementering som körs på RDBMS PostgreSQL. Detta tillvägagångssätt erbjuder det bästa av båda världarna. Du får alla fördelarna med en SQL RDBMS (som transaktionsintegritet och ACID) och stöd för den specialoperation som behövs för rumsliga applikationer (reprojektion, geodetiskt stöd, geometrisk konvertering osv.).

Även om databasen själv är väldigt viktig, kommer du också att behöva andra delar av tekniken för att hantera rumsliga applikationskrav. Lyckligtvis är PostGIS en del av ett ekosystem av komponenter som är utformade för att arbeta tillsammans för att möta dessa behov. Förutom PostGIS består OpenGEO Suite av följande:

• GeoServer: Genomförs i Java kan GeoServer publicera rumslig information från flera av de viktigaste källorna till rumslig data på webben. Den kan integrera med Google Earth och har också en utmärkt webbaserad administrativ frontend.

• OpenLayers: Ett bibliotek för JavaScript som är användbart för visning av kartor och andra representationer av rumslig data i en webbläsare. Det kan hantera bilder från de flesta kartläggningskällorna på webben, inklusive Bing Maps, Google Maps, Yahoo! Maps, OpenStreetMap och så vidare.

• GeoExt: Utformad för att göra kartinformationen från OpenLayers tillgänglig för webbapplikationsutvecklaren. GeoExt-widgets kan användas för att skapa redigering, visning, styling och andra interaktiva webbupplevelser.

• GeowebCache: När du har data i en server och kan visa den i en webbläsare måste du hitta ett sätt att göra det snabbt. GeowebCache är acceleratorn. Den caches bitar av bilddata (kallas plattor) och gör dem tillgängliga för snabb leverans till displayenheten.

Medan många av användningarna av rumsliga data involverar kartor och platser har rumsliga data många andra samtida och framtida tillämpningar, inklusive

• Exakt 3D modellering av människokroppen, byggnaderna, atmosfären och så vidare.

• Gathering och analys av data från sensornätverk

• Integration med historiska data för att undersöka 3D-rymden / objekt över tiden