Spatial Database Bases de Datos Espaciales INTRODUCCIÓN.

Spatial Database

Bases de Datos EspacialesINTRODUCCIÓN

Spatial Database 1-2

Para que sirve una BDE?

CADAplicaciones

Cliente

C, C++, VB…Aplicaciones

Personalizadas

ARC* MapObjects

ArcView

Datos


La BDE almacena todos los datos en RDBMS RDBMS - Relational Data Base Management System.

Unifica el modelo de datos Los datos empresariales y departamentales son guardados juntos Ambiente común de aplicación Ambiente común de seguridad Se habilitan aplicaciones espacialmente que no sean tipo SIG

El RDBMS administra las transacciones

Coordina el manejo de las actualizaciones de la parte espacial y tabular

Las actualizaciones de los datos no interfieren las consultas

Integridad referencial y tolerancia a fallos

RDBMS

ServidorBDE

ServidorBDE

Clientes


Qué es una Base de datos Espacial?

Una BDE es:

Una colección organizada de datos que describen fenómenos del mundo real desde el punto de vista de las características alfanuméricas y geográficas que lo definen.

Trabaja sobre bases de datos relacionales y/o objeto relacionales

Soporta SQL y SQL3

Soporta técnicas de indexamiento espacial y algoritmos de procesamiento de operaciones sobre los datos espaciales.

Ejemplo: Oracle Spatial, ESRI SDE, ESRI Geodatabase

Tienen tipos de datos como polígono, línea, punto, etc.

Tiene índices como por ejemplo R-trees.


Cómo se implementan las BDE?

BDE es implementado en aplicaciones RDBMS

Datos espaciales y del negocios son almacenados en tablas RDBMS

Usa RDBMS existentes, junto con sus mecanismos de seguridad

Usa los procedimientos de backup y recuperación de la RDBMS

Permite acceso simultáneo por los usuarios

El datos espacial es manejado como un recurso de la empresa

“Habilite espacialmente” aplicaciones existentes en el RDBMS


Apreciación global Cliente/servidor

Conexión

AplicaciónSIG

AplicaciónSIG

BDE API

RDBMS instanceRDBMS instance

Área de memoria del servidor

Área de memoriade usuario

Buffer

Datos

Cliente Servidor

BufferBufferBuffer

Stream

Stream


Tablas RDBMS

Un sistema manejador de base de datos relacionales (RDBMS) se manejan las tablas

Las tablas están comprendidas de columnas y filas

Las columnas definen las propiedades de un fenómeno

La fila es la ocurrencia del fenómeno

Empleados

Nombre Empleado IDApellido

Pepito Perez 1831


Las tablas espaciales pueden ser unidas con otras tablas

Simplemente manipule las tablas espaciales con cualquier otra tabla

ImpuestoPAR

PAR_PROP

Parcelas

PROPIETARIOSPROP

PROP

PAR

PAR

SHAPE


La tabla de negocios

Es una tabla nueva o existente en el RDBMS

Contiene columnas definidas por el usuario

Solamente se refiere a los atributos

Bosques

Tipo Densidad

Pine

Oak

Maple

7.4

3.0

4.8


BDE habilita espacialmente las tablas de negocios

Una columna espacial almacena las referencias a las formas

Una tabla con columna espacial se denomina layer

Cada fila es un elemento

Cada columna en un atributo

Cada layer tiene un índice espacial para agilizar las consultas

FOREST_STANDS

Type Density Stand

Pine

Oak

Maple

7.4

3.0

4.8


La columna espacial

Las formas pueden tener partes múltiples del mismo tipo

Cada forma puede tener anotaciones opcionalmente

Las formas pueden ser Nil or Null (no existen o están vacías)

Punto

Línea Área

Simple Línea

BDE almacena las referencias de las formas en la columna espacial

Imágenes


Consultas con restricciones espaciales y de atributos

Los elementos de BDE son filas; las consultas pueden recuperarlas

Las restricciones de los atributos, limitan los elementos recuperados basados en propiedades no-espaciales

Restricciones espaciales, limitan los elementos recuperados, basados en propiedades geográficas

Select * from Lotes where valorm2 > 2500000 and geometria inside (Select geometria from Barrios Where Nombre = ‘Chapinero’;


Relaciones Espaciales

BDE puede consultar basado en relaciones espaciales así como en los valores del atributo

Soporta las relaciones espaciales de Clementini

Ejemplos:

Área de intersección Que se crucenQue se toquen


Índices espaciales

Un espacio regular cuadrado de la grilla de los índices Cada elemento existe en una o más grillas los elementos no son

cortados por las grillas o guardados por grilla

Se usan grillas simplemente para las agilizar las consultas

Un índice espacial está como un a columna de índices bidimensionales


Cómo trabajan los índices espaciales

1. Elementos rechazados por la superposición de la consulta de la envolvente del elemento a través del índice espacial de la grilla

2. Elementos rechazados por consulta de la superposición de la envolvente del elemento contra las envolventes individuales de los elementos en la tabla de índices espaciales

3. Elementos rechazados comparando el propio elemento sobre la envolvente de los elementos en la tabla del índice espacial

4. Elementos rechazados por la superposición de elemento a elemento, probando el elemento contra las parcelas de la tabla de elementos

5. Elementos seleccionados por el servidor y vertidos al cliente

Elemento

Elementoenvelope


Uso eficiente de la red

El dato está comprimido para la transferencia

El protocolo de transporte en la red es TCP/IP Trabaja para WAN o Internet

XDR asas arquitectura-neutral de traslado de datos

es el protocolo para transformar la información


Primeros pasos de las BDE

Los tipos de datos espaciales no eran soportados

ID Nombre Geometría

1 NQS Line((1,1),(2,3),(4,3.6))

2 Circunvalar

Line((1.5,1),(2.5,0.8),(3.8,1))

X

Y

1

1

2 4

5

31

2

Vías


Ejercicio de Primeros pasos de las BDE

Elabore ejemplos similares a los anteriores para implementar:

Punto

Línea Área

Simple Línea

Imágenes


Evolución de las estructuras de datos espaciales


Ejercicio de Evolución de las BDE

Defina un XML para almacenar cada una de las siguientes estructuras geográficas:

Punto

Línea Área

Simple Línea

Imágenes


Ejercicio de Evolución de las BDE

Elabore un diagrama de clases para implementar las siguientes estructuras geográficas:

Punto

Línea Área

Simple Línea

Imágenes


Diferencias de una BDE y herramientas GIS

Las BDE se enfocan en: Administrar toda los datos de un GIS

Almacenar de forma confiable y tolerante los datos

Retornar los datos conforme a las consultas de los usuarios

Las herramientas GIS se enfocan en: Visualizar información georeferenciada

Manipular los datos geográficos del lado del usuario

Permitir editar geométricamente los datos.


Evolución del acrónimo GIS

Geographic Information Systems (1980s)

Geographic Information Science (1990s)

Geographic Information Services (2000s)


Arquitectura de una BDE

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