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notwendig, überall auf der Welt verteilte Datenbanken noch effektiver miteinander zu vernetzen. Die
Verwaltung und Bearbeitung räumlicher Datenobjekte stellt hohe Anforderungen an Datenbanken.
Solche Datenobjekte bedecken oft komplizierte Bereiche im multidi-mensionalen Raum und können
daher nicht mehr sinnvoll durch Punkte dargestellt werden. Beispielsweise repräsentieren politische
Bezirke auf Landkarten Bereiche mit einer Fläche ungleich Null im zweidimensionalen Raum. Eine
häufige Operation ist dann die Suche nach allen Objekten innerhalb eines vorgegebenen Gebietes.
Zum Beispiel alle Bezirke zu finden, die - zumindest zum Teil - innerhalb einer 50-Kilometer-Zone um
einen speziellen Punkt liegen. Diese Art der räumlichen Suche wird oft in der Computergrafik, in CAD-
Systemen oder auch in allen Arten von geographischen Informationssystemen verwendet. Dafür
wurden mehrdimensionale Datenstrukturen entwickelt, für die eine effiziente Suchmethode benötigt
wird. Ein Index, der auf den räumlichen Daten der Objekte basiert, wäre daher wünschenswert. Die
Indexstrukturen eindimensionaler Datenbanken sind für eine räumliche Suche ungeeignet. So sind
z.B. Strukturen, die auf exakte Gleichheit von Werten aufbauen (beispielsweise Hash-Tables)
unbrauchbar, weil eine Bereichssuche benötigt wird. Strukturen, die eine eindimensionale Ordnung
von Indexwerten verwenden, wie z.B.
B
-Bäume [Kem 99]*, funktionieren ebenfalls nicht, weil der
Suchbereich multidimensional ist.
Um räumliche Indexstrukturen in
ommerzielle Datenbankmanagementsysteme (DBMS) zu inte-
grieren, sind herkömmliche relationale Datenbanken nicht ausreichend funktionsfähig.
In Kapitel 2 wird die Bearbeitung von räumlichen Daten innerhalb eines DBMS durch Oracel8i Spatial
erläutert.
In Kapitel
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wird beschrieben, wie Daten aus dem multidimensionalen Raum übertragen werden.
Bisher gelang keine gute Übertragung bei Rechtecken und Polygonen. Es muss eine Objekt-
duplizierung verhindert werden und ein Überlappen von Z-Elementen möglich sein. Ziel ist ein neues
Kodierungsschema für die Z-Elemente und eine Optimierung des Algorithmus im Anfrageprozess.
In Kapitel
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soll gezeigt werden, wie durch die Indizierung von nutzerdefinierten Typen mit nutzer-
definierten Prädikaten eine effizientere Abfrage und Suche der nutzerdefinierten Objekte erreicht
werden kann.
2. Anforderungen an ein räumliches Datenbanksystem
Anders als traditionelle erfordern räumliche Anwendungen, dass die Datenbanken komplexe
Datentypen wie Punkte, Linien und Polygone verstehen. Folglich müssen relationale Datenbanken in
mehreren Gebieten erweitert werden, um die Speicherung und Wiederverwendung von räumlichen
Daten zu verbessern.
Jedes Datenbanksystem, das versucht, sich mit räumlichen Anforderungen zu befassen, muss mit
folgenden Funktionen ausgestattet sein:
1. Satz räumlicher Datentypen zur Darstellung einfacher und komplizierter räumliche Datentypen
und auf diesen basierenden Operationen
2. Räumlichen Typen und Operationen an ihrer Spitze sollten Teil der Standardsprache sein
(wird für Zugang und Veränderung von nicht räumlichen Daten in diesem System benötigt).
So müsste SQL im Fall von relationalen Datenbanksystem so erweitert werden [Dit 01]*, dass
es in der Lage ist, räumliche Typen und Operationen zu unterstützen.
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