Oracle Database Technology Night #58 Oracle Databaseエンジニアに向けた地理空間データ活用

Oracle Database Technology Night #58
Oracle Database エンジニアに向けた地理空間データ活用
日本オラクル株式会社
Autonomous & Analytics ソリューション部
2022年8月25日
出口龍之介

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Agenda
Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates
• 地理空間データとは
• Oracle Spatial 概要
• Oracle Spatial 事例
• Oracle APEXで地理空間データを活用する - デモンストレーション
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地理空間データとは
ベクター・データ
色々な場所、形状を数値のベクトルで表現
地球上の形や場所を表現(2D/3D) －大抵は緯度経度
• 点のデータ（位置、店舗、駅…）
• 線のデータ（道路、線路、河川…）
• 形（ポリゴン）のデータ（行政区画、国、農地…）
• 面（点群、TIN）のデータ（地表面、地層、海水面…）
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ラスター・データ
行と列に従って識別されるピクセル化orグリッド化されたセル
• 航空写真
• 衛星画像
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• 緯度経度などの座標データ
• ラスターデータ（衛星画像、航空写真）
• 地形、ビルなどの3Dデータ
• GPSデータ
車両、ヒト等の移動体の軌跡は位置以外に時間要素を含む
• CityGML
地理系のコンソーシアムOGCで標準化が進んでいる都市モデル表現
データの形式
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Oracle Spatial とは
Oracle Spatial データベース機能
との統合
空間分析とデータ
の可視化
様々な地理空間
データ
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データベースのファンクション
• 様々な種類の地理空間データ
の保持・対応
• DB内でのデータ格納と空間
分析処理
開発者向けのライブラリ
• マップの可視化
• ルーティングエンジンなどの
コンポーネント
Spatial Studio
セルフサービス・ツール
• 誰でも簡単にデータ分析
が可能
• 素早くアプリケーション
開発
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地理空間データ
の管理・分析・
処理
Spatial Studio
セルフサービス・
ツール
SQL, PL/SQL,
Java などの専門的技術
Application Express (APEX)
ローコードのアプリケーション
開発プラットフォーム
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Oracle Spatial の価値
多様な機能性
• 変換、分析～バリデーションや修正まで
• 空間分析、集計関数、線形参照システム..
性能、スケーラビリティ
• 高速な空間検索
• Oracleの並列化/高速化技術を享受
組み込み容易性
• ほとんどの機能はSQLベースでのアクセスが可能
• 空間関連処理をDBへオフロード
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シンプルな地理空間データの処理
データの形式
• 点ジオメトリ
• 線ジオメトリ
• 面ジオメトリ（ポリゴン）
データの処理方式
• 近傍検索
• 位置関係の演算
(例: 内部, 重複, 接触...)
• 複数のジオメトリを1つに統合
• 範囲内検索
Oracle Spatial の機能
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ネットワークデータの分析
データ形式
• 道路、鉄道、公共施設などのネッ
トワーク
• ノードとエッジで構成されるグラ
フがベース
経路分析
• 最短経路計算、巡回セールスマン
計算、コスト内到達性…
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ストリーミングデータのサポート
GPSデバイスやIoTセンサーから位置
情報を取得
• 位置情報と時系列データからトレー
ス
• ジオフェンシングー設定されたエリ
アの出入りで警告を発する
• 接触追跡
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ラスターデータのサポート
データ形式
• 衛星画像、航空画像
• 複数の画像をモザイク状につなぎ
合わせる
ラスター分析
• 植生指数の算出
• 気象データ
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Oracle Spatial サンプル
• まずは緯度経度データを使ってSpatialの基本的な操作を見ます
• データはSDO_GEOMETRYに格納します
• 距離計算や空間検索などの演算ができます
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表を作る
• MDSYS.SDO_GEOMETRY型のある表を作ります
• メタデータを登録(USER_SDO_GEOM_METADATA)
CREATE TABLE TOKYO01 (
GEO_ID number primary key,
GEO_NAME varchar2(200),
GEOM MDSYS.SDO_GEOMETRY
);
INSERT INTO USER_SDO_GEOM_METADATA VALUES (‘TOKYO01’, ‘GEOM’,
SDO_DIM_ARRAY(
SDO_DIM_ELEMENT(‘longitude’, -180.0, 180.0, 0.05),
SDO_DIM_ELEMENT(‘latitude’, -90.0, 90.0, 0.05)), 4326);
COMMIT;
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GEOM列に緯度経度
データを格納します
GEOM列の次元情報
を反映します

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データを入れる
INSERT INTO TOKYO01 VALUES(1, ‘オラクル青山センター’,
SDO_GEOMETRY(2001, 4326,
SDO_POINT_TYPE(139.7185446873325,35.67143936469159,null), null,null));
INSERT INTO TOKYO01 VALUES(2, ‘東京ドーム’,
SDO_GEOMETRY(2001, 4326, SDO_POINT_TYPE(139.751919, 35.7056232,null),
null,null));
INSERT INTO TOKYO01 VALUES(3, ‘東京スカイツリー’,
null,null));
INSERT INTO TOKYO01 VALUES(4, ‘東京タワー’,
null,null));
INSERT INTO TOKYO01 VALUES(5, ‘雷門’,
null,null));
INSERT INTO TOKYO01 VALUES(6, ‘新宿御苑’,
null,null));
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2001：2次元の点ジオメトリ
4326：緯度経度（地理座標系）

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空間索引の作成(12.2以降の場合)
CREATE INDEX spidx_tokyo01 ON tokyo01(geom)
INDEXTYPE IS MDSYS.SPATIAL_INDEX_V2 ;
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距離計算
• オラクル青山センターと東京ドームの距離
SELECT SDO_GEOM.SDO_DISTANCE(a.GEOM, b.GEOM) from
(SELECT * FROM TOKYO01 WHERE GEO_NAME=‘オラクル青山センター’) a,
(SELECT * FROM TOKYO01 WHERE GEO_NAME=‘東京ドーム’) b ;
SDO_GEOM.SDO_DISTANCE(A.GEOM,B.GEOM)
------------------------------------
4848.862
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※測定単位を指定しない場合、データに関連付けられた測定単位が
使用されます。今回はメートルですが、’unit=KM’など指定可能です。

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空間検索
• オラクル青山センターから近いオブジェクト（近傍検索）とその距離
SELECT a.GEO_NAME, SDO_NN_DISTANCE(1) dist from
TOKYO01 a , (SELECT * FROM TOKYO01 WHERE GEO_NAME=‘オラクル青山
センター’) b
WHERE SDO_NN( a.geom, b.geom,null,1) = ‘TRUE’;
GEO_NAME DIST
---------- ----------
オラクル青山センター 0
新宿御苑 1886.005
東京タワー 2821.509
東京ドーム 4848.862
雷門 8309.145
東京スカイツリー 9383.861
※SDO_NNは近傍検索を行う演算子です。この例では全部取り出
していますが、最近接だけを取り出したり、Top5を取ることもで
きます。
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23 Copyright © 2022, Oracle and/or its affiliates,
月報
GPS情報から除雪を実施した道路の情報を自動収集
自動収集した除雪実施情報から、
日報、月報を作成
北海道
富良野市様
除排雪車両にGPS機能端末を設置、IoTを活用
し車両の走行データおよび職員の業務記録をリア
ルタイムに収集し、それらのデータを地図やグラフで
可視化し、除排雪作業の見える化を図る
• 集計・報告業務の自動化による業務軽減
• 病院（救急車）・交通機関への情報公開による市民
生活の向上
• 将来的には気象データと連携して事前予測による除雪
作業の効率化と住民へのサービス向上
自治体業務の効率化から住民サービス向上へ

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Copyright © 2021, Oracle and/or its affiliates,
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国立研究開発法人
防災科学技術研究所様
戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)第2期における「避難・緊
急活動支援統合システム開発」の活動をクラウド上に実装
• 災害対応に必要な情報を共有する「SIP4D」を、災害対応を情報で牽
引する「CPS4D: Cyber-Physical System for Disaster
Resilience」への進化が必要
• 地理空間情報を含む多種多様な災害動態情報を統合DBに格納、
SNSなど情報と合わせて統合解析、予測、シミュレーションを可能とし、
災害時の意思決定、支援、協働迅速に支援可能
• 降雨や地震の観測データ、道路や建物の被害データなど多種多量な
データを管理できる情報基盤の構築
非構造である地理空間データをOracle Database
に格納し、災害時の意思決定に活用するアーキテク
チャ
災害動態ビジュアライザ・プロトタイプ画面イメージ

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利用サービス・製品
• Database Cloud Service
• Container Engine for Kubernetes
• Oracle Consulting Service
プレス・リリース (2021-08-06)
採用ポイント
• オープンソース・ベースの機能専用型クラウド・データベースを複数連携させた構成など複数の
パブリック・クラウドを比較し OCI を採用
• 地図制作に必要な空間データおよびグラフ・データなどのあらゆるデータ・モデルやデータ・ワーク
ロードに対応する Oracle Database Cloud Service のコンバージド・データベース・エンジン
• オラクルのコンサルティング部門の高い技術や知見
Oracle Cloud Infrastructure (Tokyo Region)
Application
Database
Database Cloud
Service
Container Engine
for Kubernetes
次期地図制作基盤
現行の地図制作基盤
トヨタマップマスター様
現行システム
編集
アプリ
データ加工
アプリ
更新
アプリ
B 工程
A 工程 C 工程
地図制作に必要なデータを
Database Cloud Service で一元管理
Graph
Document
{JSON}
Spatial Relational
道路情報属性情報
出典データ施設情報
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Agenda
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参考資料
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• OCIチュートリアル「Spatial Studioで地理情報を扱おう」
https://oracle-japan.github.io/ocitutorials/database/adb214-spatial-studio/
• Oracle APEXで地理空間データを扱う
https://qiita.com/wahagon/items/6d0dd35ce714a7f2d9f2
• Oracle Spatial を使った接触追跡
https://qiita.com/ryotayamanaka/items/6f9954e63dac03fd44d0

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