Uzamsal veritabanı

Bir uzamsal veritabanı verileri depolamak ve bir geometrik uzayda tanımlanmış nesneleri temsil için sorgu verileri ile en uygun hale getirilmiş bir veritabanıdır. En gelişmiş uzamsal veritabanları, noktalar, çizgiler ve çokgenler gibi basit geometrik nesnelerin temsiline izin verir. Bazı uzamsal veritabanları, 3D nesneler, topolojik kapatıcılık, doğrusal ağlar ve Üçgenlenmiş Düzensiz Ağ gibi daha karmaşık yapıları işlemektedir. Özgün veritabanları çeşitli sayısal veriler ve karakter tiplerini yönetmek için tasarlanmış olsa da veritabanlarına etkin uzamsal veri türlerini işlemek için ek işlevsellik eklenmesi gerekiyor. Bunlara genellikle geometri veya özellik denir. Open Geospatial Consortium basit özelliklerin belirtimini oluşturdu ve veritabanı sistemlerinde uzamsal işlevsellik eklemek için ölçütleri belirliyor.

Uzamsal veri tabanlarının özellikleri

Veritabanı sistemlerinde değerlere hızlı bir şekilde bakmak için dizin kullanabilirsiniz, ve çoğu veritabanları dizin verilerinin uzamsal sorgu için en uygun olmadığının yoludur. Bunun yerine, uzamsal veritabanlarında veri tabanı işlemlerini hızlandırmak için bir uzam dizinini kullanabilirsiniz.

SELECT deyimleri gibi kendine özgü SQL sorgularına ek olarak, uzamsal veri tabanlarıyla uzamsal işlemleri geniş bir yelpazede gerçekleştirebilirsiniz.

Aşağıdaki işlemler ve daha birçok Open Geospatial Consortium ölçütleriyle belirtilen:

• Uzamsal Ölçüler: Hat uzunluğu, poligon alanı, geometriler arasındaki mesafeyi vb. hesaplar.
• Uzamsal İşlevler: Yenilerini oluşturmak için varolan özellikleri değiştirmek, örneğin etraflarında bir arabellek sağlayarak vb özellikleri birbirini kesen.
• Uzamsal Dayanaklar: Geometrileri arasındaki uzamsal ilişkiler hakkında doğru/yanlış (true/false) sorguları sağlar. Örnekleri "iki çokgeni üst üste yapmak" ya da "düzenli depolama oluşturmak için planlama alanının bir mil içinde bulunan bir konut var mı?'yı içerir.
• Geometri Yapıcılar: Genellikle şeklini tanımlayan köşeleri (noktalar veya düğümler) belirterek, yeni geometrileri oluşturur.
• Gözlemci İşlevler: Sorguları, böyle bir çemberin merkezi konumu olarak bir özellik hakkında ayrıntılı bilgi döndürür.

Bazı veritabanları özellikle MongoDB ve CouchDB gibi NoSQL dizgeleri bu işlemlerin sadece basitleştirilmiş veya değiştirilmiş kümelerini destekler.

Uzamsal dizin

Uzamsal dizinler mekansal veritabanları tarafından kullanılan (uzayda nesnelerle ilgili bilgileri saklayan veri tabanları) mekansal sorguları iyi duruma getirmek için kullanılır. Geleneksel dizin çeşitleri verimli bir şekilde iki puan farklıdır, mekansal sorguların ne kadar işleneceği gibi bir uyarlama yoktur ya da ilgi çekici noktaların bir mekansal alana girip girmediğini sorgulamada kullanılır. Ortak uzamsal dizin yöntemleri şunlardır:

• Grid (uzamsal dizin) (Yerküreyi çevreleyen ızgara yapı)
• Z-order (eğri)
• Quadtree (Dörtlüağaç)
• Octree
• UB-tree
• R-tree: Genellikle Uzamsal veri dizinleme için tercih edilen bir yöntem. Nesneler (şekiller, çizgiler ve noktalar) en az sınırlayıcı dikdörtgen (MBR - minimum bounding rectangle) kullanılarak toplanmıştır.
• R+ tree
• R* tree
• Hilbert R-tree
• X-tree
• kd-tree
• m-tree
• Point access method (Nokta erişim yöntemi)
• Binary space partitioning (İkili uzay bölümleme) (BSP-Tree): Çok büyük düzlemler (hyperplanes) tarafından uzay parsellenmesi.

Uzamsal veritabanı dizgeleri

• Tüm OpenGIS özellikleriyle uyumlu ürünler^[1]
• OpenGIS uyumlu bazıları açık kaynaklı uzamsal veri tabanları ve API'ler^[2]
• Boeing'in Uzamsal Sorgu Sunucusu, uzamsal Sybase ASE etkinleştirir.
• Smallworld VMDS (VMDS - Version Managed Data Store (Sürüm Yönetimli Veri Deposu)), yerli GE Smallworld GIS veritabanı
• SpatiaLite uzamsal veri türleri, işlevler ve programları ile SQLite'a uzanmaktadır.
• IBM DB2 Uzamsal genişletici mekansal türler için destekli, ücretsiz DB2 Express-C dâhil olmak üzere DB2 herhangi bir sürümü etkinleştirmek için kullanılabilir.
• Oracle Spatial
• Microsoft SQL Server sürümlerinin 2008 tarihinden beri uzamsal türler için desteği vardır.
• PostgreSQL DBMS (veritabanı yönetim sistemi) ölçüt veri türü geometri ve ilgili işlevleri uygulamak için uzamsal uzantısı PostGIS kullanır.
• MonetDB için MonetDB/GIS uzantısıdır, ilişkisel sütun deposu veritabanı OGS basit özelliklerini ekler.^[3]
• Linter SQL Server OpenGIS özelliklerine göre uzamsal türleri ve uzamsal işlevleri destekler.
• MySQL VTYS veri türü geometri artı OpenGIS özelliklerine göre uygulanan bazı uzamsal işlevleri uygulamaktadır.^[4]

Ayrıca bakınız

• Nesne-tabanlı uzamsal veritabanı
• Zamanmekansal veritabanı
• Uzamsal sorgu
• Uzamsal çözümleme
• Konum istihbaratı

Kaynaklar

1. Opengeospatial.org tüm tescilli ürünleri
2. Open Source GIS internet sitesi
3. "GeoSpatial - MonetDB" (İngilizce). 4 Mart 2014. 3 Haziran 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20160603011320/https://www.monetdb.org/Documentation/Extensions/GIS. 
4. "Extensions for Spatial Data" (İngilizce). 6 Ocak 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. http://web.archive.org/web/20160106143817/http://dev.mysql.com:80/doc/refman/5.5/en/gis-introduction.html. Erişim tarihi: 4 Mart 2014. 

Ek okumalar

• Spatial Databases: A Tour, Shashi Shekhar ve Sanjay Chawla, Prentice Hall, 2003 (ISBN 0-13-017480-7)
• ESRI Press. ESRI Press titles include Modeling Our World: The ESRI Guide to Geodatabase Design, and Designing Geodatabases: Case Studies in GIS Data Modeling , 2005 Ben Franklin Award winner, PMA, The Independent Book Publishers Association.
• Spatial Databases - With Application to GIS Philippe Rigaux, Michel Scholl and Agnes Voisard. Morgan-Kauffman Publishers. 2002 (ISBN 1-55860-588-6)