UDK (UDC) 681.3.06 SQL/MM 
OBJEKTNO US E ENI 
STANDARDI ZA PODATKOVNE 
B E IS/LIS-A 
dr. Radoš Šumrada 
FAGG-Oddelek za geodezijo, Ljubljana 
Prispelo za objavo: 31.5.1994 
Izvleček 
V članku je pregled vsebine in razvojnih trendov v sklopu 
posebnega projekta ISO za izdelavo standardnega 
objektnega poizvedovalnega jezika SQL!MultiMedia. Ta 
jezik, popularno imenovani tudi SQL3, je namenjen 
definiciji in manipulaciji z objekti za potrebe CAD-a, 
multimedijskih in GJS-ovih aplikacij. V projektu je tudi 
podrobni predlog za opredelitev abstraktnih objektnih tipov 
za potrebe prostorskih informacijskih sistemov. 
Ključne besede: GJS/LJS objektno orientirani podatkovni 
model, ISO, objektni SQL, SAIF, SQL!MM, SQL3 
Abstract 
The paper presents an overview of contents and outlines 
current trends established fara special ISO project called 
SQL/MultiMedia. The aim of this project is the development 
of an object-oriented query language SQL!MM, also called · 
SQL3 to define and manipulate with objects far the needs of 
CAD, multimedia and, GIS applications. The project 
describes a detailed proposal far abstract object types 
specifications far the needs of GISs'. 
Keywords: GIS/LIS object oriented data model, ISO, object 
SQL, SAIF, SQL/MM, SQL3 
1. UVOD 
Prostorski podatki imajo zelo kompleksno in spremenljivo notranjo strukturo, kar otežuje njihovo enostavno in neposredno uporabo v tradicionalnih podatkovnih 
bazah (DBMS). Grafični podatki so zato običajno shranjeni v posebej organiziranih 
zapisih zunaj relacijskih ali drugih podatkovnih baz. Prostorski podatki so tudi 
količinsko zelo obsežni, podobno kot raznovrstni podatkovni tipi, ki se hranijo za 
potrebe multimedijev. ISO (International Standard Organisation) in tudi mnogi tržni 
proizvajalci podatkovnih baz zato pospešeno razvijajo novo tehnologijo objektno 
usmerjenih podatkovnih baz za podporo celemu nizu novih in zahtevnih podatkovnih 
tipov. 
Posebna ISO-va delovna skupina za jezike podatkovnih baz (JTC1/SC21/WG3 Database Languages) razvija tretjo generacijo strukturnega poizvedovalnega 
Geodetski vestnik 38 ( 1994) 2 
jezika SQL/MM (popularno SQL3), ki bo formalno sprejet in uveljavljen do leta 
1996 (SQL/MM 1993). Imel bo podporo za CAD, multimedijske aplikacije, 
geografske informacijske sisteme in bo predvsem objektno naravnan. SQL3 bo 
splošen objektno usmerjeni poizvedovalni jezik za objektne podatkovne baze, ki ga 
bodo uporabljale. Ohraniti bo moral tudi kompatibilnost s sedaj veljavnim 
standardom SQL2, ki je bil uradno sprejet leta 1992 (ISO/IEC 1992). Vsi dokumenti 
ISO SQL/MM-a so dostopni v digitalni obliki prek interneta na strežniku NIST 
(National Institute of Standards and Technology) z oznako speckle.ncsl.nist.gov. 
Dostopni so prek prenosa FTP (File Transfer Protocol). 
a Uradu za geomatiko Ministrstva za okolje, zemljišča in parke v Viktoriji, 
Britanska Kolumbija, Kanada, so izdelali predloge za ISO standardni SQL/MM 
za potrebe multimedijev, CAD in GIS sistemov. Njihov predlog je bil sprejet in 
predstavlja osnovo za izdelavo ISO standardnega SQL/MM. Sprejeti predlog za 
osnovo se imenuje SAIF (Spatial Archive and Interchange Format). SAIF predstavlja 
leta 1993 sprejeti kanadski nacionalni standard za podatkovno modeliranje in 
izmenjavo podatkov. SAIF temelji na objektno usmerjenem podatkovnem modelu, ki 
je zelo prožen. Predstavlja tudi osnovo za ISO-v standardni SQL/MM in delo skupine 
Open GIS v ZDA. Pryi osnutek za SAIF je sprejel CGBS (Canada General 
Standards Board), Komite za geomatiko leta 1991. Od tedaj so izdelali že številne 
razširitve in izboljšave. Zadnja v celoti objavljena SAIF verzija iz septembra 1993 ima 
oznako 2.0 in je bila delno spremenjena ter dopolnjena ob koncu januarja 1994 
(verzija 3.0) z dodatnimi predlogi (SQL/MM 1994). Trenutna zadnja delovna verzija 
ima že oznako SAIF 3.1 (Lutz 1994). 
Večina dokumentov projekta SAIF je dostopna v digitalni obliki prek interneta na strežniku z oznako s2k-ftp.cs.berkley.edu. Prenos je možen prek protokola FTP kot 
uporabnik anonyrnous. Na posebnem področju pub/sequoia/schema/STANDARDS/ 
SAIF se nahajata dve s programom pkzip zgoščeni datoteki z zadnjo verzijo 
dokumentov SAIF-a. 
2. SESTAVNI DELI STANDARDA SAIF 
Osnovni SAIF-ov model je brez geografskega pomena in vsebine. Ukvarja se predvsem z osnovnimi koncepti računalniških znanosti in informatike. SAIF 
temelji na objektno usmerjenem podatkovnem modelu, ki ga sestavljajo definiciJe in 
osnovni sestavni bloki. Ta opredelitev osnovnih razredov obsega n-terke, nize, 
sezname, kazalce, referenčne povezave, vektorje, polja, besedila, grafične gradnike 
itd. Standard SAIF določa tudi temeljno zbirko z okoli 300 objektnimi tipi kot so na 
primer točke, linije, območja, koordinatni sistemi in kartografske projekcije. Podana 
so tudi temeljna pravila za opredeljevanje objektnih tipov na višjih uporabniških 
nivojih. 
SAIF je izvorni predlog, ki predstavlja odlično osnovo za izdelavo ISO-vega standardnega poizvedovalnega jezika SQL3 za objektno usmerjene podatkovne 
baze. Predstavljeni so okvirji podatkovnih tipov, ki so potrebni za predstavitev 
geografskih razredov. To so metapodatki oziroma osnovni objektni tipi z vsemi 
grafičnimi, geometričnimi, topološkimi in opisnimi atributi, iz katerih lahko 
uporabniki izvedejo svoje razrede prek principa dedovanja. Predlog SAIF za sedaj 
Geodetski vestnik 38 (1994) 2 
obsega samo opredelitev objektnih tipov, njihovih atributov ter relacij med njimi. 
Manjka še detajlnejša opredelitev vmesnikov objektnih tipov in realizacija metod 
razr,edov. Da postanejo SAIF-ovi objektni tipi resnični abstraktni razredi, je treba 
dodati še standardne vmesnike in tudi virtuelne funkcije. Trenutno je večina 
razvojnih naporov usmerjenih v to smer. Standard SAIF sestavljajo štiri komponente: 
SAIF-ov podatkovni model, SAIF-ova shema, definicijski in uporabniški jezik, 
SAIF-ova zunanja podatkovna predstavitev. Podatkovni model SAIF temelji na 
objektno usmerjenem pristopu in uporabi večkratnega dedovanja. SAIF določa tudi 
pravila za sestavo namenskih objektnih tipov na višjih nivojih, ki so potrebni na 
primer uporabnikom določenega sistema GIS-a. Podatkovni model SAIF temelji na 
objektno usmerjenem modeliranju stvarnosti in vključuje vse sodobne trende 
objektno orientiranih programskih jezikov. 
Standardno shemo SAIF-a sestavljajo definicije več kot tristotih različnih objektnih tipov, ki tvorijo objektni podatkovni model oziroma knjižnico SAIF-a. Zunanja 
softverska firma izdeluje tudi dodatno uporabniško knjižnico, ki bo omogočila lažji 
dostop in uporabo podatkovnih zapisov SAIF-a (Lutz 1994). V SAIF-ovi knjižnjici 
zbrani razredi zagotavljajo vse izvorne, trajne in prehodne oblike objektnih tipov za 
potrebe objektnih podatkovnih baz in izmenjavo podatkov. Poleg definicije 
podatkovnih članov razredov so navedene tudi nekatere osnovne funkcije objektnih 
tipov (SQL/MM 1993). Za potrebe GIS-ovih sistemov so opredeljene denimo 
naslednje pomembnejše kategorije razredov: 
o pomožni objektni tipi 
(GEO _ Cell3DReference, GEO _ Ce113DDefinition, GEO _ZPosition itd.) 
o koordinatni objektni tipi 
( GEO _ Coordinate, GEO _ Coordxyz, GEO _ Coordxyt, GEO _ Coordxyzt itd.) 
o točkovni objektni tipi 
(GEO_FointClass, GEO_Foint, GEO_DEMPoint, GEO_PointGrid itd.) 
o linijski objektni tipi 
( GEO _ LineClass, GEO _ Are, GEO _ OrientedArc, GEO _ !soline, 
GEO_Boundary itd.) 
o območni objektni tipi 
(GEO_AreaClass, GEO_Cell, GEO_CellGrid, GEO_Polygon, GEO_Surface 
itd.) 
o volumski objektni tipi 
(GEO_VolumeClass, GEO_Cell3D, GEO_Cell3DGrid itd.) 
o rastrski objektni tipi 
(GEO_RasterClass, GEO_AreaRaster, GEO_Pixels, GEO_PixelGrid itd.) 
o tekstualni objektni tipi 
(GEO _ TextClass, GEO _ TextLine, GEO _TextOnCurve, 
GEO_TextMultiLine itd.) 
Podatkovni model SAIF-a je zasnovan kot osnova, s pomočjo katere lahko uporabniki razvijajo svoje razrede. Vsi razredi objektnega podatkovnega modela 
SAIF-a so kodirani v skladu s posebnimi jezikovno neodvisnimi standardnimi pravili: 
SAIF ima poseben opisen objektno usmerjen jezik CSN (Class Syntax Notation), ki 
služi za definicijo osnovnih in novih razredov. Vsi kodirani zapisi podatkovnih shem 
Geodetski vestnik 38 (1994) 2 
so zato enostavno prenosljivi med različnimi sistemi. CSN omogoča uporabnikom 
predvsem razširitev osnovnih standardnih SAIF-ovih shem in s tem definicijo 
poljubnih uporabniško izpeljanih razredov. Uporabniki lahko tako s pomočjo 
dedovanja opredelijo svoje razrede in definirajo njihove dejanske metode. 
Uporabniška notacija OSN (Object Syntax Notation) je enostavnejši jezik, ki 
zagotavlja sintakso za objektno usmerjeno opredelitev konkretne podatkovne 
strukture. Uporabnikom predvsem omogoča, da opredeljujejo pojave obstoječih 
objektov iz že definiranih razredov. 
SAIF-ovo zunanjo podatkovno predstavitev tvorijo standardni formati za izmenjavo podatkov. Obstaja tudi binarna izvedba standardnega izmenjalnega 
formata SAIF, ki uporablja hkratno zgoščevanje s pomočjo posebnega programa 
(SAIF/ZIP). V provinci Britanska Kolumbija uporabljajo SAIF-ove standardne 
prenosne formate že več kot dve leti. V SAIF-ovem objektnem podatkovnem modelu 
in izmenjalnem formatu je vzpostavljenih že več kot tri tisoč topografskih kart v 
merilu 1:20 000 in katastrski podatki za provinco Britanska Kolumbija. Do konca leta 
1994 bo za šolanje in privajanje na standard SAIF izdelanih tudi veliko pomožnih 
orodij za Unix in MS Windows okolje. Osnovna zbirka orodij bo vključena v paket 
SAIF. Dodatna orodja bodo izdelale zunanje programske hiše. Osnovna zbirka bo 
obsegala posebno knjižnico za lažje pisanje, čitanje in testiranje standardnega 
formata SAIF-a ter pripomočke za izdelavo pretvornikov med različnimi drugimi 
standardnimi formati in formatom SAIF. Osnovna knjižnica bo napisana v jeziku 
C++, vendar bo omogočala dostop ter uporabo orodij iz jezikov C in C++. Izdelan 
bo tudi poseben učbenik in informator kot hipertekst o standardu SAIF 
3. ZAKLJUČEK 
Trenutni problemi v zvezi z objektnim SQL3 se lahko neformalno opredelijo kot notranji in zunanji. Interne probleme predstavlja trenutno predvsem uskladitev 
prispelih pripomb na delovni osnutek ISO-vega standarda (SQL/MM 1994). Nujno 
potrebna je opredelitev standardnih vmesnikov vseh abstraktnih objektnih tipov, ki 
izhajajo iz SAIF-ovega predloga in njegovih dopolnitev. Zunanje probleme 
predstavlja predvsem povezljivost s podobnimi poskusi, ki tečejo delno vzporedno in 
na nivoju objektno usmerjenih podatkovnih baz. Poleg predloga SQL/MM obstojita 
še dva podobna in delno se prekrivajoča projekta za standardizacijo na področju 
objektnih podatkovnih baz ter geografskih informacijskih sistemov. To sta projekta 
ODMG-93 in OGIS. 
Skupina OMG (Object Management Group) je organizacija, katere namen je sestava in uveljavljanje standardov s področja objektno usmerjene tehnologije. 
Leta 1991 je bila ustanovljena posebna sekcija ODMG (Object Database 
Management Group ). Sestavljajo jo predstavniki proizvajalcev objektnih podatkovnih 
baz, ki pokrivajo prek 80 odstotkov svetovnega tržišča. Ta skupina je sestavila in 
objavila osnutek standarda ODMG-93 (Atwood 1993), v katerem so opredeljene 
naslednje sestavine: ODM - Object Data Model, ODL - Object Definition Language, 
OQL - Object Query Language, C++ in Smalltalk jezikovne povezave. Čeprav 
ODMG ni skupina, ki deluje v okviru projektov ISO/ANSI, pa bo imel standard 
Geodetski vestnik 38 (1994) 2 
ODMG-93 nedvomno velik vpliv na celotno industrijo podatkovnih baz. Zato bo 
standard ODMG-93 kmalu predložen tudi za potrditev kot standard ISO. 
Skupina OMG je omogočila tudi razvoj posebnega vmesniškega standarda CORBA (Common Object Request Broker Architecture) (Mowbray, Thom 
1993), ki za sedaj še ni del standarda ODMG-93. CORBA je zelo splošen vmesnik, ki 
omogoča dostop in komunikacije med različnimi objekti v distribuirani arhitekturi, 
neodvisno ocl vrste računalnikov, operacijskih sistemov ter raznih mrežnih 
protokolov. CORBA vmesniška arhitektura je tako ne samo osnova za distribuirane 
objektne podatkovne baze, temveč.je postala pomembna tudi pri razvoju naslednje 
generacije objektno usmerjenih operacijskih sistemov (Stein 1994). Vzporedno z 
zadnjim predlogom za verzijo CORBA 2.0 je tvrdka MS (MicroSoft) zavrnila zahtevo 
po priklučitvi k skupnemu OMG standardu CORBA in še naprej razvija novo verzijo 
2.0 svojega lastnega standarda OLE (Objects Linking ancl Embeding), ki predstavlja 
tehnološko osnovo za MS-jevo odprto objektno arhitekturo za programe in 
dokumente (OpenDoc). 
Projekt OGIS (Open Geodata Interoperability Specification) je bil zasnovan v ZDA in pri njegovi izvedbi sodelujejo številne zasebne družbe ter javne ustanove. 
Osnovni cilj projekta je izdelava operativnih standardov za prostorske podatke. 
Pristop OGIS-a izhaja iz nekdanje fondacije Open Grass, ki se je ustrezno razširila in 
osvojila objektni pristop. Prvi osnutek projekta OGIS, sedaj nosilne skupine OGF 
(Open GIS Foundation), je bil objavljen aprila 1994 (Strand 1994b) in je trenutno v 
fazi javne obravnave ter zbiranja kritičnih pripomb. Projekt OGIS temelji na 
izhodiščih standarda SAIF, ki predstavlja temelj tudi za model OGIS-a. Namen 
projekta OGIS je več kot samo izdelava standardov za izmenjavo prostorskih 
podatkov. Opredeljena je tudi objektno usmerjena arhitektura za obdelavo 
prostorskih podatkov v distribuiranem računalniškem okolju. 
Arhitektura OGIS-ovega pristopa sestoji iz treh delov. Distribuirana objektna tehnologija predstavlja okolje, ki zagotavlja komunikacijo med objektnimi tipi 
OGIS-a. Vmesniki in metode vseh objektnih tipov OGIS-a formalno že upoštevajo 
predlog standarda CORBA, ki ga je objavila skupina OMG (Vinoski 1993). 
Podatkovni model OGIS-a, imenovan VGM (Virtual Geodata Model), sestavlja 
obsežna knjižnica abstraktnih objektnih tipov, ki so namenjeni za ponazoritev 
prostorskih objektov in vseh komunikacij med njimi. Izvedeni so s pomočjo 
dedovanja in tvorijo hierarhijo začasnih in trajnih razredov. Model VGM formalno 
upošteva tudi značilnosti standarda ISO SQUMM za prostorske objektne tipe. 
Model programskih aplikacij, ki se imenuje APM (Application Programming Model), 
omogoča kreacijo in izvedbo dejanskih pojavov objektov. Aplikacije so procesi, ki 
odgovarjajo določenim uporabniškim zahtevam. Vse aplikacije in metode uporabljajo 
VGM kot skupni konceptualni podatkovni model za dostop do prostorskih objektov. 
Trenutno stanje na področju standardizacije objektnih podatkovnih baz in objektno usmerjenih GIS-ovih sistemov je torej naslednje. Objavljena sta 
predloga oziroma osnutka splošnih industrijskih standardov za objektne podatkovne 
sisteme ODMG-93 in CORBA, ki bosta kmalu prešla v okvire projektov ISO-ja. 
Predstavljata pomembno osnovo tudi za vse nadaljnje poskuse standardizacije na 
področju objektno usmerjenih GIS-ovih sistemov. V ZDA nastali pristop OGIS 
Geodetski vestnik 38 (1994) 2 
formalno upošteva standard ODMG-93 in CORBA. Prav tako to velja za v Kanadi 
nastali projekt ki je kot že prešel v okvire projektov ISO. Končni cilj 
vseh navedenih poizkusov, ki so za sedaj še večinoma na stopnji osnutkov (SAIF je 
tudi že sprejeti nacionalni standard v Kanadi), je razvoj enotnega objektnega 
podatkovnega modela, definicijskega in poizvedovalnega jezika, vmesnikov ter 
knjižnice osnovnih abstraktnih razredov za potrebe raznovrstnih uporabnikov 
GIS-ove tehnologije. 
Literntu:ra: 
Atwood, T., 1993, ODMG-93: The Object DBMS Standard1 Object Magazine, September-October. 
Atwood, T., 1994, ODMG-93: The Object DBMS Standard, Part 2, Object Magazine, Janua,y. 
ISO!IEC, 1992, Database Language SQL, Document ISO!IEC 9075:1992. 
Lutz, D., 1994, SAIF Frequently Asked Question (FAQ) List, Version 1.0, April 27. 
Mowbray, 1 T, Brando, T, 1993, Interoperability and CORBA Based Open Systems, Object 
· Magazine, September-October. 
SQL!MM, 1993, ISOIIEC JTC1/SC21/WG3:SQL!MM MUN-002, SQL!MM MUN-003, SQL!MM 
MUN-004, SQL!MM MUN-005, September. 
SQL!MM, 1994, CAC ISO/IEC JTC1/SC21/WG3:SQL!MM MUN-009, SQL/MM MUN-010, 
SQL/MM MUN-014, SQL!MM MUN-019, Janua,y. 
Soley, R., 1994, Demystifying the World of Object Standards, Object Magazine, May. 
Stein, R.M., 1994, Object Databases, Byte, April. 
Stewart, M.K., 1994, Executive Brief, Object Magazine, May. 
Strand, J.E., 1993a, Open GJS Unlocks Private Spatial Databases, GIS World, November. 
Strand, J.E., 1993b, Broker Handles Map Objects by Request, GIS World, December. 
Strand, J.E., 1994a, ISO Extends Structured Que,y Language the SAIF Way, GIS World, Janua1y. 
Strand, J.E., 1994b, Open GIS Specification Open for Comment, GIS World, Februa,y. 
Strand, J.E., 1994c, Js GJS a Giant Object after Ali, GIS World, April. 
Strickland, H., 1993, ODMG-93: The Object Database Standard for C++, C++ Report, October. 
Vinoski, S., 1993, Distributed Object Computing with CORBA, C++ Report, July-August. 
Recenzija: Janko Rozman 
dr. Marijan Žura 
Geodetski vestnik 38 (1994) 2