Introduction

Neuchâtel, novembre 2004 1
Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Oracle Spatial
Daniel Gnerre, Système d’Information du Territoire Neuchâtelois (SITN)
Novembre 2004
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Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Plan du cours
•Introduction
• Concepts de base d’Oracle Spatial
• Création de données spatiales
• Systèmes de coordonnées
• Chargement des données spatiales
• Indexation des données spatiales
• Requêtes spatiales
• Analyse spatiale
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Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
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Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Introduction
Introduction
Introduction
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Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Introduction - Objectifs
Après ce cours, vous serez capables de :
• Comprendre les concepts propres aux données
spatiales dans Oracle
– Comprendre le type de données SDO_GEOMETRY
– Comprendre les éléments géométriques supportés
• Utilsier le modèle relationnel-objet pour
– Créer des tables spatiales
– Charger et indexer des données spatiales
– Interroger et analyser des données spatiales

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Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
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Introduction – autres DB spatiales
• PostGIS (extension de PostgreSQL) : http://www.postgresql.com/
• MySQL spatial extensions : http://www.mysql.com/
•Etc.
SIG professionnel
SIG de bureau
SIG intranet/internet
Dataserver extension
Oracle
Spatial
Autodesk GIS
Design Server
C-Plan Topobase
Cadcorp SIS
Bentley
Microstation
iSpatial
Autodesk
Mapguide
Autodesk
Mapguide
LiteView
Autocad
Map
Caris GIS
Berit
Lids IT
ESRI
ArcSDE
ESRI
ArcEditor
Safe
FME
Intergraph
Geomedia Pro Ionic Web
Feature Server
Ionic Web
Mapping Server
MapInfo
Professional
MapInfo
MapXtreme
PCI
Geomatica
SmallWorld
SmallWorld Web
Geoconcept
Entreprise Laserscan
Lamps
Apic
Apic-Space
MapInfo GIS
extension
Intergraph
Geomedia Web
Map Enterprise
ESRI
ArcView
ESRI
ArcIMS Intergraph
Geomedia
Mapserver Manifold
Entreprise
MapInfo
SpatialWare
TB Generic
Web
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Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Introduction – Historique
Oracle 7 Oracle 8 Oracle 8i, 9i, 10g
Multidimension (MD)
Option
Spatiale (SDO) Cartouche spatiale
Oracle Spatial
Locator
Oracle database
Server
Modèle
relationnel Modèle relationnel-objet
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Introduction
Concepts de
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Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Introduction – Locator vs Spatial
– Gestion de toutes les géométries
–Indexation
– Requêtes géométriques
– Recherches de proximité
– Calculs de distances
– Gestion de multiples projections
– Transformations géométriques
– Agrégations spatiales
– Segmentation dynamique
– Conversions de projections
– Définition de projections spécifiques
– Modélisation de réseaux (dès version 10g)
– Gestion de la topologie (dès version 10g)
– Gestion de rasters (dès version 10g)
– Géocodeur (dès version 10g) LOCATOR
SPATIAL
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Introduction
Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Introduction – Le modèle relationnel
• Technologie obsolète
– Difficile à utiliser (requêtes SQL complexes)
– Ne supporte pas tous les types d’objets
– Moins performante
– En train d’être abandonnée
• Exemple du principe de stockage d’un polygone double
ID_PT X Y
1553729 224322
2
3
4
553819 224512
553922 224412
553821 224117
Points NO_LI ID_PT
1 1
1
1
1
2
3
4
Lignes
5554421 223917
6554521 223550
7554621 223550
2 5
2 6
2 7
NO_PO NO_LI
1 1
Polygone
1 2

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Concepts de
Oracle Spatial
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données spatiales
Systèmes de
coordonnées
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données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
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Concepts
Les concepts d’Oracle Spatial
Les concepts d’Oracle Spatial
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coordonnées
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données spatiales
Requêtes
spatiales
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Concepts – Primitives géométriques
Géométries supportées par Oracle Spatial
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données spatiales
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spatiales
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Concepts – Primitives géométriques
•Points (X1,Y1)
– Un point peut être 2D, 3D ou 4D
– Exemple : clients, adresses, forages, mesures
ponctuelles quelconques, etc.
• Lignes (X1,Y1,Xn,Yn)
– Les « auto-intersections » sont supportées
– Les lignes fermées n’ont pas de surface
– Les limites d’une lignes sont les points de début
et de fin
– Une ligne peut être composée de lignes et arcs
– Exemples : cours d’eau, axes de routes,
collecteurs, drains, lignes électriques, etc.
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Concepts de
Oracle Spatial
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données spatiales
Systèmes de
coordonnées
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données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – Primitives géométriques
• Polygones (X1,Y1,Xn,Yn)
– Un polygone est toujours fermé, cela implique
une notion de surface
– Une surface peut être soustraite à l’intérieur
d’un polygone (« donut »)
– Les « auto-intersections » ne sont pas supportées
– Un polygone peut-être composé de lignes et arcs
(ex : zone tampon d’un élément linéaire)
– L’anneau extérieur d’un polygone est formé dans
le sens anti-horaire
– L’anneau intérieur d’un polygone (« donut ») est
formé dans le sens horaire
– Exemple : parcelle, bâtiment, commune, etc.

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Concepts de
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données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
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Concepts – Modèle de données spatiales
Point Ligne Polygone Polygone
composé
Ligne
composée
Modèle hiérarchique
Elément
Géométrie
ElémentElément ……
Couche spatiale
GéométrieGéométrie ……
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coordonnées
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données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
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Concepts – Les éléments
• Les éléments constituent une géométrie
• Un élément peut être de type
– Point
–Ligne
– Polygone
–Ligne composée
– Polygone composé
• Un élément est construit sur la base de
coordonnées
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Oracle Spatial
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données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – La géométrie
• Une géométrie modélise un objet spatial
• Une géométrie est constituée d’un set ordonné
d’éléments
Exemple :
Commune de Fontaines (NE)
2 éléments
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Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – La couche
• Une couche est constituée de géométries qui ont
des attributs en commun
• Une couche est une colonne géométrique dans
une table
Exemple :
Communes de Neuchâtel

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Concepts de
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Création de
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Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – L’indexation spatiale
• L’indexation « R-tree »
– Basée sur le rectangle englobant des géométries
– Peut indexer 2, 3 ou 4 dimensions
• L’indexation « Quad-tree »
– Recouvre la zone avec un maillage régulier
• Permet un recouvrement exclusif et exhaustif des
objets spatiaux
• Indexe tous les éléments qui composent une
géométrie (points, lignes, polygones)
But : optimiser les performances des requêtes spatiales
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Concepts de
Oracle Spatial
Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – Requêtes
Modèle optimisé de requêtes utilisé par Oracle Spatial
Couche de
données
spatiales
Colonne
contenant la
géométrie des
objets
Filtre
primaire
Index
spatial
Sélection
réduite
de données
L’index permet de
sélectionner une
fenêtre d’intérêt
Filtre
secondaire
Fonctions
spatiales
Sélection
exacte
Sélection
exacte
Procédure permettant de
déterminer les relations
spatiales exactes
•Toutes les requêtes ne nécessitent pas forcément l’utilisation
du filtre secondaire (ex : zoom in/out)
•Les requêtes spatiales sont effectuées à l’aide du language SQL
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Concepts de
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Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – Segmentation dynamique
• On associe une mesure à chaque point d’un objet linéaire
– Routes, conduites, lignes électriques, …
• Les mesures sont proportionnelles à la distance depuis le
début de l’objet linéaire.
(5,10,0) (30,10,27)
(15,5,11.2) (40,5,38)
(50,15,53.8)
(55,20,60)
(45,10,44)
But : gérer et analyser les données relatives à un réseau
linéaire (ex : routes, cours d’eau, etc.)
La segmentation dynamique (Système de référence linéaire LRS)
Neuchâtel, novembre 2004 20
Introduction
Concepts de
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Création de
données spatiales
Systèmes de
coordonnées
Chargement de
données spatiales
Indexation des
données spatiales
Requêtes
spatiales
Analyse spatiale
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Concepts – Segmentation dynamique
Association d’événements
• Ponctuels: Accidents, feux, équipements, …
• Lineaires: Conditions de trafic, chantiers, …
Mesure
= Etat de la route
0 40 130 190
mauvais moyen bon
= accident
= stop