Eerste middag van de sectie GIS van de
Kring voor Aardobservatie en Geo-informatica (KvAG):

DBMS voor Geo-informatie

in samenwerking met de subcommissie Geo-Informatie Modellen (GIM)
van de Nederlandse Commissie voor Geodesie (NCG)

 

Themamiddag:	DBMS voor Geo-informatie.
Locatie:	Universiteit, Twente.
Datum/tijd:	11 maart 1997, 13.45 - 17.30 uur.
Kosten:	geen.

De Kring voor Aardobservatie en Geo-informatica (ontstaan uit de Nederlandse vereniging voor Fotogrammetrie en de Kring voor Remote Sensing) heeft sinds kort ook een nieuwe sectie: GIS. Het verzamelen, opslaan, manipuleren en visualiseren van ruimtelijke informatie onderscheidt een GIS van een administratief informatiesysteem. Grofweg zijn er twee basismodellen te onderscheiden, die elk over specifieke voordelen beschikken: raster (image/grid) of vector (punt, lijn, vlak, volume). Een toenemend aantal toepassingen gebruikt een hybride model.

Het thema van deze eerste bijeenkomst betreft het 'hart' van een GIS, de geografische database. Hierbij zijn de volgende aspecten van belang zijn: opslaan van geografische gegevenstypen (raster/vector), relationele- of objectgeorienteerde opslag, ruimtelijke gegevenstypen, gedistribueerde opslag, consistentie- en integriteitsvraagstukken, grote ruimtelijke gegevensbestanden (ruimtelijke index-structuren), ruimte/tijd-aspecten (historie ruimtelijke gegevens, alternatieve plannen, etc.), etc.

[ begin | programma overzicht]

Programma overzicht

13.45 uur	Ontvangst met koffie/thee
14.00 uur	Peter van Oosterom (Kadaster):	Welkom bij Sectie GIS, KvAG.
14.05 uur	Peter Verkoulen (RWS/AVV):	Het Nationaal Wegenbestand (NWB) in Oracle/SDE en ArcView: opslag, bewerking en visualisatie.
14.45 uur	Lex Oskam (Computer Associates):	De CA-OpenIngres OME/SOL database (Object Management Extension/Spatial Object Library) met R-tree ruimtelijke indexering.
15.25 uur	Koffie/thee
15.40 uur	Annita Wilschut (Universiteit Twente, Informatica):	Magum, een Nederlandse onderzoeksdatabase voor geo-informatie.
16.20 uur	Jaap van der Plank (KNMI):	Opzet van de Omnivoor database; model, uitvoer en images.
16.50 uur	Bert Oosterhof (Mosion):	De Spatial en Image datablades voor geo-informatie in Illustra (Informix Universal Server).
17.30 uur	Sluiting

Thema's voor volgende bijeenkomsten zijn: kwaliteitsbeschrijving, gegevensintegratie, beeldverwerking en beeldinterpretatie, datacommunicatie (internet/web), (geo)grafische gebuikersinterface, GIS analyse, GIS software engineering, management en organisatie, standaardisatie (SQL3, OQL, OpenGIS), etc.

De deelname aan deze middag is zonder kosten en staat open voor zowel leden als niet-leden van de KvAG. Opgave voor deelname is noodzakelijk in verband met de beschikbare ruimte en kan geschieden door het opsturen van onderstaande aanmeldingstrook, of telefonisch, of per fax of per email naar:

mw. drs. S.J. Fraikin RWS, MD, Kanaalweg 3b, Postbus 5023, 2600 GA Delft, tel. 015-2691111, fax. 015-2618962, email: s.j.fraikin@mdi.rws.minvenw.nl .

[ begin | programma overzicht ]

Samenvattingen:

De Adviesdienst Verkeer & Vervoer (AVV) is een zogenaamde specialistische directie binnen Rijkswaterstaat. Het is een landelijk opererende dienst die gegevens bijhoudt m.b.t. verkeer en vervoer over weg en water en ook adviseert op dit terrein. Eén van de produkten van AVV is een landelijk dekkend digitaal wegenbestand.

AVV heeft in Nederland enkele honderden afnemers van informatie. De behoefte van deze afnemers laat een verschuiving zien van standaard vragen (vaste tijd vaste vraag) naar meer ad hoc vragen. Daarnaast wordt het bij het beantwoorden van vragen ook steeds belangrijker om gegevens te kunnen koppelen. Tenslotte wordt de rol van GIS bij onze afnemers (en dus ook bij AVV) steeds belangrijker. Dit is o.a. te zien aan het feit dat het digitale wegenbestand van Nederland tegenwoordig steeds vaker zelfstandig wordt uitgeleverd, terwijl het vroeger bijna uitsluitend als een 'kapstop' voor AVV diende om gegevens aan op te hangen.

Eind 1995 is besloten om de opslag en bewerking van administratieve en geografische informatie te gaan implementeren in een omgeving van SDE en Oracle. SDE staat voor Spatial Database Engine. Dit is een produkt van ESRI dat het mogelijk maakt om zowel administratieve als geografische informatie in één en dezelfde (relationele) database op te slaan. Visualisatie van deze informatie vindt o.a. plaats m.b.v. ArcView, terwijl voor het genereren van output en het onderhouden van de topologische informatie momenteel druk aan oplossingen gewerkt wordt.

Tijdens de voordracht zal aan bovenstaande aspecten aandacht besteed worden. we zullen schetsen hoe onze oplossingen er uit (gaan) zien en wat onze ervaringen met het gebruik van SDE/Oracle zijn.

[ begin | programma overzicht ]

Tot voor enkele jaren geleden waren applicaties met ruimtelijke data gebaseerd op proprietary database oplossingen. Deze GIS-databases bevatten alleen ruimtelijke data met een beperkte beschrijving (meta-data) van de verschillende elementen. In deze databases werd alleen de informatie opgeslagen die nodig was voor de werking van de applicatie. Grootschalige administratieve informatie werd niet opgeslagen in deze databases.

Naast de ruimtelijke data is veelal ook administratieve informatie beschikbaar voor elk ruimtelijk object. Deze data werd niet opgeslagen in de ruimtelijke database, maar apart in een eigen, veelal relationele, database. Deze relationele databases waren op hun beurt niet geschikt voor ruimtelijke data. Zo ontstonden twee gescheiden werelden.

De ruimtelijke en administratieve databases waren niet of nauwelijks uitwisselbaar. Enkele jaren geleden kwamen sommige systemen met zogenaamde 'bridges'. Via een 'bridge' kan vanuit een GIS-applicatie een relationele database bijgewerkt worden. Deze uitwisseling was verre van volmaakt en behoud van integriteit tussen beide werelden was nagenoeg onmogelijk.

Vijf jaar geleden kwam Ingres met de extensie 'Object Management Extension', waarmee eigen datatypen (met functies en operatoren) gedefinieerd konden worden. Zo kan bijvoorbeeld 'breuk' als datatype gedefinieerd worden, met als functies 'teller()', of 'noemer()' en met operatoren als '+', '*' etcetera. Door een van de eerste OME gebruikers is het ruimtelijke datatype 'point'gedefinieerd, met functies als 'distance()'. Hierdoor was zowel de ruimtelijke data als de administratieve data in een enkele database te verenigen. Het waarborgen van de integriteit en onderhoud werd hiermee mogelijk gemaakt.

Ingres zag het belang en de mogelijkheden van ruimtelijke datatypen en bouwde op OME een kant-en-klare bibliotheek van ruimtelijke datatypen. Deze biblitheek, de Spatial Object Library (SOL), bevat datatypen als 'point' 'line', 'box', 'polygon' etcetera. Met functies als bijvoorbeeld 'intersect' en 'distance'. Door SOL hoeft een gebruiker niet meer zelf ruimtelijke datatypen te definieren.

Naast de mogelijkheid om ruimtelijke datatypen te definieren, is ook de snelheid waarmee de data benaderd kan worden van groot belang. Voor de benadering van ruimtelijke data volstaan normale indexerings technieken als B-Tree, ISAM, of HASH niet meer. Deze indexen zijn alleen geschikt voor 'platte' data zoals karakters en getallen. Voor de indexering van ruimtelijke data is een speciale ruimtelijke index nodig. Een goede index voor ruimtelijke data is de R*Tree. Medio dit jaar komt CA met de R*Tree in de nieuwe versie van OpenIngres 2.0. Met deze index kunnen alle objecten die in een bepaald kwadrant liggen zeer snel geselecteerd worden.

Doordat de ruimtelijke datatypen en de R*Tree een integraal onderdeel vormen van de database server, is ook de query optimiser op de hoogte van deze datatypen en index. Hierdoor kan de optimiser een optimaal pad kiezen voor de benadering van de data. Praktijktesten hebben reeds aangetoond dat de performance van queries op ruimtelijk datatypen zeer goed zijn.

Doordat de database server de ruimtelijke datatypen kent, zijn ook de typische RDBMS functionaliteiten beschikbaar voor de ruimtelijke data. Database procedures en rules, referentiele integriteit, toegangsauthorisatie van gebruikers, backup en recovery zijn nu volledig beschikbaar. De beheersproblemen die vroeger bestonden door het gebruik van twee verschillende databases, behoort hiermee tot het verleden.

[ begin | programma overzicht]

Het project bestudeert het gebruik van Object geörienteerde technologie voor Geografische Applicaties. Het project beslaat het gebied van data modellering, query compositie, query optimalisatie, query verwerking en de opslag van gegevens. Het is de bedoeling dat voor elk gebied een prototype wordt gebouwd. De prototypes samen zullen een geavanceerd Geografisch Informatie Systeem vormen.

Deze voordracht beschrijft de eerste versie van het MAGNUM prototype systeem. Hierbij wordt aandacht besteed aan verscheidene aspecten van dit systeem, zoals data opslag, data modellering, ondersteuning voor ruimtelijke data presentatie van query resultaten met een geografische component.

[ begin | programma overzicht]

Meteorologische basisgegevens zijn de bron voor het maken van weersverwachtingen en het onderzoek voor nieuwe operationele toepassingen, de daaruit gevormde archieven vormen de basis voor de klimatologie. Een vaak gehanteerde indeling van deze basisgegevens is :

• a. Synoptische waarnemingen; in internationaal verband (W.M.O.) is een programma opgesteld om wereldwijd volgens een bepaald patroon grond- en atmosferische waarnemingen te plegen en deze uit te wisselen.
• b. Modellen; het European Centre for Midrange Weather Forecasts (ECMWF) is een samenwerkingsverband tussen een aantal Europese meteorologische instituten/landen. Hier wordt dagelijks de verwachte toestand van de atmosfeer tot 10 dagen vooruit berekend. Het KNMI gebruikt de resultaten van dit model als randvoorwaarde voor andere modellen van hogere resolutie en beperkter gebied om gedetailleerder verwachtingen op kortere termijn te genereren.
• c. Remote Sensing gegevens; bij het KNMI wordt informatie ontvangen van diverse satellieten over de toestand van de atmosfeer, radars meten de neerslaghoeveelheid boven Nederland en de nabije Noordzee.

[ begin | programma overzicht]

Zowel Object-oriented als relationele database systemen hebben voor- en nadelen. Illustra (en nu Informix) heeft de voordelen van beide gecombineerd tot een nieuwe architectuur, het object-relationele model. Belangrijkste kenmerken van deze architectuur is de onbeperkte uitbreidbaar van het database-systeem met data-typen, functies en zelfs index- en opslag-strukturen. In deze presentatie zullen met name de voordelen, die dit oplevert voor Geo-informatiesystemen worden besproken en getoond. Tevens zullen de laatste ontwikkelingen van derde partijen op basis van deze technologie de revue passeren, zoals:

• ESRI: Spatial Database Engine,
  
• Telcontar: Spatial Access Methods,
  
• Geodetic Datablade: 3D+time,
  
• Mapinfo: SpatialWare,
  
• TNO: Petro-Geo DataBlade.