Management of Three Dimensional Objects in Spatial

Abstract

DatabaseSpatial Database Management Systems make it possible to manage large spatial data sets in a database that can be accessible by multiple users at the same time. Although the spatial data sets often include two dimensional data, many applications need three dimensional data. Paralleling to needs for three dimensional data, improvements in spatial data acquisition with GPS, laser scanning and remote sensing, which make it easy to collect three dimensional data, require large three dimensional data sets to be managed effectively. This paper examines the management stages of three dimensional spatial objects in a Database Management System. These stages include defi ning spatial reference system for representing three dimensional objects with real world coordinates, geometric modelling of three dimensional objects in database, and three dimensional spatial indexing for fast accessing/querying the three dimensional data, three dimensional spatial queries and representation of three dimensional data. Although there are several commercial and open-source spatial Database Management Systems, Oracle Spatial database is examined because of its support for three dimensional objects recently made available

Keywords

• Spatial DBMS, 3D modelling, 3D data types

Üç Boyutlu Nesnelerin Konumsal Veritabanında Yönetimi

Abstract

Konumsal Veritabanı Yönetim Sistemleri KVTYS büyük hacimli konumsal veri kümelerinin bir veritabanı içinde yönetimini sağlayarak aynı anda çok sayıda kullanıcının bu veriye erişimini mümkün kılmaktadır. Konumsal veri kümeleri genellikle iki boyutlu 2B verileri içermekle birlikte günümüzde birçok uygulamada üç boyutlu 3B veriye gereksinim duyulmaktadır. Uygulamalar için 3B veriye duyulan gereksinime paralel olarak GPS, lazer tarama, uzaktan algılama gibi tekniklerle 3B konumsal veri toplamanın kolaylaşması büyük hacimli 3B verilerin etkili bir biçimde yönetimini gerektirmektedir. Bu makalede 3B konumsal nesnelerin bir Veritabanı Yönetim Sistemi VTYS içinde yönetimindeki aşamalar ele alınmaktadır. Bu aşamalar, 3B nesnelerin koordinatlarıyla temsili için konumsal referans sisteminin tanımlanması, veritabanında 3B nesnelerin geometrik olarak modellenmesi, 3B veriye hızlı erişim/sorgulama için 3B konumsal indeksleme, 3B konumsal sorgulamalar ve 3B verinin gösterimi konularını kapsamaktadır. Ticari amaçlı ve açık kodlu çeşitli KVTYS’leri mevcut olmakla birlikte yakın zaman önce 3B nesneler için sunduğu destek nedeniyle Oracle Spatial konumsal veritabanı incelenmiştir

Keywords

• Konumsal VTYS,3B modelleme,3B veri tipleri

References

1. APEL M.: From 3D Geomodelling Systems Towards 3D Geoscience Information Systems: Data Model, Query Functionality, and Data Management, Computers & Geosciences 32, s.222–229, 2006, Elsevier.
2. ARENS C., STOTER J.E. ve van OOSTEROM P.J.M.: Modelling 3D Spatial Objects in a Geo-DBMS Using a 3D Primitive,Computers & Geosciences, 31, s.165 – 177, 2005, Elsevier.
3. BITENC M., DAHLBERG K., DONER F., van GOOR B., LIN K., YIN Y., YUAN X. ve ZLATANOVA S.: Utility registration: Slovenia, China, Sweden and Turkey, GISt Report No. 49, s.48, 2008 (http://www.gdmc.nl/punlications adresinden erişi- lebilir)
4. DONER F., THOMPSON R., STOTER J., LEMMEN C., PLOEGER H. ve van OOSTEROM P.: 4D Land Administration Solutions in the Context of the Spatial Information Infrastructure, FIG Working Week 2008, 14 – 19 June 2008, Stockholm, Sweden.
5. DÖNER F. ve BIYIK C.: Üç Boyutlu Kadastro, Hkm - Jeodezi, Jeoinformasyon ve Arazi Yönetimi Dergisi, Sayı: 97, ISSN 1300-3534, s.53, 2007, HKMO Ankara.
6. DU Y., ZLATANOVA S. ve LIU X.: Management and 3D Visualisation of Pipeline Networks Using DBMS and AEC Software, ISPRS Commission IV Symposium on Geospatial Databases for Sustainable Development, s. 27 – 30, September, 2006, Goa, India.
7. KARATAŞ K.: Kentsel Teknik Altyapı Tesisleri, Kadastrosu ve Türkiye’deki Uygulamaların Organizasyonu, Doktora Tezi, KTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mayıs 2007, Trabzon.
8. KAZAR B.M., KOTHURI R., van OOSTEROM P. ve RAVADA S.: On Valid and Invalid Three-Dimensional Geometries, P. van Oosterom, S. Zlatanova, F. Penninga and E. Fendel (Editörler); Advances in 3D Geoinformation Systems, Springer, s.19 – 46, 2008.

9. KHUAN C.T., ABDUL-RAHMAN A. ve ZLATANOVA S.: 3D Solids and Their Management In DBMS, P. van Oosterom, S. Zlatanova, F. Penninga and E. Fendel (Editörler); Advances in 3D Geoinformation Systems, Springer, s. 279 – 311, 2008.
10. KOLBE T., GROEGER G. ve CZERWINSKI A.: City Geography Markup Language (CityGML), In: OGC, OpenGIS Consortium, Discussion Papers, Version 0.3.0, 2006.
11. KOTHURI R., GODFRIND A. ve BEINAT E.: Pro Oracle Spatial for Oracle Database 11g, Apress, ISBN: 1590598997, 2007.
12. LAN H., DEREK MARTIN C. ve LIM C.H.: Rockfall Analyst: A GIS Extension for Three-Dimensional and Spatially Distributed Rockfall Hazard Modeling, Computers & Geosciences, Volume 33, Issue 2, s.262 – 279, 2007, Elsevier.
13. LEE J. ve ZLATANOVA S.: A 3D Data Model and Topological Analyses for Emergency Response in Urban Areas, In: S. Zlatanova and J. Li (Eds.); Geospatial Information Technology for Emergency Response, Taylor & Francis/Balkema, s.143 – 168, 2008.
14. LEMMEN C. ve van OOSTEROM P.: 3D Cadastres, Computers, Environment and Urban Systems 27, s: 337–343, 2003, Elsevier.
15. ORACLE: Oracle Spatial Developer’s Guide, 11g, Release 1 (11.1) Part No.B28400-02, 2007.
16. SCHNEIDER J.P. ve EBERLY D.H.: Geometric Tools for Computer Graphics, Morgan Kaufman, 2002.
17. STOTER J. ve ZLATANOVA S.: Visualisation and Editing of 3D Objects Organised in a DBMS, Proceedings of the EuroSDR Com V. Workshop on Visualisation and Rendering, 22-24 January 2003, Enschede, The Netherlands.
18. STOTER J., KLUIJVER H. ve KURAKULA V.: 3D Noise Mapping in Urban Areas, International Journal of Geographical Information Science, Vol. 22, No. 8, s.907–924, 2008, Elsevier.
19. TSE R., GOLD C. ve KIDNER D.: An Original Way of Building a TIN with Complex Urban Structures. In: Proceedings of ISPRS 2004 - XXth Congress, Istanbul, Turkey, 2004.
20. XU L., GENG G., SHI M. ve LIN S.: Pipe Network 3D Visualization Service Architecture, in 2008 IEEE Congress on Services, Part I, s.495 – 502, 2008.
21. ZLATANOVA S., RAHMAN A. ve PILOUK M.: 3D GIS: Current Status and Perspectives, ISPRS Commission IV, WG IV/1, July 2002, Ottawa, Canada.
22. ZLATANOVA S.: 3D GIS for Urban Development, PhD thesis, ITC, The Netherlands, 2000.