基于OCI的GIS數(shù)據(jù)庫的開發(fā)與應用

O 引言
    Oracle憑借其優(yōu)越的穩(wěn)定性和卓越的性能在眾多領域里有著廣泛的應用。高性能是Oracle優(yōu)于其他數(shù)據(jù)庫的關鍵因素，隨著圖形科學、空間分析等科學廣泛深入，GIS(Geographic Information System)數(shù)據(jù)庫在空間數(shù)據(jù)庫方面中應用越來越廣泛。
    與此同時在數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)過程中，應用程序的開發(fā)語言和開發(fā)方式對終端應用程序的性能有著重要的影響。數(shù)據(jù)庫開發(fā)有多種接口方式，如OCI／OCCI，ADO通用接口，ODBC，0040，OLEDB。其中以OCI(Oracle Call Interface)應用最廣，性能最好。本文通過實例分析介紹GIS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中OCI應用以及GIS數(shù)據(jù)庫發(fā)展方向。

1 GIS介紹
    Oracle Spatial是Oracle數(shù)據(jù)庫中非常重要的組件選項，它提供了一套SQL方案和函數(shù)，用來存儲、檢索、更新和查詢數(shù)據(jù)庫中的空間要素集合，它包括一個方案(MDSYS)，描述支持幾何數(shù)據(jù)類型的存儲、語法以及語義。添加了Spatial的Oracle是一個完整的空間數(shù)據(jù)庫。GIS是以信息的采集、存儲、描述、分析和應用與空間地理分布有關的數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。作為數(shù)據(jù)庫管理技術、計算機圖形學以及空間分析方法的共同產(chǎn)物，已在科教、軍事、政府等部門得到了長足的應用。

2 OCI應用及特點
    OCI是Oracle數(shù)據(jù)庫調(diào)用接口，是由Oracle提供的用于開發(fā)前端應用程序及中間件的C／C++開發(fā)類庫。
    通過OCI，可以控制所有類型的SQL語句的執(zhí)行，包括DDL、控制語句(事務、會話、系統(tǒng))、查詢、DML、PL／SQL，以及嵌入式SQL。OCI能夠最大程度地控制程序的運行，執(zhí)行Oracle服務器所允許的多有數(shù)據(jù)庫操作，可以訪問Oracle數(shù)據(jù)庫服務器里的所有數(shù)據(jù)類型，包括標量值、集合和所有對象類型的實例，可以以引用的方式訪問對象及其元數(shù)據(jù)，可以動態(tài)獲取、修改對象的屬性值。其開發(fā)過程如圖1所示。

    OCI是Oracle開發(fā)接口的底層實現(xiàn)，而ADO，JDBC都是在OCI上層的封裝。因此，OCI少了很多層的封裝，可以提供應用程序與Oracle的直接連接，所以OCI可以提供最佳的性能。并且OCI程序具有SQL非過程性的優(yōu)點，使開發(fā)的編程技術具有更強的數(shù)據(jù)處理能力。

3 跨域?qū)嵗龑崿F(xiàn)分析
    某大型跨地域商城監(jiān)控管理系統(tǒng)利用GIS模塊，可以在監(jiān)控管理界面上引入電子地圖來實現(xiàn)各分散地域的集中管控、重點部門監(jiān)控以及所有靜態(tài)信息的聯(lián)動。其中，在連接各地數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)信息交互時根據(jù)要求調(diào)用統(tǒng)一接口開發(fā)程序，并利用統(tǒng)一的信息傳輸體制實現(xiàn)整個系統(tǒng)的維護和使用。
3．1 整體方案設計
    系統(tǒng)開發(fā)平臺選用VC++6．0，使用OCI組件連接Oracle數(shù)據(jù)庫，其中各單位的地理信息通過地圖采集輸入。軟件的設計方案如圖2所示。

    在使用OCI進行對象類型訪問時，必須遵循以下步驟：
    (1)在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建對象類型或者集合類型，并保存在數(shù)據(jù)庫中。
    (2)調(diào)用對象類型轉(zhuǎn)換器，特定的參數(shù)由intype提供。
    舉例向本系統(tǒng)表product中添加對象類型的記錄行，關鍵步驟為：
   
3．2 系統(tǒng)的主要功能及技術分析
    主要功能包括：
    (1)顯示功能。如全屏、全地圖顯示，區(qū)域?qū)ο蟮目s放等。
    (2)信息查詢?？呻S時在主監(jiān)控界面上選擇任意監(jiān)控設備后查詢其編號、型號、狀態(tài)等詳細信息。
    (3)告警提示。接受控制中心的告警指令，在地圖上高亮閃爍提示具體報警地點。
    (4)實時顯示監(jiān)控設備的地域從屬關系，便于對監(jiān)控設備的管理和調(diào)度。
    OCI數(shù)據(jù)接口調(diào)用：由于本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的接口是相對獨立的，數(shù)據(jù)接口主要面向的是采集信息的處理顯示模塊。各種數(shù)據(jù)的采集工作非常多而且關系復雜。面對多個不同數(shù)據(jù)源中抽取相關的數(shù)據(jù)并匯集在數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)區(qū)，為數(shù)據(jù)倉庫服務的數(shù)據(jù)采集做準備，必然對數(shù)據(jù)接口的要求非常的嚴格。一般的ODBC或JDBC間的數(shù)據(jù)交換每秒在100～300條記錄左右。而以OCI抽取轉(zhuǎn)換文本進行交換的方式，處理速度可以達到每秒1～2萬條甚至更多。同時，對系統(tǒng)的性能影響也差距很大。
    另外，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容組織的有效程度將影響整個GIS數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的運行效率。數(shù)據(jù)的組織則屬于數(shù)據(jù)庫設計的范疇，根據(jù)不同應用的要求。地理數(shù)據(jù)有矢量和柵格之分，各種數(shù)據(jù)又同時具有空間和屬性特征，GIS數(shù)據(jù)庫既要存儲和管理屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，又要存儲和管理空間拓撲關系數(shù)據(jù)，GIS中涉及的數(shù)據(jù)不同于常規(guī)管理信息中的數(shù)據(jù)，它是具有豐富地理特征的地理數(shù)據(jù)的集合。因此在設計過程中充分考慮空間數(shù)據(jù)的特征。系統(tǒng)通過統(tǒng)計確定各部門裝備的應用目的，滿足不同用戶的應用需求，從而建立一個適時有效的、完整的商業(yè)GIS數(shù)據(jù)庫。

4 結語
    對GIS數(shù)據(jù)庫進行了闡述，針對OCI應用的GIS數(shù)據(jù)庫實例進行了分析。隨著網(wǎng)絡信息交互能力的提高和GIS軟件技術的發(fā)展，網(wǎng)絡GIS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在服務能力、用戶界面、易接近性、跨平臺操作等方面將有長足的進步，并且在以后一段時間內(nèi)，將成為GIS研究的主要發(fā)展方向。