Cours SIG 03 - Master STIC BDIA - BD spatiales

David Fau - 2011

Description

²PlanLes bases de données • Présentation du coursspatiales• Module Spatial• Géométrie dans PostGISPostgreSQL – PostGIS– Indexation de donnéesOracle Spatial– Requête avec des données spatiales– Outils• Géométrie dans Oracle Spatial– Indexation de données– Requête avec des données spatiales– OutilsDavid FAU 1 David FAU 2La cartographie…c’est• Lier : – information géométriquePrésentation du cours– Information attributaireParcelle de monsieur Dupont8 rue des mignotes2000 F/mDavid FAU 3 David FAU 41Quelques solutionsModule Spatial• Bases de données spatiales– Stockage de données– Indexation des donnéesGénéralités– Requêtes spatiales»PostgreSQL / http://www.postgis.orgPostGIShttp://www.oracle.com»Oracle SpatialDavid FAU 5 David FAU 6A quoi sert-il? A quoi sert-il?Stockage des données Indexation des données• Indexation spatiale • Stockage des données– Données géométriques vectorielles– Récupération de – Modèle Relationnel Objet données par zone• Stockage sous forme de champs – Topologie– Requête– Champs géométriques– Champs classiques pour les attributsDavid FAU 7 David FAU 82Spatial c’est quoiPrésentation du module • Schéma SQL permettant de faire:spatial PostGIS– StockagePostGIS dans PostgreSQL– Mise à jourD’objets géométriques– Récupération Les champs géométriques– IndexationDavid FAU 9 David FAU 10Quelques mots sur PostgreSQL Quelques mots sur PostgreSQL• SGBDRO libre (licence BSD) • Support du standard SQL ...

Informations

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Extrait

Les bases de données spatiales PostgreSQL – PostGIS Oracle Spatial

David FAU

Présentation du cours

David FAU

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Plan • Présentation du cours • Module Spatial • Géométrie dans PostGIS – Indexation de données – Requête avec des données spatiales – Outils • Géométrie dans Oracle Spatial – Indexation de données – Requête avec des données spatiales – Outils

David FAU

La cartographie… c’est • Lier : – information géométri ue

– Information attributaire Parcelle de monsieur Dupont 8 rue des mignotes 2000 F/m²

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Quelques solutions • Bases de données spatiales – Stockage de données – Indexation des données – Requêtes spatiales » PostgreSQL / optsww.wrogig.sp://htt PostGIS » Oracle Spatial pttho.www//:e.coraclm

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A quoi sert-il? Stockage des données • Stockage – Données géométriques vectorielles – Modèle Relationnel Objet • Stockage sous forme de champs – Champs géométriques – Champs classiques pour les attributs

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Module Spatial Généralités

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A quoi sert-il? Indexation des données • Indexation spatiale des données – Récupération de données par zone – Topologie – Requête

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Spatial c’est quoi • Schéma SQL permettant de faire: – Stockage – –R Mi é s c e u  à p   é j r o a u ti r on D’objets géométriques – Indexation

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Quelques mots sur PostgreSQL • SGBDRO libre (licence BSD) • Multi-plateforme (Solaris, MacOS, Linux, Unix, Windows en natif) • Développé à Berkeley (Californie) • Concurrent de MySQL, Firebird (libres) et Oracle, Microsoft SQL Server, DB2, Sybase (propriétaires)

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Présentation du module spatial PostGIS PostGIS dans PostgreSQL Les champs géométriques

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Quelques mots sur PostgreSQL • Support du standard SQL (requêtes complexes, clés étrangères, triggers, vues, intégrité des transactions, etc…) • Extensible par l’utilisateur (types de données, fonctions, opérateurs, agrégats, indexage, langages de procédure, etc…)

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Présentation de PostGIS • Extension spatiale de PostgreSQL • Stockage des objets SIG dans une base • Gestion des index spatiaux (arbres) • Calcul et analyse des objets géographiques

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PostGIS • Conforme au standard de l’OpenGIS Consortium (Simple Feature Specifications) • Méthodes standards de description : » WKB (Well-Known Binary) » WKT (Well-Known Text)

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PostGIS contient • Des tables supplémentaires • Un mécanisme d’indexation • Une suite d’opérateurs et de fonctions – Zone d’intérêt – Jointure spatiale

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Description géométrique • WKT : » POINT(0 0) » LINESTRING(0 0,1 1,1 2) » POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)) » MULTIPOINT, MULTILINESTRING, MULTIPOLYGON » GEOMETRYCOLLECTION • SRID : Spatial Referencing System Identifier » Geometry = GeometryFormText(Text WKT, SRID)

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Présentation PostGIS _ _ • Table SPATIAL REF SYS Identifiants numériques et description textuelle des systèmes de coordonnées _ • Table GEOMETRY COLUMNS Create Table GEOMETRY COLUMNS ( _ F TABLE CATALOG VARCHAR(256) NOT NULL, _ _ F TABLE SCHEMA VARCHAR(256) NOT NULL, _ _ F_TABLE_NAME VARCHAR(256) NOT NULL, F GEOMETRY COLUMN VARCHAR(256) NOT NULL, _ _ _ NTEGER NOT N , COORD DIMENSION I ULL SRID INTEGER NOT NULL, TYPE VARCHAR(30) NOT NULL, ) David FAU 17

Les formes géométriques POINT LINESTRING POLYGON

MULTIPOINT MULTILINESTRING MULTIPOLYGON

GEOMETRYCOLLECTION

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Création d’une table spatiale • CREATE TABLEROADS ( IDINTEGER PRIMARY KEY, NAMEVARCHAR(256)) ; • Ajout de la colonne géométrie SELECT AddGeometryColumn( ‘ROADS’, ‘geom’, 423, ‘LINESTRING’, 2); David FAU

Exemple Le carré • Un rectangle en géométrie PostGIS POLYGON( 12 15, 15 15, 15 24, 12 24, 12 15) )

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Exemple La requête correspondante INSERT INTOaMT_ baelVALUES ( 1, 'Rectangle1', GeomFromText( ‘POLYGON((12 15,15 15,15 24,12 24,12 15))’, 423));

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Indexation des données Index

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Exemple de géométrie complexe INSERT INTO ma table _ VALUES (’OBJ_1’, GeomFromText( ‘POLYGON( (6 15,10 10,20 10,25 15, 25 35,19 40,11 40,6 25, 6 15), (12 15,15 15,15 24,12 24,12 15) )’, 423) );

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Indexation • Rendre possible l’utilisation avec de grandes quantités de données • Organisation dans un arbre de recherche • Trois types : » B-Tree : ordonné sur un axe (nombre, lettres, dates, ...) » R-Tree : rectangles, sous-rectangles, sous-sous- rectangles, … » GiST : à côté de, qui couvre, incluse, … GiST pour les SIG David FAU 24

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Requête d’indexation CREATE INDEX _ ndex] _[no _ m de l iON [nom_de_la_table] USING GIST ([champ_géométrie] GIST_GEOMETRY_OPS );

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Requête spatiale Modèle d’interrogation Opérateur

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Collecte des statistiques de l’index Optimiser les planifications de requêtes VACUUM ANALYZE[table_name] [column_name]; VACUUM: récupération de l’espace de stockage ANALYZE: Statistiques sur le contenu (pg_statistic)

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Avant toute requête • Créer les index • Collecter les statistiques

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Modèle d’interrogation • Système à deux filtres

Jeu de Jeu de  Filtre données Filtre Résulta s i d m o p n o n r é t e ant réduit t

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Exemple SELECTthe_geomFROM ablege _ om t WHERE the_geom&&box3d('BOX3D(90900 190900, 100100 200100)‘) ANDdistance( the_geom, GeomFromText( 'POINT(100000 200000)', -1 ) ) < 100

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Modèle d’interrogation • Premier filtre – Réduction du nombre de données à traiter – Utilisation de boite englobante • Second filtre – Travail sur un jeu de données réduit

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Opérateurs • && : si le cadre limite d'un objet géométrique intersectecelui d'un autre • ~= : teste si deux objets géométriques sont géographiquement identiques • = : teste uniquement si lescadres limites des objets géographiques sont lesmêmes

tirent avantage des index spatiaux GiST David FAU 32

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Relation entre objets _ • ST Relate – Paramètres • geom1 : premier objet • geom2 : second objet • mask : Relation recherchée

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Aire d’un objet _ • ST Area

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Relation entre objets • Différentes relations _ – ST Contains – ST_ q E uals _ isjo – ST D int _ – ST Intersects – ST Touches _ – ST Crosses _

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Retourne le barycentre d’un polygone _ •ST Centroid

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Enveloppe convexe _ •ST Convexhull

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Distance entre objets •ST Distance _ – geom1 – geom2

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Différence entre deux polygones •ST Difference _ – geom1 – geom2

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Intersection _ •ST Intersection – geom1 – geom2

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Validité de la géométrie

_ •ST isvalid

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OUTILS

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• Extension : – Bibliothèque GEOS : tests géométrique (oeg//:ptthnes.ontiacfrres.t) – Bibliothèque Proj4 : reprojections (:pttww//hnsseg.inrew.temoro/grpjo) • Conversion SHPPostGIS (shp2pgsql)

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Point sur une surface

•ST PointOnSurface _

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Présentation du module spatial Oracle Spatial dans Oracle Les champs géométriques

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