Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über die Daten, die Sie generieren, speichern und bearbeiten, um räumliche Informationen zu erhalten. Folgende Themen werden hierbei behandelt:
In DB2 Spatial Extender kann ein geographisches Merkmal als Zeile in einer Tabelle dargestellt werden oder als Teil einer solchen Zeile. Betrachten Sie beispielsweise zwei der in Der Zweck des DB2 Spatial Extender erwähnten geographischen Merkmale, Gewerbegebiete und Wohngebiete. In Abbildung 1 steht jede Zeile der Tabelle BRANCHES für eine Zweigstelle einer Bank. Als Variation dazu steht jede Zeile der Tabelle CUSTOMERS in Abbildung 1 als Ganzes für einen Kunden der Bank. Ein Teil jeder Zeile -- insbesondere die Zellen mit einer Kundenadresse -- kann jedoch als Wohnort des Kunden betrachtet werden.
Abbildung 1. Tabellenzeile, die ein geographisches Merkmal darstellt; Tabellenzeile, deren Adreßdaten ein geographisches Merkmal darstellt. Die Datenzeile in der Tabelle BRANCHES steht für eine Zweigstelle einer Bank. Die Zellen für Adreßdaten in der Tabelle CUSTOMERS stehen für den Wohnort des Kunden. Die Namen und Adressen in beiden Tabellen sind frei erfunden.
Die Tabellen in Abbildung 1 enthalten Daten, die die Zweigstellen und Kunden der Bank kennzeichnen. Solche Daten werden als attributive Daten bezeichnet.
Eine Untermenge der attributiven Daten -- die Werte, die die Adresse der Zweigstelle und des Kunden angeben -- können in Werte umgesetzt werden, die räumliche Daten liefern. Das Beispiel in Abbildung 1 zeigt die Zweigstellenadresse 92467 Airzone Blvd., San Jose CA 95141; eine Kundenadresse lautet 9 Concourt Circle, San Jose CA 95141. DB2 Spatial Extender kann diese Adressen in Werte umsetzen, die angeben, wo sich die Zweigstelle und der Wohnort des Kunden in Relation zu der Umgebung befinden. Abbildung 2 zeigt die Tabellen BRANCHES und CUSTOMERS mit den neuen Spalten, die solche Werte aufnehmen können.
Abbildung 2. Tabellen mit hinzugefügten Spalten für räumliche Daten. In jeder Tabelle wird die Spalte LOCATION die Koordinaten zu der jeweiligen Adresse enthalten.
Wenn Adressen und ähnliche Kennungen als Ausgangspunkt für räumliche Informationen dienen, werden sie als Quellendaten bezeichnet. Da die abgeleiteten Werte räumliche Informationen liefern, werden sie als räumliche Daten bezeichnet. Der nächste Abschnitt beschreibt die räumlichen Daten und stellt die ihnen zugeordneten Datentypen vor.
Viele räumliche Daten bestehen aus Koordinaten. Eine Koordinate ist eine Zahl, die eine Position in Relation zu einem Bezugspunkt angibt. Breitengrade sind beispielsweise Koordinaten, die die Position relativ zum Äquator angeben. Längengrade sind Koordinaten, die die Position relativ zum Greenwich-Längengrad angeben. Die Position des Yellowstone Nationalparks ist somit durch seinen Breitengrad (44,45 Grad nördlich vom Äquator) und seinen Längengrad (110,40 Grad westlich des Greenwich-Längengrads) festgelegt.
Breiten- und Längengrade, ihre Bezugspunkte und andere zugeordnete Parameter werden zusammen als Koordinatensystem bezeichnet. Es gibt auch Koordinatensysteme, die auf anderen Werten basieren als auf Längen- und Breitengraden. Diese Koordinatensysteme haben eigene Maßeinheiten zur Position, eigene Bezugspunkte und weitere eindeutige Parameter.
Das einfachste räumliche Datenelement besteht aus zwei Koordinaten, die die Position eines einzelnen geographischen Merkmals definieren. (Ein Datenelement ist der Wert bzw. sind die Werte in einer Zelle einer relationalen Tabelle.) Ein umfangreicheres räumliches Datenelement besteht aus mehreren Koordinaten, die einen linearen Pfad wie beispielsweise eine Straße oder einen Fluß definiert. Eine dritte Art besteht aus Koordinaten, die den Umriß eines Gebiets definieren, beispielsweise den Rand eines Grundstücks oder eines Überschwemmungsgebiets. Diese und andere Arten von DB2 Spatial Extender unterstützte räumlichen Datenelemente werden in Kapitel 13, Geometrien und zugeordnete räumliche Funktionen ausführlich beschrieben.
Jedes räumliche Datenelement ist ein Exemplar eines Typ von räumlichen Daten. Der Datentyp für zwei Koordinaten, die die Position eines Standorts kennzeichnen, ist ST_Point; der Datentyp für Koordinaten, die lineare Pfade definieren, ist ST_LineString; und der Datentyp für Koordinaten, die einen Umfang definieren, ist ST_Polygon. Diese Typen sowie andere Datentypen für räumliche Daten sind strukturierte Typen, die zu einer einzigen Hierarchie gehören. Einen Überblick über die Hierarchie finden Sie im Abschnitt Informationen zu Typen von räumlichen Daten.
Sie können räumliche Daten auf folgende Arten erhalten:
DB2 Spatial Extender kann räumliche Daten aus attributiven Daten ableiten, beispielsweise aus Adressen (wie beispielsweise in Wie Daten geographische Merkmale darstellen). Dieser Prozeß wird als Geocodierung bezeichnet. Zum Anzeigen der betreffenden Sequenz betrachten Sie Abbildung 2 als "Vorher" und Abbildung 3 als "Nachher". Abbildung 2 zeigt, daß die beiden Tabellen BRANCHES und CUSTOMERS jeweils eine leere Spalte enthalten, die die räumlichen Daten aufnehmen kann. Angenommen, der DB2 Spatial Extender "geocodiert" die Adressen in diesen Tabellen zum Abrufen von Koordinaten dieser Adressen und plaziert diese Koordinaten in den Spalten. Abbildung 3 verdeutlicht dieses Ergebnis.
Abbildung 3. Tabellen mit räumlichen Daten, die aus Quellendaten abgeleitet wurden. Die Spalte LOCATION in der Tabelle CUSTOMERS enthält Koordinaten, die ein Geocodierer aus der Adresse in den Spalten ADDRESS, CITY, STATE und ZIP abgeleitet hat. Ebenso enthält die Spalte LOCATION in der Tabelle BRANCHES Koordinaten, die der Geocodierer aus der Adresse in den Spalten ADDRESS, CITY, STATE und ZIP dieser Tabelle abgeleitet hat. Dieses Beispiel ist erfunden; es werden simulierte Koordinaten und keine realen Koordinaten dargestellt.
DB2 Spatial Extender verwendet eine als Geocodierer bezeichnete Funktion, um attributive Daten in räumliche Daten umzusetzen und diese räumlichen Daten in Tabellenspalten einzutragen. Weitere Informationen zu Geocodierern finden Sie im Abschnitt Informationen zur Geocodierung.
Räumliche Daten können nicht nur aus attributiven Daten generiert werden, sondern auch aus anderen räumlichen Daten. Die Bank, deren Zweigstellen in der Tabelle BRANCHES definiert sind, möchte beispielsweise wissen, wie viele Kunden ihren Wohnort innerhalb eines Radius von fünf Meilen um die einzelnen Zweigstellen haben. Bevor die Bank diese Informationen aus der Datenbank abrufen kann, muß in der Datenbank die Definition der Zone eingegeben werden, die einen Radius von fünf Meilen um die einzelnen Zweigstellen definiert. Die Funktion ST_Buffer des DB2 Spatial Extender kann eine solche Definition erstellen. Mit den Koordinaten der einzelnen Zweigstellen als Eingabe kann ST_Buffer die Koordinaten generieren, die den Umriß der gewünschten Zonen festlegen. Abbildung 4 zeigt die Tabelle BRANCHES mit den von ST_Buffer bereitgestellten Informationen.
Abbildung 4. Tabelle, die neue räumliche Daten enthält, die aus vorhandenen räumlichen Daten abgeleitet wurden. Die Koordinaten in der Spalte SALES_AREA wurden mit der Funktion ST_Buffer aus den Koordinaten in der Spalte LOCATION abgeleitet. Wie die Koordinaten in der Spalte LOCATION sind auch diejenigen in der Spalte SALES_AREA nur simuliert und stellen keine realen Koordinaten dar.
Zusätzlich zu ST_Buffer bietet DB2 Spatial Extender verschiedene andere Funktionen, mit denen räumliche Daten aus bereits vorhandenen räumlichen Daten abgeleitet werden können. Beschreibungen von ST_Buffer und diesen weiteren Funktionen finden Sie im Abschnitt Funktionen, die neue Geometrien aus vorhandenen generieren.
Eine dritte Möglichkeit, räumliche Daten zu erhalten, ist das Importieren aus Dateien, die in einem von DB2 Spatial Extender unterstützten Format vorliegen. Eine Beschreibung dieser Formate finden Sie in Kapitel 16, Dateiformate für räumliche Daten. Diese Dateien enthalten Daten, die normalerweise Karten zugeordnet werden: Volkszählungsdaten, Überschwemmungsgebiete, Erdbebenzonen etc. Durch die Verwendung solcher Daten in Verbindung mit den generierten räumlichen Daten können Sie die verfügbaren geographischen Daten erweitern. Wenn eine Katastrophenschutzbehörde beispielsweise ermitteln will, welchen Risiken ein Wohngebiet ausgesetzt ist, könnte mit ST_Buffer eine Zone um das Gebiet herum definiert werden. Anschließend könnten dann Daten zu Überschwemmungsgebieten und Erdbebenzonen importiert werden, um festzustellen, welche dieser Risiken in der Zone vorliegen.