在Oracle数据库XE上构建Google Earth接口

2006 年 8 月发布

    我们看待数据的方式形成了我们对世界的看法。在这之前，我们中的大多数人仍会忽略位置，因为我们缺少获取、管理以及显示数据空间组件所需的工具（或使用这些工具的能力）。这意味着，在我们的个人经历中缺失了地理空间这一环节。而我们所做、所思、所经历的每一件事都是有地点的。

    迄今为止，通过可视化引擎连接支持空间的数据库仍是一件十分复杂的事情：例如，将我们的客户（以及整个供应链）置于地图上。现在，这个问题得到了解决。在本文中，您将了解空间数据的概念，探究向现有数据添加空间属性的方法，以及学习如何使用免费的 Google Earth 程序“俯瞰”包含数据的航拍图像。

    这些技术中的某些部分有点难于使用，这是因为我们刚开始接触地理空间可视化和分析工具，而且并非专业人士。其中一些工具令人惊叹，例如能够使用 Google Sketch Up 向 Google Earth 添加任意特征的 3D 模型，而且是免费的！但是，有些时候这些工具会缺少一些“常见”功能，例如，支持交叉标签的报表编写器不能处理多级汇总。然而，正如处于起步阶段的所有技术一样，在标准不完善以及某些工具仍然难以上手的情况下，花费时间来学习该技术的领航者将获得最丰厚的回报。

    要使用空间工具，需要向数据添加空间属性。空间属性就是具有位置或空间组件的任何信息。有关空间坐标系统的细节数不胜数，包括使用的晶洞（地球形状的模型）、基准点（所选 X-Y-Z 轴的原点位置）以及地球曲面在平面地图上的投影（支持将球体曲面显示在平面地图上）。这个研究课题博大精深、令人着迷，但现在我们可以暂且将其忽略。

    我们的目的是利用纬度和经度来表示地球上的某个位置。围绕地球的纬度线就像多层结婚蛋糕，底部那一层（或者说纬度 0）就是赤道。从赤道到北极或南极，纬度共有 90 度。每一纬度大概是 69 英里。赤道以北称为北纬，赤道以南称为南纬。

    经度以南北极为轴将地球分割开，就像切开的桔瓣一样。赤道是一种自然地物，而经线则是从人为定义的本初子午线（穿过英格兰格林威治）开始。经线在靠近两极时逐渐靠近，最终汇聚在一起。每一经度在赤道上大约相距 69 英里，在南极或北极则为零距离。

    为了简化这些事物的计算机表示，习惯上将赤道以南的纬度和本初子午线以西的经度表示为负数。纬度和经度通常表示为度、分、秒，甚或是十进制度数。十进制度数处理起来更为简便，因此本文将使用该单位。

    例如，Oracle 总部位于 500 Oracle Parkway，Redwood Shores，CA 94065，或“大概”在 37.529526，-122.263969（北纬 37.529526 度，西经 122.263969 度）。

    这个示例过于精确了！标识一栋建筑物不需要在地理坐标中精确到小数点后 6 位数字。但是，到底需要精确到多少位呢？我们知道一纬度是 69 英里。因此，一度的十分之一是 6.9 英里，一度的百分之一是 .69 英里，以此类推（参见下表）。如果我们只是用一个点来标记该栋建筑物，则精确到小数点后四位足矣。

接下来，让我们看看空间数据的三种主要形式：点、线和多边形。

    点很简单：一条纬线和一条经线就可以标记一个点。线和多边形就是一系列相连的点。线用于线状地物，例如道路与河流，而多边形是由若干条线组成，其中的线首尾相连，最终定义一个区域。送货卡车使用的路线可能是条线，而销售区域可能就是上述的多边形。

现在，我将详细说明如何使用免费的 Oracle 数据库 XE 数据库来尝试存储、管理和分析空间数据。

关于简单性

     存储经度和纬度的最简单方法是在数域中进行存储。使用数域存储坐标可以很好地通过点处理简单事物。需要扩充时可使用 Locator（定位器），这是完整 Oracle Spatial 工具（随附在 Oracle 商业产品中）的 XE 子集。通过 Locator，您可以从使用简单的经/纬度转向使用“几何结构”。sdo_geometry 数据类型可以存储点、线、多边形以及更为复杂的几何图形，例如多点、多线和多个多边形。您还可以使用操作符，用于计算几何图形之间距离、查找最近的相邻物体，以及确定两个几何图形是否交叉（“州际公路 70 是否进入科罗拉多州？”）。

    如果您的操作不仅仅是将点置于地图上，那么 Locator 十分适用，但对于简单问题，可以使用简单工具。

    Oracle 数据库 XE（可以从 Oracle 技术网下载）具有 Windows 和 Linux 两种版本。对于 Linux 安装，请下载 RPM，然后进行安装：

rpm ?ivh oracle-xe-10.2.0.1-1.0.i386.rpm 

    我在安装中遇到了两个小问题。首先，我没有足够的交换空间。我遵循 Red Hat 说明设置并激活了更多的交换空间，而不是在硬盘上创建一个较大的交换分区。简言之，您需要创建一个用于交换的文件，并将其指定为交换文件，然后将其打开。这组命令如下：

dd if=/dev/zero of=/path-to-swap/swapfile bs=1024 count=1200000 
mkswap /path-to-swap/swapfile
swapon /path-to-swap/swapfile

    您将通过 Web 界面配置和使用（大多数时候）Oracle 数据库 XE。如果在本地计算机上安装了 XE，则将浏览器指向 http://127.0.0.1:8080/apex。如果是在远程服务器上进行的安装，您可能会遇到一个小问题，因为默认情况下 Web 浏览器只为本地客户端提供服务。

    您可以使用 Web 界面的 Administration（管理）部分启用对远程客户端的访问。（或者，可以编辑位于 /etc/init.d/oracle-xe 的 XE 配置文件。）但是，这种方法存在两个问题。一个是，它公开数据库管理的方式会引发更多安全问题。另一个更为重要的问题是，为了支持对 Web 界面的远程访问，您需要拥有本地 Web 访问权限。这对于远程无头服务器而言是个挑战。

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