Akademik Bilişim '10 10 - 12 Şubat 2010 Muğla

Mekansal Veritabanlarında Hızlı SorgulamaArzu Kütükcü, Osman Abuldır. Bu çalışma kapsamında yapılan araştırmalarsonucu söz edilen metodlar arasında enbaşarılı bulunan R-tree ve R-tree indeksinin birvaryantı olan R*-tree indeksi incelenmiştir.Ayrıca, çalışma kapsamında saklanan coğrafiveriler kullanılarak; “Belirlenen noktaya enyakın komşularının bulunması”, “Seçilen noktayaverilen mesafe içinde kalan geometrilerinbulunması” gibi analizler ve sorgulamalaryapılarak bu sorgulamaların sonucunda CPUve I/O değerleri elde edilmiş olup, çalıştırılansorgu performansları üzerinde söz konusu değerlerdoğrultusunda iyileştirilme çalışmalarıyapılmıştır.Mekansal verilerin saklanması için bir çok ticariyazılım kullanılmaktadır. Yapılan değerlendirmesonucunda Oracle veritabanı seçilmişve Oracle’ın sunduğu R-tree ve Q-tree indeksperformansları değerlendirilerek uygulamayaentegre edilmiştir.Dokümanda, Mekansal veritabanı kavramlarınave teknolojisine ikinci bölümde değinilmiştir.Üçüncü bölümde, çalışmada yapılan uygulamave verilerin analizinden bahsedilmiş tir.Son bölümde ise sonuç ve öneriler veril miştir.2. Mekansal Veritabanı Gelişimi veOracle Spatial TeknolojisiBaşlangıçta, üretilen coğrafi veriler ile bu verilereait öznitelik verileri kişisel bilgisayarlardadosya tabanlı olarak saklanmaktayken,süreç içerisinde bu verilerin depolanması içinveritabanlarının kullanımı ortaya çıkmış veilk etapta MS Access gibi kişisel veritabanlarıkullanılmaya başlanmıştır. Daha çok kişiseluygulamalarda söz konusu saklama sistemleriyeterli olurken, çok kullanıcılı ortamda eldekimevcut coğrafi verilerin kullanılması amacıylaİlişkisel Veritabanı Yönetim Sistemlerinin kullanılmasızorunluluğu doğmuştur.Halihazırda, hem ticari firmalar tarafından üretilenİlişkisel Veritabanı Sistemleri hem de açık164kaynak kodlu olarak geliştirilen İlişkisel VeritabanıYönetim Sistemleri coğrafi verileri dediğer verilerle birlikte kullanacak ve yönetecekaraçlara sahip bulunmaktadır.Bu veritabanları içinde, sağladığı operatör vefonksiyonların yanı sıra mekansal veriyi indekslememekanizması ile göze çarpan OracleSpatial, bu çalışmada örnek veritabanı olarakseçilmiştir. Oracle Spatial, Spatial olarak daadlandırılan mekansal verilerin sorgulanması,güncellenmesi ve depolanmasına yardımcıolan SQL şema ve fonksiyonlara sahiptir.Spatial teknoloji;1.2.3.4.5.6.7.MDSYS Şeması,Spatial index mekanizması,Spatial analiz işlemleri için fonksiyonlar,prosedürler ve operatörler,Tuning işlemleri için operatörler,Topoloji veri modeli,Network data model oluşturulması,GeoRaster veriler üzerinde analizlerin yapılabilmesi,gibi özellikleri kullanıcılara sunmaktadır[ 2].Gerek eldeki verilerin “İlişkisel VeritabanıYönetim Sisteminde” saklanılmasındaki standartlarısağlaması gerekse de bu verilerin bellibir standart çerçevesinde sunumunu gerçekleştirmekamacıyla servislerin hazırlanmasınayönelik standartların oluşturulması amacıyla“OpenGIS Consorsium-OGC” kurulmuştur.Halihazırda kullanılan yazılımların tamamıOGC standartlarını karşılamakta ve hazırlanılanürünlerde OGC standartları ile veri yapılarınadikkat edilmektedir.Bu bağlamda “OpenGIS Consorsium” ilemevcut OGC standartları ve World Wide WebConsortium-W3C aşağıda açıklanmıştır.2.1. Open GeoSpatial Consortium - OGCOpen GeoSpatial Consortium-OGC 25 Eylül1994’te kurulan, 400’e yakın şirket, devletkuruluşu ve üniversiteden oluşan, farklı uygulamalarınbirlikte çalışabilmesini (interoperability)sağlayacak arayüz standartları geliştirenuluslararası bir organizasyondur. OpenGISstandartları ile farklı platformlar arasında idealseviyede uyumlu çalışma, tanımlanan açıkstandart dokümanları kullanılarak sağlanmaktadır.GML- Geography Markup Language,WFS- Web Feature Service, WCS- Web CoverageService ve WMS- Web Map Servicestandartları OGC tarafından geliştirilen openinterfacestandartlarından bir kaçıdır.2.2. World Wide Web Consortium-W3CWorld Wide Web Consortium web için standartlarınbelirlenmesi ve web’in uzun vadeligelişiminin sağlanması amacıyla oluşturulmuşbir organizasyondur. Başlıca amacı hardware,software, network altyapısı ne olursa olsunbilginin açık bir şekilde paylaşımı için standartlarınsağlanmasıdır. Bu doğrultuda XML,HTML gibi birçok standardın belirlenmesinisağlamışlardır2.3. Çalışmanın TanımıBu çalışma kapsamında; ESRI shape file formatındahazırlanmış olan coğrafi veri katmanları(Havza, Akarsu, Akım Gözlem İstasyonu-Agi, Göl vb…) ara yazılımlar ile Oracleveritabanına aktarılmış, bu veriler üzerindemekansal sorgu ve analizlerin yapılması maksadıylakullanıcı tarafından herhangi bir programyüklenilmesine gerek kalmadan internettarayıcısı üzerinden çalışacak bir uygulamayazılımı hazırlanmıştır.Hazırlanan uygulama yazılımı ile, söz konusuveriler üzerinde geliştirilen coğrafi sorgular vebu sorgular üzerinde yapılan performans değerlendirilmesiile iyileştirme, optimizasyonçalışmalarının yapılması amaçlanmıştır. Çalışmakapsamında kullanılan sistemin genel yapısıŞekil 1.1’de verilmektedir.Akademik Bilişim’10 - XII. Akademik Bilişim Konferansı Bildirileri10 - 12 Şubat 2010 Muğla Üniversitesi165Şekil 1. Sistemin Genel Şeması2.4. Çalışmanın İşleyiş AdımlarıŞekil 1’de görülen sistemin genel şeması doğrultusundadeğerlendirildiğinde çalışma temeldebeş aşamadan oluşmaktadır. Bu aşamalar ileilgili ayrıntılı bilgi çalışmanın uygulama kısmındaverilmiştir.Aşama 0: Verilerin veritabanına atılmasıAşama 1: “Mekansal Sunucu” olarak kullanılmaküzere GeoServer’ın kurulmasıAşama 2: Şekil 2’de görüldüğü üzere Uygulamatarafından kullanılacak XML/KML dosyalarınınüretilmesi için PL/SQL script’lerininyazılmasıAşama 3: Internet tarayıcısı üzerinden ASP.NET teknolojisi kullanılarak geliştirilen yazılımdaaşağıdaki mekansal sorguların tasarlanması.• Türkiye üzerinde belirlenmiş 26 havzaiçin, Havza içerisinde Kalan Akım gözlemistasyonlarının bulunması• Havzalar içerisinde alan Akım Gözlem İstasyonlarıve Nehirlerin Bulunması• Göl içinde kalan Agi’ler ve Havzalar İçindeKalan Göllerin tesbiti• İller içinde kalan Agi’ler ve Havzalar İçindeKalan İller• Barajlar içinde kalan Agi’ler ve Havzalarİçinde Kalan Barajların bulunması