数据库管理系统

要求

选定的空间对象关系数据库管理系统是 PostgreSQL 9.2+带 PostGIS 2 +。

理论基础

数据库管理系统必须符合 约束条件 设置许可证兼容性、可移植性和购置成本。

符合ANSI-SQL:2008 [ISO.IEC_9075:2008] 是基本的技术互操作性需求。

  • 在葡萄牙,这也是根据国家数字互操作性法规(开放标准)制定的公共管理IT系统开发和采购的法律要求。 [RNID12]

项目特定功能要求(在备选方案分析中进一步讨论)如下:

  • 支持空间数据类型和空间分析

  • 支持(或耦合到)统计计算工具

  • 支持键值数据存储和/或XML数据存储

备选方案分析

渐进式筛选基于成熟度和可持续性标准,这些标准并不特定于此项目,但可以确保所选解决方案可以在企业级的不同项目中使用,从而间接降低支持成本、数据库管理等。

有关主要RDBMS产品的性质、特点和市场份额的详细信息,请参阅 European Commission's Report on the Oracle/Sun Microsystems merger .

这个 proprietary DBMS market share 估计值各不相同。以下排名基于年收入:

EC Report

MySQL (以及它的各种克隆和分叉,例如 MariaDB, DrizzlePercona Server )拥有开源RDBMS最大的市场份额。

Oracle对三个开源RDBMS的相关技术优势的评估引用于 EC Report

通知方认为,数据库产品Ingres和PostgreSQL也可在开源许可下使用,技术上优于MySQL,特别是针对现有Oracle客户的高端企业使用。因此,如果任何开源数据库产品能够对Oracle施加竞争约束,那么它将是Ingres或PostgreSQL,而不是MySQL。

—第662章

目前, Ingres 无法包含在候选集中,因为社区版本似乎未处于活动开发状态。 Ingres 使用双重许可模式:开放源码(社区)版本在gplv2下免费提供给最终用户;专有版本由 Actian. 可在 Ingres Community 站点不提供社区和企业版本之间的清晰分离。此外,分析了 Ingres commit activityIngres source code repository 表示在过去12个月内没有对主分行作出承诺。关于 IngresGeospatial 组件,可用的路线图还指示项目上没有最近的活动。

这个 EC report 根据2009年进行的第三方评估,概述了总体拥有成本(TCO),并指出:

mysql和postgresql在最小部署的价格上是可比的,而在最大部署的价格上是迄今为止最低的。虽然mysql和postgresql的价格水平是直接可比的,但没有一个是可以比的。 [专有的] 对于大型部署,供应商接近这些软件包中的任何一个。

—§243及以下

OpenVirtuoso, 另一个对象关系数据库管理系统满足最低成熟度标准,并包含在备选方案集中(OpenVirtuoso在EC报告中没有提到,该报告主要关注Oracle和MySQL的直接竞争对手)。

候选集包括:

空间数据支持

对空间组件的支持是一个特定于项目的需求,在实践中,它允许3个候选者之间进行决策。

选定的RDBMS must 支持空间数据:

MySQL 目前缺乏空间组件的完整实现。

空间构成 OpenVirtuoso 仅在程序的专有版本中可用。

PostgreSQL + PostGIS 所选选项是否:

  • PostGIS是PostgreSQL的扩展,它允许空间对象使用ogc-wkt和wkb格式存储在数据库中。(PostgreSQL是一个对象关系数据库,允许定义复杂的用户数据类型)。

  • 空间数据可以导出到GML,这是OCG定义的XML语法,是一种数据建模和地理信息的开放交换格式。GML用于欧盟的Inspire数据模型和数据交换规范。 [Inspire].

  • 支持尺寸扩展的9交叉点模型 (DE-9IM) 基本上保证了所有相关的拓扑谓词(用于检查两个几何体之间拓扑关系的函数)的实现。

  • Postgis还支持 GeoJSONTopoJSON, 这对于地图可视化的目的(例如使用JavaScript库,如 D3.js

  • 最后,Postgis还支持基于gist的R树空间索引。

注解

如果只需要简单的SQL数据库引擎,那么在维护对空间数据和运算符的支持的同时,推荐的选项是 SQLite + SpatiaLite.

MPLv1.1 许可证,如果与EUPLv1.1完全兼容。

sqlite位于 Public Domain 执照,那不是 OSI-approved licence :可能需要从 Hwaci (取决于成员国的具体法律要求)。

统计计算支持

PostgreSQL还支持另一个特定于项目的需求:支持统计分析。

至少有两种选择(见 [Conw11] 例如:

  • 使用pl/r,一种可加载的过程语言扩展,支持在 GNU R 统计计算语言;

  • 使用访问数据库 RPostgreSQL, 这个 GNU R 与PostgreSQL数据库系统的接口。

基本上这意味着,如果需要:

  • GNU R提供的统计能力可以被PostgreSQL数据库以数据库程序员熟悉的方式调用;

  • 存储在PostgreSQL数据库中的数据可以由GNUR以统计学家熟悉的方式访问。

在上述讨论中暗含采用 GNU R (gplv2)如果需要任何“异常”的统计程序(例如用于统计披露控制)。 1

键值和/或XML数据存储

支持键值数据存储或XML数据存储是一个(合理的)功能性项目需求。

国家一级的通用数据模型可以基于众所周知的 先验的 要求,即需要生成欧盟统计局THB指标数据立方体,因此需要在微数据级别存储适当的变量。

但是,不同国家可能需要/希望储存关于被害人、贩运者、路线等的其他变量,以符合国家报告要求。这些需求是无法预见的,并且不能适应于一个单一的、规范的关系数据库模型。存在两种备选方案(可能相互补充):

  • NoSQL -类似的方法,其中附加的数据存储为一组半结构化的键值对;

  • 一种类似于SDMX的方法,其中使用XML模式描述数据的结构,数据本身存储在XML结构化文本中。

PostgreSQL提供了支持以下任一选项的基本功能:使用 hstore 模块(定义hstore数据类型和函数)和使用本机XML数据类型和函数(使用 xmllib2 解析器和工具箱)。

关于可移植性和支持的说明

  1. PostgreSQL默认包含在主要的Linux发行版(debian/ubuntu和redhat/centos/fedora/scientific)中,尽管每个Linux发行版的官方存储库中维护的版本可能不是最后一个。但是,所有PostgreSQL版本都可以在PostgreSQL APT存储库(对于Debian系列)和PostgreSQL yum存储库(对于Red Hat系列)中使用。

    PostgreSQL也可用于Microsoft Windows和Mac OS X。

  2. 与选定的FOSS操作系统一样,PostgreSQL和Postgis都是免费的,但PostgreSQL提供商业版本和技术支持。( 尤其是 ,由一个主要的开发人员, EnterpriseDB) 对于Postgis( 尤其是 ,由主要开发人员之一, Refractions Research

真实世界的使用

下表列出了在PostgreSQL+PostGIS解决方案上运行的项目示例。

这种选择(完全)偏向于空间数据系统:它侧重于国家测绘和地籍(土地测量)机构、空间数据基础设施以及安全和应急响应系统。

然而,空间数据类型比文本、数字或日期数据类型更复杂,空间数据库通常比非空间数据库支持更重的工作负载。因此,即使一个给定的系统没有一个主要的空间组件,这些例子也可以看作是所提出解决方案的“压力测试”结果。

组织、系统或项目

工具书类

Eurogeographics (MCA)

2

Gestione Integrata e Interoperativa dei Dati Ambientali (SDI),意大利

3 4

Geodatastyrelsen (MCA),丹麦

5

Global Disaster Alert and Coordination System (SDI),联合国和欧盟JRC

6

环境与安全全球监测,EC-JRC

7

Institut national de l’information géographique et forestière (MCA),法国

8

Instituto Geográfico Nacional (MCA),西班牙

9

Landesamt für Vermessung und Geoinformation Bayern (MCA),德国

10

Maanmittauslaitos (MCA),芬兰

11

Ordnance Survey (MCA),英国

12

Paikkatietoikkuna (SDI),芬兰

13

Police Crime Map 英国

14

Publieke Dienstverlening op de Kaart (SDI),荷兰

15

Statens Kartverk (MCA),挪威

16 17

地图/地籍局

空间数据基础设施


脚注

1

对统计软件包的讨论/比较超出了本文档的范围。在这种情况下,它也被认为是不必要的,因为GNU R项目是 事实上 统计计算标准。

2

网址:http://inspire.jrc.ec.europa.eu/events/conferences/inspire_2011/presentations/workshops/269/esdin_d5_2_europographics_technical_architecture.pdf

3

网址:http://www.minambiente.it/export/sites/default/archivio/allegati/inspire_state_of_play_2011_italia.pdf

4

网址:http://www.gdmc.nl/zlatanova/gi4dm2010/gi4dm/pdf/p116.pdf

5

网址:http://www.eurosdr.net/workshops/postgis/7 rasmussen de martino u nielsen u kms u denmark.pdf

6

网址:http://meetingorganizer.copernicus.org/egu2012/egu2012-7404.pdf

7

网址:http://rslab.disi.unitn.it/papers/r72-jstar-brunner.pdf

8

网址:http://postgis.net/2012/10/18/ign

9

网址:http://inspire.jrc.ec.europa.eu/events/conferences/inspire_2012/presentations/143.pdf

10

网址:http://www.fig.net/pub/fao/floss_cadastre.pdf

11

网址:http://www.paikkatietoikkuna.fi/web/en/open-space-data

12

网址:http://www.eurosdr.net/workshops/postgis/8 bennett urdance survey uk.pdf

13

网址:http://www.oskari.org/trac/wiki/documentationbackend

14

网址:https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/78964/open_source_options_v2_0.pdf

15

网址:http://www.tudelft.nl//fileadmin/faculteit/lr/documenten/onderwijszaken/reporture_postgis.pdf

16

网址:http://joinup.ec.europa.eu/sites/default/files/studies/idabc case study norwegian%20mapping%20authority-final-version.pdf

17

网址:http://www.eurosdr.net/workshops/postgis/6偅pedersen偅statkart偅norway.pdf

18

网址:http://norgedigitalit.no/norge_digital/engelsk/about_norway_digital/

工具书类

Conw11

康威(2011)-损益表-先进分析的快速通道。网址:http://bunsen.credativ.com/~jco/2011/plr-postgresopen-2011.pdf http://bunsen.credativ.com/~jco/2011/plr-pgest-2011.pdf

Inspire

2007年3月14日欧洲议会和理事会指令2007/2/EC建立欧洲共同体空间信息基础设施(inspire)网址:http://inspire.jrc.ec.europa.eu

ISO.IEC_13249-3:2011(1,2)

“信息技术数据库语言SQL多媒体和应用包第3部分:空间”url:http://webstore.iec.ch/preview/info_isoice13249-3%7bed4.0%7den.pdf

ISO.IEC_9075:2008

“信息技术数据库语言SQL”

ISO_19125-1:2004

“地理信息——简单功能访问——第1部分:通用体系结构。”网址:http://portal.opengeospatial.org/files/?工件编号=25355

ISO_19125-2:2004

“地理信息——简单功能访问——第2部分:SQL选项”url:http://portal.opengeospatial.org/files/?工件编号=25354

ISO_19136:2007

“地理信息--地理标记语言(GML)”网址:http://www.opengeospatial.org/standards/gml