基于MapX &oracle9i空间分析的研究

摘 要：文章探讨Oracle数据库系统中对空间数据存储的解决方案，并介绍针对对象-关系模型下空间数据的存储和管理，着重讨论基于Oracle9i的GIS 空间分析和基于MapX的GIS 空间分析，并就这两种方式的空间分析的性能进行比较。

关键词： MapX；空间索引；对象-关系模型；空间分析

1 MapX与 Oracle9i 简介

MapX是MapInfo公司向用户提供的具有强大地图分析功能的ActiveX控件产品。由于它是一种基于Windows操作系统的标准控件，因而能支持绝大多数标准的可视化开发环境如Visual C++、Visual Basic、Delphi、PowerBuilder等。编程人员在开发过程中可以选用自己最熟悉的开发语言，轻松地将地图功能嵌入到应用中，并且可以脱离MapInfo的软件平台运行。 [1] [5]

Oracle Spatial 是部署企业范围的空间信息系统和基于 web 以及基于位置的无线应用程序的基础。它为位置信息提供数据管理，这些信息包括道路网络、无线服务边界以及地理编码的客户地址，它们正在推动着新兴的在线、移动以及车载远程信息处理市场领域创新性的产品开发。[2]

2 Oracle Spatial的对象-关系模型

Oracle Spatial是针对存储在oracle8i或Oracle9i中的空间元素集合提供的一种SQL的模式来完成存储、输出，修改和查询的功能。

Oracle支持两种表现空间元素的机制和模型：

（1）关系式模型。用多行记录和字段类型为Number的一张表来表示一个空间实体。

（2）对象-关系模型（Object-Relational Model）。这种模型使用数据库表，表中有一个为MDSYS_GEOMETRYD的字段，用一行记录来存储一个空间实体。

Oracle Spatial的对象-关系模型实现方法由一组对象数据类型，一种类型的索引方法以及在这些类型上的操作符组成。

一个空间实体用一行具有SDO_GEOMETRY字段的记录来存储，具体存储为对象类型。空间索引的创建和维护由基本的SQL语句完成。这样一来，原来需用多行，多列存储的空间实体，使用Oracle Spatial的对象-关系模型，只需要一行记录就可以完成存储。大大方便了应用系统的数据处理，维护等操作。

3 三、MapX与Oracle空间分析函数的比较

Oracle公司向Mapinfo公司提供了一种比ODBC更底层的数据接口OCI，通过此接口可以直接向Oracle数据库存取Mapinfo空间地图。MapX通过OCI和Oracle9i建立同步连接，而通过ODBC和其他数据库建立连接。

3.1 缓冲区生成的比较

在MapX中，缓冲区的生成有两种方法：FeatureFactory.BufferFeatures方法和Buffer函数。

在Oracle中，生成缓冲区的函数为SDO_BUFFER。

下面是分别以哈尔滨市区，宾县，和尚志为图元，做缓冲试验，distance值分别为5 km，10 km，15 km，25 km，35 km，45 km时，MapX和Oracle所用时间（单位：秒）如下：

哈尔滨市区：MapX所用时间：0.4687，0.5625，0.6406，0.7500，0.8

125，0.9218

Oracle所用时间：4.9531，2.3437，1.8437，1.2656，0.9687，0.8125

宾县：MapX所用时间：1.5313，2.5000，3.0468，4.0468，4.6250，

5.1250

Oracle所用时间：11.7031，6.6875，4.6718，2.8125，2.5781，2.3125

尚志：MapX所用时间：7.2656，7.9687，8.5781，12.2812，12.5312，

14.5468

Oracle所用时间：50.1562，21.9062，17.8906，8.1875，8.2968，7.07

81

3.2 拓扑查询的比较

MapX中的拓扑查询我们以Layer.Serachwithdistance为例，在Oracle中的拓扑查询我们以函数：SDO_WITHIN_DISTANCE为例。

下面是以黑龙江全省水系分布图为底图做实验，以松花江一段为指定空间对象，分别查询其周围20km，30km，50km，100km，300km，500km，600km范围内的所有水系时，分别基于MapX 和Oracle查询所用的时间（单位：秒）如下：

MapX所用时间：0.0468，0.1406，0.2812，0.6562，3.4687，3.7968，

3.9687

Oracle所用时间：0.0468，0.3437，0.5937，1.2031，8.6875，13.328

1，12.7656

4 结束语

Oracle spatial以Oracle9i独特的对象关系-模型作为存储、管理空间地物的基础，使用面向对象操作的原理把存储在Oracle Spatial中的多种元素信息相关联，以进行拓扑分析与其它操作。利用Oracle Spatial可以在单个数据库实例中，实现非结构化、有嵌套关系的空间、属性数据的统一存储和管理。

在基于Oracle9i的GIS 空间分析和基于MapX的GIS 空间分析的比较中，在以Oracle数据库作为MapX底层数据库，以大地坐标系为坐标系统，空间索引为R-tree时，在生成缓冲区的实验中，MapX生成缓冲区所用时间随着distance值的增大而增大，而Oracle中函数SDO_GEOM.SDO_BUFFER生成缓冲区所用时间随着distance 值的增大而减小。对同一图元做缓冲区实验时，在distance 值较小的情况下， MapX生成缓冲区的速度比Oracle中函数SDO_GEOM.SDO_BUFFER生成缓冲区的速度快，而当distance 值较大时，情况正好相反。在拓扑查询实验中，由实验数据可以看出在distance 值比较小的情况下（即数据量比较小）的情况下，二者的查询速度基本想同，但随着distance 值的增大（数据量也随之增大），Oracle拓扑查询的速度就不及MapX拓扑查询的速度。可以看出，两者之间有利有弊。

用Oracle Spatial单独进行空间、属性数据的统一存储、管理工作，把数据与GIS操作平台和开发程序分离开来，增加了数据管理的灵活性和简易性，减少了冗余数据，提高了数据的使用效益，有利于建立数据间的联系并在此基础上进行数据挖掘。

参考文献

[1]http：//mapinfo.com.

[2]Oracle技术网站[EB/OL]http：//otn oracle .com.

[3]Oracle技术资料（Oracle 817 Spatial guide）[z].

[4]陆晓春，于禹生，杨哲宇.在oracle中实现空间数据的对象化和拓扑化存贮[J].测绘学院学报，2001，（4）.

[5]齐锐.屈昭琳.用MapX开发地理信息系统[J].北京：清华大学出版社2003.

[6]林天峰.Oracle程序设计：科学出版社，2003.

作者简介：杨福涛 （1980.4-），男，黑龙江省齐齐哈尔市（籍贯），现职称：测绘工程师，学历：本科，研究方向：测绘工程。endprint