Pasaulio oro uostų įdomybės =========================== Kai mokėmės duomenų bazių, paprastai pavyzdiniai duomenų bazių modeliai būdavo gana panašūs vienas į kitą ir nuobodūs: sumodeliuoti biblioteką, sumodeliuoti "draugų" duomenų bazę, ar gyvūnų klasifikaciją. Šis įrašas parodys, kaip prie nuobodžių SQL tipų greitai galima pridėti erdvinius, ir iš karto kokius įdomius klausimus galime uždavinėti. Apie oro uostus. :) Duomenų bazės sukūrimas ----------------------- Susikurkime PostgreSQL lentelę su viso pasaulio oro uostais (bent tais, kurie turi [IATA kodą][1]). Oro uostų informaciją gausime iš [openflights.org][3]. ``` $ ./managedb init ``` Visi skriptai ir `airports.dat` (oro uostų informacija) yra [šioje repositorijoje][2]; skriptai nedideli. Kad suprastumėte toliau esančias SQL užklausas, rekomenduoju perskaityti `init.sql`. Kai duombazė sukurta ir duomenys importuoti, patikrinkime, kas viduje: ``` psql airportgames <<<" SELECT iata, name, to_char(st_y (geom), '999.99') AS latitude, to_char(st_x (geom), '999.99') AS longitude, to_char(st_z (geom), '9999') AS altitude FROM airports WHERE iata IN ('VNO', 'RIX', 'TLL'); " iata | name | latitude | longitude | altitude ------+-------------------------------+----------+-----------+---------- TLL | Lennart Meri Tallinn Airport | 59.41 | 24.83 | 40 RIX | Riga International Airport | 56.92 | 23.97 | 11 VNO | Vilnius International Airport | 54.63 | 25.29 | 198 ``` Matome Vilniaus, Rygos ir Talino oro uostų informaciją: IATA kodą, pavadinimą, ilgumą, platumą, aukštį virš jūros lygio metrais. Dabar, kai informacija ranka pasiekiama, užduokime kelis įdomesnius klausimus, ir juos atsakykime. Užklausos --------- **Kokie oro uostai yra labiausiai nutolę vienas nuo kito?** ``` SELECT a.country AS a_country, a.iata AS a_iata, b.country AS b_country, b.iata AS b_iata, to_char(st_distance (a.geom, b.geom, TRUE) / 1000, '99999.99') AS distance_km FROM airports a, airports b WHERE a.iata != '\N' AND b.iata != '\N' AND a.gid > b.gid ORDER BY distance_km DESC LIMIT 10; a_country | a_iata | b_country | b_iata | distance_km ------------------+--------+-------------------------+--------+------------- China | ZQZ | Argentina | OES | 20002.42 Saudi Arabia | KMX | French Polynesia | PUK | 20000.78 Indonesia | TKG | Colombia | MQU | 20000.53 French Polynesia | NAU | Ethiopia | AXU | 20000.47 Nicaragua | RNI | Cocos (Keeling) Islands | CCK | 20000.20 China | JGS | Argentina | TUC | 19999.93 Malaysia | LGL | Brazil | TFF | 19998.43 New Zealand | HLZ | Spain | ODB | 19998.36 Indonesia | PLM | Colombia | NVA | 19998.19 Malaysia | KBR | Peru | CHH | 19998.13 ``` Turint galvoje, kad pusė atstumo aplink žemę ties ekvatoriais yra 20037.50 km (ties poliais - 20004 km!), atstumas tarp tolimiausių oro uostų yra gana arti teorinio maksimumo: trūksta tik 35km iki teorinio maksimumo ties ekvatoriumi, ir tik 2km iki teorinio maksimumo ties poliais. **Kurie oro uostai yra arčiausiai vienas kito?** ``` SELECT a.country AS a_country, a.iata AS a_iata, b.country AS b_country, b.iata AS b_iata, to_char(st_y (a.geom), 'FMSG999.0000') || ',' || to_char(st_x (a.geom), 'FMSG999.0000') AS a_latlng, to_char(st_y (b.geom), 'FMSG999.0000') || ',' || to_char(st_x (b.geom), 'FMSG999.0000') AS b_latlng, to_char(st_distance (a.geom, b.geom, TRUE) / 1000, '99999.99') AS distance_km FROM airports a, airports b WHERE a.iata != '\N' AND b.iata != '\N' AND a.gid > b.gid ORDER BY a.geom <-> b.geom ASC LIMIT 10; a_country | a_iata | b_country | b_iata | a_latlng | b_latlng | distance_km ------------------+--------+------------------+--------+--------------------+--------------------+------------- Australia | JHQ | Australia | WSY | -20.2772,+148.7556 | -20.2761,+148.7550 | 0.14 Papua New Guinea | NDN | Papua New Guinea | KGW | -9.1436,+147.6842 | -9.1359,+147.6694 | 1.83 Papua New Guinea | KGW | Papua New Guinea | EFG | -9.1359,+147.6694 | -9.1538,+147.6598 | 2.24 Rwanda | GYI | Congo (Kinshasa) | GOM | -1.6772,+29.2589 | -1.6708,+29.2385 | 2.38 Papua New Guinea | NDN | Papua New Guinea | EFG | -9.1436,+147.6842 | -9.1538,+147.6598 | 2.92 Papua New Guinea | BNM | Papua New Guinea | KGW | -9.1078,+147.6667 | -9.1359,+147.6694 | 3.13 Virgin Islands | SPB | Virgin Islands | STT | +18.3386,-64.9407 | +18.3373,-64.9734 | 3.46 United States | SDM | Mexico | TIJ | +32.5723,-116.9800 | +32.5411,-116.9700 | 3.59 French Guiana | LDX | Suriname | ABN | +5.4831,-54.0344 | +5.5127,-54.0501 | 3.71 Papua New Guinea | BNM | Papua New Guinea | NDN | -9.1078,+147.6667 | -9.1436,+147.6842 | 4.40 ``` 140 metrų atstumu esantys JHQ ir WSY oro uostai Australijoje atrodo kaip [tas pats objektas][10]. `NDN` ir `KGW` atrodo kaip du [nupjautos žolės ruožai, skirti nusileisti lėktuvams][4], užskaitysime! Ketvirtosios vietos laimėtojus tarp Ruandos ir Kongo [skiria 2.38 km][8], ir tai jau tikri nemaži oro uostai. **Aukščiausiai virš jūros lygio esantys oro uostai?** ``` SELECT iata, name, country, to_char(st_z (geom), '9999') AS altitude_m FROM airports ORDER BY altitude_m DESC LIMIT 10; iata | name | country | altitude_m ------+----------------------------------------+---------+------------ DCY | Daocheng Yading Airport | China | 4411 BPX | Qamdo Bangda Airport | China | 4334 KGT | Kangding Airport | China | 4280 NGQ | Ngari Gunsa Airport | China | 4274 LPB | El Alto International Airport | Bolivia | 4071 POI | Capitan Nicolas Rojas Airport | Bolivia | 3936 YUS | Yushu Batang Airport | China | 3906 \N | Copacabana Airport | Bolivia | 3838 JUL | Inca Manco Capac International Airport | Peru | 3826 GMQ | Golog Maqin Airport | China | 3787 ``` **Žemiausiai po jūros lygiu esantys oro uostai?** ``` SELECT iata, name, country, to_char(st_z (geom), 'FMSG999.00') AS altitude_m FROM airports WHERE iata != '\N' ORDER BY st_z (geom) ASC LIMIT 10; iata | name | country | altitude_m ------+--------------------------------------+---------------+------------ MTZ | Bar Yehuda Airfield | Israel | -385.88 EIY | Ein Yahav Airfield | Israel | -49.99 TRM | Jacqueline Cochran Regional Airport | United States | -35.05 GUW | Atyrau Airport | Kazakhstan | -21.95 RZR | Ramsar Airport | Iran | -21.34 ASF | Astrakhan Airport | Russia | -19.81 NSH | Noshahr Airport | Iran | -18.59 IPL | Imperial County Airport | United States | -16.46 NJK | El Centro NAF Airport (Vraciu Field) | United States | -12.80 RAS | Sardar-e-Jangal Airport | Iran | -12.19 ``` Aukštai ir žemai esantiems oro uostams turbūt komentarų daug nereikia. Tiesa, abejose kategorijose turime aiškias šalis-lyderes. **Arčiausiai ašigalių esantys oro uostai?** Čia nusižengsime iki šiol buvusiai taisyklei filtruoti oro uostus tik su IATA kodais. Jūsų malonumui: ``` SELECT name, country, to_char(st_y (geom), 'FMSG999.0000') || ',' || to_char(st_x (geom), 'FMSG999.0000') AS a_latlng FROM airports WHERE gid != 13011 ORDER BY abs(st_y (geom)) DESC LIMIT 15; name | country | a_latlng ----------------------------------+------------+-------------------- South Pole Station Airport | Antarctica | -90.0000,+.0000 Alert Airport | Canada | +82.5178,-62.2806 Nagurskoye | Russia | +80.8032,+47.6636 Eureka Airport | Canada | +79.9947,-85.8142 Ny-Ålesund Airport (Hamnerabben) | Svalbard | +78.9275,+11.8743 Pyramiden Heliport | Norway | +78.6523,+16.3372 Svalbard Airport, Longyear | Norway | +78.2461,+15.4656 McMurdo Station Pegasus Field | Antarctica | -77.9634,+166.5250 Svea Airport | Svalbard | +77.8969,+16.7250 Williams Field | Antarctica | -77.8674,+167.0570 McMurdo Station Ice Runway | Antarctica | -77.8540,+166.4690 Siorapaluk Heliport | Greenland | +77.7865,-70.6387 Qaanaaq Airport | Greenland | +77.4886,-69.3887 Thule Air Base | Greenland | +76.5312,-68.7032 Grise Fiord Airport | Canada | +76.4261,-82.9092 ``` **Atstumas tarp šiauriausio ir piečiausio oro uosto?** ``` SELECT to_char( st_distance ( (SELECT geom FROM airports WHERE name = 'South Pole Station Airport'), (SELECT geom FROM airports WHERE name = 'Alert Airport'), TRUE )/1000, '99999.99') AS km; km ----------- 19168.26 ``` Pabaigai -------- PostGis prie pažįstamos ir galingos PostgreSQL sąsajos suteikia erdvines [funkcijas, duomenų tipus ir indeksavimo galimybes][9]. Jau žinant PostgreSQL, importuoti erdvinius duomenis ir pradėti juos analizuoti reikia tikrai ne daug. Užduotys susidomėjusiam skaitytojui: * Kodėl artimiausių oro uostų užklausoje naudojome [<->][5], o tolimiausių -- [`st_distance`][6]? * Kokį atstumą skristume aplink žemę Vilniaus platuma? * Kiek kartų reikia nuskristi United Economy klase aplink žemę Vilniaus platuma, kad uždirbtume [nemokamus pusryčius][7]? [1]: https://en.wikipedia.org/wiki/International_Air_Transport_Association_code [2]: https://github.com/motiejus/stud/tree/master/MTM/task4-straipsnis [3]: https://openflights.org/data.html [4]: https://goo.gl/maps/RD3d9fsH8NwzAnsYA [5]: https://postgis.net/docs/geometry_distance_knn.html [6]: https://postgis.net/docs/ST_Distance.html [7]: https://www.united.com/ual/en/us/fly/mileageplus/premier/full-premier-benefits-chart.html [8]: https://goo.gl/maps/3usBcUHDWnefVmab6 [9]: https://postgis.net/docs/reference.html [10]: https://goo.gl/maps/T6WQhT2FDUdymnRB9