空間データベース

空間データベースは、幾何学的空間で定義されたオブジェクトを表すデータを格納およびクエリするために最適化されたデータベースです。ほとんどの空間データベースでは、ポイント、ライン、ポリゴンなどの単純な幾何学的オブジェクトを表現できます。一部の空間データベースは、3Dオブジェクト、トポロジカバレッジ、線形ネットワーク、TINなどのより複雑な構造を処理します。典型的なデータベースはさまざまな数値および文字タイプのデータを管理するために開発されましたが、そのようなデータベースは空間データタイプを効率的に処理するための追加機能を必要とし、開発者はしばしばジオメトリまたはフィーチャデータタイプを追加しました。 Open Geospatial Consortiumは、Simple Features仕様（1997年に最初にリリースされた）を開発し、データベースシステムに空間機能を追加するための標準を設定しました。 SQL / MM Spatial ISO / IEC標準はSQL / MMマルチメディア標準の一部であり、循環補間をサポートするデータ型でSimple Features標準を拡張します。

ジオデータベース

ジオデータベース （ 地理データベースと地理空間データベース ）は、国、行政区画、都市、関連情報などの地理データのデータベースです。このようなデータベースは、カスタマイズの目的で訪問者の場所を特定したいWebサイトに役立ちます。

空間データベースの機能

データベースシステムはインデックスを使用して値をすばやく検索し、ほとんどのデータベースのインデックスデータが空間クエリに最適ではない方法を使用します。代わりに、空間データベースは空間インデックスを使用してデータベース操作を高速化します。

SELECTステートメントなどの一般的なSQLクエリに加えて、空間データベースはさまざまな空間操作を実行できます。 Open Geospatial Consortium標準では、次の操作などが指定されています。

空間測定：線の長さ、ポリゴン領域、ジオメトリ間の距離などを計算します
空間関数：既存のフィーチャを変更して、新しいフィーチャを作成します。たとえば、それらの周りにバッファを提供したり、フィーチャを交差させたりします。
空間述語：ジオメトリ間の空間リレーションシップに関するtrue / falseクエリを許可します。例には、「2つのポリゴンが重なっている」、「埋め立て地を建設する予定のエリアから1マイル以内に居住地がありますか」などがあります。（DE-9IMを参照）
ジオメトリコンストラクタ：通常、形状を定義する頂点（ポイントまたはノード）を指定することにより、新しいジオメトリを作成します。
オブザーバー関数：円の中心の位置などの機能に関する特定の情報を返すクエリ

特にMongoDBやCouchDBなどのNoSQLシステムの場合、一部のデータベースは、これらの操作の単純化または変更されたセットのみをサポートします。

空間インデックス

空間インデックスは、空間クエリ（空間内のオブジェクトに関連する情報を格納するデータベース）によって使用され、空間クエリを最適化します。従来のインデックスタイプは、2つのポイントがどの程度異なるか、ポイントが対象の空間領域内にあるかどうかなどの空間クエリを効率的に処理しません。一般的な空間インデックスメソッドは次のとおりです。

ジオハッシュ
HHCode
グリッド（空間インデックス）
Zオーダー（曲線）
クワッドツリー
オクトリー
UBツリー
Rツリー：通常、空間データのインデックス付けに推奨される方法。オブジェクト（形状、線、点）は、最小境界矩形（MBR）を使用してグループ化されます。オブジェクトはインデックス内のMBRに追加され、サイズの最小増加につながります。
R +ツリー
R *ツリー
ヒルベルトRツリー
Xツリー
kdツリー
m-tree – m-treeインデックスは、任意のメトリックを使用して比較した場合に、複雑なオブジェクトの類似クエリの効率的な解決に使用できます。
バイナリ空間分割（BSPツリー）：超平面による空間の分割。