Este documento resume os resultados de testes de desempenho de diferentes Sistemas de Gerenciamento de Bancos de Dados Espaciais (SGBDs) para armazenamento e processamento de dados espaciais na Câmara Municipal de Lisboa. Os SGBDs testados foram Oracle, SQL Server e PostgreSQL. Os testes avaliaram a importação, visualização, seleção, geoprocessamento e serviços web de mapas. Oracle com geometrias ST_Geometry e SQL Server com geometrias binárias tiveram o melhor desempenho geral, enquanto geometrias nativas do
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Apresentação SGDBs Espaciais
1. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Carlos Sousa Ferreira
Divisão de Gestão de Informação Georreferenciada
Nov 2016 – CML - DSI
Estudo de performance de diferentes
SGBD’s para geoprocessamento em
ambiente ArcGIS
2. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Objectivos
Avaliar SGBD’s alternativos para alojamento
e suporte da infraestrutra de dados
espaciais da CML
Vantagens e limitações de cada SGBD
Desempenho de processamento dos dados
Funcionalidades disponíveis
SGDB's Espaciais
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9. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
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Formatos de dados geográficos
PostgreSQL
Geometry / Geography
(nativo PostGIS)
ST_Geometry (SDE)
SGDB's Espaciais
10. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Índices espaciais em ArcGIS/ArcSDE
Oracle SDO_Geometry -> Oracle Spatial R-Tree
Oracle ST_Geometry -> ESRI Multilevel Grid Index
SDE Binary/WKB -> Multilevel Grid Index (utiliza tabelas de
indexação das geometrias)
MS SQL Server Binary/WKB -> Multilevel Grid Index (utiliza
tabelas de indexação das geometrias)
MS SQL Server Geometry/Geography -> B-Tree
PostgreSQL ST_Geometry -> PostgreSQL R-Tree
PostgreSQL PostGIS -> GiST
SGDB's Espaciais
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11. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Metodologia adoptada
Montagem de uma base de dados espacial (BDE) na plataforma /
SGDB em análise
Carregamento de diversos temas de informação para a BDE em
ambiente ArcGIS
Testes de visualização e manipulação dos temas de informação em
ArcGIS
Testes de geoprocessamento sobre os dados em ambiente ArcGIS
Testes de geoprocessamento sobre os dados diretamente no SGBD
Montagem de serviço de mapas (WMS)
SGDB's Espaciais
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12. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Temas de informação utilizados para
análise
SGDB's Espaciais
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Edifícios CML.L10CP_EXIST_EDIFICIO_PL Polígono 62.034
Números de polícia CML.L10CP_EXIST_NPOLICIA_PT Ponto 143.749
Eixos de via CML.L3EX_VIAS_RUAS_LN Linha 24.083
Freguesias CML.L4AD_CENTR_FREGUESIA_PL Polígono 24
Susecções estatísticas – 2011 CML.L4ES_BGRI2011_SUBSECOES_PL Polígono 3.623
Usos de solo
CML.L5PD2_QUAL_QUALIFICACAO_
PL
Polígono 830
Tema de informação de origem
(SPICA)
Tipos de
geometria
N.º
elementos
Descrição
13. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Tipo de análises espaciais testadas
Intersecções de geometrias / selecções espaciais
União de geometrias
Identificar geometrias duplicadas
Estatísticas sobre as geometrias
Relações de proximidade
(vizinho + próximo, projeção de pontos sobre linhas)
Edição massiva de geometrias
SGDB's Espaciais
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14. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Tipo de análise não espaciais
testadas
Selecção de dados
Estatísticas sobre dados alfanuméricos
Joins com base em dados alfanuméricos
SGDB's Espaciais
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20. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Testes de visualização - cenários
SGDB's Espaciais
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Símbologia
Rotulagem
dos dados
Escalas de
visualização
Sim
CML_NPOLICIA_PT, CML_VIA_LN,
CML_EDIFICIO_PL, CML_FREG_PL,
CML_USO_SOLO_PL,
CML_BGRI_SUBSECOES_PL
SGDB - MapaTeste (3)
Personalizada, Por atributo
(Usos de Solo) e Única
(restantes camadas)
Sim
NãoNãoSimples (automática), ÚnicaSGDB - MapaTeste
SGDB - MapaTeste (2)
CML_NPOLICIA_PT, CML_VIA_LN,
CML_EDIFICIO_PL, CML_FREG_PL
SimSimPersonalizada, Única
CML_NPOLICIA_PT, CML_VIA_LN,
CML_EDIFICIO_PL, CML_FREG_PL
Mapa Temas de informação
Representação
Tempo de execução dos testes de visualização em ArcMap
Sim
Serviço Web de Mapas -
MapaTeste (2)
CML_NPOLICIA_PT, CML_VIA_LN,
CML_EDIFICIO_PL, CML_FREG_PL
Personalizada, Única Sim
36. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações– PostgreSQL
Geoprocessamento e escrita de dados em
geometrias Geometry (PostGIS) ligeira/ + lento
do que em geometrias ST_Geometry (SDE)
ArcGIS não suporta alojamento em PostgreSQL
de geometrias em formato binário (SDE ou
OGC)
SGDB's Espaciais
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37. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações– SQL Server
Geoprocessamento em SDELOB e WKB (OGC)
equivalente
Geoprocessamento em geometrias binárias +
rápido
Escrita de dados significativa/ + lenta em
geometrias binárias
ArcGIS utiliza, de raiz, o modelo de dados
espaciais nativo do SQL Server
SGDB's Espaciais
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38. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações– SQL Server
Geoprocessamento significativa/ + lento
para Geometry (SQL Server) em relação aos
formatos binários em:
Intersecção de polígonos,
Projecção de pontos sobre linhas;
Edição massiva de geometrias (Snap e Flip)
SGDB's Espaciais
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39. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações– Oracle Spatial
Geoprocessamento em geometrias SDO (Oracle)
ligeira/ + lento do que em geometrias
ST_Geometry
Geoprocessamento equivalente ou ligeira/ + rápido
em geometrias ST_Geometry Vs SDELOB
Geoprocessamento em geometrias binárias do tipo
WKT (OGC) significativa/ + lento
SGDB's Espaciais
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42. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Top desempenho - ArcMap
SGDB's Espaciais
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43. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Top desempenho - ArcMap
SGDB's Espaciais
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44. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações: testes em ArcGIS
Melhor desempenho para geometrias Oracle
ST_Geometry (SDE)
Pior desempenho para geometrias nativas do
SQL Server
PostgreSQL com desempenho intermédio
(geometrias nativas e SDE com desempenho
semelhante)
SGDB's Espaciais
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61. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Top desempenho - BD
SGDB's Espaciais
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62. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Top desempenho - BD
SGDB's Espaciais
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63. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações: testes em BD
Melhor desempenho de PostgreSQL / PostGIS em todas
as consultas espaciais
Melhor desempenho de Oracle em consultas
exclusivamente sobre dados alfanuméricos
Desempenho do SQL Server próximo do PostgreSQL na
maioria das consultas
Oracle apresentou a maior diferença entre o output para
tabela em memória Vs tabela em BD
Maior oferta de funções espaciais em PostgreSQL
SGDB's Espaciais
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65. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Observações gerais
Todos os SGBD’s mostraram-se alternativas
viáveis
Em geoprocessamento em BD, PostgreSQL /
PostGIS é clara/ a melhor alternativa
Oracle mostrou melhor desempenho em ambiente
ArcGIS
Maior know-how interno em Oracle, o que pode significar
uma melhor optimização / desempenho nos testes
SGDB's Espaciais
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66. CML / DSI / DGIG @ Nov 2016
Possíveis desenvolvimentos
Necessidade de avaliação do pior desempenho
do Oracle como base de serviços WMS
Definir pesos para ponderação dos resultados
em análise multicritério
Testar configurações para melhorar performance do
PostgreSQL para consultas sobre dados alfanuméricos
SGDB's Espaciais
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