Un database ottimizzato per l’archiviazione e l’interrogazione dei dati relativi agli oggetti in uno spazio, che include linee, punti e poligoni, è chiamato database spaziale. Vari campi di studio hanno molteplici applicazioni per la gestione di dati geometrici, dati geografici e dati spaziali. In questi database, uno “spazio” può essere geografico come una mappa della superficie terrestre, geometrico come un layout di un progetto di integrazione su larga scala (VLSI) o spaziale come una rappresentazione 3D di catene di molecole proteiche. Il database spaziale è simile a un database standard con capacità aggiuntive per la gestione dei dati spaziali. Ad esempio, i tipi di dati spaziali (SDT) sono offerti nel linguaggio di query e nel modello di dati di un database spaziale.
Quando un database spaziale viene utilizzato per la mappatura geografica, i suoi SDT indicano la struttura in uno spazio, come punti, linee e regioni, e le relazioni tra le strutture, come le linee che si intersecano l’una con l’altra. Un utente può vedere queste entità rappresentate da strade, condutture o foreste su una mappa, ma in una vista di programmazione sono rappresentate da linee, poligoni o punti. Questi tipi di database sono chiamati database spaziali basati su oggetti. Inoltre, le relazioni topologiche, come la sovrapposizione o la disarticolazione delle linee, e le relazioni direzionali, come le direzioni cardinali della bussola, sono rappresentate e programmate in un database spaziale geografico. Anche le relazioni metriche, che indicano la distanza degli oggetti, sono rappresentate in questi database.
I database spaziali vengono utilizzati per dati aziendali, governativi, di marketing e commerciali. Un’azienda può mappare le concentrazioni di dove si trova un certo tipo di cliente per pianificare il posto migliore per costruire un altro edificio, oppure un politico può sondare una popolazione votante per pianificare un percorso di campagna. Possono anche essere utilizzati per la pianificazione di città e regioni o utilizzati dalle giurisdizioni di polizia per l’analisi dei modelli di criminalità. Gli SDT possono essere semplici informazioni, ma possono anche diventare molto complessi se ciò che l’utente deve sapere è molto specifico. Queste complesse relazioni di oggetti nello spazio sono ciò che rende vantaggiosi i database spaziali perché possono utilizzare e ordinare enormi quantità di informazioni.
Spesso, oggetti specifici in un determinato database spaziale hanno un numero di variabili associate ad essi. In questo caso, un database spaziale può utilizzare un linguaggio di query strutturato (SQL) per fornire funzioni di indice speciali per la manipolazione e l’interrogazione dei dati. Sebbene possa essere utilizzato esclusivamente per l’archiviazione, il database può essere utilizzato per molto altro, inclusa l’analisi dei dati. Gli oggetti nel database possono contenere una quantità infinita di variabili e speciali strumenti di database spaziale consentono l’ordinamento delle varie informazioni.