1 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
Geodaten-Management in der Oracle DB 
Geodaten-Visualierung mit Oracle MapViewer 
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Agenda 
• Oracle Spatial Technologies 
– Geodatenmanagement in der Oracle Datenbank 
– Räumliche Abfragen und Analysen 
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Oracle Spatial Technologies 
Überblick 
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ORACLE Spatial Technologies 
Aus Sicht der Datenbank 
Vector Performance Accelerator 
Vektordaten (2D) 
Räumlicher Index (...
Spatial Technologies 
Lösungssicht 
• Oracle Locator: Funktionalität der Oracle DB 
(Alle Editionen) 
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Fachliche 
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(Geo-)Datenmanagement in der Oracle DB 
Integrierter Zugriff auf Geo-, Fach- und Sachdaten 
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Einheitliches Datenmanagement 
• Management komplexer Daten 
– Datentypen, Methoden & mehr 
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Oracle Technology Network 
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Was ist Oracle Spatial and Graph (inkl. Locator) 
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Architektur 
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Geometrische Elemente (OGC Simple Features) 
Punkt 
Polygon 
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Der Datentyp SDO_GEOMETRY 
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NUMBER VARCHAR2 SDO_GEOMETRY ... 
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Tabelle mit Geometriedaten 
Punkte (GPS-Koordinaten) 
• Syntax: 
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Parametrisierte Kurven 
Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS) 
• Repräsentation nahezu beliebiger Freiform-Geometrien 
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NURBS Beispiel 
• Syntax: SDO_GEOMETRY( 
2002, -- Zweidimensionaler Linienzug 
31468, -- Koordinatensystem 
NULL, 
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• USER_SDO_GEOM_METADATA 
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Koordinatensysteme 
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– Geodätisch 
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einfach zusammengesetzt Triangulated Irregular Network (TIN) 
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Topologien, Netzwerke und LRS 
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Linear Referencing 
Beispiel: Dynamische Berechnung von Streckenabschnitten 
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Geokodierung in der Datenbank 
• Umwandlung von Adressen (oder Points of Interest) in 
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Routing in der Datenbank 
Zeitbasierte Netzwerkanalyse 
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Routing in der Datenbank 
Beispiel: Schnellste mögliche Route 
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Fokus: Vektordaten 
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Räumliche Anfragen und Analysen 
• Standard-Anfragesprache SQL 
– Geobasis-, Geofach- und Sachdaten gemeinsam anfragen 
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Räumliche Funktionen 
In SQL 
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– Inside Contains 
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Räumliche Funktionen 
• Verschneidungen (Auswahl) 
– Union 
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– XOR 
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Beliebige Abfragen 
• Welche Kunden mit Umsatz sind in Brandenburg? 
select name, umsatz 
from customers c, geo_laender gl...
Ad-hoc Koordinatentransformation 
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Räumliche Berechnungen 
Wo ist der Mittelpunkt von Deutschland? 
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Räumliche Berechnungen 
In welchem Bundesland liegt der Mittelpunkt? 
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Räumliche Berechnungen 
Längen- und Breitengrad zum Mittelpunkt anzeigen 
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Räumliche Berechnungen 
Nearest Neighbor 
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Daten b...
Geocoding 
38 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 
Referenz-Daten bereitgestellt von NAVT...
Reverse Geocoding 
39 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. 
Referenz-Daten bereitgestellt ...
Visualisierung von Geodaten 
40 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
Client 
(Browser) 
Oracle Application 
Server / WebLogic 
Server / Standalone 
OC4J / Glassfish 
Map 
Cache 
41 Copyright ...
Client 
(Browser) 
Oracle Application 
Server / WebLogic 
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OC4J / Glassfish 
Map 
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42 Copyright ...
Oracle MapViewer / MAPS 
Kartendienste - Provider und Client gleichermassen 
Beispiel: MapViewer als Client eines Kartendi...
Oracle MapViewer / MAPS 
Aufbau einer Karte 
• Base Map (Tile Layers) 
– Statisch 
– Kacheln im Map Cache 
• Theme based F...
MapViewer als Kartendienst Client 
Kartendienst von OpenStreetMap als Base Map verwenden 
• HowTo 
– http://www.oracle.com...
MapViewer als Kartendienst Client 
View / Edit Map Tile Layer (OpenStreetMap Beispiel) 
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Oracle MAPS API Reference + Tutorials 
• Online verfügbar in jeder MapViewer Installation. 
Beispiel: http://slc02okf.orac...
Oracle MapViewer/MAPS in Anwendung 
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Fluglärmkarten (öffentlich) mit MapViewer 
Fraport (http://framap.fraport.de) 
49 Copyright © 2013, Oracle and/or its affi...
Beispiele für Integration Spatial Technologies 
in das Oracle Portfolio 
50 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates...
MapViewer und BI auf mobilem Endgerät 
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• Oracle Locator und Spatial 
– OTN 
http://www.oracle.com/us/products/database/options/spatial/overview/index.html...
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Geodatenmanagement und -Visualisierung mit Oracle Spatial Technologies

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Der Foliensatz gibt einen Überblick darüber, wie und welche räumlichen Daten in der Oracle Datenbank gepflegt und ausgewertet werden können. Darüber hinaus zeigt er die Nutzung von Oracle Maps für die Visualisierung von räumlichen Daten in Form von Karten auf.
Bei Interesse gern auch weiterlesen auf dem deutschsprachigen Oracle Spatial Blog (http://oracle-spatial.blogspot.com).

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Geodatenmanagement und -Visualisierung mit Oracle Spatial Technologies

  1. 1. 1 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  2. 2. Geodaten-Management in der Oracle DB Geodaten-Visualierung mit Oracle MapViewer Karin Patenge | karin.patenge@oracle.com Oracle Deutschland B.V. & Co. KG 2 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  3. 3. Agenda • Oracle Spatial Technologies – Geodatenmanagement in der Oracle Datenbank – Räumliche Abfragen und Analysen – Visualisierung von Geodaten mit Hilfe von Oracle Fusion Middleware MapViewer (inkl. Oracle Maps) • Weiterführende Informationen 3 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  4. 4. Oracle Spatial Technologies Überblick 4 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  5. 5. ORACLE Spatial Technologies Aus Sicht der Datenbank Vector Performance Accelerator Vektordaten (2D) Räumlicher Index (R-Tree) Koordinatentransformation Räumliche Abfragen 5 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Routing Geocoding Geodienste Vektordaten (3D, 4D) Spatial Locator Georaster, Rasteralgebra Punktwolken, TINs Topologie & Netzwerkmodelle Räumliche Verschneidungen Räumliche Analysen und Mining Details: http://docs.oracle.com/cd/E16655_01/appdev.121/e17896/sdo_locator.htm#SPATL340
  6. 6. Spatial Technologies Lösungssicht • Oracle Locator: Funktionalität der Oracle DB (Alle Editionen) • Oracle Spatial and Graph: Oracle DB EE Option • Oracle FMW MapViewer / MAPS: Java Applikation und Map Rendering für das Karten- Rendering als Bestandteil der Oracle Fusion Middleware (FMW). JavaScript Library. Caching von gerenderten Kartenkacheln. • MapBuilder: Kostenfreie Java Anwendung für das Kartenlayout (Signaturen/Layout, Base Maps, Themes) • Karteninhalte: Im Oracle Data Format von externen Anbietern (Nicht Oracle!) 6 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. HTTP Fusion Middleware MapViewer MapViewer / MAPS JDBC Oracle Database Oracle Locator Oracle Spatial Oracle Spatial Raster Networks 3D SOA
  7. 7. Oracle Database (Full Use) Fachliche Kompo-nenten 7 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Konkrete Lösungsapplikation Fachliche Lösungen Geodaten Räumliche Abfragen Räumliche Indizes Verschneidungen Daten-Manipulationen Räumliches Mining J2EE compliant Application Server Kartendarstellung Geodienste Routenberechnung Oracle BI / Apps / mobile Anwendungen ... Map- Viewer Geo-dienste 3rd Party Geodaten Sach-daten Andere
  8. 8. (Geo-)Datenmanagement in der Oracle DB Integrierter Zugriff auf Geo-, Fach- und Sachdaten 8 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  9. 9. Einheitliches Datenmanagement • Management komplexer Daten – Datentypen, Methoden & mehr • Zugriff über standardisierte Schnittstellen • Plattformunabhängig • Skalierbar • Sicher • Robust 9 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  10. 10. Oracle Technology Network http://docs.oracle.com/cd/E16655_01/nav/portal_7.htm 10 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  11. 11. Was ist Oracle Spatial and Graph (inkl. Locator) • Spatial – Schema MDSYS mit objekt-relationalen Datentypen für Vektor- und Rasterdaten, Punktwolken und TINs – Räumlicher Index (Domain Index) – Räumliche Metadaten inklusive Koordinatensysteme – Räumliche Operatoren und Funktionen inklusive räumliche Analyse – Werkzeuge und Tuning-Funktionen – Topologisches Datenmodell und Methoden – Netzwerkdatenmodell und Methoden – Geodienste-Unterstützung • Semantische Netze (Graph) 12 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  12. 12. Architektur 13 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  13. 13. Geodaten-Unterstützung in jeder Oracle DB Geometrische Elemente (OGC Simple Features) Punkt Polygon Linenzug Polygon "mit Loch" 14 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Optimiertes Polygon Kreisbogen Zus.ges. Linienzug Parametrisierte Kurve Zus.ges. Polygon
  14. 14. Der Datentyp SDO_GEOMETRY Simple Features konform ID FEATURE_NAME GEOMETRY ... NUMBER VARCHAR2 SDO_GEOMETRY ... 15 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Tabellendefinition SDO_GTYPE NUMBER SDO_SRID NUMBER SDO_POINT SDO_POINT_TYPE SDO_ELEM_INFO SDO_ELEM_INFO_ARRAY SDO_ORDINATES SDO_ORDINATE_ARRAY
  15. 15. Tabelle mit Geometriedaten Punkte (GPS-Koordinaten) • Syntax: create table standorte ( id number, standort_name varchar2(100), gps_loc sdo_geometry ); insert into geom_tab_2d values( 1, ‚'Standort Automat' sdo_geometry( 2001, -- 2-dimensionaler Punkt 4326, -- WGS84 als Koordinatensystem sdo_point_type(12.7,52.0,0), null, -- Verwendung für Linien, Polygone null)); -- dito • Datentyp: SDO_GEOMETRY 16 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  16. 16. Parametrisierte Kurven Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS) • Repräsentation nahezu beliebiger Freiform-Geometrien – Kontrollpunkte und Knoten "steuern" die Form der Kurve – Darstellung komplexer Objekte mit wenigen Daten • Typische Beispiele: Kurven, Autobahnzufahrten • Unterstützung in der Datenbank – Abbildung als SDO_GEOMETRY – WKT/WKB/GML Konvertierungsfunktionen – Räumliche Indizierung / Spatial Operators – Validierungen – Funktionen zur Konvertierung in "klassische" Linienzüge (Approximation) – Nicht unterstützt für geodätische Koordinatensysteme 17 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  17. 17. NURBS Beispiel • Syntax: SDO_GEOMETRY( 2002, -- Zweidimensionaler Linienzug 31468, -- Koordinatensystem NULL, SDO_ELEM_INFO_ARRAY( 1, 2, 3 -- 1,2,3 = NURBS-Kurve ), SDO_ORDINATE_ARRAY ( 3, -- Grad der Kurve (3=Kubisch) "d" 7, -- Es gibt 7 Kontrollpunkte "m" 0, 0, 1, -- 1. Kontrollpunkt -50, 100, 1, -- : 20, 200, 1, 50, 350, 1, 80, 200, 1, 90, 100, 1, 30, 0, 1, -- 7. Kontrollpunkt 11, -- Der Knotenvektor hat 11 Elemente = d + m + 1 0, 0, 0, 0, -- Normalisierter Knotenvektor 0.25, 0.5, 0.75, -- Start bei 0 - Ende bei 1 1, 1, 1, 1 -- Ansteigend ) ) 18 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  18. 18. Metadaten für Simple Features • USER_SDO_GEOM_METADATA • Syntax: insert into user_sdo_geom_metadata ( table_name, column_name, diminfo, srid) values ( 'GEOM_TAB_2D', 'geometry', sdo_dim_array( sdo_dim_element('Lon',-180,180,0.005), sdo_dim_element('Lat',-90,90,0.005)), 4326); 19 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  19. 19. Räumlicher Index • R-Tree Index – Approximierung der einzelnen Geometrien über Minimal Bounding Box • Aufbau: • Syntax: create index geom_tab_2d_six on geom_tab_2d (geometry) indextype is mdsys.spatial_index; 20 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  20. 20. Koordinatensysteme • Über 4.000 Koordinatensysteme – Geodätisch – Kartesisch als Projektion – Kartesisch ("Non-Earth") – Eigene Koordinatensysteme möglich – Tabelle MDSYS.CS_SRS – GPS-Koordinatensystem  SRID = 4327 (Spatial Reference ID) • EPSG-Unterstützung • PL/SQL-Paket SDO_CS • Automatische Koordinatensystem-Transformationen 21 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  21. 21. Oracle Spatial: Dreidimensional Geometrische Elemente einfach zusammengesetzt Triangulated Irregular Network (TIN) Oberflächen Körper einfach zusammengesetzt Punktwolke (Point Cloud) 22 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  22. 22. Topologien, Netzwerke und LRS • Topologien – Datenmodell zur Speicherung von Topologien (TDM) – Unterstützung für topologische Beziehungen – Basis für Konsistenzprüfung topol. Daten • Netzwerke – Datenmodell zur Speicherung von Netzwerken (NDM) – Explizite Speicherung von Knoten und Kanten – Zusätzliche Attributierung der Kanten und Knoten – Analyseoperationen – Network Data Model Editor • Lineare Bezugssysteme 23 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  23. 23. Linear Referencing Beispiel: Dynamische Berechnung von Streckenabschnitten 24 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  24. 24. Geokodierung in der Datenbank • Umwandlung von Adressen (oder Points of Interest) in Koordinaten und umgekehrt (REVERSE GEOCODING) select sdo_gcdr.geocode( 'ODF_EU_Q312', sdo_keywordarray('Riesstr. 25','München'), 'DE', 'DEFAULT') as geocode from dual / 25 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  25. 25. Routing in der Datenbank Zeitbasierte Netzwerkanalyse • Dynamische Link-Kosten • Kosten eines Links nun abhängig vom Zeitpunkt des Erreichens • Entsprechende Daten im Netzwerk • Out-of-the-Box Unterstützung: – Nokia Traffic Patterns (ODF) 26 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  26. 26. Routing in der Datenbank Beispiel: Schnellste mögliche Route 27 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  27. 27. Räumliche Abfragen und Analysen Fokus: Vektordaten 28 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  28. 28. Räumliche Anfragen und Analysen • Standard-Anfragesprache SQL – Geobasis-, Geofach- und Sachdaten gemeinsam anfragen • Über 400 räumliche Operatoren und Funktionen u.a. für – Räumliche Analyse – Von der Adresse zur Koordinate und umgekehrt (Geocoding, Reverse Geocoding) – Spatial Mining • Über 4000 räumliche Bezugssysteme – Automatische Koordinatentransformation – EPSG-Unterstützung – Eigene Bezugssysteme können definiert werden • Weitere Zugriffe über PL/SQL, Java API – Vollständig dokumentiert 29 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  29. 29. Räumliche Funktionen In SQL • Topologische Operatoren – Inside Contains – Touch Disjoin – Covers Covered By – Equal Overlap Boundary • Distanz-Operatoren – Within Distance – Nearest Neighbor 30 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Inside Within Distance
  30. 30. Räumliche Funktionen • Verschneidungen (Auswahl) – Union – Difference – Intersect – XOR – Buffer – Centroid – ConvexHull / ConcaveHull • Berechnungen (Auswahl) – Length – Area – Distance – Volume 31 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Union Intersect XOR Original Difference
  31. 31. Beliebige Abfragen • Welche Kunden mit Umsatz sind in Brandenburg? select name, umsatz from customers c, geo_laender gl where sdo_anyinteract(c.geometry, gl.geometry) = 'TRUE' and gl.feature_name='Brandenburg' and umsatz is not null and umsatz > 0; 32 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  32. 32. Ad-hoc Koordinatentransformation 33 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  33. 33. Räumliche Berechnungen Wo ist der Mittelpunkt von Deutschland? 34 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Daten bereitgestellt von GfK GeoMarketing
  34. 34. Räumliche Berechnungen In welchem Bundesland liegt der Mittelpunkt? 35 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Daten bereitgestellt von GfK GeoMarketing
  35. 35. Räumliche Berechnungen Längen- und Breitengrad zum Mittelpunkt anzeigen 36 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Daten bereitgestellt von GfK GeoMarketing
  36. 36. Räumliche Berechnungen Nearest Neighbor 37 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Daten bereitgestellt von GfK GeoMarketing
  37. 37. Geocoding 38 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Referenz-Daten bereitgestellt von NAVTEQ
  38. 38. Reverse Geocoding 39 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Referenz-Daten bereitgestellt von NAVTEQ
  39. 39. Visualisierung von Geodaten 40 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  40. 40. Client (Browser) Oracle Application Server / WebLogic Server / Standalone OC4J / Glassfish Map Cache 41 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. JDBC Map Cache Server Oracle Database Application XML/HTTP JavaScript Map API FOI Server Map Rendering Engine MapBuilder Geobasisdaten Geofachdaten Sachdaten Geocoding-Daten Kartendefinitionen: Styles, Themes, Base Maps Oracle MapViewer / MAPS Architektur
  41. 41. Client (Browser) Oracle Application Server / WebLogic Server / Standalone OC4J / Glassfish Map Cache 42 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. JDBC Map Cache Server Oracle Database Application XML/HTTP JavaScript Map API FOI Server Map Rendering Engine MapBuilder Geobasisdaten Geofachdaten Sachdaten Geocoding-Daten Kartendefinitionen: Styles, Themes, Base Maps Oracle MapViewer / MAPS Integration externer Datenquellen
  42. 42. Oracle MapViewer / MAPS Kartendienste - Provider und Client gleichermassen Beispiel: MapViewer als Client eines Kartendienstes (WMS - DNM ) der Landesvermessung und Geobasisinformation Brandenburg 43 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  43. 43. Oracle MapViewer / MAPS Aufbau einer Karte • Base Map (Tile Layers) – Statisch – Kacheln im Map Cache • Theme based FOI* – Interaktiv – Abfrage an die Datenbank • User Defined FOI – Interaktiv – Anwendungsspezifisch • Information Window – Informationen zu FOIs • Fixed Figures – Elemente mit fester Position 44 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. *FOI = Feature of Interest
  44. 44. MapViewer als Kartendienst Client Kartendienst von OpenStreetMap als Base Map verwenden • HowTo – http://www.oracle.com/webfolder/technetwork/de/community/apex/tipps/geo-osm/ index.html • Schritte in der MapViewer Konsole – Data Source anlegen – Map Tile Layer anlegen – Map Tile Layer prefetch (erzeugt Cache mit Kartenkacheln in den einzelnen Zoom-Stufen) 45 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  45. 45. MapViewer als Kartendienst Client View / Edit Map Tile Layer (OpenStreetMap Beispiel) 46 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  46. 46. Oracle MAPS API Reference + Tutorials • Online verfügbar in jeder MapViewer Installation. Beispiel: http://slc02okf.oracle.com/mvdemo/ 47 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  47. 47. Oracle MapViewer/MAPS in Anwendung 48 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  48. 48. Fluglärmkarten (öffentlich) mit MapViewer Fraport (http://framap.fraport.de) 49 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  49. 49. Beispiele für Integration Spatial Technologies in das Oracle Portfolio 50 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  50. 50. MapViewer und BI auf mobilem Endgerät 51 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  51. 51. 52 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  52. 52. 53 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  53. 53. Weiterführende Informationen 54 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  54. 54. Links • Oracle Locator und Spatial – OTN http://www.oracle.com/us/products/database/options/spatial/overview/index.html – Blogs http://oracle-spatial.blogspot.com , https://blogs.oracle.com/oraclespatial/ – Forum https://forums.oracle.com/forums/forum.jspa?forumID=76 • Oracle Fusion Middleware MapViewer – OTN http://www.oracle.com/us/products/middleware/overview/index.html – Blog http://oracle-maps.blogspot.com – Forum https://forums.oracle.com/forums/forum.jspa?forumID=727 55 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  55. 55. 56 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. Q&A
  56. 56. 57 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
  57. 57. 58 Copyright © 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

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