Paikkatiedon käsittely 3. Kyselyt paikkatietokannasta

HTML
DOWNLOAD

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Paikkatiedon käsittely 3. Kyselyt paikkatietokannasta"

Kristiina Järvenpää
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 HELSINGIN YLIOPISTO HELSINGFORS UNIVERSITET UNIVERSITY OF HELSINKI Paikkatiedon käsittely 3. Kyselyt paikkatietokannasta Antti Leino Tietojenkäsittelytieteen laitos

2 SQL Kieli relaatiotietokantojen käsittelyyn: tietokannan tietosisällön määrittelyyn tietojen päivitykseen tietojen hakuun käyttäjien ja käyttöoikeuksien määrittelyyn Tuoreimmat standardin versiot SQL-92 SQL:1999 SQL:2003 Tällä kurssilla käytössä PostgreSQL 7.4, jossa toteutettuna valtaosa standardi-sql:stä

3 Taulun luominen Esimerkiksi kurssiaineistona oleva koulutus-taulu: CREATE TABLE koulutus ( kunta VARCHAR(25) NOT NULL, tutkinnot NUMERIC(4,2), opiskelijat NUMERIC(1), PRIMARY KEY (kunta) ); Avaimena kunnan nimi Numeerisia tietoja korkeakoulututkinnon suorittaneiden osuus opiskelijoiden osuus

4 Taulussa olevan tiedon muuttaminen Tietojen lisääminen INSERT INTO koulutus VALUES ( Helsinki, 22.6, 4); Tietojen muuttaminen UPDATE koulutus SET opiskelijat = 4 WHERE kunta = Helsinki ; Tietojen poistaminen DELETE FROM koulutus WHERE kunta = Helsinki ;

5 Tietokantahaku Perushaku: kunnat, joissa korkeakoulututkinto yli 18 % aikuisväestöstä SELECT kunta, tutkinnot FROM koulutus WHERE tutkinnot > 18 ORDER BY tutkinnot DESC; kunta tutkinnot Kauniainen Espoo Helsinki Oulu Kirkkonummi Jyväskylä Kaarina (7 rows)

6 Tietokantahaku Kunnat, joissa keskitulo yli mk SELECT kunta, tulot_hlo AS keskitulot FROM elintaso WHERE tulot_hlo > ORDER BY tulot_hlo DESC; kunta keskitulot Kauniainen Espoo Maarianhamina Helsinki (4 rows)

7 Hakuehtojen yhdistäminen Käytettävissä loogiset operaatiot AND, OR, NOT Kunnat, joissa paljon sekä tutkinnon suorittaneita että opiskelijoita SELECT * FROM koulutus WHERE tutkinnot > AND opiskelijat > 5; kunta tutkinnot opiskelijat Joensuu Jyväskylä Rovaniemi Turku (4 rows)

8 Hakuehtojen yhdistäminen Kunnat, joissa pienet tulot tai suuret sosiaalimenot SELECT kunta, tulot_hlo AS keskitulot, sosiaali FROM elintaso WHERE tulot_hlo < OR sosiaali > ORDER BY tulot_hlo; kunta keskitulot sosiaali Merijärvi Pylkönmäki Piippola Ristijärvi Kesälahti Porvoo Helsinki (7 rows)

9 Kyselyt useasta taulusta Valtuustojen voimasuhteet korkeasti koulutetuissa kunnissa SELECT vaalit96.* FROM koulutus, vaalit96 WHERE vaalit96.kunta = koulutus.kunta AND koulutus.tutkinnot > 18; kunta keskusta kokoomus sdp sfp vasemmistoliitto vihreat Espoo Helsinki Jyväskylä Kaarina Kauniainen Kirkkonummi Oulu (7 rows)

10 Kyselyt useasta taulusta Suurimpien kuntien väkiluku ja muutokset SELECT vakiluku.kunta, vakiluku.v70 AS vakiluku_70, kunnat01.yht-vakiluku.v70 AS muutos_01, vakiluku.v10-kunnat01.yht AS muutosennuste_10 FROM kunnat01, vakiluku WHERE kunnat01.nimi=vakiluku.kunta AND vakiluku.v70 > ORDER BY vakiluku.v70 DESC; kunta vakiluku_70 muutos_01 muutosennuste_ Helsinki Tampere Turku Espoo Vantaa (5 rows)

11 Yhteenvetokyselyt Kyselytuloksessa voi käyttää operaatioita MIN, MAX, AVG, COUNT ja SUM Yhteenlaskettu väkiluku kunnissa, joissa on korkein tulotaso SELECT SUM(kunnat01.yht) FROM kunnat01, elintaso WHERE kunnat01.nimi = elintaso.kunta AND elintaso.tulot_hlo > 85000; sum (1 row)

12 Yhteenvetokyselyt Kunnat, joissa yleisiä teitä > 500 km SELECT COUNT(kunta) FROM autoilu WHERE tiet > 500; count (1 row) Lintujen pesimäaineiston ruutujen lukumäärä ja keskimääräinen maan osuus SELECT COUNT(x) AS ruutuja, AVG(maaosuus) AS maata FROM linnut; ruutuja maata (1 row)

13 Luokittelu Kyselytuloksen voi luokitella Läänien väkiluku SELECT laani, SUM(yht) AS vakiluku, SUM(ulkom_yht) AS ulkomaalaiset FROM kunnat01 GROUP BY laani ORDER BY laani; laani vakiluku ulkomaalaiset (6 rows)

14 Luokittelu Ruutujen lukumäärä ja maan osuus silkkiuikun pesimävarmuuden mukaan SELECT silkkiuikku, COUNT(x) AS ruutuja, AVG(maaosuus) AS maata FROM linnut GROUP BY silkkiuikku; silkkiuikku ruutuja maata (4 rows)

15 Alikyselyt Hakuehdossa voi käyttää mukana alikyselyn tuloksia Ahvenanmaan keskimääräistä suuremmat kunnat SELECT nimi, yht FROM kunnat01 WHERE laani = 6 AND yht > (SELECT AVG(yht) FROM kunnat01 WHERE laani = 6) ORDER BY yht DESC; nimi yht Maarianhamina Jomala 3328 Finström 2299 Saltvik 1679 (4 rows)

16 Alikyselyt Kunnat, joissa keskitulo korkeintaan mk pienempi kuin suurituloisimmassa SELECT kunta, tulot_hlo AS keskitulot FROM elintaso WHERE tulot_hlo > (SELECT MAX(tulot_hlo) FROM elintaso) ORDER BY tulot_hlo DESC; kunta keskitulot Kauniainen Espoo Maarianhamina Helsinki Sipoo Sottunga (6 rows)

17 Paikkatietoa käyttävä haku Tampereen naapurikuntien väkiluku SELECT b.nimi, b.yht FROM kunnat01 AS a, kunnat01 AS b WHERE a.nimi = Tampere AND TOUCHES(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry) ORDER BY b.nimi; nimi yht Kangasala Kuru 2839 Lempäälä Nokia Orivesi 8886 Pirkkala Ruovesi 5683 Ylöjärvi (8 rows)

18 Etäisyys hakuehtona Ulkomaalaisten osuus kunnan väkiluvusta 20 km säteellä Joensuun keskustasta SELECT b.nimi AS kunta, 100.0*b.ulkom_yht/b.yht AS ulkom_osuus FROM kunnat01 AS a, kunnat01 AS b WHERE a.nimi= Joensuu AND DISTANCE(CENTROID(a.wkb_geometry), b.wkb_geometry) < 20000; kunta ulkom_osuus Joensuu Kiihtelysvaara Kontiolahti Liperi Polvijärvi Pyhäselkä Rääkkylä (7 rows)

19 Etäisyys esimerkkitietokannassa Suomessa vanhastaan käytössä KKJ-koordinaattijärjestelmä Peruskoordinaatisto Gauß Krüger-projektio: poikittainen Mercator, mutta»päiväntasaajana» valittu keskimeridiaani Neljä projektiokaistaa, keskimeridiaanit 21,24,27,30 Pohjoiskoordinaatti metrejä päiväntasaajalta Itäkoordinaatti metrejä niin, että keskimeridiaani on / / /

20 Etäisyys esimerkkitietokannassa Yhtenäiskoordinaatisto Peruskoordinaatiston kaista 3 jatkettu koko Suomen alueelle Vanhastaan käytössä pienimittakaavaisissa kartoissa Vääristyy itä- ja länsireunoillaan pahemmin kuin peruskoordinaatisto Toisaalta yhtenäinen koko alueella Taulun kunnat01 sijaintitieto ja taulun linnut koordinaatit yhtenäiskoordinaatistossa

21 Kohteiden välinen raja Vierekkäisten alueiden leikkaus on rajaviiva Helsingin ja sen naapurikuntien välisen rajan pituus SELECT b.nimi, LENGTH(INTERSECTION(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry)) AS raja FROM kunnat01 AS a, kunnat01 AS b WHERE a.nimi = Helsinki AND TOUCHES(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry) ORDER BY b.nimi; nimi raja Espoo Sipoo Vantaa (3 rows)

22 Sijainti- ja ominaisuustiedon yhdistäminen Helsinkiä lähin keskustaenemmistöinen kunta SELECT b.nimi, DISTANCE(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry)/1000 AS etäisyys, vaalit96.keskusta FROM kunnat01 AS a, kunnat01 AS b, vaalit96 WHERE a.nimi = Helsinki AND b.nimi = vaalit96.kunta AND vaalit96.keskusta > 50 AND DISTANCE(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry) = (SELECT MIN(DISTANCE(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry)) FROM kunnat01 AS a, kunnat01 AS b, vaalit96 WHERE a.nimi = Helsinki AND b.nimi = vaalit96.kunta AND vaalit96.keskusta > 50); nimi etäisyys keskusta Artjärvi (1 row)

23 Laskentaa ominaisuus- ja sijaintitiedoilla Kunnat, joissa eniten julkisia teitä (tie-m / km2) SELECT kunnat01.nimi, autoilu.tiet / AREA(kunnat01.wkb_geometry)*1e9 AS tietiheys, tiet, area(kunnat01.wkb_geometry)/1e6 AS km2 FROM kunnat01, autoilu WHERE kunnat01.nimi = autoilu.kunta AND autoilu.tiet/area(kunnat01.wkb_geometry) > 7.5e-7 ORDER BY autoilu.tiet/area(kunnat01.wkb_geometry) DESC; nimi tietiheys tiet km Piikkiö Vantaa Lemu Merimasku Mietoinen Kiikoinen Nurmijärvi Sipoo (8 rows)

24 Laskentaa ominaisuus- ja sijaintitiedoilla Kuinka tiheään riviin Ylihärmän puukkojunkkari-ikäiset miehet saisi naapurikuntien vastaisille rajoille SELECT b.nimi, LENGTH(INTERSECTION(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry))*100 / (a.miehet*(100-alle15-yli65)) AS vali FROM kunnat01 AS a, kunnat01 AS b, vaesto WHERE TOUCHES(a.wkb_geometry, b.wkb_geometry) AND a.nimi=vaesto.kunta AND a.nimi= Ylihärmä ORDER BY b.nimi; nimi vali Alahärmä Isokyrö Kauhava Lapua Vöyri Ylistaro (6 rows)

25 Paikkakohteen luominen Piste: koordinaatit PointFromText( POINT(X Y), SRID) Murtoviiva: pääte- ja kulmapisteet LinestringFromText( LINESTRING(X Y, X Y... ), SRID) Monikulmio: reunaviiva ja reiät AreaFromText( POLYGON((X Y, X Y... )... ), SRID) Yhtenäiskoordinaatiston SRID-tunniste 2393 Peruskoordinaatiston kaistojen 1 4 SRID

26 Pistekohteen luominen Lintujen pesimävarmuus ruuduissa, jotka ovat 10 km säteellä Oulun keskustasta SELECT x, y, silkkiuikku, hernekerttu FROM linnut, kunnat01 WHERE DISTANCE(POINTFROMTEXT( POINT( x y ), 2393), CENTROID(wkb_geometry)) < AND nimi= Oulu ; x y silkkiuikku hernekerttu

27 Monikulmion luominen Oulun sen osan pinta-ala, joka osuu silkkiuikun varmoihin pesimäruutuihin SELECT SUM(AREA(INTERSECTION(POLYFROMTEXT( POLYGON(( x-5000 y-5000, x-5000 y+5000, x+5000 y+5000, x+5000 y-5000, x-5000 y-5000 )), 2393), wkb_geometry)))/ AS km2 FROM linnut, kunnat01 WHERE silkkiuikku=3 AND nimi= Oulu ; km (1 row)

28 Sijainti- ja ominaisuustiedon yhdistäminen, osa 2 Väkiluvultaan suurimmat kunnat, joiden keskipisteen lähellä silkkiuikku pesii SELECT nimi, yht AS vakiluku FROM kunnat01, linnut WHERE DISTANCE(CENTROID(wkb_geometry), POINTFROMTEXT( POINT( x y ), 2393)) < 5000 AND silkkiuikku=3 ORDER BY vakiluku DESC LIMIT 5; nimi vakiluku Espoo Tampere Turku Oulu Lahti (5 rows)

29 Indeksit tietokannassa Tietokantahaku voi olla raskas operaatio Tehostamiseen indeksirakenteita Teksti- ja numeromuotoisen tiedon indeksointi CREATE INDEX nimi_i ON kunnat01 USING BTREE(nimi); Sijaintitiedon indeksointi CREATE INDEX sijainti_i ON kunnat01 USING GIST(wkb_geometry); Indeksin poistaminen DROP INDEX nimi_i;

30 Muuta hyödyllistä Hakutulos uuteen tauluun SELECT sarakkeet INTO uusi taulu WHERE... ; Hakutulos olemassaolevaan tauluun INSERT INTO taulu (SELECT... ); Hakutulokset tiedostoon \o tiedosto.txt Komennot tiedostosta \i tiedosto.sql Apua SQL-komennoista: \h komento PostgreSQL:n komentotulkista: \?

Samankaltaiset tiedostot

INSERT INTO koulutus VALUES ( Helsinki, 22.6, 4);

CREATE TABLE koulutus ( kunta VARCHAR(25) NOT NULL, tutkinnot NUMERIC(4,2), opiskelijat NUMERIC(1), PRIMARY KEY (kunta) ); INSERT INTO koulutus VALUES ( Helsinki, 22.6, 4); UPDATE koulutus SET opiskelijat