PDF de programación - Los datos de tipo Geography en SQL Server 2008

Los datos de tipo Geography en Microsoft SQL Server
2008

LOS DATOS DE TIPO GEOGRAPHY EN MICROSOFT SQL SERVER 2008................................1
INTRODUCCIÓN.........................................................................................................................................1
El estándar OGC ................................................................................................................................2
UTM: Cómo envolver un “mandarinoide” en una cartulina..............................................................3
Cálculos, conversiones, distancias .....................................................................................................6
Geografías y geometrías.....................................................................................................................6
Las clases Geography y Geometry de .NET Framework 3.5 .............................................................7
EJEMPLO EN LA AVIACIÓN: MEDICIÓN DE DISTANCIAS E INTERSECCIÓN DE VÍAS AÉREAS.........................8
¿Qué es volar en instrumental? ..........................................................................................................8
¿Qué es una radiobaliza VOR? ..........................................................................................................8
Procedimientos para guiarse en vuelo instrumental entre Barcelona y Madrid ................................9
De los datos a las tablas .....................................................................................................................9
Insertando datos geográficos de prueba...........................................................................................10
Ahora la tabla buena de radiobalizas...............................................................................................11
Transformación de coordenadas lat/long a puntos geográficos (geography) ..................................13
La pantalla gráfica de datos geoespaciales......................................................................................13
Otros cálculos útiles con LineString.................................................................................................16
Cálculo de intersecciones entre vías aéreas .....................................................................................16
Mayor precisión de SQL Server en el cálculo ..................................................................................19
SQL 2008 EN OBRAS PÚBLICAS (EJEMPLO DE APLICACIÓN C#) ..............................................................19
Un ejemplo de topografía .................................................................................................................20
Enunciado del problema...................................................................................................................21
Conversión de coordenadas desde expresiones alfanuméricas a decimales ....................................22
Polígonos dentro de polígonos: ejemplo de usos del suelo...............................................................24
Preguntando a SQL Server por las parcelas insertadas...................................................................25
Obteniendo los resultados de superficie ...........................................................................................25
Obteniendo los resultados de superficie a expropiar........................................................................26
Elaborando las soluciones en C#......................................................................................................26
CONCLUSIÓN..........................................................................................................................................28



Introducción
En este artículo vamos a ver la utilidad de los nuevos tipos de datos geoespaciales
presentes en Microsoft SQL Server.

Primeramente veremos una introducción al sistema de coordenadas geográficas y sus
transformacones.

A continuación veremos dos ejemplos completos que nos ilustrarán sobre métodos de
uso, trucos y técnicas tanto de SQL Server 2008 como de C# en combinación con el
servidor de base de datos.

El primero de estos ejemplos sólo emplea Transact SQL y trata sobre encontrar la
intersección entre las trayectorias de dos vías aéreas. En este primer ejemplo
encontraremos:



SQL Server 2008 proporciona varios nuevos tipos de datos. Entre ellos tenemos uno
orientado a manejar coordenadas topográficas: Geography.

Esto facilita mucho el manejo de datos de ingenierías diversas abre el camino para que
las empresas de obras públicas, organismos de control de datos medioambientales, de
trazado de líneas eléctricas, distribución de infraestructuras, de transportes aéreos,
navieras y de geografía estadística o económica puedan trabajar de forma nativa con
datos que referencian terrenos de formas arbitrarias, pero siempre georeferenciados.

Esto marca muchas diferencias con la forma clásica de trabajar.

Antes debíamos crear estructuras de datos compuestas por múltiples columnas y
múltiples tablas y debíamos implementar en código fuente el manejo de los criterios de
ordenación de estos datos.

Ahora toda esta lógica se encuentra dentro del motor de base de datos de SQL Server y
el lenguaje Transact SQL puede trabajar con ellos de forma específica, como si se
tratara de un topógrafo experto.

Geography es además un tipo de dato soportado en el Framework 3.5 de .NET, de
manera que los datos que leamos de la base de datos pueden ser recogidos en Visual
Basic, C# o C++ dentro de una clase nativa específica, con métodos propios para
gestionarlos desde nuestras aplicaciones.

Esto implica que los motores inteligentes de Linq pueden trabajar desde el Entity
Framework y desde Linq to SQL con contextos geográficos, lo cual sumado a los
métodos intrínsecos de las clases, permite desarrollar aplicaciones de gran exactitud en
el manejo de coordenadas y objetos georeferenciados.

En este artículo vamos a entrar en SQL Server y ver las herramientas geográficas que
nos brinda.


El estándar OGC

El Open Geospatial Consortium (OGC) ha establecido una forma estándar de
almacenar datos georeferenciados dentro de un servidor de bases de datos relacionales y
unos procedimientos para consultar, crear, actualizar y borrar estos datos desde lenguaje
SQL.

Por tanto, cuando hablamos del OGC, estamos hablando de un dialecto SQL
estandarizado para trabajar con datos geográficos.

El tipo de dato Geography usa coordenadas vinculadas a un geoide o elipsoide. ¿Qué
es un elipsoide?

Un elipsoide es un objeto global de forma aproximada a nuestro planeta, es decir, como
una mandarina a escala planetaria. Se le supone liso, es decir, referenciado al nivel
medio del mar. Para entendernos: un “mandarinoide”; un modelo matemático capaz de
expresar cualquier punto sobre la superficie de la Tierra.

• Airy
• AustralianNational
• Bessel1841
• Bessel1841Nambia
• Clarke1866
• Clarke1880
• Everest
• Fischer1960
• Fischer1968
• GRS1967
• GRS1980
• Helmert1906
• Hough
• International
• Krassovsky
• ModifiedAiry
• ModifiedEverest
• ModifiedFischer1960
• SouthAmerican1969
• WGS60
• WGS66
• WGS72
• WGS84


De todos ellos, el estándar para los GPS es el WGS84.

Los GPS pueden entregarnos los datos de posición de dos formas diferentes:


1. Mediante las coordenadas geográficas, basadas en latitud y longitud (método

clásico) con medidas en grados, minutos y segundos de arco.


Modelos matemáticos hay muchos y algunos se adaptan mejor que otros a la forma real
de la Tierra.

Entre los elipsoides empleados tenemos:


2. Mediante coordenadas UTM, sistema X-Y, en los que las unidades son metros.



UTM: Cómo envolver un “mandarinoide” en una cartulina

La forma UTM es conocida también como forma euclidiana. Es una proyección de una
porción de superficie en la que se puede despreciar el error de curvatura de la Tierra y
asimilarlo a un mapa plano con coordenadas X-Y: las coordenadas UTM.





UTM viene de Universal Transversal Mercator y se basa en la proyección de Mercator,
pero no referenciada al ecuador, sino a un meridiano.

Si tomamos esta mandarina elipsoidal y la envolvemos con una cartulina que toque los
polos tenemos:



Sus unidades no son grados, minutos y segundos, sino metros lineales a nivel del mar.

Imaginemos un armazón metálico elipsoidal, de una altura como la de una habitación
que estuviera hecho de meridianos y paralelos:



Imaginemos que dividimos los meridianos (líneas verticales) cada 6 grados hasta
conseguir 60 divisiones. Ya tenemos los husos UTM. Los husos se enumeran del 1 al
60. Hasta aquí poco misterio.

Imaginemos que los paralelos (las líneas horizontales) fueran 20 en total repartidos cada
8º para abarcar los 360 grados. Cada franja horizontal entre paralelos es una zona
UTM..
Las zonas se denominan mediante letras que van desde la C hasta la X, excluyendo la I
y la O para que no puedan confundirse con el 1 y el 0.

Si nos dijeran que cada intersección es una esquina, podríamos subirnos en una escalera
e ir colocando láminas metálicas rectangulares con remaches claveteados sobre el
armazón. Cada una de esas láminas metálicas es una cuadrícula UTM.



Las cuadrículas UTM se denominan mediante el número del huso y la letra de la zona.

Por ejemplo, Galicia está en la cuadrícula 29T, Asturias y Euskadi están en la 30T,
Cataluña está en la 31T, y Andalucía está repartida entre la 29S y la 30S:



Existen excepciones como las zonas 32V y 31V. Las dos juntas ocupan el tamaño
correcto, pero una es más pequeña que la otra. La zona 32V se extendió para cubrir en
una sola zona la costa de Noruega. Por tanto