Analýza možností SŘBD PostgreSQL / PostGIS pro vytvoření datového skladu v prostředí GIS Jaromír Kamler Vedoucí: Antonín Orlík

ÚVOD Trend ukládat geodata do relačních databází Důvody: Centralizace dat (řízení přístupu, aktuálnost) Sjednocení grafických a popisných atributů Definice souřadnicového systému Možnost využití funkcí definovaných v databázi pro složité prostorové operace s daty Možné prostředky:

Cíl práce Testovat a zhodnotit možnosti SŘBD PostgreSQL/PostGIS pro práci s geodaty Úkoly: Seznámení s PostgreSQL/PostGIS Testování importu / exportu geodat do PostgreSQL, komunikace s různými programovými prostředky Možnosti správy dat, uživatelů a skupin, nastavování práv Možnosti využití funkcí PostGIS Indexace, porovnání časové náročnosti dotazů s použitím indexace a bez ní

Možnost instalace na GNU/Linux i MS Windows PostgreSQL / PostGIS 1/2 RDBMS PostgreSQL: Open-source produkt Dodržování standardů SQL92 a SQL99 Možnost rozšiřování např. o nové: Datové typy Funkce (C, Perl, Python, PL/pgSQL) Operátory Tvorba triggerů Možnost instalace na GNU/Linux i MS Windows

PostgreSQL / PostGIS 2/2 PostGIS: Rozšíření databázového systému PostgreSQL Dodržování standardu OGC Přidává nové funkce a datové typy pro ukládání prostorových dat Přidává nové tabulky pro definování prostorových dat

Definice souřadnicového systému S-JTSK

Oprava definice S-JTSK Oprava definice S-JTSK v knihovně proj4 Aplikace patche na soubor PJ_krovak.c ve zdrojových kódech proj4 Kompilace zdrojových kódů nebo tvorba balíčku

Transformace z S-JTSK do WGS-84 s opravou knihovny proj4

Import / export dat do PostgreSQL ogr2ogr Součást knihovny OGR Schopnost práce s 25 datovými formáty bash-3.00$ ogr2ogr -f PostgreSQL PG:'dbname=kam038 user=kam038 password=***' silnice.shp shp2pgsql / pgsql2shp bash-3.00$ shp2pgsql -s 102065 ulice.shp ulicePoruba kam038 | psql -d kam038 SQL INSERT INTO MySpatialTable (nazev, the_geom) VALUES('polygon', GeometryFromText('POLYGON((0 0 0,4 0 0,4 4 0,0 4 0,0 00),(1 1 0,2 1 0,2 2 0,1 2 0,1 1 0))'));

Funkce pro prostorové dotazy PostGIS rozšiřuje možnosti práce s daty o prostorové dotazy. Funkce typu: Boolean Touches(),Intersects(),Contains(), ... Constructive Diference(),Union(),Buffer(), ...

Města ve vzdálenosti 15 km od Prahy CREATE TABLE near_city_p AS SELECT * FROM sidlacr_p WHERE distance(the_geom, praha.the_geom) < 15000;

Zjednodušení říční sítě kam038=# CREATE TABLE simplified_rivers AS SELECT simplify(the_geom,0.5) FROM rivers;

B-tree - základní typ indexu Hash - nejpomalejší na vytvoření. Indexace tabulek B-tree - základní typ indexu Nejvíce urychluje operace <, <=, =, >=, >, LIKE, … Hash - nejpomalejší na vytvoření. Rychlý při porovnávání řetězců (hashů), pouze pro operátor = GiST (zobecněný vyhledávací strom) – Jedná se o rozšiřitelnou strukturu, která sdružuje mezi jinými vlastnosti B-trees a R-trees R-tree – index pro geometrická data. Pro operátory: @, ~= , &&, …

Indexy Vytváření Rušení Nutnost použití VACUUM ANALYZE CREATE [UNIQUE] INDEX jmeno ON tabulka [USING typ_indexu] (sloupec) Rušení DROP INDEX jmeno Nutnost použití VACUUM ANALYZE Při vkládání velkého množství dat může vytížením reindexací dojít k přerušení transakce

Dotaz na geometrická data

Kombinovaný dotaz

Programové prostředky komunikující s PostgreSQL 1/2 GRASS Nutnost importu dat do nativní podoby GRASS GRASS 6.0.0 (cvicna):~ > v.in.ogr -o dsn='PG:host=postgis.vsb.cz user=kam038 password=*** dbname=kam038' output=nhpn_grass layer=nhpn ArcGIS Pomocí extense „data interoperability“ v ArcCatalog Problém s PostGIS v. 1.x Důvodem je změna interního ukládání dat v PostgreSQL z WKT na WKB Odstranění problému pomocí instalace FME rozšíření ArcCatalogu

Programové prostředky komunikující s PostgreSQL 2/2 Quantum GIS Načítání vrstev z ESRI Shapefile a PostGIS, rastry UMN Mapserver Načítání vrstev z Oracle, MySQL, PostGIS, ESRI Shapefile, … UDIG Načítání vrstev z PostGIS, DB2, WFS, WMS, ESRI Shapefile a rastrové soubory

Definice přístupových práv: Přístupová práva Definice přístupových práv: Celé databázi (CREATE) Tabulkám (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE, RULE, REFERENCES, TRIGGER) Jednotlivým sloupcům v tabulce Funkcím (EXECUTE) Jazykům

Tvorba funkcí v PL/pgSQL 1/2 Nutnost definice jazyka v databázi: bash-3.00$ createlang plpgsql mojedb Rychlost interních funkcí způsobená předchozím vytvořením prováděcího plánu Využívání SQL a funkcí definovaných uživatelem

Tvorba funkcí v PL/pgSQL 2/2 CREATE OR REPLACE FUNCTION incid() RETURNS void AS $$ DECLARE a RECORD; b RECORD; c boolean; BEGIN FOR a IN SELECT id FROM public.line LOOP FOR b IN SELECT id FROM public.line WHERE id <> a.id LOOP SELECT INTO c touches((SELECT the_geom FROM line WHERE id=a.id), (SELECT the_geom FROM line WHERE id=b.id)); IF c = true THEN RAISE NOTICE 'linie % navazuje na %', a.id, b.id; END IF; END LOOP; END; $$ LANGUAGE PLPGSQL;

Tvorba spouštěčů (trigger) Nástroj zajišťující automatické provedení funkce před nebo po vložení, zrušení nebo změně záznamu v tabulce Trigger může volat libovolnou funkci vracející datový typ trigger Definice triggeru: CREATE TRIGGER nazev { BEFORE | AFTER } { udalost [ OR ... ] } ON tabulka [ FOR [ EACH ] { ROW | STATEMENT } ] EXECUTE PROCEDURE nazev_funkce ( argumenty )

ZÁVĚREČNÉ ZHODNOCENÍ relativně malá podpora komerčních systémů +/- podpora ukládání rastrů – unstable PGCHIP + vysoká rozšiřitelnost + standardy OGC + transparentnost + zadarmo

Děkuji za pozornost