GEO systeem: een uitbreidbaar GIS
met consistentieregels
door drs. T. Vijlbrief, werkzaam bij het Instituut voor Zin
tuigfysiologie TNO in Soesterberg en
dr. ir. P. van Oosterom van het Fysisch en Elektronisch
Laboratorium TNO in Den Haag.
SUMMARY
GEO system: an extendable GIS with consistency rules
This article describes the main differences between GIS and data
base architectures. It furthermore introduces the Postgres open rela
tional database system and treats of efforts of TNO on the GIS appli
cation GEO Advantages and possibilities of the developped tool
box, the data types and the systems architecture are highlighted.
Special attention is given to the Postgres 'Rule Mechanism' which
can be used for maintaining consistency of data.
Introductie
De meeste commerciële geografische informatiesyste
men zijn gebaseerd op een relationeel gegevensbank
beheersysteem (DBMS), zoals Oracle of Ingres. Een dui
delijke tekortkoming van de standaard DBMS is dat de
geografische gegevens niet kunnen worden gemanipu
leerd. Met andere woorden, er zijn geen geometrische
attribuuttypen (zoals punt, polylijn, polygoon) en operato
ren (zoals afstand, intersectie, omtrek, gebied).
Allereerst wordt een overzicht gegeven van GlS-architec-
turen. Daarna wordt ingegaan op de geometrische uit
breidingen op het open DBMS Postgres [8] die door ons
zijn geïmplementeerd. Ook wordt het regelmechanisme
van Postgres, welke voor de implementatie van con-
sistentieregels is gebruikt, beschreven en de basisken
merken van dit Postgres GIS „front-end", GEO De
implementatie van dit systeem werd reeds in [10] be
sproken. De daadwerkelijke kracht van GEO wordt
aangetoond door nadere uitwerking te geven aan het uit
breiden van gegevenstypen.
GIS-architecturen
De standaard relationele gegevensbanken voorzien niet
in fundamentele, geografische gegevenstypen, zodat het
niet mogelijk is geografische gegevens op een natuurlijke
wijze op te slaan of een vraag te stellen als: „Selecteer
alle steden met meer dan 10 000 inwoners met een loca
tie binnen drie kilometer van een meer". Deze systemen
ontberen eveneens de multi-dimensionale toegangsme
thoden (of indexeringsmechanismen) die worden vereist,
omdat geografische gegevensverzamelingen vaak erg
omvangrijk zijn.
Drie verschillende typen systeemarchitectuur zijn voor
gesteld om de genoemde problemen op te lossen: de
tweeledige architectuur, de gelaagde architectuur en de
geïntegreerde architectuur. De term tweeledige architec
tuur werd voor het eerst geïntroduceerd in [8]. Een soort
gelijke indeling werd beschreven in [2] [3]. Zij gebruikten
de termen partiële DBMS-architectuur, shell-architectuur
en volledige DBMS-architectuur voor respectievelijk een
tweeledige architectuur, een gelaagde architectuur en
een geïntegreerde architectuur.
De volgende alinea's gaan nader in op de voor- en na
delen van deze architecturen. Het zij opgemerkt dat het
niet altijd eenvoudig is om een bepaald systeem in te
delen. Het Gl-systeem Smallworld bezit bijvoorbeeld
eigenschappen van zowel de gelaagde als de geïnte
greerde architectuur.
Tweeledige architectuur
Het meest voorkomende type commerciële GlS-architec-
tuur is de tweeledige. Gl-systemen met een tweeledige
architectuur hebben een gescheiden subsysteem voor
het opslaan en weergeven van ruimtelijke gegevens,
terwijl de thematische informatie is opgeslagen in een
relationele gegevensbank (DBMS). Deze tweeledige ar
chitectuur is conceptueel gesproken onelegant en werkt
prestatieremmend. Een object met zowel een themati
sche als ruimtelijke component bezit delen in beide sub
systemen, die zijn verbonden door een zogenaamde
„common identifier" (gemeenschappelijke identificator).
Om een object weer te geven, dienen beide subsystemen
te worden bevraagd en moet het antwoord eerst worden
samengesteld (fig. 1). Typische voorbeelden van Gl-
systemen met een tweeledige architectuur zijn ARC/
INFO (ESRI), MGE (Intergraph), SICAD (Siemens Data
Systems) en ARGIS 4GE (Unisys Corporation).
Geographic Information System
Relational
DBMS
Geometrie
Storage
system
Unique
id's
Dit artikel is gedeeltelijk uit het Engels vertaald door W. Eelsing.
De basis voor dit artikel is een „paper" welke is gepresenteerd
op het 5th International Symposium on Spatial Data Handling,
Charleston USA, 1992.
Fig. 1. Tweeledige GiS-architectuur.
Het voordeel van de tweeledige architectuur is dat het
gedeeltelijk is gebaseerd op een standaard DBMS en dat
de opslag en weergave van ruimtelijke gegevens efficiënt
kunnen zijn. Deze methode bezit een aantal grote na
delen. Het bestaan van twee subsystemen voor opslag
houdt in dat de volledige optimalisatie van vragen (que-
274
NGT GEODESIA 93 - 6
