Oracle LiveLabs实验：Introduction to Oracle Spatial Studio

本实验介绍了适用于 Oracle Spatial Studio。他既可以在云上，也可以在本地作为Java应用部署。介绍详见这里。

此实验申请地址在这里，时间为120分钟。

此实验的帮助见这里。

本实验使用的地图为OpenStreetMap，即免费的维基世界地图。

此实验会自动创建一个ADW，需要通过OCI Console完成初始化配置，然后可以通过网页访问Spatial Studio

简介

在本次研讨会中，您将探索 Spatial Studio 用于自助式空间分析和可视化的功能。使用交通事故、警察局和警察局服务区的数据集，您将加载和可视化空间数据，并分析它们的空间关系，如下所示。

Oracle Spatial Studio (Spatial Studio) 提供对 Oracle 数据库空间功能的无代码访问。虽然这些功能过去需要编码和/或使用第三方工具，但 Spatial Studio 允许业务用户使用自助式 GUI 创建和共享空间分析和交互式 Web 地图。

Spatial Studio 对 Oracle 数据库中的空间数据进行操作，这意味着包含 Oracle 几何数据类型的表和视图。这些数据可以是预先存在的空间数据或使用 Spatial Studio 准备的非空间数据，以添加基于属性的几何图形。 Spatial Studio 的最终用户功能可总结如下：

访问和准备空间数据：

访问 Oracle 数据库中的空间/非空间数据
从常见格式加载数据
通过地理编码地址或索引纬度/经度列来准备非空间数据
预缓存大型数据集

分析和可视化空间数据：

拖放地图可视化
数据驱动的样式
执行空间分析
分享结果

Spatial Studio 还为开发人员提供了集成功能，并为应用程序管理员提供了配置选项，这超出了本介绍研讨会的范围。

有关更多信息，请访问 https://oracle.com/goto/spatialstudio

本实验的目标为了解 Spatial Studio 的功能：

加载空间数据
可视化空间数据
执行空间分析

本实验需要访问 Spatial Studio 和 Oracle 数据库。

实验 1：访问 Spatial Studio

介绍

本实验介绍了从 Oracle LiveLabs Reservation 访问 Oracle Spatial Studio (Spatial Studio) 的过程。您的环境包括 Spatial Studio 和自治数据库。首次登录 Spatial Studio 时，您将提供自治数据库的连接信息。

任务 1：为您的自治数据库下载云钱包

位置为：OCI Console>ADW主页>Database Connection>Download client credentials (Wallet)

任务 2：Spatial Studio 首次登录

访问https://[your Spatial Studio IP address]:4040/spatialstudio （Spatial Studio的IP即实例IP）
输入用户名admin和口令welcome1
首次登录 Spatial Studio 会提示您输入 Spatial Studio 元数据存储库的数据库连接信息。单击自治数据库，然后单击下一步。在下一个屏幕上，拖放您之前下载的钱包文件，然后单击确定。
输入用户名studio_repo和口令Welcome1Welcome1；服务级别选择medium。Spatial Studio 现在正在自治数据库中构建其元数据表。这大约需要 30 秒。
当 Spatial Studio 打开时，首次登录已完成，您已准备好继续实验。

实验 2：加载空间数据

介绍

Spatial Studio 对存储在 Oracle 数据库中的数据进行操作。在 Spatial Studio 中，您使用“数据集”，它们是通过数据库连接访问的数据库表和视图。数据集是指向数据库表和视图的指针，并且可以被赋予友好的名称，以便比基础数据库表或视图名称更具自我描述性。

用户通常需要合并从各种来源获取的数据。为了支持这一点，Spatial Studio 提供了将数据从标准格式加载到 Oracle 数据库的功能。这包括加载 2 种最常见的空间数据交换格式：Shapefile 和 GeoJSON 文件。本实验将引导您完成使用 Spatial Studio 以这些格式加载空间数据的步骤。

除了加载空间格式，Spatial Studio 还支持加载电子表格。在这种情况下，需要进行额外的准备以从空间属性（例如地址（“地址地理编码”）和纬度/经度坐标（“坐标索引”）导出几何图形。这些案例不包含在本实验室中，未来将成为单独实验主题。

本节实验约15分钟，目标为：

了解如何从 Shapefile 和 GeoJSON 加载空间数据
了解如何为数据集设置关键字段

任务 1：加载事故数据

您首先从 GeoJSON 文件加载一组交通事故数据。这些数据是虚构的，是为南非道路沿线的随机位置生成的。

将 GeoJSON 文件下载到方便的位置：accidents.geojson
在 Spatial Studio 中，从左侧面板菜单导航到数据集页面，单击创建数据集，然后拖放文件。
将显示 GeoJSON 数据的预览。选择此上传的目标连接。在本次研讨会中，我们将使用 SPATIAL_STUDIO 连接（Spatial Studio 元数据存储库），但在生产场景中，您将拥有与元数据存储库分开的此类业务数据的其他连接。单击Submit以启动上传。
上传的 ACCIDENTS 数据集将列出一个小的警告图标，表示需要一个准备步骤。在这种情况下，我们需要添加一个 Dataset 键。虽然这对于基本映射不是必需的，但我们现在将添加密钥，因为我们将需要它来进行后续研讨会部分的分析。单击警告图标，然后单击链接Go to Dataset Columns
如果我们的 ACCIDENTS 数据有一个唯一标识符列，我们可以将其分配为键。但是这个虚构的数据没有这样的列，所以我们将让 Spatial Studio 创建一个。单击 Create Key Column，将名称设置为 ACCIDENT_ID，然后单击 Apply。
观察现在列出的没有警告的 ACCIDENTS 数据集，这意味着它已准备好用于制图和空间分析。

任务 2：加载警察局数据

接下来，您从存储在单个 zip 文件中的 Shapefile 加载南非警察局 (SAPS) 和警局边界。这一个ZIP文件包含了2个数据集。

将包含 Shapefile 的 zip 文件下载到方便的位置：SAPS_police.zip
导航到 Datasets 页面，单击 Create Dataset，然后拖放 SAPS_police.zip文件。 Spatial Studio 将从 zip 文件中提取 Shapefile 并单独处理它们。
提取的第一个 Shapefile 将是警察局边界，即警局巡逻的地理区域。选择目标连接，并将表和数据集名称设置为 POLICE_BOUNDS。
提取的第二个 Shapefile 将是警察局。选择目标连接，并将表和数据集名称设置为 POLICE_POINTS。
由于需要定义键，现在列出的 POLICE_BOUNDS 和 POLICE_POINTS 数据集均带有警告。单击 POLICE_BOUNDS 的警告图标，然后单击链接Go to Dataset Columns。
本例我们有一个现有的唯一列用作键。对于列 COMPNT_NAME选择Use as Key，单击Validate key，然后单击Apply；重复步骤 5 和 6 以设置数据集 POLICE_POINTS 的键。
现在所有数据集都已准备好进行制图和空间分析

实验 3：创建项目

介绍

在 Spatial Studio 中，项目是您可视化和分析数据的地方。可以保存项目，以便您可以继续工作，也可以发布它们，以便您可以与他人分享您的结果。在本实验中，您将创建并保存您的第一个项目。

预计实验室时间：30 分钟

目标

了解如何创建和保存项目
了解如何将数据集添加到项目
了解如何可视化数据集

任务 1：创建项目

从左侧面板菜单中，导航到 Projects 页面并单击 Create Project。
单击 ‘Add Dataset’ 按钮并选择添加数据集。
选择ACCIDENTS并单击确定。
将 ACCIDENTS 数据集拖放到地图上。这将创建一个地图图层。（注：要在地图中移动，您可以使用鼠标滚轮放大/缩小并单击并拖动以平移。）
您可以选择配置地图设置，包括标签、导航控件小部件、比例尺和图例。单击齿轮图标以访问地图设置。选择选项并单击确定以启用选择。
在“Layers List”面板中，单击“ACCIDENTS”的三明治图标并选择“Settings”。
从这里您可以控制图层显示和交互设置。您将在后面的部分中试验这些功能。目前，只需更新图层的半径（大小）、颜色和不透明度，然后单击Back链接。

任务 2：添加数据集

接下来，将 2 个警察数据集添加到项目中。单击数据元素面板顶部的 ‘Add Dataset’ 按钮，选择添加数据集，使用 shift-enter 选择两个警察数据集，然后单击确定。
正如您之前对 ACCIDENTS 所做的那样，将 POLICE_POINTS 数据集从 Data Elements 面板拖放到 POLICE_POINT 图层的三明治菜单并选择 Settings。更新半径、颜色、不透明度。然后单击“图层”面板顶部的“Back”链接。
随着图层被添加到地图中，它们会呈现在现有图层的顶部。因此，POLICE_POINTS 当前位于 ACCIDENTS 之上。要重新排列图层以使 POLICE_POINTS 位于 ACCIDENTS 下方，请将鼠标移到图层列表中的 POLICE_POINTS 上，单击并按住（您将看到光标变为十字准线），然后在 ACCIDENTS 下方拖动。
将 POLICE_BOUNDS 数据集拖放到地图上。正如您对 POLICE_POINTS 所做的那样，重新排序图层，使 POLICE_BOUNDS 位于底部（即呈现在其他图层下方）。您现在已将 3 个数据集作为地图图层添加到我们的项目中。（注：可以通过单击图层名称旁边的蓝色眼球图标来关闭/打开各个图层。）
单击 POLICE_BOUNDS 图层的三明治菜单并选择设置。更新填充和轮廓的颜色和不透明度。请注意，使用白色轮廓可以减少较暗轮廓的杂乱效果。

最终效果如下，注意图层顺序。本节大部分的工作都在设置演示，透明度等。

任务 3：添加可视化

Spatial Studio 允许您将数据集显示为地图和表格。要添加可视化，请单击左侧的可视化按钮，然后将表格拖放到现有地图视图的边缘。当表格可以放入时，您将看到一个灰色条。
将地图拖放到现有地图上方。当您将鼠标悬停在现有地图的边缘并可以放入新地图时，将出现灰色条。
单击左上角的 Datasets 按钮，然后将 ACCIDENTS 拖放到表中。
将 ACCIDENTS 拖放到新地图中。
要折叠 Data Elements 面板并提供更多屏幕空间，请将鼠标悬停在右边缘并单击灰色箭头。
要展开“数据元素”面板，请将鼠标悬停在左边缘并单击灰色箭头。
您可以通过单击右上角的 X 图标来删除可视化。我们将在本次研讨会中仅使用我们的初始地图，因此请删除您刚刚创建的新表格和地图。

任务 4：保存项目

单击右上角的保存按钮以保存项目并提供名称，例如 LiveLabs Spatial Intro。
从左侧导航栏导航到 Projects 页面并观察我们现在列出的项目。

实验 4：应用地图样式和交互性

介绍

Spatial Studio 允许您自定义地图图层的“外观”和交互性。为地图图层设置样式包括颜色、透明度等选项，如果是点，还包括标记。样式也可以由数据值自动控制（“数据驱动样式”），使得颜色和/或标记大小基于数据值。例如，这允许您根据收入使用颜色呈现销售区域。交互性是指当用户单击或悬停在地图图层中的项目上时发生的情况。这包括显示工具提示和/或打开带有项目数据值的弹出窗口。在本实验中，您将探索其中一些样式和交互功能。

目标

理解渲染风格
理解数据驱动的样式
了解如何使用配色方案
了解如何配置地图图层的交互性

任务 1：导航到样式

要专注于 ACCIDENTS 图层，请通过单击可见性控件（即蓝色眼球图标）关闭地图中的 2 个警察图层。

任务 2：应用集群样式

可以使用各种渲染样式渲染点图层，例如 ACCIDENTS。每种渲染样式都有自己的设置。将渲染样式从 Circle（默认）更改为 Cluster。

地图现在使用圆圈显示事故，以表示聚集在区域中的许多点。聚类圆的大小基于每个区域中聚类的点数。您可以试验代表每个集群中点数的文本标签的颜色和样式。

请注意，当您放大（旋转鼠标滚轮）时，集群会爆炸成更小的集群，而当您缩小时，反之亦然。

任务 3：应用热图样式

将渲染样式从集群更改为热图。现在，地图会根据点的集中度以连续颜色呈现 ACCIDENTS。热色代表点集中，冷色代表点稀少。热图样式的一个关键参数是半径，它控制每个点周围的距离以定义浓度。默认半径太大，以至于初始热图仅显示道路沿线的点对比，这不是很有帮助。

要将我们的热图集中在更局部的收缩上，请将半径从默认值减小到 10，并观察点集中度的更局部视图。

任务 4：应用数据驱动风格

将渲染样式从热图更改为圆形。使用圆形渲染样式时，半径和颜色都可以由数据值控制。下拉颜色菜单并选择“基于数据”。

您现在选择用于控制样式的列。选择 NR_VEHICLES 列（即事故中涉及的车辆数量）并观察 ACCIDENTS 变成颜色编码。您可以接受其他默认值，然后单击样式详细信息面板顶部的返回链接。

现在您已经根据数据值分配了颜色，通过将半径设置为 3 并将不透明度设置为 90% 来完成样式。此外，更新描边（即轮廓）值：将宽度设置为 0.5，颜色设置为灰色，不透明度设置为 90%。如果您愿意，您当然可以为这些选择您自己的值。然后单击返回链接返回到图层列表。

任务 5：应用符号样式

接下来，您将对 POLICE_POINTS 图层使用剩余的点样式选项 Symbol。打开 POLICE_POINTS 图层并通过单击可见性控件（即蓝色眼球图标）关闭地图中的其他 2 个图层。然后单击 POLICE_POINTS 的汉堡包图标并选择设置。

将渲染样式更改为符号，然后在图像文本框内单击以打开符号选择对话框。选择 marker-11 并将不透明度更新为 90%，将大小因子更新为 0.6。如果您愿意，您当然可以为这些选择您自己的值。然后单击返回链接返回到图层列表。

任务 6：应用交互性

然后单击图层 POLICE_BOUNDS 的汉堡图标，然后选择设置。然后单击交互选项卡。我们为层配置的第一种交互类型是选择项目的能力。选择用于分析，例如我们想要识别选定区域中包含的项目。默认情况下，可选选项是关闭的。单击 POLICE_BOUNDS 区域并观察未选择任何内容。然后打开允许选择，在 POLICE_BOUNDS 区域内单击并观察突出显示的选择。

接下来，您配置工具提示，即，将鼠标悬停在项目上时显示的弹出窗口。默认情况下，工具提示被禁用。将鼠标悬停在 POLICE_BOUNDS 区域上并观察到没有任何反应。然后打开显示工具提示，选择一个工具提示栏，将鼠标悬停在一个区域上，然后观察工具提示。

最后，您配置信息窗口，即单击项目时显示的弹出窗口。默认情况下，此选项处于关闭状态。单击 POLICE_BOUNDS 区域并观察未显示任何信息窗口。然后打开显示信息窗口，选择要显示的列，在 POLICE_BOUNDS 区域内单击并观察显示的信息窗口。

任务 7：保存更改

单击 Back 链接，然后单击 Save 按钮以保存我们的项目以及样式更改。

实验 5：执行空间分析

介绍

Spatial Studio 无需编写代码即可访问 Oracle 数据库的空间分析功能。为空间分析提供了简单的用户界面，所有底层数据库语法都在后台自动处理。 Spatial Studio 中的空间分析操作分为几类：

筛选
包含：“我的哪些资产位于危险区域内？”
邻近性：“我们的哪些站点位于预计风暴路径的 5 英里范围内？”
…
结合
按位置加入：“根据遏制将销售线索与销售区域相关联。”
合并项目：“将多个县合并为 1 个销售区域”
…
转换
缓冲区：“创建围绕火场 10 英里的形状。”
质心：“在每个火区的中间创建点。”
…
测量
面积：“以平方公里为单位的风暴潮区域的面积是多少？”
距离; “从我们的每个资产到预计的风暴路径的最小距离是多少？”
…
分析
按区域总结：“每个规划区域内建筑物的平均年龄是多少？”
每个项目最近：“离每个分店最近的仓库是什么，距离多远？”
…

在本实验中，您将探索其中的几种空间分析。

预计实验室时间：45 分钟

目标

了解 Spatial Studio 中的空间分析类别
了解如何执行空间分析和可视化结果

任务 1：按邻近度过滤

在此步骤中，您将使用空间过滤器来识别所选警察局指定距离内的事故。

首先点击警察局。在下图中，我点击了红框中的警察局。这将选择警察局用于邻近分析。如果在进行选择时出现任何问题，请确认已为 POLICE_POINTS 图层启用了允许选择，如实验 3 步骤 6 中所述。

单击 ACCIDENTS 图层的汉堡菜单并选择空间分析

单击 Filter 选项卡，选择Return shapes within a specific distance of another。然后，输入参数：

分析结果只是 Spatial Studio 中的另一种数据集。正如您将在后面的实验中看到的那样，分析结果可以添加到其他地图/表格中，用于其他项目，通过 REST 或 SQL 以编程方式访问，或导出为文件。

分析结果列在“数据元素”面板的“分析”下。将分析结果拖放到地图上。这将创建一个新的地图图层，仅显示所选警察局指定距离内的事故。

您不再需要地图中的此分析结果。因此，为避免混乱，您接下来将其从地图中删除。右键单击 Layers List 中的分析结果，然后选择 Remove

任务 2：按包含过滤

在此步骤中，您将使用空间过滤器来识别选定警察区域内的事故。

首先单击 POLICE_BOUNDS 图层中的一个区域。所选区域将用于过滤事故。在下图中，红色框中的区域被选中。

正如您在第 1 步中对先前分析所做的那样，单击 ACCIDENTS 图层的汉堡菜单并选择空间分析。这一次，我们按“包含”过滤。所以选择Return shapes that are inside another

把数据集加入地图，放大后显示如下：

任务 3：通过包含Join

在这里，您根据空间关系Join数据集。您将根据包含ACCIDENTS 和 POLICE_BOUNDS进行Join。您可以认为这是用包含它的警察区域来丰富或标记每个事故。

与之前的分析一样，单击图层列表中 ACCIDENTS 图层的汉堡菜单，然后选择空间分析。选择组合选项卡，然后选择 Spatial Join。

在 Spatial Join 对话框中，为结果输入名称 ACCIDENTS_JOIN_POLICE_BOUNDS。对于其他条目，您将根据内部空间关系将 ACCIDENTS 中的项目连接到 POLICE_BOUNDS 中的项目。此操作将生成一个包含 ACCIDENTS 的新数据集，其中包含每个项目的 POLICE_BOUNDS 区域的唯一 ID。 POLICE_BOUNDS 的唯一 ID（即键列）是 COMPNT_NM，因此我们希望在结果中看到该列。单击运行。

结果列在“数据元素”面板的“分析”下。展开结果以查看其列； ACCIDENTS 中的所有原始列，以及预期的 COMPNT_NM（即警察区域名称）。

您现在已使用每个项目的警察区域名称来扩充事故数据。结果可用于 Spatial Studio 的进一步分析，或由其他工具和应用程序（如 Oracle Analytics Cloud）访问以进行更广泛的分析。

任务 4：按地区汇总项目

在上一步中，您使用警察区域增加了事故项目。在此步骤中，您执行相反的操作：您使用事故信息摘要来扩充警察区域。

单击图层列表中 POLICE_BOUNDS 图层的汉堡菜单，然后选择空间分析。选择分析选项卡，然后选择Summarize by Region

在按区域汇总对话框中，您可以保留默认结果数据集名称 POLICE_BOUNDS SUMMARIZE。在对话框中输入其他项目：对于 POLICE_BOUNDS 中的每个项目，您正在根据 Count 汇总 ACCIDENTS。输入 NUM_ACCIDENTS 作为要添加事故计数的列。单击运行。

将结果 POLICE_BOUNDS SUMMARIZE 拖到地图上。然后在图层列表中单击 POLICE_BOUNDS SUMMARIZE 的汉堡菜单并选择设置。在样式下，将颜色更改为基于数据。
对于列，选择 NUM_ACCIDENTS。用 1、5、10、15、20 更新值。在任何单元格中输入每个值，因为它们将在值列表中自动排序。输入值后，单击编辑图标以设置调色板并选择一个调色板。观察地图显示的警察区域，根据您的值和调色板条目按事故数量进行颜色编码。

单击或悬停在警察区域上时，您可以自行添加带有事故计数的信息窗口或工具提示。正如您在实验 2/步骤 3 中所做的那样，您还可以添加一个表格视图并拖动 POLICE_BOUNDS SUMMARIZE 以查看表格形式的信息。

任务 5：识别距离最近的项目

在本例中，最近的项目表示只显示一个。

在此步骤中，您确定离每个警察局最近的事故。结果包含每个警察局，并增加了 id 和与最近事故的距离。该分析还提供了一个选项，包括最近项目的所有列，而不仅仅是 id 和距离。
单击图层列表中 POLICE_POINTS 图层的汉堡菜单，然后选择空间分析。选择Analytics选项卡，然后单击Nearest per item。

将结果命名为 POLICE_POINTS WITH NEAREST ACCIDENT（或您选择的名称）。对于 POLICE_POINTS 中的每个项目，您都在 ACCIDENTS 中找到最近的项目。展开高级部分。启用在结果中包含距离的选项。对于距离列名称，输入 DISTANCE_TO_ACCIDENT（或您选择的名称）。将距离单位更改为公里（或您选择的其他单位）。

在图层列表中，关闭 POLICE_POINTS 图层。将 POLICE_POINTS WITH NEAREST ACCIDENT 分析拖到地图上。

转到 POLICE_POINTS WITH NEAREST ACCIDENT 图层的设置并设置您选择的样式。然后转到交互选项卡并启用信息窗口。选择您选择的列，包括此分析添加的列：ACCIDENT_ID 和 DISTANCE_TO_ACCIDENT。单击 POLICE_POINTS 项目并观察信息窗口显示 ID 和到最近项目的距离 ACCIDENTS。

现在，您可以自行根据与最近事故的距离、颜色或大小随意设置警察局的样式。

最后，保存您的项目以保留您的更改。

任务 6：访问 SQL 代码和 GeoJSON 端点 [可选]

此可选步骤适用于对以编程方式访问结果感兴趣的开发人员。 Spatial Studio 允许您查看用于空间分析的 SQL 代码，并提供一个以 GeoJSON 形式返回结果的 Web 端点。此信息在数据集属性中可用，可在项目中或从数据集页面访问。您将从您的项目中访问信息。

在 Data Elements 面板中，单击其中一项分析的汉堡菜单，例如 ACCIDENTS INSIDE 并选择 Properties

观察带有 SQL 代码和 GeoJSON 端点的部分。

其中GeoJSON端点：

https://130.61.147.125:4040/spatialstudio/api/v1/jsonstream/207424dbd9ae56055e138f720602b998

SQL为：

SELECT"t4"."SEVERITY"    AS "SEVERITY","t4"."NR_VEHICLES" AS "NR_VEHICLES","t4"."DATE_TIME"   AS "DATE_TIME","t4"."GEOM"        AS "GEOM","t4"."ACCIDENT_ID" AS "ACCIDENT_ID"
FROM"ACCIDENTS" "t4"
WHERE"t4"."ACCIDENT_ID" IN (SELECT"t2"."ACCIDENT_ID" AS "key"FROM"ACCIDENTS" "t2", (SELECT"t1".*FROM"POLICE_BOUNDS" "t1"WHERE"t1"."COMPNT_NM" IN ( 'BELMONT' ))           "t3"WHEREsdo_inside("t2"."GEOM", "t3"."GEOM") = 'TRUE')

自行将 GeoJSON 端点粘贴到浏览器中并观察以 GeoJSON 形式返回的结果。同样，您可以将 SQL 代码复制并粘贴到 SQL Developer Web 中以直接运行分析。

Oracle Spatial Studio 简介研讨会到此结束。

致谢

本实验的作者为David Lapp，数据库产品经理。