Сравнение СУБД для ГИС

В настоящее время сложно разделить СУБД по каким-то конкретным типам и класса, т. к большинство из них интегрировались, слились и наладили взаимодействие между своими продуктами, ГИС продуктами, для корректной и быстрой работы разных систем. Многие СУБД являются альтернативными имеют множество инструментов, уровней и форм хранения информации.

Основными ГИС продуктами на рынке являются: gvSIG, Quantum GIS, ArcGIS, GRASS.

gvSIG — свободная геоинформационная система с открытым исходным кодом. Программа поддерживает все необходимые функции ГИС:

Pабота со слоями, благодаря которой можно отображать лишь необходимые в данный момент объекты;

Функции масштабирования карты;

Поддержка сохранения необходимых ракурсов карты;

Автоматические расчёты расстояния между объектами и площадей областей;

Размещение активных объектов на карту;

Создание профессиональных географических карт с необходимыми элементами, которые можно впоследствии печатать.

Поддерживает возможность работы с базами данных: MySQL, ArcSDE, Oracle, JDBC.

СУБД MySQL — свободная система управления базами данных. Разработку и поддержку MySQL осуществляет корпорация Oracle. MySQL является решением для малых и средних приложений. Входит в состав серверов WAMP, AppServ, LAMP и в портативные сборки серверов Денвер, XAMPP. Обычно MySQL используется в качестве сервера, к которому обращаются локальные или удалённые клиенты, однако в дистрибутив входит библиотека внутреннего сервера, позволяющая включать MySQL в автономные программы.

Гибкость СУБД MySQL обеспечивается поддержкой большого количества типов таблиц: пользователи могут выбрать как таблицы типа MyISAM, поддерживающие полнотекстовый поиск, так и таблицы InnoDB, поддерживающие транзакции на уровне отдельных записей. Более того, СУБД MySQL поставляется со специальным типом таблиц EXAMPLE, демонстрирующим принципы создания новых типов таблиц. Благодаря открытой архитектуре и GPL-лицензированию, в СУБД MySQL постоянно появляются новые типы таблиц. Максимальный размер таблиц в MySQL 3.22 до 4 ГБ, в последующих версиях максимальный размер до 8 млн. ТБ (263 байт). [7].

СУБД Oracle — объектно-реляционная система управления базами данных компании Oracle. Имеется возможность обработки XML-документов; технология Oracle RAC (Real Application Clusters), как замена Oracle Parallel Server (OPS); механизм создания репликаций Oracle Streams; скроллируемый курсор для программ на Си и C++; встроенная в СУБД поддержка OLAP и Data Mining; переименование столбцов и ограничений целостности; поддержка Java и Unicode. Возможность «горячего», без остановки сервера, внесения изменений в метаданные и бизнес-логику на PL/SQL. Автоматический мониторинг и диагностика БД для выявления проблем производительности и, возможно, автоматической корректировки. Подсказка в SQL-запросе. Многоверсионность данных для управления параллельными транзакциями.

СУБД JDBC — платформенно-независимый промышленный стандарт взаимодействия Java-приложений с различными СУБД, реализованный в виде пакета java. sql, входящего в состав Java SE. JDBC основан на концепции так называемых драйверов, позволяющих получать соединение с базой данных по специально описанному URL. Драйверы могут загружаться динамически (во время работы программы). Загрузившись, драйвер сам регистрирует себя и вызывается автоматически, когда программа требует URL, содержащий протокол, за который драйвер отвечает. Преимуществами JDBC считают:

Лёгкость разработки: разработчик может не знать специфики базы данных, с которой работает;

Код не меняется, если компания переходит на другую базу данных;

Не нужно устанавливать громоздкую клиентскую программу;

К любой базе можно подсоединиться через легко описываемый URL. [9].

Quantum GIS — свободная кроссплатформенная геоинформационная система. Можно просматривать и накладывать друг на друга векторные и растровые данные в различных форматах и проекциях без преобразования во внутренний или общий формат. Поддержка пространственных таблицы PostgreSQL.

СУБД PostgreSQL — свободная объектно-реляционная система управления базами данных (СУБД). PostgreSQL базируется на языке SQL и поддерживает многие из возможностей стандарта SQL:2003 (ISO/IEC 9075). Максимальный размер таблицы равен 32 Тбайт. Максимальный размер базы данных не имеет ограничений. Максимальный размер записи 1,6 Тбайт.

Сильными сторонами PostgreSQL считаются: поддержка БД практически неограниченного размера; мощные и надёжные механизмы транзакций и репликации.

Ррасширяемая система встроенных языков программирования: в стандартной поставке поддерживаются PL/pgSQL, PL/Perl, PL/Python и PL/Tcl; дополнительно можно использовать PL/Java, PL/PHP, PL/Py, PL/R, PL/Ruby, PL/Scheme и PL/sh, а также имеется поддержка загрузки C-совместимых модулей; наследование; легкая расширяемость.

ArcGIS — семейство программных продуктов американской компании ESRI, одного из лидеров мирового рынка геоинформационных систем. ArcGIS построена на основе технологий COM, .NET, Java, XML, SOAP. ArcGIS позволяет визуализировать (представить в виде цифровой карты) большие объёмы статистической информации, имеющей географическую привязку. В среде создаются и редактируются карты всех масштабов: от планов земельных участков до карты мира. Также в ArcGIS встроен широкий инструментарий анализа пространственной информации.

Основные используемые СУБД — Microsoft SQL Server, DB2, Informix. [10].

СУБД Microsoft SQL Server — система управления реляционными базами данных (СУБД), разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык запросов — Transact-SQL, создан совместно Microsoft и Sybase. Transact-SQL является реализацией стандарта ANSI/ISO по структурированному языку запросов (SQL) с расширениями. Используется для работы с базами данных размером от персональных до крупных баз данных масштаба предприятия; конкурирует с другими СУБД в этом сегменте рынка.

СУБД DB2 — семейство систем управления реляционными базами данных, выпускаемых корпорацией IBM. Чаще всего, ссылаясь на DB2, имеют в виду реляционную систему управления базами данных DB2 Universal Database (DB2 UDB). Диалект языка SQL, используемый в DB2 за редкими исключениями строго декларативен, система снабжена многофазовым оптимизатором, строящий по этим декларативным конструкциям план выполнения запроса. В диалекте SQL DB2 практически отсутствуют подсказки оптимизатору, мало развит язык хранимых процедур, и, таким образом, всё направлено на поддержание декларативного стиля написания запросов. Язык SQL DB2 при этом является вычислительно полным, то есть потенциально позволяет в декларативной форме определять любые вычислимые соответствия между исходными данными и результатом. Это достигается в том числе за счёт использования табличных выражений, рекурсии и других развитых механизмов манипулирования данными.

Традиционно для написания хранимых процедур используются обычные языки программирования высокого уровня (Си, Java, PL/I, Кобол и т. д.), это позволяет программисту легко оформлять один и тот же код либо как часть приложения, либо как хранимую процедуру, в зависимости от того, на клиенте или на сервере его целесообразнее выполнять. В настоящее время в DB2 также реализовано процедурное расширение SQL для хранимых процедур в соответствии со стандартом ANSI SQL/PSM. DB2 является единственной реляционной СУБД общего назначения, имеющей реализации на аппаратно-программном уровне. Современные версии DB2 обеспечивают расширенную поддержку использования данных в формате XML, в том числе операции с отдельными элементами документов XML. Полезной особенностью SQL-сервера DB2 является возможность обработки ошибок. Для этой цели используется структура SQLCA, возвращающая информацию об ошибке прикладной программе после каждого выполнения SQL-выражения.

СУБД Informix — семейство систем управления реляционными базами данных (СУБД), выпускаемых компанией IBM. Informix позиционируется как флагман среди СУБД IBM, предназначенный для онлайновой обработки транзакций (OLTP), а также как СУБД для интегрированных решений. СУБД обладает алгоритмом обработки контрольной точки, возможность создания нескольких вторичных серверов в репликации. Имеется абсолютно новый уровень изоляции — LAST COMMITTED READ, позволяющий получать самую последнюю принятую версию строк, даже если другой параллельный сеанс удерживает исключительную блокировку на уровне строк. Менеджер соединений, который динамически маршрутизирует требования приложений-клиентов об установлении соединений на наиболее подходящий сервер в кластере высокой доступности. [8].

GRASS — система для обработки географической информации. Геоинформационная система с открытым исходным кодом. Поддерживает большое количество форматов. Данная ГИС построена по принципу модульности и интегрирует в себя множество различных модулей, которые решают задачи от визуализации до импорта/экспорта в различные форматы данных. Изначально система ориентирована на работу с командной строкой, однако сейчас имеется два графических интерфейса к данной системе. Поддержка таких СУБД как PostgreSQL, MySQL и ODBC.

Стоит отметить Российскую СУБД ЛИНТЕР — реализующая стандарт SQL-92 и поддерживающая большинство операционных систем, в том числе семейство Windows (включая Windows CE), различные версии UNIX, ОС реального времени (включая QNX). Объем базы данных до 65 535 таблиц каждая объёмом до 12Тб. Количество строк в одной таблице 2³⁰ (~1 млрд). Количество записей, выбираемых одним запросом 2²⁹ (~500 млн). Количество полей в записи 250. Защита данных — 2 класс защиты данных от несанкционированного доступа и 2 уровень контроля отсутствия недекларированных возможностей. Мандатный контроль доступа к данным на уровне таблиц, столбцов записей и отдельных полей записей. Управление доступом к рабочим станциям и устройствам хранения информации. Контроль доступа к СУБД по расписанию. Управление протоколированием операций над БД (аудит).

Геометрические функции по спецификации OpenGIS:

• — функции для создания значений геометрических типов с помощью текстового и бинарного представления (GeomFromText, GeomFromWKB и множество других);
• — функции для анализа свойств геометрических данных (как общие — Dimension, Envelope, Boundary и др., так и специализированные для каждого из геометрических типов данных — Length, Area, Centroid и др.);
• — геометрические операторы (Union, Intersection и др.);
• — функции, описывающие отношения между двумя значениями геометрических типов (Distance, Equals, Intersects и др.). [10]