Seminar Ontop GeoSPARQL und räumliche Abfragen

Räumliche Abfragen verbinden semantische Beziehungen mit Geometrien aus relationalen Datenbanken. Für korrekte Resultate müssen Datentyp, Bezugssystem, Mapping, Funktionsunterstützung und Datenbankoptimierung zusammenpassen.

Inhaltsverzeichnis

1. Räumliches Datenmodell
2. Mapping räumlicher Werte
3. GeoSPARQL-Abfragen
4. SQL-Übersetzung und Leistung

Lernziele

• Geometriespalten fachlich und technisch korrekt in RDF-Literale abbilden.
• Räumliche Beziehungen und Filter mit unterstützten GeoSPARQL-Funktionen formulieren.
• Die Übersetzung in datenbankspezifische räumliche SQL-Ausdrücke nachvollziehen.
• Grenzfälle zu Bezugssystemen, leeren Geometrien und Indexnutzung testen.

Zielgruppe

Ontop- und SPARQL-Entwicklung, Geodaten-Teams, Data Engineering und Datenbankentwicklung.

Voraussetzungen

Sichere SPARQL-Grundlagen sowie Grundkenntnisse zu Geometrien und räumlichen Datenbanken.

Kapitel 1: Räumliches Datenmodell

Kapitel-Inhaltsverzeichnis: Geometrien, Features, WKT-Literale, Bezugssysteme und Datentypen.

1. Schritt 1: Die vorhandenen Geometriespalten werden nach Typ, Bezugssystem und möglichen Nullwerten inventarisiert.
2. Schritt 2: Das semantische Modell trennt fachliche Objekte von ihren räumlichen Repräsentationen.
3. Schritt 3: Für die Abbildung wird ein einheitliches Literal- und Bezugssystemkonzept festgelegt.

Kapitel 2: Mapping räumlicher Werte

Kapitel-Inhaltsverzeichnis: Quellspalten, Literal-Templates, Typisierung und Datenbereinigung.

1. Schritt 1: Eine Geometrie wird aus der Datenbank in ein korrekt typisiertes räumliches Literal überführt.
2. Schritt 2: Ungültige, leere oder gemischte Geometrien werden durch Quellfilter oder vorbereitende Sichten abgefangen.
3. Schritt 3: Das Mapping wird mit einzelnen Referenzobjekten und bekannten Koordinaten geprüft.

Kapitel 3: GeoSPARQL-Abfragen

Kapitel-Inhaltsverzeichnis: Topologische Beziehungen, Distanz, Filter und Ergebnisbegrenzung.

1. Schritt 1: Eine einfache räumliche Beziehung wird zunächst ohne weitere Fachfilter formuliert.
2. Schritt 2: Danach werden Distanz- oder Schnittbedingungen mit passenden Einheiten ergänzt.
3. Schritt 3: Die Ergebnismenge wird durch fachliche Filter und Projektion auf tatsächlich benötigte Werte begrenzt.

Kapitel 4: SQL-Übersetzung und Leistung

Kapitel-Inhaltsverzeichnis: Reformulierung, räumliche Funktionen, Indizes und Teststrategie.

1. Schritt 1: Die erzeugte SQL-Abfrage wird auf verwendete räumliche Funktionen und Typkonvertierungen untersucht.
2. Schritt 2: Der Ausführungsplan wird auf räumliche Indexnutzung und unnötige Vollscans geprüft.
3. Schritt 3: Referenzfälle an Grenzen, innerhalb, außerhalb und mit fehlender Geometrie werden automatisierbar dokumentiert.