Oracle Spatial時態空間資料庫設計

需求前提：資料每年變化1～2次，軟體預計生命週期50年。

實踐環境：Oracle Spatial。

術語表：時Null 物件，快照。

時Null 物件：一個地理目標從誕生到消亡所經曆的空間和時間範圍及其屬性資訊。這是一個為處理時空資料方便而抽象出來的概念，相當於全資訊模型中的全資訊對象。為了理解時Null 物件，我們以二維地物為例。二維地物在二維空間中佔據一定的空間範圍，表現為一個二維幾何體，也就是它的幾何屬性。如果再增加一條時間軸，成為（x，y，t）座標系，並認為任何的空間對象都有誕生和消亡，則這個二維地物就在（x，y，t）座標系中佔據了一定的三維空間。我們就把二維地物從誕生到消亡這一時間段所佔據的空間－時間範圍稱之為“時Null 物件”。同理，也可以將時Null 物件擴充為三維的空間對象在時間維度上的延續，也就是四維對象。時Null 物件的屬性資訊是一張二維表。

快照：一個地理目標在某一特定時刻所佔據的空間範圍及其屬性資訊，或者說：時Null 物件在某一特定的時刻所佔據的空間範圍及其相應的屬性資訊。舉例來說，地圖上繪製了一個飯店的位置，大小，這就是飯店的一個快照。因為飯店是從某一時刻才誕生的，又會在某一時刻消亡，而在誕生和消亡之間，還可能會搬遷或擴建。所以地圖上反映的僅僅是飯店在某一時刻的狀態，所以稱之為飯店在某一時刻的快照或時Null 物件在某一特定時刻的快照。注意，快照總是對應於某一特定的時刻，否則將失去快照的意義。快照的屬性資訊是時Null 物件屬性資訊表中的一條記錄。

設計方向：以時Null 物件的概念組織空間資料和屬性資料，使得對地物變遷曆史的查詢和分析成為可能。對應用程式層屏蔽曆史資料的處理過程，將曆史資料的處理當作資料庫模組的功能之一。

技術要點：

1、Oracle包變數的會話獨立性。

2、動態視圖技術（基於函數的視圖）

每一個時Null 物件都是由多個快照記錄所描述的。觀察者的每一次觀察都是基於一個特定的觀察時間的。例如，圖示中的觀察者應該看到對象一的快照2和對象三的快照2，而無法看到對象二和對象一、三的其他快照記錄。看不到對象二是因為在此觀察時間之前，對象二已經消亡。看不到對象一的快照1是因為對象一有更新的觀察資料快照2可以更好地近似反映對象二在當前觀察時間所處的狀態。

資料表：資料表的設計基於以上概念

預存程序：利用Oracle中包變數的會話獨立性，在包中建立以下幾個基本的預存程序：設定當前觀察時間，擷取當前觀察時間，利用當前觀察時間和傳入的Snap_time，Snap_end參數判斷快照記錄是否可見（Snap_Filter）。

視圖：建立在快照記錄表上的視圖，基於儲存函數Snap_Filter實現對錶中記錄的篩選。傳入參數為：Snap_time,Snap_End.，傳回值為此快照是否可見。

SELECT Obj_id, Snap_time, Geom, Attr

FROM 快照記錄表

WHERE Snap_Filter(Snap_time, Snap_end) > 0;

觸發器：視圖上的觸發器，使應用程式層使用者可以在視圖中插入，修改，刪除資料。