Bases de Datos Espaciales INTRODUCCIÓN

1. Bases de Datos EspacialesINTRODUCCIÓN

2. ArcView ARC* MapObjects Datos Para que sirve una BDE? C, C++, VB… Aplicaciones Personalizadas CAD Aplicaciones Cliente

3. RDBMS Servidor BDE Clientes 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 a a a

4. 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.

5. 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

6. Stream Conexión Servidor Stream Cliente Aplicación SIG BDE API RDBMS instance Área de memoria de usuario Área de memoria del servidor Buffer Buffer Buffer Buffer Datos Apreciación global Cliente/servidor

7. Empleados Nombre Apellido Empleado ID Pepito Perez 1831 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

8. Las tablas espaciales pueden ser unidas con otras tablas Impuesto • Simplemente manipule las tablas espaciales con cualquier otra tabla Parcelas PAR SHAPE PAR PAR_PROP PAR PROP PROPIETARIOS PROP

9. Bosques Tipo Densidad Pine 7.4 Oak 3.0 Maple 4.8 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

10. FOREST_STANDS Type Density Stand Pine 7.4 Oak 3.0 Maple 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

11. La columna espacial • BDE almacena las referencias de las formas en 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 Simple Línea Línea Área Imágenes

12. Consultas con restricciones espaciales y de atributos Select * from Lotes where valorm2 > 2500000 and geometria inside (Select geometria from Barrios Where Nombre = ‘Chapinero’; • 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

13. 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 toquen Que se crucen

14. 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

15. Elemento Elemento envelope 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

16. 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

17. Primeros pasos de las BDE • Los tipos de datos espaciales no eran soportados Y Vías 5 1 3 1 2 X 1 2 4

18. Ejercicio de Primeros pasos de las BDE • Elabore ejemplos similares a los anteriores para implementar: Punto Simple Línea Línea Área Imágenes

19. Evolución de las estructuras de datos espaciales

20. Ejercicio de Evolución de las BDE • Defina un XML para almacenar cada una de las siguientes estructuras geográficas: Punto Simple Línea Línea Área Imágenes

21. Ejercicio de Evolución de las BDE • Elabore un diagrama de clases para implementar las siguientes estructuras geográficas: Punto Simple Línea Línea Área Imágenes

22. 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.

23. Evolución del acrónimo GIS • Geographic Information Systems (1980s) • Geographic Information Science (1990s) • Geographic Information Services (2000s)

24. Arquitectura de una BDE