Συγκριτική μελέτη SQL– NoSQL βάσεων δεδομένων: στην αποθήκευση και επεξεργασία γεωχωρικών δεδομένων

Abstract

Λόγω της μεγάλης διαθεσιμότητας γεω-χωρικών δεδομένων, των διαφόρων τύπων με τους οποίους αυτά διατίθενται και της ανάγκης για ανάκτηση και ανάλυσή τους σε πραγματικό χρόνο, καθίσταται επιτακτική ανάγκη η αναζήτηση νέων δομών αποθήκευσής τους. Μέχρι πρόσφατα τα συστήματα διαχείρισης γεω-χωρικών δεδομένων, χρησιμοποιούσαν αποκλειστικά SQL βάσεις δεδομένων. Με την αύξηση του όγκου και των διαφορετικών τύπων (διανυσματικά δεδομένα, ψηφιδωτά δεδομένα (raster) και δεδομένα χρονοσειρών (time-series), όπως δεδομένα από δορυφόρους ή από αερομεταφερόμενα μέσα) των διαθέσιμων δεδομένων, οι παραδοσιακές βάσεις δεδομένων παρουσιάζουν αδυναμίες (δυσκολία αποθήκευσης, ευρετηριοποίησης, όγκος δεδομένων χρονοσειρών (scalability)) και καθυστερήσεις στην διαχείρισή τους. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται αύξηση στη χρήση NoSQL βάσεων δεδομένων ώστε να επιτευχθεί η επίλυση των προβλημάτων που προκύπτουν. Σκοπός της παρούσας εργασίας, ήταν η συγκριτική μελέτη των δύο συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων, ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την αποτελεσματικότητά τους στη διαχείριση διαφόρων τύπων χωρικών δεδομένων, τις δυνατότητες που προσφέρουν, τις αδυναμίες που παρουσιάζουν, και την αποτελεσματικότητά τους, όσων αφορά την ταχύτητα αποθήκευσης, ανάκτησης και επεξεργασίας των γεωχωρικών δεδομένων. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση για την αξιολόγηση SQL – NoSQL βάσεων δεδομένων στην αποθήκευση και επεξεργασία των γεω-χωρικών δεδομένων, καθώς και συγκριτικά τεστ (queries), στις PostGIS και Neo4j βάσεις δεδομένων, για τη συγκριτική τους αξιολόγηση με τη χρήση σημειακών και πολυγωνικών διανυσματικών δεδομένων, καθώς και χωρικών δεδομένων εικόνας. Από τα αποτέλεσμα προέκυψε πως η Neo4j, είναι ταχύτερη ως προς την ανάλυση των δεδομένων, ενώ η PostGIS, παρέχει πληθώρα χωρικών λειτουργιών, που τα συστήματα NoSQL, δεν διαθέτουν.