Ruimtelijke databases in een big data-omgeving - dummies

Ruimtelijke databases kunnen een belangrijk hulpmiddel zijn in uw big data-project. Ruimtelijke gegevens zelf zijn gestandaardiseerd door de inspanningen van het Open Geospatial Consortium (OGC), dat OpenGIS (Geografisch Informatie Systeem) en een aantal andere normen voor ruimtelijke gegevens instelt.

Of u het nu weet of niet, u kunt elke dag communiceren met ruimtelijke gegevens. Als u een smartphone of Global Positioning System (GPS) gebruikt voor een routebeschrijving naar een bepaalde plaats, of als u een zoekmachine vraagt naar de locaties van visrestaurants in de buurt van een fysiek adres of herkenningspunt, gebruikt u toepassingen die steunen op ruimtelijke gegevens.

Dit is belangrijk omdat ruimtelijke databases implementaties zijn van de OGC-normen en uw bedrijf mogelijk specifieke behoeften heeft waaraan de normen voldoen. Een ruimtelijke database wordt belangrijk wanneer organisaties beginnen verschillende dimensies van gegevens te gebruiken. Een meteoroloog die onderzoek doet, wil bijvoorbeeld gegevens met betrekking tot een orkaan, zoals temperatuur, windsnelheid en vochtigheid, opslaan en evalueren en die resultaten in drie dimensies modelleren.

In hun eenvoudigste vorm slaan ruimtelijke databases gegevens op over 2-dimensionale, 2. 5-dimensionale en 3-dimensionale objecten. U bent waarschijnlijk bekend met 2D- en 3D-objecten. Een 2D-object heeft lengte en breedte. Een 3D-object voegt diepte toe aan de lengte en breedte. Een pagina uit een boek is een 2D-object, terwijl een volledig boek een 3D-object is.

Hoe zit het met 2. 5D? 2. 5D-objecten zijn een speciaal type ruimtelijke gegevens. Het zijn 2D-objecten met hoogte als de extra "halve" dimensie. De meeste 2. 5D ruimtelijke databases bevatten kaartinformatie en worden vaak geografische informatiesystemen (GIS's) genoemd.

De atomaire elementen van ruimtelijke databases zijn lijnen, punten en polygonen. Ze kunnen op elke manier worden gecombineerd om elk object te vertegenwoordigen dat wordt beperkt door 2, 2. 5 of 3 dimensies. Vanwege de speciale aard van ruimtelijke gegevensobjecten hebben ontwerpers indexeringsmechanismen (ruimtelijke indices) ontworpen om ad hoc-query's en visuele representaties van de inhoud van de database te ondersteunen.

Een ruimtelijke index zou bijvoorbeeld de vraag beantwoorden: "Wat is de afstand tussen een punt en een ander punt? "Of" Kruist een specifieke lijn met een bepaalde reeks veelhoeken? "Als dit een enorm probleem lijkt, is dat omdat het is. Ruimtelijke gegevens vormen misschien wel de grootste uitdaging voor big data van iedereen.

PostGIS is een open source-project dat wordt onderhouden door Refractions Research en is gelicentieerd onder de GNU General Public License (GPL).PostGIS wordt ook geleverd als onderdeel van de OpenGeo Suite-communityeditie en wordt door OpenGeo aangeboden en ondersteund onder een bedrijfslicentie.

PostGIS is een gespecialiseerde gelaagde implementatie die draait op het werkpaard RDBMS PostgreSQL. Deze aanpak biedt het beste van beide werelden. U krijgt alle voordelen van een SQL RDBMS (zoals transactionele integriteit en ACID) en ondersteuning voor de gespecialiseerde bewerkingen die nodig zijn voor ruimtelijke toepassingen (reprojectie, geodetische ondersteuning, geometrieconversie, enzovoort).

Hoewel de database zelf erg belangrijk is, hebt u ook andere technologie nodig om aan de vereisten voor ruimtelijke toepassingen te voldoen. Gelukkig maakt PostGIS deel uit van een ecosysteem van componenten die zijn ontworpen om samen te werken om aan deze behoeften te voldoen. Naast PostGIS bestaat de OpenGEO Suite uit het volgende:

GeoServer: Geïmplementeerd in Java, kan de GeoServer ruimtelijke informatie van verschillende van de belangrijkste bronnen van ruimtelijke gegevens op het web publiceren. Het kan worden geïntegreerd met Google Earth en heeft ook een uitstekende webgebaseerde administratieve front-end.
OpenLayers: Een bibliotheek voor JavaScript die handig is voor het weergeven van kaarten en andere weergaven van ruimtelijke gegevens in een webbrowser. Het kan afbeeldingen manipuleren van de meeste kaarten op het web, waaronder Bing Maps, Google Maps, Yahoo! Kaarten, OpenStreetMap, enzovoort.
GeoExt: Ontworpen om de kaartinformatie van OpenLayers direct beschikbaar te stellen aan de webapplicatie-ontwikkelaar. GeoExt-widgets kunnen worden gebruikt om bewerkings-, weergave-, stijl- en andere interactieve webervaringen te maken.
GeowebCache: Nadat u de gegevens op een server hebt staan en deze in een browser kunt weergeven, moet u een manier vinden om deze snel te maken. GeowebCache is het gaspedaal. Het bewaart stukjes afbeeldingsgegevens (tegels genaamd) en maakt deze beschikbaar voor snelle levering aan het weergaveapparaat.

Hoewel veel gebruik van ruimtelijke gegevens bestaat uit kaarten en locaties, hebben ruimtelijke gegevens veel andere eigentijdse en toekomstige toepassingen, waaronder

Precieze 3D-modellering van het menselijk lichaam, gebouwen, de atmosfeer enzovoort
Verzamelen en analyse van gegevens van sensornetwerken
Integratie met historische gegevens om 3D-ruimte / objecten in de tijd te onderzoeken