DB2 Universal Database - Systemverwaltung


Daten zur Darstellung geografischer Merkmale

Dieser Abschnitt enthält eine Übersicht über die Daten, die zur Gewinnung räumlicher Informationen generiert, gespeichert und verarbeitet werden können. Folgende Themen werden behandelt:

Wie Daten geografische Merkmale darstellen

In Spatial Extender kann ein geografisches Merkmal durch eine Zeile in einer Tabelle oder Sicht bzw. durch einen Teil einer solchen Zeile dargestellt werden. Betrachten Sie zum Beispiel die beiden folgenden geografischen Merkmale: Bürogebäude und Wohnungen. In Abbildung 31 stellt jede Zeile der Tabelle BRANCHES eine Zweigstelle einer Bank dar. Abweichend davon stellt jede Zeile der Tabelle CUSTOMERS als Ganzes einen Kunden der Bank dar. Jedoch kann ein Teil jeder Zeile, insbesondere die Zellen mit der Adresse eines Kunden, als Darstellung der Wohnung des Kunden aufgefaßt werden.

Abbildung 31. Tabellenzeile, die ein geografisches Merkmal darstellt. Tabellenzeile, deren Adreßdaten ein geografisches Merkmal darstellen. Die Datenzeile in der Tabelle BRANCHES stellt eine Zweigstelle einer Bank dar. Die Zellen für Adreßdaten in der Tabelle CUSTOMERS stellen die Wohnung eines Kunden dar.

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Diese Tabellen enthalten Daten, die die Zweigstellen und Kunden der Bank identifizieren und beschreiben. Solche Daten werden als attributive Daten bezeichnet.

Eine Untermenge der attributiven Daten (die Werte, die Zweigstellen- oder Kundenadressen darstellen) kann in Werte umgesetzt werden, die räumliche Informationen zur Verfügung stellen. Wie zum Beispiel in der Abbildung zu sehen ist, lautet eine Zweigstellenadresse 92467 Airzone Blvd., San Jose CA 95141. Eine Kundenadresse lautet 9 Concourt Circle, San Jose CA 95141. Spatial Extender kann diese Adressen in Werte umsetzen, die angeben, wo sich die Zweigstelle und die Wohnung des Kunden in Bezug auf die jeweilige Umgebung befinden. Abbildung 32 zeigt die Tabellen BRANCHES und CUSTOMERS mit neuen Spalten, die solche Werte enthalten.

Abbildung 32. Tabellen mit hinzugefügten Spalten für räumliche Daten. In jeder Tabelle ist die Spalte LOCATION für Koordinaten vorgesehen, die den Adressen entsprechen.

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Wenn Adressen und ähnliche Angaben als Ausgangspunkt für räumliche Informationen genutzt werden, werden sie als Quellendaten bezeichnet. Da die Werte, die aus ihnen abgeleitet werden, räumliche Informationen zur Verfügung stellen, werden diese abgeleiteten Werte als räumliche Daten bezeichnet. Im nächsten Abschnitt werden räumliche Daten beschrieben und die ihnen zugehörigen Datentypen vorgestellt.

Die Eigenschaften räumlicher Daten

Ein wesentlicher Teil räumlicher Daten besteht aus Koordinaten. Eine Koordinate ist eine numerische Angabe einer Position in Relation zu einem Bezugspunkt. Zum Beispiel sind Breitengrade Koordinaten, die Positionen in Relation zum Äquator angeben. Längengrade sind Koordinaten, die Positionen in Relation zum Nullmeridian von Greenwich angeben. Auf diese Weise ist die Lage des Yellowstone National Park durch die geografische Breite (44,45 Grad nördlich des Äquators) und die geografische Länge (110,40 Grad westlich des Nullmeridians von Greenwich) definiert.

Längen, Breiten und ihre Bezugspunkte sowie andere zugehörige Parameter werden kollektiv als Koordinatensystem bezeichnet. Es gibt außerdem Koordinatensysteme, die auf anderen Werten als geografische Länge und Breite basieren. Diese Koordinatensysteme verfügen über eigene Positionsmaße, Bezugspunkte und zusätzliche distinktive Parameter.

Das einfachste räumliche Datenelement besteht aus zwei Koordinaten, die die Position eines einzelnen geografischen Merkmals definieren. Der Ausdruck Datenelement bezieht sich auf den Wert oder die Werte, die eine Zelle in einer relationalen Tabelle einnehmen. Ein umfassenderes räumliches Datenelement besteht aus mehreren Koordinaten, die einen linearen Pfad, zum Beispiel eine Straße oder einen Flußlauf, definieren. Eine dritte Art besteht aus Koordinaten, die den Umfang eines Gebiets, zum Beispiel die Grenzlinie einer Landparzelle oder einer Schwemmebene definieren.

Jedes räumliche Datenelement ist ein Exemplar eines räumlichen Datentyps. Der Datentyp für zwei Koordinaten, die eine Position definieren, ist ST_Point, der Datentyp für Koordinaten, die lineare Pfade definieren, ist ST_LineString und der Datentyp für Koordinaten, die Umfänge definieren, ist ST_Polygon. Diese Typen sind, zusammen mit den anderen Datentypen für räumliche Daten, strukturierte Datentypen, die zu einer Hierarchie gehören.

Möglichkeiten zur Erstellung räumlicher Daten

Räumliche Daten können auf folgende Arten gewonnen werden:

Verwenden attributiver Daten als Quellendaten

Das Ableiten räumlicher Daten aus attributiven Daten (z. B. Adressen) wird als geografische Codierung (Geocoding) bezeichnet. In Abbildung 32 sind zwei Spalten zu sehen, eine in der Tabelle BRANCHES und eine in der Tabelle CUSTOMERS, die für räumliche Daten vorgesehen sind. Stellen Sie sich vor, daß Spatial Extender die Adressen in diesen Tabellen geografisch codiert und das Ergebnis (Koordinaten, die den Adressen entsprechen) in die Spalten einfügt. Abbildung 33 veranschaulicht das Ergebnis.

Abbildung 33. Tabellen, die aus Quellendaten abgeleitete räumliche Daten enthalten. Die Spalte LOCATION in der Tabelle CUSTOMERS enthält Koordinaten, die durch eine geografische Codierung aus der Adresse in den Spalten ADDRESS, CITY, STATE und ZIP abgeleitet wurden. Analog enthält die Spalte LOCATION in der Tabelle BRANCHES Koordinaten, die durch eine geografische Codierung aus der Adresse in den Spalten ADDRESS, CITY, STATE und ZIP dieser Tabelle abgeleitet wurden.

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Spatial Extender arbeitet mit einer Funktion namens geocoder, um attributive Daten geografisch zu codieren und die resultierenden räumlichen Daten in Spalten abzulegen.

Verwenden anderer räumlicher Daten als Quellendaten

Räumliche Daten können nicht nur aus attributiven Daten, sondern auch aus anderen räumlichen Daten generiert werden. Nehmen Sie zum Beispiel an, daß die Bank, deren Zweigstellen in der Tabelle BRANCHES definiert sind, in Erfahrung bringen will, wie viele Kunden innerhalb einer Entfernung von fünf Meilen von einer Zweigstelle wohnen. Bevor die Bank diese Informationen aus der Datenbank erhalten kann, muß sie der Datenbank die Definition einer Zone hinzufügen, die innerhalb eines Radius von fünf Meilen um jede Zweigstelle liegt. Eine Spatial Extender-Funktion namens ST_Buffer kann eine solche Definition erstellen. Mit Hilfe der Koordinaten der einzelnen Zweigstellen als Eingabe kann diese Funktion Koordinaten generieren, die die Grenzlinien der gewünschten Zonen festlegen. Abbildung 34 zeigt die Tabelle BRANCHES mit Informationen, die von ST_Buffer geliefert wurden.

Abbildung 34. Tabelle mit neuen räumlichen Daten, die aus vorhandenen räumlichen Daten abgeleitet wurden. Die Koordinaten in der Spalte SALES_AREA wurden durch die Funktion ST_Buffer aus den Koordinaten in der Spalte LOCATION abgeleitet.

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Neben der Funktion ST_Buffer bietet Spatial Extender auch verschiedene andere Funktionen, die neue räumliche Daten aus vorhandenen räumlichen Daten ableiten.

Importieren räumlicher Daten

Eine dritte Methode zur Gewinnung räumlicher Daten ist das Importieren der Daten aus Dateien, die eines der von Spatial Extender unterstützten Formate besitzen. Diese Dateien enthalten Daten, die in der Regel auf Karten angewendet werden: Planungslinien, Schwemmebenen, Erdbebenverwerfungen usw. Durch die kombinierte Verwendung solcher Daten mit räumlichen Daten, die erstellt werden, können Sie die Ihnen zur Verfügung stehenden geografischen Informationen erweitern. Wenn zum Beispiel eine Bebauungsbehörde die Risiken bestimmen muß, denen ein Wohngebiet ausgesetzt ist, kann sie mit Hilfe von ST_Buffer eine Zone um das Wohngebiet definieren und anschließend Daten über Schwemmebenen und Erdbebenverwerfungen importieren, um festzustellen, welche dieser Problembereiche die Zone überlappen.


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