一、Oracle SPATIAL概述
ORACLE SPATIAL 是 Oracle 數據庫強大的核心特性，包含了用於存儲矢量數據類型、柵格數據類型和持續拓撲數據的原生數據類型。ORACLE SPATIAL使得我們能夠在一個多用戶環境中部署地理信息系統（GIS），並且與其它企業數據有機結合起來，統一部署電子商務、政務。有了 Oracle SPATIAL 之後，即可用標准的 SQL 查詢管理我們的空間數據。
二、Oracle SPATIAL功能
由於傳統的 GIS 技術已達到其本身可伸縮性和可*性的極限，用戶越來越多地轉向以數據庫為中心的空間計算。Oracle SPATIAL將空間過程和操作直接轉移到數據庫內核中，從而提高了性能和安全性。ORACLE SPATIAL從1995年Oracle 7.1.6開始發展到2003年的10G版本，空間數據處理能力越來越強大。
ORACLE SPATIAL將所有的地理空間數據類型（矢量、柵格、網格、影像、網絡、拓撲）統一在單一、開放的、基於標准的數據管理環境中， 這就減少了管理單獨、分離的專用系統的成本、復雜性和開銷。Oracle SPATIAL不但具有傳統GIS的所有特性，，而且還具有關系數據庫的特性，這些特性擴展了應用程序開發人員的工作范圍並提供了他們的生產率，因而能支持更廣泛的應用程序並提高性能主要表現在:
1) 幾何結構和空間參照
Oracle SPATIAL 支持三種基本的幾何形狀，這些幾何形狀可分別用於表示那些通常構成空間數據庫的特征，如道路、管理邊界、公共設施等。這些空間基礎元素包括：
點和點簇：點可以表示建築、消防栓、電線桿、鑽井、貨車車廂或移動的交通工具等位置。
線和線串：線可以表示道路、鐵路線、公用設施管線或故障線等。
多邊形和帶孔的復雜多邊形：多邊形可以表示城市、街區、河漫灘或油田和天然氣田的輪廓。帶孔的多邊形可以表示由一片沼澤環繞的一小塊土地。
為了有效地集成和表示空間信息，ORACLE SPATIAL 提供了豐富的工具來管理坐標系統和投影。支持 950 多種常用的制圖坐標系統，而且用戶還可以定義新的坐標系統。Oracle SPATIAL 還支持在不同的坐標系統間任意轉換數據。這些轉換一次可以在一個幾何級上或者整個圖層上進行。
2) 空間索引：R-tree
為了優化空間查詢的性能，Oracle Locator 為關系數據庫提供了空間索引功能。Oracle Locator 提供 R-tree 索引創建功能，該功能生成和存儲幾何結構的近似值作為索引。R-tree 索引易於創建和使用 — 幾乎不需要調整即可獲得最佳性能。可以在空間數據的兩個、三個或四個維度上創建 R-tree 索引。
3) 空間操作符
各種幾何特征的交互作用可以通過使用比較操作符來確定，如 contains、covers 和 anyinteract（任何交互作用）。這樣就可以答復類似下列的請求：“列出這條鐵道線穿過的所有校區”或“找出這個城市中所有的花店”
4) 基於函數的索引支持
現在不需要將位置信息顯式地存儲為 SDO_GEOMETRY 類型的列即可在關系屬性上執行空間查詢。用戶可以對存儲在關系列（例如經度和緯度）中的空間數據上創建空間索引。然後用戶可以在這些關系列上調用空間操作符，而無需創建一個 SDO_GEOMETRY 列。
5) 大地坐標支持
就地表測量而言，無論坐標系統是什麼，空間函數、操作符和公用程序都提供正確的結果。距離、面積和角度等單位都獲得了全面的支持。
6) 空間索引的分區支持
空間索引可以根據分區表進行分區。對空間數據分區並使用分區的本地索引，可以為大型數據集上的查詢以及並發查詢與更新提供性能增益。它還使索引的維護更加容易。
7) 並行創建空間索引
索引創建可以被細分成能並行執行的更小的任務，以便利用未使用的硬件 (CPU) 資源。對於某些空間數據庫以及索引類型和數據來說，並行索引創建能充分提高索引構建性能並顯著節約時間。
8) 線性參照支持
ORACLE SPATIAL 將“測量”信息存儲為 Oracle SPATIAL 線性幾何結構的一部分。此特性對於線性聯網和動態分割應用程序很關鍵，這些應用程序常見於互聯網街道路徑搜索、運輸、公用設施和電信網絡以及管線管理。
9) 空間聚集
空間聚集函數概括了與幾何對象相關的 SQL 查詢結果。空間聚集函數返回類型為 SDO_GEOMETRY 的幾何對象。空間聚集的使用提高了性能，降低了底層代碼的復雜性。
10) 網絡數據模型
在 Oracle 數據庫 10g 中提供了一個存儲網絡（圖形）結構的數據模型。它顯式地存儲和維護“連接—節點”網絡的連通性並提供網絡分析功能（如最短路徑、連通性分析）。需要網絡解決方案的應用程序包括運輸、公共交通、公共設施和生命科學（生物化學路徑分析）。
對於運輸應用程序，該網絡數據模型還支持一個路線搜索特性。
Oracle 引入了一個可伸縮的路線搜索引擎，該引擎提供了地址（或預先經過地理編碼的位置）之間的駕駛距離、時間和方向。它作為一個 Java 客戶端庫提供給網絡數據模型，這個網絡數據模型可以容易地部署在 Oracle 應用服務器或獨立的 OC4J 環境中。其他的特性包括：最快或最短路徑的首選項，返回概要或詳細的駕駛指導；並返回沿著一條街道網絡從單個位置到多個目標位置的時間和距離。
11) 拓撲數據模型
ORACLE SPATIAL 包含一個數據模型和模式，它們在 Oracle 數據庫中持久存儲拓撲結構。當進行大量特征編輯且對地圖和地圖圖層間的數據完整性的有高度需求時，這非常有用。另一個好處是基於拓撲結構的查詢一般比涉及到關系（如鄰接性、連通性和包容性）的查詢執行速度更快。土地管理（地籍）系統和空間數據提供商將從這些功能中獲益。
12) GeoRaster
一種新的數據類型在 Oracle 數據庫 10g 中以本地形式管理地理參照柵格成像（衛星成像、遙感數據、網格化數據）。Oracle SPATIAL 的 GeoRaster 特性提供成像的地理參照、用於元數據管理的XML 模式和基本操作，如形成分層、平鋪和交*。環境管理、國防/國家安全、能源勘探和人造衛星影像門戶方面的應用程序將會從中受益。
13) 空間分析函數
新的基於服務器的空間分析功能包括分類、分裝、關連空間關系 — 這些功能對於商務智能應用程序非常重要。
14) 地理編碼器
地理編碼是將地理參照（比如地址和郵編）與位置坐標（經度和緯度）聯系起來的過程。在 ORACLE SPATIAL 10g 中提供一個功能全面的地理編碼引擎。它通過查詢存儲在 Oracle 數據庫中的經過地理編碼的數據，提供國際地址標准化、地理編碼和 POI 匹配。它獨特的非解析地址支持為客戶應用程序增加了巨大的靈活性和便利性。Oracle SPATIAL 地理編碼器作為 Java 存儲過程在 Oracle 數據庫服務器內部實施。並提供了一個用於地理編碼的 PL/SQL API。
從ORACLE SPATIAL的特性中可以看出， 在Oracle數據庫內實現了所有的傳統的GIS管理、分析功能，而且這些功能與ORACLE的強大數據倉庫管理技術緊密的融合在一起，可以利用標准的SQL語言管理分析空間數據。因此，利用Oracle SPATIAL我們完全可以部署適合各個領域的空間數據倉庫服務。然後通過C/S、B/S與客戶平台聯系起來，和用戶交互。
三、Oracle SPATIAL優點
Oracle SPATIAL 在數據庫服務端集成了空間數據倉庫高性能管理技術，使得地理信息可以其它業務結合起來，並可以分布式地布署在INTERNET上，所有的這些優勢正在導致新型空間數據倉庫應用程序的出現：
1) 低擁有成本
在企業級別上部署應用程序，集中存儲空間數據，從而降低了擁有成本。互聯網/內聯網體系結構不需要在台式機上安裝和維護客戶端軟件，也不需要在企業數據庫之外單獨存儲和管理數據。在客戶機上只需要一個標准互聯網浏覽器。
2) 低風險
空間信息直接集成到 Oracle SPATIAL 中。這就促成了可伸縮的、安全的和高性能的應用程序。開發人員可以選擇部署在任何服務器平台上，包括 Solaris、Unix、Linux、Windows NT 和 Windows 2000，並使用現有的 IT 資源來管理這些應用程序。
3) 高價值
利用互聯網，更多用戶可以在機會不增加機構成本的情況下訪問應用程序。這意味著用戶可以全天候地訪問任務的關鍵信息。
ARCSDE與Oracle Spatial同樣都是用於存儲空間數據的，但兩者有本質的區別：
a) 管理的對象不同。Oracle Spatial只能管理簡單的“點、線、面”空間要素的存儲和檢索，而ArcSDE還能管理注記、拓撲關系、柵格數據、CAD數據，並具有版本控制和長事務處理機制；
b) 數據的互操作性不同。ArcSDE支持的格式與OGC頒布的規范一致，而Oracle Spatial支持的格式與OGC規范不全相容，這自然會影響基於該平台的GIS系統的數據的共享和互操作性；
c) 效率不同。ArcSDE對空間數據的訪問與管理效率要比Oracle Spatial高，而效率始終是GIS系統重點考慮的問題。因此，對於那些不僅僅滿足將空間數據找個地方存起來的應用，考慮ArcSDE是更合理的選擇。
優點：
a) 利用ArcSDE數據庫存取、管理空間數據，真正實現數據的唯一性，保證數據的安全性。
b) Arc/Info強大的數據分析、數據處理、數據共享功能，滿足用戶的廣泛的需求。
c) 對空間數據的高效檢索和最低網絡負荷。
d) 具有開放、強大、全面的開發環境，可非常容易實現與其它系統的集成。
e) 模塊化和可伸縮的特性，在構造系統時提供更大的靈活性，即可以是一個獨立的應用也可以是跨越全球的分布式網絡應用。
當然，ArcInfo是在系統對安全性和響應性能要求很高的情況下的解決方案。
