Benutzer- und Referenzhandbuch
Sie erstellen ein DB2 Spatial Extender-GIS durch Einrichten des DB2 Spatial
Extender und die Entwicklung von GIS-Projekten in den kombinierten Umgebungen
von DB2 Spatial Extender und seiner zugrundeliegenden DB2 RDBMS. Sie
verwenden dieses GIS durch die Implementierung dieser Projekte, d.
h. durch Generieren und Analysieren der -- räumlichen und
herkömmlichen -- Informationen, für die diese Projekte konzipiert
wurden. Hierzu müssen verschiedene Aufgaben ausgeführt werden.
Dieser Abschnitt stellt die Schnittstellen vor, mit denen Sie diese Aufgaben
durchführen können. Außerdem finden Sie hier einen Überblick über diese
Aufgaben und ein Szenario, das diese Aufgaben verdeutlicht.
In diesem Abschnitt werden die Schnittstellen vorgestellt, über die Sie ein
DB2 Spatial Extender-GIS erstellen (Ressourcen definieren, räumliche Daten
abrufen, etc.) und verwenden (Informationen zu geographischen Merkmalen
generieren und analysieren) können.
Sie können ein DB2 Spatial Extender-GIS wie folgt erstellen:
- Mit den DB2 Spatial Extender-Fenstern und Menüauswahlpunkten des DB2
Control Center. Anleitungen hierzu finden Sie in folgenden
Kapiteln:
- Durch Ausführen eines Anwendungsprogramms, das gespeicherte Prozeduren des
DB2 Spatial Extender aufruft. Hinweise zum Entwickeln eines solchen
Programms finden Sie in Kapitel 8, Anwendungen für DB2 Spatial Extender schreiben.
- Mit dem Control Center und einem Anwendungsprogramm. Sie können
beispielsweise über das Control Center den Standard-Geocodierer
aufrufen. Wenn Sie darüber hinaus einen weiteren Geocodierer verwenden
wollen, müssen Sie ihn zunächst in DB2 Spatial Extender registrieren, indem
Sie die gespeicherte Prozedur db2gse.gse_register_gc in einem
Anwendungsprogramm aufrufen. (Informationen zu Geocodierern über den
Standardcodierer hinaus finden Sie im Abschnitt Informationen zur Geocodierung. Informationen zu der gespeicherten Prozedur
db2gse.gse_register_gc finden Sie im Abschnitt db2gse.gse_register_gc.)
- Mit dem Control Center, einem Anwendungsprogramm oder beiden Oberflächen
in Verbindung mit weiteren Schnittstellen. Zum Erstellen einer Tabelle,
die die durch eine räumliche Funktion wie beispielsweise einen Geocodierer zu
generierenden Daten enthalten soll, können Sie den Befehlszeilenprozessor oder
die Control Center-Schnittstellen verwenden.
Sie können ein DB2 Spatial Extender-GIS auf folgende Arten verwenden:
- Durch die graphische Wiedergabe von Daten mit einem Geobrowser; ein
Beispiel hierfür ist der vom Environmental Systems Research Institute (ESRI)
angebotene ArcExplorer.
- Durch das explizite Übergeben von SQL-Abfragen über das DB2 Control Center
oder den Befehlszeilenprozessor
- Durch das Übergeben von SQL-Abfragen aus einem Anwendungsprogramm
Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über die Aufgaben, über die Sie ein
DB2 Spatial Extender-GIS erstellen und verwenden. Die Aufgaben, über
die Sie das GIS erstellen, umfassen das Einrichten des DB2 Spatial Extender
und die Entwicklung von GIS-Projekten. Die Aufgaben zum Verwenden des
GIS umfassen das Implementieren der Projekte. Diese Übersicht beginnt
mit dem Einrichten des DB2 Spatial Extender; im Anschluß daran werden die
Entwicklung und Implementierung einer GIS-Projekts beschrieben. Der
Abschnitt schließt mit einem Hinweis darauf, wie sich die in der Übersicht
beschriebenen Aufgaben in der täglichen Praxis unterscheiden
können.
Das Einrichten des DB2 Spatial Extender umfaßt folgende
Punkte:
- Planen und Vorbereiten (Festlegen, welche GIS-Projekte entwickelt werden
sollen, welche Datenbank für den DB2 Spatial Extender aktiviert werden soll,
Auswählen der Mitarbeiter für die Verwaltung des DB2 Spatial Extender und die
Entwicklung der Projekte, etc.).
- Installieren des DB2 Spatial Extender.
- Bereitstellen der Ressourcen zur Unterstützung der GIS-Projekte, z.
B.:
- Vom DB2 Spatial Extender bereitgestellte Ressourcen
- Hierzu gehören ein Systemkatalog, Typen von räumlichen Daten, räumliche
Funktionen (einschließlich eines Standard-Geocodierers) etc. Das
Einrichten dieser Ressourcen wird als Aktivieren der Datenbank für
räumliche Operationen bezeichnet.
- Von Benutzern, Lieferanten oder beiden entwickelte Geocodierer
- Der Standard-Geocodierer wandelt Adressen in den USA um in räumliche
Daten. Ihre Organisation und andere Lieferanten können Geocodierer
bereitstellen, die Adressen aus anderen Regionen sowie andere Arten
attributiver Daten in räumliche Daten umsetzen.
Anweisungen zum Installieren des DB2 Spatial Extender finden Sie in Kapitel 2, DB2 Spatial Extender installieren. Anweisungen zum Verwenden des Control Center zum
Bereitstellen von Ressourcen finden Sie in Kapitel 3, Ressourcen einrichten. Richtlinien zur Verwendung eines Anwendungsprogramms
zu diesem Zweck finden Sie in Kapitel 8, Anwendungen für DB2 Spatial Extender schreiben. Ein Szenario, das den Gesamtaufwand beim Einrichten
des DB2 Spatial Extender verdeutlicht, finden Sie im Abschnitt Ein System zur Integration räumlicher und traditioneller Daten.
Die Entwicklung und
Implementierung eines GIS-Projekts umfaßt folgende Aufgaben:
- Planen und Vorbereiten (Projektziele definieren, Ermitteln, welche
Tabellen und Daten erforderlich sind, Festlegen der zu verwendenden
Koordinatensysteme etc.).
-
Festlegen, welche räumlichen Bezugssysteme verwendet werden sollen. Die
Koordinatenwerte umfassen normalerweise positive ganze Zahlen, negative Zahlen
sowie Dezimalzahlen. DB2 Spatial Extender muß jedoch alle
Koordinatenwerte in Form von ganzen Zahlen speichern. Ein
räumliches Bezugssystem ist eine Gruppe von Parametern, die
definiert, wie negative Zahlen und Dezimalzahlen in einem bestimmten
Koordinatensystem in positive ganze Zahlen umgewandelt werden sollen, so daß
DB2 Spatial Extender sie speichern kann. Nachdem Sie festgelegt haben,
welches Koordinatensystem für eine räumliche Spalte verwendet werden soll,
müssen Sie das räumliche Bezugssystem angeben, über das die erforderliche
Umwandlung für diese Spalte durchgeführt werden kann. Wenn ein
vorhandenes räumliches Bezugssystem Ihren Anforderungen entspricht, können Sie
es verwenden; andernfalls können Sie ein solches System erstellen.
- Definieren einer oder mehrerer Spalten für räumliche Daten, Registrieren
der Spalten für DB2 Spatial Extender und Aktivieren eines Geocodierers, der
diese Spalten automatisch verwaltet.
Die Registrierung einer räumlichen Spalte umfaßt ihre Aufzeichnung im DB2
Spatial Extender-Katalog. Von dem Zeitpunkt der Registrierung ab wird
die Spalte als Schicht bezeichnet, da durch die aus ihr generierten
Daten der von Ihrem GIS erstellten virtuellen geographischen Landschaft eine
geologische Schicht hinzugefügt wird. Nach der Registrierung können Sie
räumliche Operationen mit der Spalte durchführen; Sie können sie
beispielsweise ausfüllen und einen räumlichen Index dafür definieren.
- Ausfüllen räumlicher Spalten:
- Legen Sie für ein Projekt, das einen Geocodierer erfordert, Parameter für
den Geocodierer fest. Führen Sie das Projekt anschließend aus, so daß
es in einer einzigen Operation alle verfügbaren Quellendaten geocodiert und
die resultierenden Koordinaten in einer Schicht lädt.
- Importieren Sie die räumlichen Daten, falls dies für das Projekt
erforderlich ist.
- Ermöglichen Sie den Zugriff auf räumliche Spalten. Dies umfaßt
insbesondere das Definieren von Indizes, die DB einen schnellen Zugriff auf
die räumlichen Daten ermöglichen, sowie das Definieren von Sichten, über die
die Benutzer die in Wechselbeziehung zueinander stehenden Daten effizient
abrufen können. Nach dem Definieren einer solchen Sicht müssen Sie ihre
räumlichen Spalten als Schichten registrieren.
-
Generieren und Analysieren räumlicher Informationen und der dazugehörigen
Geschäftsinformationen. Dies umfaßt das Abfragen räumlicher Spalten und
der dazugehörigen Attributspalten. Bei solchen Abfragen können Sie DB2
Spatial Extender-Funktionen verwenden, die eine Vielzahl verschiedener
Informationen zurückgeben, beispielsweise den Mindestabstand zwischen zwei
geographischen Merkmalen oder die Koordinaten, die einen Bereich um ein
geographisches Merkmal herum definieren. Informationen zu der Funktion,
die solche Koordinaten zurückgibt, ST_Buffer, finden Sie in den Abschnitten
Andere räumliche Daten als Quellendaten verwenden und ST_Buffer. Beispiele zu den Abfragen, die
räumliche Funktionen verwenden, finden Sie in Kapitel 7, Räumliche Informationen abrufen und analysieren und Kapitel 14, Räumliche Funktionen für SQL-Abfragen.
Anweisungen zum Verwenden des Control Center zur Ausführung der Aufgaben
bei der Entwicklung eines GIS-Projekts finden Sie in den folgenden
Kapiteln:
Richtlinien zur Verwendung des Control Center bei der Implementierung eines
GIS-Projekts finden Sie in Kapitel 7, Räumliche Informationen abrufen und analysieren.
Richtlinien zur Verwendung eines Anwendungsprogramms bei der Entwicklung
und Implementierung eines GIS-Projekts finden Sie in Kapitel 8, Anwendungen für DB2 Spatial Extender schreiben.
Ein Szenario, das den Gesamtaufwand verdeutlicht, finden Sie im Abschnitt Ein Projekt zum Einrichten von Niederlassungen und zum Anpassen von Prämien.
Die Gruppe von Aufgaben, die Sie zum Erstellen und Verwenden eines DB2 Spatial
Extender-GIS ausführen, kann in Inhalt und Reihenfolge variieren, je nach
Ihren Anforderungen und den verwendeten Schnittstellen. Betrachten Sie
beispielsweise die Aufgabe zum Definieren von Spalten für räumliche Daten, das
Registrieren der Spalten als Schichten und das Aktivieren eines Geocodierers,
der diese Spalten automatisch verwaltet. Über das Control Center können
Sie diese Ausgaben über ein einziges Fenster zusammen ausführen. Wenn
Sie jedoch gespeicherte Prozeduren von einem Programm aus aufrufen, können Sie
diese Aufgaben separat ausführen und nach eigenem Ermessen zeitlich
steuern.
Dieser Abschnitt zeigt ein Szenario zur Verdeutlichung der Gruppe von
Aufgaben, die im vorigen Abschnitt beschrieben wurden.
Die Informationssystemumgebungen der Versicherungsgesellschaft Safe Harbor
Real Estate umfaßt ein allgemeines DB2-Datenbanksystem und ein separates
GIS-Datenbankverwaltungssystem. Bis zu einem gewissen Grad können
Abfragen Kombinationen von Daten aus beiden Systemen liefern. Eine
DB2-Tabelle speichert beispielsweise Informationen zum Umsatz, und eine
GIS-Tabelle speichert die Standorte der Zweigstellen des Unternehmens.
Somit können auch die Standorte der Niederlassungen ermittelt werden, die
einen Umsatz einer bestimmten Höhe erzielen. Die Daten aus den beiden
Systemen können jedoch nicht integriert werden (die Benutzer können
beispielsweise nicht DB2-Spalten mit GIS-Spalten verbinden), und DB2-Dienste
wie beispielsweise die Optimierung von Abfragen stehen für das GIS nicht zur
Verfügung. Zur Überwindung dieser Nachteile kauft Safe Harbor DB2
Spatial Extender und richtet eine neue GIS-Entwicklungsabteilung ein.
In den folgenden Abschnitten wird beschrieben, wie diese Abteilung DB2 Spatial
Extender einrichtet und ihr erstes Projekt realisiert.
Die GIS-Abteilung von Safe Harbor geht zum Einrichten des
DB2 Spatial Extender wie folgt vor:
- Die Abteilung bereitet das Einbeziehen des DB2 Spatial Extender in seine
DB2-Umgebung vor. Beispiel:
- Das Management-Team der Abteilung benennt ein Team für die räumliche
Verwaltung mit der Aufgabe, DB2 Spatial Extender zu installieren und zu
implementieren. Ein anderes Team für die räumliche Analyse soll
räumliche Daten generieren und analysieren.
- Da die unternehmerischen Entscheidungen von Safe Harbor hauptsächlich
durch die Kundenanforderungen bestimmt sind, beschließt das Management-Team,
DB2 Spatial Extender in der Datenbank zu installieren, die Informationen über
die Kunden enthält. Die meisten dieser Informationen sind in der
Tabelle CUSTOMERS gespeichert.
Die Mitglieder der GIS-Entwicklungsabteilung nennen diese ausgewählte
Datenbank einfach eine GIS-Datenbank. Dabei ist ihnen
durchaus bewußt, daß diese Datenbank nicht ausschließlich für GIS-Zwecke
reserviert ist; sie kann nach wie vor auch von anderen Anwendungen
verwendet werden.
- Das Team für die räumliche Verwaltung installiert den DB2 Spatial
Extender.
- Das Team für die räumliche Verwaltung richtet die für GIS-Projekte
erforderlichen Ressourcen ein:
- Das Team stellt über das Control Center die Ressourcen bereit, die die
GIS-Datenbank für räumliche Operationen aktiviert. Hierzu gehören der
DB2 Spatial Extender-Katalog, Typen von räumlichen Daten, räumliche Funktionen
etc.
- Da Safe Harbor seine Aktivitäten auch nach Kanada ausdehnen will, beginnt
das Team für die räumliche Verwaltung damit, Angebote von kanadischen
Anbietern über Geocodierer einzuholen, die Adressen in Kanada in räumliche
Daten umsetzen.
Zur Ausführung ihres ersten GIS-Projekts mit DB2 Spatial
Extender geht die GIS-Entwicklungsabteilung wie folgt vor:
- Die Abteilung bereitet die Entwicklung des Projekts vor,
z.B.:
- Das Management-Team definiert die Ziele für das Projekt:
- Ermitteln, wo neue Zweigstellen eingerichtet werden sollen
- Anpassen der Prämien entsprechend der Nähe des Kundenwohnorts zu
Gefahrengebieten (Gebieten mit hoher Verkehrsunfallquote, hoher
Kriminalitätsrate, Überschwemmungsgebiet, Erdbebengebiet, etc.).
- Das GIS-Projekt umfaßt Kunden und Niederlassungen in den USA. Das
Team für die räumliche Verwaltung beschließt daher die Verwendung folgender
Systeme:
- Koordinatensysteme, die Standorte in den Teilen der USA exakt beschreiben,
in denen Safe Harbor präsent ist.
- Standard-Geocodierer, da dieser speziell für die Geocodierung von Adressen
in den USA konzipiert wurde.
- Das Team für die räumliche Verwaltung legt fest, welche Daten zum
Erreichen der Projektziele erforderlich sind und welche Tabellen diese Daten
enthalten sollen.
- Über das Control Center erstellt das Team für die räumliche Verwaltung
zwei räumliche Bezugssysteme. Das eine System legt fest, wie
Koordinaten, die die Standorte der Niederlassungen definieren, in
Datenelemente umgewandelt werden sollen, die der DB2 Spatial Extender
speichern kann. Das andere System legt fest, wie Koordinaten, die die
Wohnorte der Kunden definieren, in Datenelemente umgewandelt werden sollen,
die der DB2 Spatial Extender speichern kann.
- Über das Control Center definiert das Team für die räumliche Verwaltung
die Spalten für die räumlichen Daten, registriert sie als Schichten und
aktiviert einen Geocodierer, der diese Spalten automatisch verwaltet:
- Das Team fügt der Tabelle CUSTOMERS eine Spalte LOCATION hinzu. Die
Tabelle enthält bereits Kundenadressen. Der Standard-Geocodierer setzt
diese Adressen um in räumliche Daten und lädt diese Daten in eine Spalte
LOCATION.
- Das Team erstellt eine Tabelle OFFICES für die Daten, die jetzt in dem
separaten GIS enthalten sind. Diese Daten enthalten die Adressen der
Zweigstellen von Safe Harbor, räumliche Daten, die über einen Geocodierer aus
diesen Adressen abgeleitet wurden, und räumliche Daten, die eine Zone mit
einem Radius von fünf Meilen um jede Niederlassung definieren. Die von
einem Geocodierer generierten Daten werden in eine Spalte LOCATION
geschrieben. Die Daten zur Definition der Zone werden in die Spalte
SALES_AREA geschrieben.
- Das Team registriert die beiden LOCATION-Spalten und die beiden
SALES_AREA-Spalten als Schichten.
- Das Team aktiviert den Standard-Geocodierer zur automatischen Verwaltung
der beiden LOCATION-Spalten.
- Das Team für die räumliche Verwaltung füllt die Spalte LOCATION der
Tabelle CUSTOMER, die gesamte Tabelle OFFICES und eine neue Tabelle
HAZARD_ZONES aus:
- Das Team füllt über das Control Center die Spalte LOCATION der Tabelle
CUSTOMER aus:
- Das Team weist den Geocodierer an, nur unter der folgenden Bedingung
räumliche Daten für eine Adresse in die Spalte LOCATION einzutragen:
wenn eine Adresse und ihr Pendant in den Aufzeichnungen der United States
Census Bureau zu 100 Prozent übereinstimmen. (Eine Datei der vom Census
Bureau bereitgestellten Adressen wird zusammen mit DB2 Spatial Extender
ausgeliefert. Bevor der Geocodierer eine Adresse aus den Quellendaten
in räumliche Daten umwandeln kann, muß der Geocodierer versuchen, diese
Adresse dem entsprechenden Pendant in der Datei zuzuordnen. Die
Benutzer geben an, wie hoch der übereinstimmende Prozentsatz sein muß, damit
die räumlichen Daten in eine Tabelle geschrieben werden.
Dieser Prozentsatz wird als Genauigkeit bezeichnet.)
- Das Team führt den Geocodierer im Stapelbetrieb aus, damit alle Adressen
in der Tabelle in einem Arbeitsgang geocodiert werden können. Zum
Leidwesen des Teams weist der Geocodierer ungefähr jede zehnte Adresse
zurück!
- Das Team vermutet, daß es sich bei den zurückgewiesenen Daten um neue
Adressen handelt, für die keine genaue Entsprechung in der Datei des Census
Bureau vorhanden ist. Zur Lösung des Problems reduziert das Team die
Genauigkeit auf 85.
- Das Team führt den Geocodierer erneut im Stapelbetrieb aus. Der
Anteil der zurückgewiesenen Adressen sinkt auf ein akzeptables Maß.
- Mit einem von dem separaten GIS bereitgestellten Dienstprogramm lädt das
Team die Niederlassungsdaten in eine Datei. Anschließend importiert das
Team diese Daten über das Control Center aus der Datei in die neue Tabelle
OFFICES.
- Über das Control Center erstellt das Team eine Tabelle HAZARD ZONES,
registriert ihre räumlichen Spalten als Schichten und importiert Daten in
diese Spalten. Die Daten stammen aus einer Datei, die der Anbieter der
Karte zur Verfügung gestellt hat.
- Über das Control Center ermöglicht das Team für die räumliche Verwaltung
den Zugriff auf die neuen Schichten:
- Das Team erstellt Indizes für diese Schichten.
- Das Team erstellt eine Sicht, die Spalten aus den Tabellen CUSTOMERS und
HAZARD ZONES miteinander verknüpft. Anschließend registriert das Team
die räumlichen Spalten der Sichten als Schichten.
- Das Team für die räumliche Verwaltung führt Abfragen aus, um Informationen
abzurufen, mit denen die ursprünglichen Ziele erreicht werden können:
Ermitteln, ob neue Zweigstellen eingerichtet werden sollen, und Anpassen der
Prämien entsprechend der Nähe der Kunden zu Gefahrengebieten.
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