290187 PS Geodatenbanken (2023S)

Der Inhalt der Lehrveranstaltung gliedert sich in folgende Themengebiete:
-) Einführung in relationale Datenbanksysteme
Beginnend mit einer Wiederholung und Auffrischung zu relationalen Datenbanken und weshalb diese bis heute Bestand haben. Erläuterung der Arbeitsumgebung und des relationalen Modells. Definition von Fachbegriffen wie Tabellen, Views, Relationen, Datentypen, Indizes und Normalisierung. Diese Aufarbeitung erfolgt immer unter der praktischen zu Hilfenahme von SQL innerhalb einer PostgreSQL-Umgebung. Vor allem SQL-Abfragen bilden in diesem Themenblock, aber auch in allen folgenden die wesentliche Basis. Optional sind noch Funktionen und Prozeduren in einer Datenbank-Umgebung zu klären.
-) Räumliche Datenbanken
Vorstellung des GIS-Ökosystems in dem neben GIS-Clients auch Datenbanken deren fixen Platz einnehmen. Es folgen Hinweise zum Set-Up eines DBMS im Allgemeinen, als auch im Hinblick auf die räumliche Erweiterung. Die praktischen Übungen zu räumlichen Abfragen finden allesamt in PostGIS statt. Über das gesamte Semester hinweg wird uns eine Demo-Datenbank begleiten, die helfen soll, das Arbeiten mit PostGIS zu verstehen und weiters für eine Anbindung zu einem GIS-Client zur Verfügung steht. In diesem Kontext wird erläutert welche Vor- und Nachteile das Ausführen von räumlichen Abfragen in einem GIS-Client gegenüber einem DB-Client hat, und umgekehrt.
-) Räumliche Datentypen und Indizes
Die nutzerbaren Datentypen in einem räumlichen Datenbanksystem sind Geometry, Geography, Raster und Topology. Deren Unterscheidung und verschiedenen Anwendungszwecke gilt es herauszuarbeiten. Im Bezug auf räumliche Indizes stehen in PostGIS GIST, BRIN und SP-GIST zur Verfügung.
-) Räumliche Funktionen: Core und Topologisch
Beginnend bei der Erstellung von räumlichen Datenbankobjekten in der Datenbank, bis hin zur Überführung in ein anderes Referenzsystem, Messfunktionen, sowie Funktionen, die zur Zerlegung und Vereinfachung heranzuziehen sind.
Erläuterung des Nutzens und des Konzepts von Hüllkörpern (Bounding Boxes), Unterscheidung von räumlicher und geometrischer Gleichheit, Relationen (Überschneidung, Überlappung, Innerhalb, etc.), Räumliche Verknüpfungen und Spezialfunktionen, wie Differenz und Teilung.

Methoden
In jeder Einheit erfolgt zu Beginn das Erlernen der Grundlagen zur jeweiligen Thematik im interaktiven Unterricht. Danach beginnt die praktische Anwendung des neu Erlernten mit Spezialsoftware.

Ziele
Studierende sind mit den Grundlagen zu Geodatenbanken vertraut und kennen die aktuellen Methoden und Verfahren zur Datenspeicherung und -verwaltung von raumbezogenen Daten. Sie sind in der Lage, Geodatenbanken zu entwerfen und sich deren beinhalteten Daten als Information mit unterschiedlichen Softwareapplikationen zu Nutze zu machen.