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Prof. Dr. Petra Sauer
Management von standortbezogenen Daten mit APEX am Beispiel eines Baumkatalogs einer Freizeitanlage
DOAG-Konferenz Nürnberg,15. - 17. November 2011
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Gliederung
EinführungAnwendungsbereich: Baumkatalog für eine FreizeitanlageProjektrealisierung
Baum(Standort)daten – Erfassung und VerwaltungDatenerfassung und ObjektidentifizierungDatenbankentwurf
APEX4.0-Applikation mit Baum(Standort)datenFormulareBerichte, Diagramme, Kartendarstellung
Erfahrungen und Ausblick
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer 22
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Einführung - Anwendungsbereich
Baumkatalogisierung für eine Freizeitanlagen Anwendungspartner: FEZ Berlin
100 ha Gesamtfläche Verein FEZ – Hauptgebäude + umliegende FlächenCa. 1500 BäumeVerkehrssicherungspflicht – halbjährliche Kontrollen
Ist: handschriftliche Dokumentation
Ziel: digitaler, kostengünstiger Baumkatalog Keine „Standard“-BaumkatasteranwendungKosten, Umfang, FunktionalitätStandortdaten auf Karten
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DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Einführung - Projektrealisierung
Projektmanagement und - umsetzungStudentisches Semesterprojekt
AnforderungsanalyseDatenerfassungDatenbank- und SystementwurfAnwendungsprototypen
Prototypenbewertung und -auswahlProjektfortführung und –fertigstellung über Mittel aus F+E-ProjektÜbergabe an ProjektpartnerProjektfortführung über Drittmittel
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DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Einführung - Projektrealisierung
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DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Einführung - Projektrealisierung
66
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Übersicht der Katalogisierung im FEZ
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DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Baum(Standort)Datenverwaltung
Objektidentifizierung – Betrachtete Varianten
RFID (Radio-Frequency Identification),Barcodes (z.B. QR-Codes (quick-response – Codes)),Klassische Nummerierungs- und Kennzeichnungssystemen für Bäume mit numerischen oder alphanumerischen Schlüsseln, ergänzt um die positionsgenauen Standortdaten auf Basis der GPS-Koordinaten
Objektidentifizierung – Gewählte Variante:Alphanumerischer Schlüssel – klassifizierend und identifizierend
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A xxx
StandortkennzeichenB – BungalowdorfP - Parkplatz
IdenfizierenderBereich
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Baum(Standort)Datenverwaltung
Identifizierte DatenclusterKlassifikationsdaten
Zuordnung des Baumes innerhalb der PflanzenreichsystematikGehölzdaten
individuelle Daten des Baumes wie Pflanzdatum, Wachstumsdaten wie Kronendurchmesser und Stammumfang (zeitlicher Verlauf)
Standortdatengeografischen Lage anhand der GPS-Koordinate,Daten zu Eigentümern und Verantwortlichkeiten
VitalitätsdatenDaten zu Schädlingen, Schädigungen undVitalitätseinschätzungen (zeitlicher Verlauf)
KontrolldatenDaten von Kontrollgängen, PflegemaßnahmeBilddokumente
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Baum(Standort)Datenverwaltung
Betrachtungsaspekt Typ- vs. Individuum
KlassifikationsdatenTypisches Habitat / VerbreitungsgebietIndividuelles Habitat / Verbreitungsgebiet
VitalitätsdatenTypische Schädlinge der BaumartIndividuelle Schädlinge des BaumesTypische BehandlungsmaßnahmenIndividuelle Behandlungsmaßnahmen
IntegritätsbedingungenWertelisten
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Baum(Standort)Datenverwaltung
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DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Baum(Standort)Datenverwaltung
Spezielle Datentypen zur Umsetzung des EntwurfsStandortdaten
Objekttyp SDO_GEOMETRYFunktionen auf Geodaten
1212
Quelle: Oracle SQL Reference 11g
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Baum(Standort)Datenverwaltung
Spezielle Datentypen zur Umsetzung des EntwurfsStandortdaten
Objekttyp XMLType (GPX-Daten)Abstrakter Datentyp mit verschiedenen SpeichermodellenMethoden des ObjekttypsSQL/XML-(Publikations-)Funktionen des SQL:2003-Standards
1313
create table xml_tab (doc xmltype) xmltype column doc store as [clob | object relational | binary xml]
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Baum(Standort)Datenverwaltung
Spezielle Datentypen zur Umsetzung des EntwurfsBilddaten
Objekttyp ORD_IMAGEGeoreferenzierte Bilder
1414Quelle: Oracle Multimedia Reference 11g
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Baum(Standort)Datenverwaltung
StandortdatenerhebungGPX-Format (Garmin-Handhelds)
XML-SpracheXML-Schema
Standortdatenübernahme in Oracle-DBTemporäre Speicherung als XMLType
Datei im XMLDB-RepositoryXMLType-Spalte in temporärer Tabelle Typisierte XMLType-Tabelle
Abbildung auf SDO_GEOMETRY über SQL/XML-Funktionen
1515
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?><gpx xmlns="http://www.topografix.com/GPX/1/1" creator="MapSource 6.5" version="1.1" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:schemaLocation="http://www.topografix.com/GPX/1/1 http://www.topografix.com/GPX/1/1/gpx.xsd">
<metadata><link href="http://www.garmin.com">
<text>Garmin International</text></link><time>2010-11-12T13:07:02Z</time><bounds maxlat="52.462251" maxlon="13.551479"
minlat="52.460985" minlon="13.549564"/></metadata>
<wpt lat="52.462087" lon="13.551014"><ele>20.553711</ele><name>001</name><sym>Waypoint</sym>
</wpt>…</gpx>
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Baum(Standort)Datenverwaltung
Abbildung der GPX-Daten auf SDO_GEOMETRY-DatenAuslesen der XML-Daten
1616
select xtab.punkt,xtab.breitengrad,xtab.längengradfrom temporär, XMLTABLE('for $i in //wptreturn $i'PASSING gpx_datenCOLUMNS punkt varchar2(30) PATH 'name',breitengrad varchar2(30) PATH '@lat',längengrad varchar2(10) PATH '@lon') xtab;
create view gpx_daten as select xtab.punkt,xtab.breitengrad,xtab.längengrad
from …;
select * from gpx_daten;
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Baum(Standort)Datenverwaltung
Abbildung der GPX-Daten auf SDO_GEOMETRY-DatenEinfügen in SDO_GEOMETRY
1717
create view gpx_daten as select xtab.punkt,xtab.breitengrad,xtab.längengrad
from …;
select * from gpx_daten;
create or replace function fn_coordinateToGeometry(latitude IN number, longitude IN number)return sdo_geometry asbeginreturn sdo_geometry(2001,8307,null,sdo_elem_info_array(1,1,1),sdo_ordinate_array(longitude,latitude));end fn_coordinateToGeometry;
insert into baumindividuum (id,koordinate)selectpunkt,fn_coordinatetogeometry(breitengrad,längengrad)from GPX_DATEN;
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Baum(Standort)Datenverwaltung
Abbildung der GPX-Daten auf SDO_GEOMETRY-DatenAnfragen auf SDO_GEOMETRY-Daten
Spektrum an Get-MethodenFunktionen auf Geodaten
1818
select b.id as punktnr, b.koordinate.get_gtype() Geometrietyp,b.koordinate.get_dims() anzahlDimensionen,b.koordinate.get_wkt() WKT_Formatfrom baumindividuum b;
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Systematisierung des Vorgehens
Schreibende ZugriffeFormulare
Lesende ZugriffeBerichteausgewählte DiagrammeVisualisierung auf einer Karte unter Nutzung von Daten des OpenStreetMap-Projektes
1919
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Schreibende Zugriffe
StammdatenSystematische Entwicklung von Formularen zu nicht disjunktenTeile aus dem ER-Diagramm
2020
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Schreibende ZugriffeBewegungsdaten
Detaillierte Erfassung über Formular mit verlinkten Unterformularen und Breadcrumb-NavigationSchnellerfassung – ausgewählte Teile des Datenbestands zu Baumindividuen über ein Formular
2121
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Schreibende ZugriffeBewegungsdaten
Schnellerfassung – ausgewählte Teile des Datenbestands zu Baumindividuen über ein Formular
2222
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Lesende Zugriffe - Auswertungen
Berichte
ausgewählte Diagramme
Visualisierung auf einer Karte unter Nutzung von Daten des OpenStreetMap-Projektes
2323
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Lesende Zugriffe - BerichteInteraktive Berichte
Umfangreicher Ausgangsbericht
2424
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Lesende Zugriffe - BerichteInteraktive Berichte
Personalisierung und Anpassung benutzerspezifischFilter, Sortierung, Gruppierung, Hervorhebungen, Flashback-Query
2525
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Lesende Zugriffe - DiagrammeAusgewählte Bereiche
BaumartenSchädlingeVitalität
Verschiedene Diagrammarten
2626
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
APEX – Applikation Baumkatalog
Lesende Zugriffe – Kartendarstellung standortbezogener Daten
Ausgewählte Bereiche – Sach– und Metadatenbasierte AuswahlNutzung freies Kartenmaterial
OpenStreetMapGemeinsame Verarbeitung von Geodaten verschiedener Quellen (Schichtung) über JS-Bibliothek OpenLayersPositionierbare Marker, eigene Grafik
2727
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Erfahrungen und Ausblick
Lessons learnedUnvorhersehbare Probleme
APEX kann nicht mit Umlauten in Tabellen- und Spaltennamen umgehen.APEX beschränkt sich auf eine Maximalnamenslänge von 30 Zeichen. APEX 4.0 verlangt Primärschlüssel, die auf einer Spalte basieren.
Tolle EffekteExcel- und PDF-ExportGUI-Elemente und deren FunktionalitätLayoutoptionenEffektivität der ApplikationsentwicklungSupereinfaches quasi-Deployment
2828
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer
Erfahrungen und Ausblick
Entwicklung von mobilen und standortbezogenen Diensten
Erweiterung standortbezogene AuswertungZeitbezugAuswahl weiterer relevanter Anwendungen
SchädlingsmonitoringDynamische Berechnung CO2-FußabdruckHeatmaps (z.B. Schädlingsmonitoring)Mobile Datenerfassung mit Tablets / SmartphonesMobile Navigationskomponenten
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DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer 30
Oracle Datenbankhttp://www.oracle.com/database/http://www.oracle.com/database/spatial.html
Geodatenhttp://www.openstreetmap.org/http://www.geofabrik.de/http://www.oracle.com/technetwork/database/options/spatial (OTN)http://oracle-spatial.blogspot.com (Spatial Blog deutsch)http://forums.oracle.com/forums/forum.jspa?forumID=76 (Forum)
APEXhttp://apex.oracle.comhttp://www.oracle.com/technetwork/developer-tools/apex/overview/index.html(OTN)http://www.oracle.com/webfolder/technetwork/de/community/apex/index.html(APEX-Community deutsch)
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Dokumentationen
DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer 31
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
BAER2FIT – Projekt der Beuth-Hochschule für Technik BerlinLuxemburger Str. 1013353 Berlin
Web: http://www.baerprojekt.de/Mail: [email protected]
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