Prostorové databáze

Prostorové databáze jsou databáze, v nichž jsou uložena i prostorové data, resp. informace o objektech reálného světa reprezentované prostorovými daty. Jak bylo již zmíněno v části geodata, geoprvky, prostorová data obsahují formální polohovou referenci a zpravidla bývají vyjádřené i pomocí geometrické, topologické a popisné složky popisu.

Výhodou prostorových databází je, že spolu s prostorovými daty v nich mohou být uložena a spravována i atributové, textové, obrazové a další podobné informace. Už víme, že pokud jsou prostorová data vztažená k povrchu Země, označují se jako geografická data nebo geodata. Prostorové databáze se pak označují jako geografické databáze nebo geodatabáze. Někdy se výraz geografické databáze používá jako synonym pojmu prostorové databáze, ale není to správné, protože pojem prostorové databáze má obecnější význam (Ďuračiová, 2014). Tabulka s prostorovým atributem (atribut obsahující geometrické data) se nazývá prostorová tabulka.

../_images/db_table.png

Obrázek 1: Atributy prostorových dat (Zdroj: www.indiana.edu).

Protože prostorové tabulky reprezentují jak ​​metrické, tak i topologické vztahy příslušných objektů, jejichž struktura je podstatně složitější než struktura klasických vazeb v relačních databázích, mají i jiné specifické vlastnosti než konvenční atributové tabulky. Požadavek na jejich zajištění nedovoluje běžným způsobem využívat klasické relační databázové systémy, které jsou pro ostatní (neprostorové) datové typy a databáze nejpoužívanější. Mezi specifika patří i implementace speciálních prostorových indexů (kromě indexů i složitější struktura prostorových dat a nutnost rozšíření standardního dotazovacího jazyka v příslušných databázích o možnost práce s prostorovými daty).

Prostorové indexy

Indexy jsou v databázových systémech důležitou součástí. Kromě podpory prostorových datových typů a funkcí hraje podpora speciálních indexových struktur pro prostorové data významnou roli. Indexové struktury pro prostorová data se liší od konvenčního způsobu vytváření indexů (B-stromy, B+ stromy, lineární hašování, atd). Prostorová data vyžadují použití specifických postupů indexování, které nejsou běžně implementovány přímo v relačních databázových systémech. Indexy obecně urychlují vyhledávání dat a také provádění různých prostorových poptávek. Mezi indexové struktury pro prostorové data patří tzv. stromy, například (a) KD-stromy určené k ukládání bodů (uzlů), (b) BSP-stromy založené na rekurzivní dělení prostoru na dva poloprostory, (c) R-stromy založené na dekompozici prostoru formou minimálních ohraničujících obdélníků, přičemž jednotlivé obdélníky se mohou i vzájemně překrývat, nebo (d) kvadrátové stromy založené na postupném dělení prostoru na kvadranty.

../_images/stromy.png

Obrázek 2: Indexové struktury pro prostorová data (Ďuračiová, 2014).

Další témata