oracle spatial gis-soa-sp_g_best_23nov2010

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•Consolidate. Compress. Control.•Consolidate. Compress. Control.

Oracle Spatial 11gR2El motor de la información Geoespacial orientado a s ervicios más interoperable

Guillermo BestPrincipal Sales ConsultantOracle Certified Solution Architect

Agenda

Datos Espaciales: Formatos e Indices

Base de Datos: Locator y Spatial

Arquitectura GIS-SOA SpatialArquitectura GIS-SOA Spatial

Grid Computing: Escalabilidad y Disponibilidad

Demostración

Datos Geoespaciales

• Mapas territoriales• Límites administrativos,

accidentes geográficos, carreteras, puntos de interés

• Nombres de ciudades, códigos postales, calles

• Datos del negocio• Clientes, proveedores,

tiendas, almacenes, oficinas, …

• Infraestructura• Tuberías, cables, carreteras,

Datos PropiosDatos Básicos y Referencias

postales, calles• Para geo-codificación

• Red de carreteras• Para creación y análisis de

rutas entre localizaciones

• Tuberías, cables, carreteras, dispositivos, …

• Organización comercial• Territorios de ventas,

vendedores, técnicos, …

Capturados de sistemas existentes (CAD, Terminales Móviles, etc.), Producidos por Geocoding, etc.

Datos suministrados por proveedores externos (NAVTEQ u organismos bajo la normativa INSPIRE)

Formatos

Geocódigo

Gestión datos tradicionales y geoespaciales

Conversión direcciones en coordenadas y viceversa

Tecnologías Clave

Análisis

VisualizaciónMapas y Reportes añadidos

a la Aplicación

Búsquedas por Proximidad, Localización o Contenido

Tipos de Datos Geoespaciales

Localizaciones(puntos interés)

Redes(carreteras, utilidades)

Polígonos(zonas administrativas,

ventas, riesgos, etc.)

Data

Imágenes(Raster, Satélite)

Topologías(datos de detalle)

3D(modelado ciudades)

LIDAR Data TypeTIN Data Type

f1

f2n1

n2

e1

e2e3

e4

Estructuras de Datos Geoespaciales

• Esquema MDSYS• Tipos de Datos

• Objetos SDO_GEOMETRY• Objetos SDO_TIN• Objetos SDO_POINT_CLOUD• Objetos SDO_RASTER

• Codificado de Primitivas Geométricas• Métodos y constructores OGC• Metadatos Espaciales• Múltiples Sistemas de Coordenadas• Soporte a Unidades de Medida• Operadores y Funciones Espaciales

Tipos de datos SDO_GEOMETRY

• Puntos• Líneas• Polígonos• Polígonos con agujeros• Círculos• Círculos• Arcos, líneas arqueadas• Rectángulos• Multi-formas compuestas

Datos geoespaciales SDO_GEOMETRY

Element 0

Element 1 (Hole)P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

H2

H3

H4

H1

Tipo de Dato Geométrico

ROADS

RNAME ID TYPE LANES GEOMETRY

M40

M25

140

141

HWY

HWY

6

4

Abstract Data Type

IndexadoQuadtree, Rtree

Consultas/AnálisisSelect, join, buffer, within distance,nearest neighbor, intersection, union, convex hull, centroid, ...

X Y

x1 y1

x2 y2

x3 y3

x4 y4

x5 y5

Tablas Geoespaciales

• Tal cual como las tablas relacionales• Contienen columnas del tipo SDO_GEOMETRY para

almacenar la forma de los objetos

CREATE TABLE mapa_paises (codigo NUMBER PRIMARY KEY,codigo NUMBER PRIMARY KEY,nombre VARCHAR2(30),forma SDO_GEOMETRY );

Agregar una columna SDO_Geometry

• Se agrega mediante el uso de una instrucción estándar DDL

ALTER TABLE clientesADD (localizacion SDO_GEOMETRY);

• Agrega una columna llamada LOCALIZACION a la tabla de CLIENTES• El tipo de datos es SDO_GEOMETRY

• Sigue las reglas de la creación de datos de Oracle

Insertar datos en tipos SDO_Geometry

• Se insertan mediante el uso de una instrucción estandardDMLSQL> INSERT INTO clientes (cif, nombre, …, localizacion)

2> VALUES (A12345678,‘Mi nuevo cliente’, … ,

3> SDO_GEOMETRY (

• El tipo de datos es SDO_GEOMETRY

3> SDO_GEOMETRY (

4> 2001, 8307,

5> SDO_POINT_TYPE (-75.2, 43.7, null),

6> null, null)

7> );

Operadores Geoespaciales

• Un amplio rango de operadoresImplementados como extensiones SQL

• Operadores Topológicos• Inside• Contains• Touch• Disjoint

Inside

• Disjoint• Covers• Covered By• Equal• Overlap• Boundary

• Operadores de Distancias• Within Distance• Nearest Neighbor (NN) Within Distance

Funciones Geoespaciales

• Los que retornan una geometría• Union• Difference• Intersect• XOR• Buffer• Centertroid• ConvexHull

Union

Intersect

Original

Difference• ConvexHull

• Los que retornan un valor• Length• Area• Distance

XOR

Operadores y Funciones

• Operadores Espaciales:• Utilizan índices espaciales• La primer geometría indicada en el operador debe estar

indexada• Aparecen sólo en la cláusula WHERE• Transforman el sistema de coordenadas implícitamente, si

fuera necesariofuera necesario

• Funciones Espaciales:• No se benefician de los índices que pudiera haber• Pueden utilizarse en tablas de reducido tamaño• Pueden utilizarse en la lista de una SELECT y también en la

cláusula WHERE• Si se refieren a más de una geometría, todas deben estar en

el mismo sistema de coordenadas

Consultar datos en tipos SDO_Geometry

• Se ejecutan mediante el uso de una instrucción estandard SQL

SELECT c.denominacion, c.localizacion,FROM competidores c,

bancos bWHERE b.id_banco = 1604

• Los tipos de datos son SDO_GEOMETRY

• Utiliza el operador SDO_WITHIN_DISTANCE

WHERE b.id_banco = 1604AND SDO_WITHIN_DISTANCE(c.localizacion,

b.localizacion,'distance=500 unit=metros') = 'TRUE‘

Consultas Analíticas

SELECT c.holding_company, c.locationFROM competitor c,

Encontrar todos los competidores en un radio de 2 k ilómetros de otra localización

Map data © NAVTEQ

FROM competitor c,bank b

WHERE b.site_id = 1604AND SDO_WITHIN_DISTANCE(c.location,

b.location,'distance=2 unit=km') = 'TRUE'

Integración entre las Aplicaciones

Indices espaciales R-tree

• Los índices R-tree se utilizan para indexar datos espaciales• Casi no requieren tuning• Soportados hasta 4 dimensiones

• Como filtros primarios pueden operar sobre 4D• Como filtros secundarios son siempre de 2D• Como filtros secundarios son siempre de 2D

• Son desabilitados automáticamente

• Cada entrada en un índice aproxima las geometrías usando MBR para 2D y MBV para 3D

• Los objetos MBRs y MBVs son indexados internamente utilizando una estructura de árbol

Concepto de índice R-tree

IndiceR-tree

Geometría

MBR Los nodos contienen una

<MBR, geometry pointer>

MBR=minumum-bounding-rectangle

Generación de los MBRs

A

BR

Building the R-Tree

R S

R-tree

root

C

D A B C D

Punteros MBRs a geometrías

• Fan-out es el número de ramas que salen de cada nodo• Oracle Spatial R-tree tiene el mismo Fan-out para todos los

nodos

S

root

Indices espaciales R-Tree

• Actúan como filtros primarios de los datos• Proveen acceso extremadamente rápido

Spatial

Layer

Primary

Filter

R-Tree

SpatialIndex

Reduced

Data Set

Secondary

Filter

Spatial

Operators

Result

Set

Creando un índice R-tree

CREATE INDEX clientes_sidx

ON clientes (localizacion)

INDEXTYPE IS mdsys.spatial_index;

Soporte de Datos 3D

Solidos Simples

Solidos Compuestos

Solidos

Triangulated Irregular Networks (TIN)

LIDAR & Laser Solidos Simples-

Compuestos

• Enterprise integration: Integración 3D con otros tipos de información de negocio• Updates Transactionales: Facilidad para añadir, borrar y modificar objetos 3D• Análisis Espaciales: Queries geospaciales sobre escenas 3D• Soporte integrado para Servicios Web

• Open: Soporte para herramientas de visualización 3D y de análisis de terceros

LIDAR & Laser Scanning

Funcionalidad 3D en Spatial 11gR2

• SDO_GEOMETRY (3D)

• SDO_TIN

Tipos de Datos

Edificios, ciudades, etc.

Superficies

Eficientes

Optimizados

• SDO_TIN

• SDO_POINT_CLOUD

Sistemas de Coordenadas 3D

Objetos, escenas, etc.

Accesibles

Analíticos

Building Information Modeling (BIM):Del diseño a la operación

Planeamiento Urbano y Seguridad Pública

Modelado Ambiental y Geológico

Análisis de Inundación Exploración Petrolera

Georaster

• Arreglo de 2 dimensiones con elementos de espacios regulares (celdas o píxeles)

• Ortofotos• Sensores remotos• Datos en grilla (raster GIS)

• Las Imágenes se capturan con diferentes tecnologías• Sensores en Satélites• Fotogratías aéreas• Sonares

• Las imágenes digitales pueden estar compuestas de una o más bandas

• Las bandas suelen representar espectros electromagnéticos• Las bandas se pueden grabar en paralelo

• Consumen mucho más espacio que los datos vectoriales

Diferencias entre Raster y Vectores

Las bandas pueden acentuar

Imágenes Multi Banda

acentuar diferentes funciones

Funciones GeoRaster

• Oracle incluye soporte para importar y exportar datos en formatos:• TIFF con World File• GeoTIFF• JPEG• GIF• GIF• BMP• PNG

• Otros formatos se importan con herramientas de terceras partes

• MapViewer soporta datos Georaster

Agenda





Demostración

Capacidades de Oracle Spatial

• Oracle Locator : Funcionalidad de Oracle Database XE, SE, SE1 y EE

• Oracle Spatial : Opción con coste en Oracle Database EE

• MapViewer* : Aplicación Java para despliegue de mapas disponible con Oracle Application Server

OracleApplication Server

HTTP

MapViewer

• Workspace Manager : Facilidad para la ejecución de transacciones largas y actualización de datos incluída con Oracle Database SE, EE

• Bundled Map Content : Principales carreteras y límites (ciudad, municipio, comunidad, país) –cobertura global provista por Navteq

JDBC

BundledMap Content

Oracle LocatorOracle Spatial

Oracle Database

JDBC

Oracle Locator Oracle SpatialIncluído en Todas las ediciones• Soporta geometrías 2D y 3D

• Puntos, lineas, polígonos

• Todos los operadores de Spatial• Funciones distancia & validación• Soporte completo para sistemas

coordenadas • Incluye paquetes Utilidades &

Opción de pago para Database EE• Añade más facilidades que las

proporcionadas por Locator :• Cálculos área y longitud,buffer,

centroid, union, etc• Referencias longitudinales• Agregaciones espaciales• Almacenamiento, indexado, y

gestión imágenes en formato GeoRaster• Incluye paquetes Utilidades &

Tuning• Soporte para:

• Queries paralelos• Construcción Indices• Particionamiento Tablas y

Replicacion Objetos(Según sea SE o EE)

gestión imágenes en formato GeoRaster

• Redes y Topologías • Geocodificación automática de

datos de negocio• Motor de ruteo multi-idioma• Funciones analíticas y de

modelado de datos tipo red• Mapas 3D• OGC Web Services

Web Services OGC

• OpenLS (Mapping, Geocoding, Routing)• Catalogue Service (Registry)

Soporte para Web Services basado en standards -Open Geospatial Consortium (OGC)

SQL3/MM Spatial

• Web Feature Service – Transactional (WFS-T )• Interfaces SOAP y XML para todos los Servicios Web• Simple Features for SQL• Geography Markup Language (GML)

GeocodingConversión a coordenadas y viceversa

• Obtención latitud/longitud partiendo de la dirección o a la inversa

• Estandarización internacional direcciones

• Soporte para direcciones formateadas o nativas

José Echegaray 6, Las Rozas, Madrid

formateadas o nativas• Soporte para coincidencia

difusa en peticiones• 100% Java, abierto y escalable• Totalmente compatible con

datos y mapas proporcionados por terceros

Funciones de Geocoding

SDO_GEO_ADDR = SDO_GCDR.GEOCODE(

<USER_NAME>, <ADDRESS_LINES>,

<COUNTRY>, <MATCH_MODE>)

SDO_GEO_ADDR_ARRAY = SDO_GCDR.GEOCODE_ALL(


GEOM = SDO_GCDR.GEOCODE_AS_GEOMETRY(


<COUNTRY>)


<COUNTRY>, <MATCH_MODE>)

Función de Reverse Geocoding

• <USER_NAME> • El esquema que contiene las tablas de geocoding

SDO_GEO_ADDR = SDO_GCDR.REVERSE_GEOCODE(

<USER_NAME>, <LOCATION>, <COUNTRY>)

• El esquema que contiene las tablas de geocoding

• <LOCATION> • La localización de origen (SDO_GEOMETRY)

• <COUNTRY> • El código de país, ej. 'US‘, ‘FR, ‘DE’

RouteServer Web Service

Cartografías disponibles

• Oracle Spatial incluye mapas de NAVTEQ para más de 60 países• Datos disponibles en formato ODF (Oracle Deliverable Format)

son Tablespaces transportables:

• Mapas base

• Geocoding (nuevo Point Address en 11gR2)• Geocoding (nuevo Point Address en 11gR2)

• Routing (nuevo Transport Routing en 11gR2)

• También disponibles desde otros proveedores como: DigitalGlobe, Primus, ADCi, TeleAtlas, etc.

• Requieren procesamiento adicional

Cartografía Básica Incluida

• Datos globales de ejemplo• Límites de paises y regiones• Carreteras principales• Ciudades principales

• Mapas provistos por Navteq• Disponibles para Oracle 10g y 11g

Albania Gibraltar Portugal

Andorra Great Britain Puerto Rico

Australia Greece Romania

Austria Hungary Russia

Belgium Ireland San Marino

Bosnia and Herzegovina

Italy Serbia and Montenegro

Bulgaria Latvia Slovak Republic

• Descargables desde OTN• Fichero comprimido de 380 MB y

1,3 GB en Base de Datos luego de la importación con “impdp”

• Propiedad reservada y sin coste• Suficiente para representar

análisis de datos básicos sobre mapas

Canada Liechtenstein Slovenia

Croatia Lithuania Spain

Czech Republic Luxemburg Sweden

Denmark Macedonia Switzerland

Estonia Moldova Ukraine

Finland Monaco United States

France Netherlands Vatican City

Germany Norway

Poland

Agenda



Arquitectura GIS -SOA SpatialArquitectura GIS -SOA Spatial


Demostración

Service-Oriented Spatial Architecture

Service Service ConsumersConsumers

ServicesServices

Aplicaciones Compuestas, Clientes e Intermediarios

Innovación, Despliegue rápido de Aplicaciones Geoespaciales

Capa de Aislamiento, estandarización, y reutilización de

Geocoding

Create Feature Spatial Query

Routing Network

Tracing

Catalog Services

Map

RenderingServicesServices

SystemsSystems

Legacy

Aplicaciones y Bases de Datos

Middleware

reutilización de Servicios Geoespaciales

El valor de los mapas, funcionalidades y locación de activosPackaged Databases

Create Feature Spatial QueryCatalog Services

Packaged

Spatial sirve a todas las líneas de negocios y no sólo al GIS tradicional

Arquitectura GIS-SOA Spatial

Aplicaciones de terceros Compatibles OGC

Aplicaciones Corporativas

AplicacionesWeb

Aplicaciones Partners

OpenGIS & ISO/TC 211

http://www.oracle.com/technology/products/spatial/htdocs/spatial_stds_support.html

http://www.oracle.com/technology/products/spatial/spatial_partners_isv.htm

Open Geospatial Consortium (OGC)

WMS WFS

Open Location Services (OpenLS)

RouteGeocoderDirectorySearch

MAP

ORACLE Propietary

RoutingWebService

GeocodingWebService

MapViewerService CSW

GeocoderRoutingEngine

MDSYSSpatial

MapBuilder

+400 Spatial Functions

LinearReferencingSystem

GeoRasterNetworkDataModel

TopologyDataModel

Spatial Agregates Spatial Analytic Functions 3D Data TypeWhole EarthGeom Model

Agenda





Demostración

Desafíos en la gestión de la información

• Escalabilidad – grandes volúmenes de datos• Disponibilidad – decenas de miles de usuarios• Seguridad – protege datos sensibles de localización• Rendimiento – excelentes tiempos de respuesta• Rendimiento – excelentes tiempos de respuesta• Accesibilidad – para todas las aplicaciones• Manejabilidad – gestión simplificada de los recursos

= Fortalezas de Oracle Database 11gR2

Infraestructura Grid ComputingVolumen bajo de transacciones

. . . . . . . . . . . . .

Standalone VMHA & Scale Upcan be provided by OVM

GIS-SOA Application Grid

GRID CONTROL

•VM•VM

Spatial Database Grid

Low Cost x86-64Blade Servers

1 Virtual Nodes with 2 cores HardPartitioning minimal

Pay as you GrowScale UpVirtual

1 Physical Server Minimal(2 servers is better for HA)

•VM

•VM

. . . . . . . . . . . . .

Standalone VMHA & Scale Upcan be provided by OVM

•VM

Infraestructura Grid ComputingVolumen medio de transacciones

. . . . . . . . . . . . . . . . .

Active-PasiveHigh Availability& Scale Up with Clusterware


GRID CONTROL

. . . . . . . . . . . . . . . . .

Active-PasiveHigh Availability& Scale Up with Clusterware



2 Nodes MinimalOracle Clusterware 11g

Pay as you GrowScale Up Physical

Infraestructura Grid ComputingVolumen alto de transacciones

. . . . . . . . . . . .

Active-ActiveHigh Availability& Scale Outwith Grid Computing


GRID CONTROL

. . . . . . . . . . . .

Active-ActiveHigh Availability& Scale Outwith Grid Computing



2 Nodes Minimal Pay as you Grow

WAN

Abierto, Completo, Integrado Maximum Availability Architecture

Real Application Clusters

ASM

Active Data Guard

Secure

• Protection de

• Fallos de Servidores

• Fallos de Storage

• Fallos de Red

• Fallos del Site

• Standby remoto abierto para queries Real-Time

• Corrección de errores Humanos, a nivel de:

• Base de Datos, Tabla, Fila, Transacción

• Online indexing and table redefinition

• Online patching and upgrades

Fast Recovery Area

Secure Backup

Agenda





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