Coğrafik Veri Ambarlarının Modellenmesi ve Sorgulanması Merhaba; Gerek bu sunumu dinleyen gerekse şu anda bu metni okuyanlara faydalı olmasını umduğum bu çalışmanın Coğrafi Bilgi Sistemine yaklaşımda farkındalık oluşturacağını düşünmekteyim. Öncelikle «Modelling and querying georaphical data warehouses» başlıklı makale görevini bana veren Sayın Hakan Ahmet NEFESLİOĞLU hocama teşekkür etmek istiyorum. Modelling and querying georaphical data warehouses Joel da, Anjolina G. de Oliveira, Robson N. Fidalgo, Ana Carolina Salgado, Valéria C. Times Ferhat Kurt Mekânsal Veri Analizi

GeoMDQL Sorgu Dili MD Geographical and Multidimensional Query GEO GeoMDQL sorgu dilinin amacı coğrafi ve çok boyutlu ortamlardan sorgu sözdizimi ve operatörleri entegre etmektir. Bu şekilde üç ayrı sorgu türü kullanılabilmektedir. GEO, MD ve GEOMD

GEO arazilerin GEO: GEO isteği sadece mekânsal bir sorgu yapmak için coğrafi parametreleri içermektedir. Bu sorgu türünde, iki coğrafik özellik arasındaki ilişkiyi mekânsal olarak değerlendirmek için uzaklık, kesişim, kapsama, çapraz gibi mekânsal operatörler kullanılmaktadır. Standartlar opengeospatial.org sitesinde tanımlı bulunmaktadır. Örnek: Sakarya Nehri ile kesişenlerinin veya Sakarya Nehri havzası içinde bulunan arazilerin sorgulanması her zaman coğrafi özellik olarak haritada gösterilecektir.

Mekânsal Veritabanı Yönetim Sistemi Spatial Database Management System (SDBMS) PostgreSQL Mekânsal veritabanı yönetim sistemi GIS datalarını barındıracağımız yazılımın kendisidir. Bu çalışmada veritabanı yazılımı olarak PostgreSQL ve GIS verileri için ise PostGIS yazılımı kullanılacaktır. PostgreSQL yazılımını http://www.postgresql.org adresinden işletim sisteminize uygun sürümünü edinerek kurabilirsiniz. Kurulum son safhasında ilave kurulumlar için tasarlanan Stack Builder kutucuğuna tıklayarak gelen pencerede Spatial araçlarından PostGIS’i seçerek bu kurulumu da yapabilirsiniz. İsterseniz alternatif veritabanı yönetim yazılımları ve eklentileri ile de bu işlemi yapabilirsiniz. Örnek: Oracle Spatial, MySQL. PostGIS http://www.postgresql.org http://postgis.net

PostgreSQL + PostGIS + pgRouting In legacy first-generation GIS implementations, all spatial data is stored in flat files and special GIS software is required to interpret and manipulate the data. These first-generation management systems are designed to meet the needs of users where all required data is within the user’s organizational domain. They are proprietary, self-contained systems specifically built for handling spatial data. Second-generation spatial systems store some data in relational databases (usually the “attribute” or non-spatial parts) but still lack the flexibility afforded with direct integration. True spatial databases were born when people started to treat spatial features as first class database objects. Spatial databases fully integrate spatial data with an object relational database. The orientation changes from GIS-centric to database-centric pgRouting’in PostGIS eklentisidir. pgRouting ile coğrafi rotalarla ilgili sürüş mesafesi, en kısa rota hesabı gibi işlemler yapılabilmektedir. Yol hesaplamalarında hız, dönüş gibi kısıtlarda değerlendirilebilmektedir. All Pairs Shortest Path, Johnson’s Algorithm [1] ,All Pairs Shortest Path, Floyd-Warshall Algorithm [1] ,Shortest Path A*,Bi-directional Dijkstra Shortest Path [1] Bi-directional A* Shortest Path [1] ,Shortest Path Dijkstra Driving Distance K-Shortest Path, Multiple Alternative Paths [1] ,K-Dijkstra, One to Many Shortest Path [1] Traveling Sales Person ,Turn Restriction Shortest Path (TRSP) [1] Shortest Path Shooting Star,[1] New in pgRouting 2.0.0[2] Discontinued in pgRouting 2.0.0 PostGIS’e nasıl başlarım? http://workshops.boundlessgeo.com/postgis-intro/

Multidimensional Expressions (MDX) MDX: MultiDimensional eXpressions Microsoft tarafından Microsoft SQL Server OLAP Servisi ile 1998 yılında OLE API için OLE DB komponent dili olarak sunulmuştur. MD: MD sorgusu Çok boyutlu (Multidimensional) parametreleri içerir ve coğrafik veri küpü içinde çok boyutlu sorguların yürütülmesini sağlar. Bu sorgu sadece MDX (MultiDimensional eXpressions) diline dayanan OLAP operatörlerini içerir. Resim kaynakları: http://fatma.molu.net/oltp-olap/

OLTP ve OLAP INSERT, UPDATE, DELETE OLTP sunucular firmanın bütün hareketlerini kaydeder. Amacı bütün işlemlerin bu sunucu üzerinden yapılması, dolayısıyla hareketlerin kontrolünü sağlamaktır. OLTP sunucusundan alınan bilgiler analiz için ayrı bir sunucuya aktarılıyorsa, hedef sunucu OLAP sunucusudur. Bu kavram, analiz için hedef alınan tüm sunucuları kapsar. OLAP verilerin analiz için hazır tutulduğu sunucudur.

OLAP Sunucusu ve İstemcisi Mondrian OLAP Pivot4J Analytics JPivot Makelemizde OLAP sunucusu olaraj JAVA tabanlı Mondrian OLAP sunucusu ve istemci olarak Jpivot kullanılmıştır. Örnek uygulama Mondrian Sunucusu ve Pivot4J Analytics kullanılarak hazırlanmıştır. Jpivot yerini Pivot4J’ye bırakmıştır. Pivot tabloları konusunda daha önce Microsoft Office Excel’de çalışma yaptıysanız aynı esaslar Pivot4J’yi kullanabilirsiniz. Örnek bir uygulama üzerinden MDX’i görelim. Apache tomcat dizinimiz: C:\Program Files\Apache Software Foundation\Tomcat 8.0\webapps\pivot4j-analytics-0.8 Örnek uygulama web adresi: http://localhost:8080/pivot4j-analytics-0.8/ Java Tabanlı Pivot Arayüzleri (Mondrian) http://meteorite.bi/saiku http://community.pentaho.com/ http://www.pivot4j.org/ Mondrian adresi: http://community.pentaho.com/projects/mondrian/ Pivot4J Analytics adres: http://www.pivot4j.org/ Diğer OLAP sunucularının değerlendirilmesi ve kıyaslması için http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_OLAP_Servers adresini ziyaret edebilirsiniz. http://localhost:8080/pivot4j-analytics-0.8/

GEOMD GEO MD GEOMD GEOMD: GEO ve MD sorgu türlerinin kombinasyonudur. İki türe ayrılabilir. GEOMD Haritalaması: Çok boyutlu isteklerin (sorguların) hem veri olarak hem de harita üzerinde gösterilmesidir. Örneğin, en çok alış-veriş yapan müşterilerin bilgisinin tablo olarak ve harita üzerinde (örn: ikemetgâhları) gösterilmesidir GEOMD Entegrasyonu: Çok boyutlu ve mekânsal kısıtların olduğu isteklerin yapılmasıdır. Örneğin, Sakarya Nehri’ne kıyısı olan ve 2013 yılında 10 ton buğday hasat edilen tarlaların sorgulanmasıdır. Sonuçlar harita ve/veya tablo kullanılarak gösterilebilir.

OpenGEO http://boundlessgeo.com http://boundlessgeo.com/solutions/opengeo-suite/download/ adresinden indirebileceğiniz OpenGeo Suite yazılımı PostgreSQL 9.3.1, PostGIS 2.1.1, GeoTools 10, GeoServer 2.4.3 ve GeoWebCache 1.5 bileşenlerini bir paket halinde sunmaktadır. Bu paket ayrıca OpenLayer 3 ve QCIS’i de desteklemektedir. GeoServer, coğrafi verileri görmeyi ve düzenlemeyi sağlayan Java tabanlı sunucu yazılımıdır. GeoWebCache harta servisinin hızlandırılması maksadıyla kullanılan kütüphanedir. İndirme Adresi (Geçici Adres): http://go.opengeo.org/242IZP8830000hc006fPz01

Kaynaklar Makalede geçen kodlama kaynakları http://www.cin.ufpe.br/~golapware/geodwcase/geodwm.gmfgen http://www.cin.ufpe.br/~golapware/geodwcase/gdwDatasusPostGIS.sql http://www.dijitalders.com/icerik/13/2635/veri_tabanlarinda_anahtar_kavrami_birincil_ve_ikincil_anahtar.html http://datawarehouse.gen.tr/olap-kupu-nedir-2/ http://en.wikipedia.org/wiki/MultiDimensional_eXpressions http://www.hakankocaman.com http://www.qgis.org http://www.supergeotek.com/ PostGIS ArcGIS QGIS UDig Entegrasyonu http://vimeo.com/52113801 http://www.pivot4j.org/ http://www.pentaho.com/ http://boundlessgeo.com/ http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk-7-netbeans-download-432126.html http://meteorite.bi/saiku http://www.olap4j.org/

Kaynaklar http://binedir.com/blogs/busines-intellgence/archive/2012/05/27/oltp-online-transactional-processing-ve-olap-online-analytical-processing-sistemler.aspx http://www.gna.com.tr/modelleme/68-dimensional-ema-modelleme-temel-kavramlar.html http://vestanbul.com/cografi-bilgi-sistemlerinde-kullanilan-baslica-programlar-ve-egitim-dokumanlari/ http://geoserver.org/ http://gislog.wordpress.com/ http://geojson.org/ https://www.mapbox.com/tilemill/ http://mapserver.org/ http://www.postgresql.org/ http://postgis.net/ http://www.iccube.com/ http://openjump.org/ PostgreSQL: http://www.gunduz.org/seminer/pg/ http://www.iszekam.net/?tag=/oltp+ve+olap+farkliliklari http://datawarehouse4u.info/OLTP-vs-OLAP.html Sözlük: http://workshops.boundlessgeo.com/postgis-intro/glossary.html

Kısaltmalar Kısaltma İngilizce Türkçe Açıklama GDAL Geospatial Data Abstraction Library Mekânsal Veri Soyutlama Kütüphanesi http://www.gdal.org OGC OpenGIS Consortium OpenCIS Konsorsüyumu http://www.opengeospatial.org/ SDBMS Spatial Database Management System Mekânsal Veritabanı Yönetim Sistemi   GOLAPE Geographical Online Analytical Processing Engine Coğrafi Online Analitik İşleme Motoru UDF User Defined Functions Kullanıcı Tanımlı Fonksiyonlar WFS Web Feature Service İnternet Özellik Servisi http://en.wikipedia.org/wiki/Web_Feature_Service WCS Web Coverage Service Web Kapsama Hizmet http://www.opengeospatial.org/standards/wcs WMS Web Map Service İnternet Harita Servisi http://www.opengeospatial.org/standards/wms WPS Web Processing Service Web İşleme Servisi http://www.opengeospatial.org/standards/wps WMTS Web Map Tile Service http://en.wikipedia.org/wiki/Web_Map_Tile_Service Mekânsal Veri Soyutlama Kütüphane http://www.gdal.org/ OpenGIS Open Geodata Interoperability Specification www.opengeospatial.org SFS Simple Features SQL Basit Özellikler SQL http://en.wikipedia.org/wiki/Simple_Features MDX MultiDimensional eXpressions Çok Boyutlu İfadeler http://en.wikipedia.org/wiki/MultiDimensional_eXpressions OLTP Online Transaction Processing Çevrimiçi Hareket İşleme http://en.wikipedia.org/wiki/Online_transaction_processing OLAP Online Analytical Processing Çevrimiçi Analitik İşleme http://en.wikipedia.org/wiki/Olap

Joel Da Silva Daha önce yayınlanan makaleleri A set of aggregation functions for spatial measures (2008) An open source and web based framework for geographic and multidimensional processing (2006) Providing geographic-multidimensional dcision support over the web (2005)

Daha Fazla Bilgi İçin New Trends in Data Warehousing and Data Analysis http://link.springer.com/book/10.1007/978-0-387-87431-9

Veritabanı Terimleri-Anahtar (Key) Primary Key (Birincil Anahtar):  Bir tabloda bir alanı yani bir sütunu eşsiz bir değer yapmaya yarar. Her tabloda sadece bir tane Primary Key özelliğine sahip sütun bulunabilir. Unique Key(Tekil Anahtar): Unique Key olarak tanımlanan alan için bir değer sadece bir kere girilebilir. Bir başka satıra daha aynı verinin girilmesine izin verilmez. Primary Key ’den farklı olarak Unique Key, NULL (boşluk) değerini alabilir. Foreign Key (Yabancı Anahtar): İlişkilendirilen bir tablonun belli yada belirli sütunlarına girilecek değerleri, ilişkilenen başka bir tablonun bir sütunundaki değer kümesiyle kısıtlamak için kullanılır.

GIS Yazılımları uDIG: http://udig.refractions.net/ Openjump: http://openjump.org/ QCIS: http://qgis.org