Management von standortbezogenen Daten mit APEX am Beispiel eines Baumkatalogs einer Freizeitanlage Prof. Dr. Petra Sauer

DOAG-Konferenz Nürnberg, 15. - 17. November 2011

Gliederung

Einführung ƒ Anwendungsbereich: Baumkatalog für eine Freizeitanlage ƒ Projektrealisierung Baum(Standort)daten – Erfassung und Verwaltung ƒ Datenerfassung und Objektidentifizierung ƒ Datenbankentwurf APEX4.0-Applikation mit Baum(Standort)daten ƒ Formulare ƒ Berichte, Diagramme, Kartendarstellung Erfahrungen und Ausblick DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer

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Einführung - Anwendungsbereich

Baumkatalogisierung für eine Freizeitanlagen ƒ Anwendungspartner: FEZ Berlin ƒ 100 ha Gesamtfläche ƒ Verein FEZ – Hauptgebäude + umliegende Flächen ƒ Ca. 1500 Bäume ƒ Verkehrssicherungspflicht – halbjährliche Kontrollen ƒ Ist: handschriftliche Dokumentation ƒ Ziel: digitaler, kostengünstiger Baumkatalog ƒ Keine „Standard“-Baumkatasteranwendung ƒ Kosten, Umfang, Funktionalität ƒ Standortdaten auf Karten DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer

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Einführung - Projektrealisierung

Projektmanagement und - umsetzung ƒ Studentisches Semesterprojekt ƒ Anforderungsanalyse ƒ Datenerfassung ƒ Datenbank- und Systementwurf ƒ Anwendungsprototypen ƒ Prototypenbewertung und -auswahl ƒ Projektfortführung und –fertigstellung über Mittel aus F+EProjekt ƒ Übergabe an Projektpartner ƒ Projektfortführung über Drittmittel DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer

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Einführung - Projektrealisierung

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Einführung - Projektrealisierung

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Übersicht der Katalogisierung im FEZ

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Objektidentifizierung – Betrachtete Varianten ƒ RFID (Radio-Frequency Identification), ƒ Barcodes (z.B. QR-Codes (quick-response – Codes)), ƒ Klassische Nummerierungs- und Kennzeichnungssystemen für Bäume mit numerischen oder alphanumerischen Schlüsseln, ergänzt um die positionsgenauen Standortdaten auf Basis der GPSKoordinaten

ƒ Objektidentifizierung – Gewählte Variante: ƒ Alphanumerischer Schlüssel – klassifizierend und identifizierend

A xxx Standortkennzeichen B – Bungalowdorf P - Parkplatz DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer

Idenfizierender Bereich

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Identifizierte Datencluster ƒ Klassifikationsdaten ƒ Zuordnung des Baumes innerhalb der Pflanzenreichsystematik ƒ Gehölzdaten ƒ individuelle Daten des Baumes wie Pflanzdatum, ƒ Wachstumsdaten wie Kronendurchmesser und Stammumfang (zeitlicher Verlauf) ƒ Standortdaten ƒ geografischen Lage anhand der GPS-Koordinate, ƒ Daten zu Eigentümern und Verantwortlichkeiten ƒ Vitalitätsdaten ƒ Daten zu Schädlingen, Schädigungen und ƒ Vitalitätseinschätzungen (zeitlicher Verlauf) ƒ Kontrolldaten ƒ Daten von Kontrollgängen, Pflegemaßnahme ƒ Bilddokumente DOAG-Konferenz • Nürnberg • 2011 • Sauer

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Betrachtungsaspekt Typ- vs. Individuum ƒ Klassifikationsdaten ƒ Typisches Habitat / Verbreitungsgebiet ƒ Individuelles Habitat / Verbreitungsgebiet ƒ Vitalitätsdaten ƒ Typische Schädlinge der Baumart ƒ Individuelle Schädlinge des Baumes ƒ Typische Behandlungsmaßnahmen ƒ Individuelle Behandlungsmaßnahmen

ƒ Integritätsbedingungen ƒ Wertelisten

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Baum(Standort)Datenverwaltung

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Baum(Standort)Datenverwaltung

ƒ Spezielle Datentypen zur Umsetzung des Entwurfs ƒ Standortdaten ƒ Objekttyp SDO_GEOMETRY ƒ Funktionen auf Geodaten

Quelle: Oracle SQL Reference 11g

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Baum(Standort)Datenverwaltung

ƒ Spezielle Datentypen zur Umsetzung des Entwurfs ƒ Standortdaten ƒ Objekttyp XMLType (GPX-Daten) ƒ Abstrakter Datentyp mit verschiedenen Speichermodellen ƒ Methoden des Objekttyps ƒ SQL/XML-(Publikations-)Funktionen des SQL:2003-Standards

create table xml_tab (doc xmltype) xmltype column doc store as [clob | object relational | binary xml]

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Baum(Standort)Datenverwaltung

ƒ Spezielle Datentypen zur Umsetzung des Entwurfs ƒ Bilddaten ƒ Objekttyp ORD_IMAGE ƒ Georeferenzierte Bilder

Quelle: Oracle Multimedia Reference 11g

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Standortdatenerhebung ƒ GPX-Format (Garmin-Handhelds) ƒ XML-Sprache ƒ XML-Schema

ƒ Standortdatenübernahme in Oracle-DB

Garmin International 2010-11-12T13:07:02Z 20.553711 001 Waypoint …

ƒ Temporäre Speicherung als XMLType ƒ Datei im XMLDB-Repository ƒ XMLType-Spalte in temporärer Tabelle ƒ Typisierte XMLType-Tabelle ƒ Abbildung auf SDO_GEOMETRY über SQL/XML-Funktionen

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Abbildung der GPX-Daten auf SDO_GEOMETRY-Daten ƒ Auslesen der XML-Daten select xtab.punkt,xtab.breitengrad,xtab.längengrad from temporär, XMLTABLE( 'for $i in //wpt return $i' PASSING gpx_daten COLUMNS punkt varchar2(30) PATH 'name', breitengrad varchar2(30) PATH '@lat', längengrad varchar2(10) PATH '@lon' ) xtab;

create view gpx_daten as select xtab.punkt,xtab.breitengrad,xtab.längengrad from …; select * from gpx_daten;

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Abbildung der GPX-Daten auf SDO_GEOMETRY-Daten ƒ Einfügen in SDO_GEOMETRY create view gpx_daten as select xtab.punkt,xtab.breitengrad,xtab.längengrad from …; select * from gpx_daten;

insert into baumindividuum (id,koordinate) select punkt,fn_coordinatetogeometry(breitengrad,längengrad) from GPX_DATEN;

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create or replace function fn_coordinateToGeometry (latitude IN number, longitude IN number) return sdo_geometry as begin return sdo_geometry( 2001, 8307, null, sdo_elem_info_array(1,1,1), sdo_ordinate_array(longitude,latitude) ) ; end fn_coordinateToGeometry;

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Baum(Standort)Datenverwaltung ƒ Abbildung der GPX-Daten auf SDO_GEOMETRY-Daten ƒ Anfragen auf SDO_GEOMETRY-Daten ƒ Spektrum an Get-Methoden ƒ Funktionen auf Geodaten select b.id as punktnr, b.koordinate.get_gtype() Geometrietyp, b.koordinate.get_dims() anzahlDimensionen, b.koordinate.get_wkt() WKT_Format from baumindividuum b;

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Systematisierung des Vorgehens ƒ Schreibende Zugriffe ƒ Formulare ƒ Lesende Zugriffe ƒ Berichte ƒ ausgewählte Diagramme ƒ Visualisierung auf einer Karte unter Nutzung von Daten des OpenStreetMap-Projektes

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Schreibende Zugriffe ƒ Stammdaten ƒ Systematische Entwicklung von Formularen zu nicht disjunkten Teile aus dem ER-Diagramm

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Schreibende Zugriffe ƒ Bewegungsdaten ƒ Detaillierte Erfassung über Formular mit verlinkten Unterformularen und Breadcrumb-Navigation ƒ Schnellerfassung – ausgewählte Teile des Datenbestands zu Baumindividuen über ein Formular

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Schreibende Zugriffe ƒ Bewegungsdaten ƒ Schnellerfassung – ausgewählte Teile des Datenbestands zu Baumindividuen über ein Formular

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Lesende Zugriffe - Auswertungen ƒ Berichte ƒ ausgewählte Diagramme ƒ Visualisierung auf einer Karte unter Nutzung von Daten des OpenStreetMap-Projektes

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Lesende Zugriffe - Berichte ƒ Interaktive Berichte ƒ Umfangreicher Ausgangsbericht

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Lesende Zugriffe - Berichte ƒ Interaktive Berichte ƒ Personalisierung und Anpassung benutzerspezifisch ƒ Filter, Sortierung, Gruppierung, Hervorhebungen, FlashbackQuery

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Lesende Zugriffe - Diagramme ƒ Ausgewählte Bereiche ƒ Baumarten ƒ Schädlinge ƒ Vitalität ƒ Verschiedene Diagrammarten

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APEX – Applikation Baumkatalog

ƒ Lesende Zugriffe – Kartendarstellung standortbezogener Daten ƒ Ausgewählte Bereiche – Sach– und Metadatenbasierte Auswahl ƒ Nutzung freies Kartenmaterial ƒ OpenStreetMap ƒ Gemeinsame Verarbeitung von Geodaten verschiedener Quellen (Schichtung) über JS-Bibliothek OpenLayers ƒ Positionierbare Marker, eigene Grafik

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Erfahrungen und Ausblick ƒ Lessons learned ƒ Unvorhersehbare Probleme ƒ APEX kann nicht mit Umlauten in Tabellen- und Spaltennamen umgehen. ƒ APEX beschränkt sich auf eine Maximalnamenslänge von 30 Zeichen. ƒ APEX 4.0 verlangt Primärschlüssel, die auf einer Spalte basieren. ƒ Tolle Effekte ƒ Excel- und PDF-Export ƒ GUI-Elemente und deren Funktionalität ƒ Layoutoptionen ƒ Effektivität der Applikationsentwicklung ƒ Supereinfaches quasi-Deployment

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Erfahrungen und Ausblick

ƒ Entwicklung von mobilen und standortbezogenen Diensten ƒ Erweiterung standortbezogene Auswertung ƒ Zeitbezug ƒ Auswahl weiterer relevanter Anwendungen ƒ Schädlingsmonitoring ƒ Dynamische Berechnung CO2-Fußabdruck ƒ Heatmaps (z.B. Schädlingsmonitoring) ƒ Mobile Datenerfassung mit Tablets / Smartphones ƒ Mobile Navigationskomponenten

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Dokumentationen

ƒ

Oracle Datenbank ƒ http://www.oracle.com/database/ ƒ http://www.oracle.com/database/spatial.html

ƒ

Geodaten ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

ƒ

http://www.openstreetmap.org/ http://www.geofabrik.de/ http://www.oracle.com/technetwork/database/options/spatial (OTN) http://oracle-spatial.blogspot.com (Spatial Blog deutsch) http://forums.oracle.com/forums/forum.jspa?forumID=76 (Forum)

APEX ƒ http://apex.oracle.com ƒ http://www.oracle.com/technetwork/developer-tools/apex/overview/index.html (OTN) ƒ http://www.oracle.com/webfolder/technetwork/de/community/apex/index.html (APEX-Community deutsch)

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! BAER2FIT – Projekt der Beuth-Hochschule für Technik Berlin Luxemburger Str. 10 13353 Berlin Web:

http://www.baerprojekt.de/

Mail:

[email protected]

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