Embed Size (px)
Citation preview
BANCO DE DADOS GEOGRÁFICOS EWEBMAPPING- MODELAGEM DE BD GEOGRÁFICOS
Prof. Angelo Augusto Frozza, M.Sc.http://about.me/TilFrozza
1
MODELAGEM DE BDG
Modelagem de dados convencional abstração de entidades e relacionamentos do mundo
real com propriedades alfanuméricas
Modelagem de dados geográficos é mais complexa entidades com propriedades espaciais entidades com múltiplas representações
várias geometrias para uma mesma entidade podem estar associadas a determinadas faixas de escala
relacionamentos com semântica espacial conectividade, cobertura, ...
MODELAGEM DE BDG
Níveis de abstração a serem considerados mundo real
entidades e relacionamentos representação
formas de percepção espacial das entidades apresentação
visualização das entidades e relacionamentos implementação
estruturas de armazenamento a nível lógico
Modelo conceitual de amplo uso modelo OMT-G
MODELO OMT-G
Extensão do modelo conceitual OO OMT para modelagem de dados geográficos classes especiais para entidades geográficas suporte à modelagem de
transformações de representação de dados apresentação de dados
relacionamentos especiais para o contexto geográfico
CLASSES EM OMT-G
(com propriedades espaciais)
(sem propriedades espaciais)
CLASSES GEORREFERENCIADAS
Especializações Geo-Objeto
com geometria com geometria e topologia
modelagem de redes (grafos)
Geo-Campo isolinhas subdivisão planar tesselação amostragemmalha triangular irregular
CLASSES - REPRESENTAÇÕES
CLASSES - REPRESENTAÇÕES
Geo-campos
RELACIONAMENTOS EM OMT-G
(b) relacionamentos com semânticas específicas: topológicos (cobertura), métricos (distância), fuzzy (perto de), ...
(c) (d) relacionamentos de conectividade em redes
RELACIONAMENTO DE AGREGAÇÃO
Agregação Convencional
Agregação Espacial (geometrias dos componentes estão cobertas sem sobreposição na geometria do composto)
RELACIONAMENTO DE ESPECIALIZAÇÃO
Especializações Convencionais e Espaciais
ESPECIALIZAÇÃO CONCEITUAL
Permite a modelagem de múltiplas representações superclasse mantém apenas atributos convencionais subclasses mantém atributos espaciais
Duas categorias: especialização conceitual por forma geométrica
alternativas de representação que podem ser sobrepostas e independem de escala
especialização conceitual por escala cada alternativa de representação é válida em uma faixa de escalas
ESPECIALIZAÇÃO CONCEITUAL - EXEMPLOS
MODELAGEM DE TRANSFORMAÇÕES
Definição de mudanças de representação previstas em generalizações ou agregações envolvendo classes espaciais define uma associação direcionada (direção da transformação)
entre 2 classes de representação o rótulo da associação indica o método de transformação a ser
aplicado em geral são algoritmos de geometria computacional
generalização cartográfica, algoritmos de análise espacial, ... pode-se modelar uma cadeia de transformações, com classes
intermediárias não materializadas classes com linhas tracejadas
Esta modelagem pode ser feita separadamente diagrama de transformação
EXEMPLOS DE TRANSFORMAÇÕES
Visões simplificadas da geometria de um município (sem materializar a representação pontual – fácil processamento)
Fusão de polígonos de lotes em uma quadra com espaçamentode 0 m (adjacentes)
MODELAGEM DE APRESENTAÇÕES
Definição de visualizações para classes georreferenciadas (customização de apresentações) define uma associação direcionada entre uma classe espacial e
uma classe de apresentação o rótulo da associação indica a operação de transformação a ser
aplicada
Classe de apresentação define escalas válidas para a visualização (parte superior) metáfora visual (parte inferior esquerda) configurações de atributos gráficos (parte inferior direita)
Esta modelagem pode ser feita separadamente diagrama de apresentação
EXEMPLOS DE APRESENTAÇÕES
EXEMPLO 1 – MODELAGEM BD GEOGRÁFICO
EXEMPLO 2 – MODELAGEM BD GEOGRÁFICO
EXEMPLO 3 – MODELAGEM BD GEOGRÁFICO
Quadras
Quadra_RealQuadra_Projetada
Quadra_CTM
Lote_Area
Lote1..*
1
Pertence
EXEMPLO 4 – MODELAGEM BD GEOGRÁFICO
LOTES
Lote
Compatibilizacao Lote_Legal
CEP Lote_Tributavel
Lote_CTM_Real Lote_CTM_Projetado
Lote_CTM
Lote_Area
CemiterioEndereco
Ocupacao_Imovel
Nome da Classe
Nome da Classe
Nome da Classe
Lote_Testada
Testada_Lote
Testada_Secundaria
Testada_Principal
Endereco
0..1
1Sobre
0..*
1Dentro de
Ocupacao_Imovel
1
1..* Contem
1..*
0..*
Possui
Forma 1 0..*Possui 0..* 1Possui
0..*
0..*
0..*
0..*
0..*
0..*
0..*1Sobre
1
0..*Possui
0..*0..*
0..*
0..*0..*
0..*
Quadra_CTM
1..*
1
Pertence
FERRAMENTAS PARA MODELAGEM DE BDG
OMT-G
Stencil para o MS Visiohttp://goo.gl/mVJcWR
StarUML e plug-in (UFMG)http://goo.gl/mVJcWR
Ferramenta para geração de scripts SQL para PostgreSQL (UNIPLAC)
OMT-G Design (IFC-Câmboriú)http://code.google.com/p/omt-g-design/
FERRAMENTAS PARA MODELAGEM DE BDG
GeoFRAME
Página do Prof. Jugurta (UFV)http://www.dpi.ufv.br/~jugurta/projetos.html
MODELAGEM LÓGICA
Mapear para BDOR, se possível
Mais adequado ao armazenamento de dados geográficos complexos
Alguns SGBDORs possuem suporte para armazenamento de tipos geométricos e raster PostgreSQL/PostGIS, Oracle, MySQL
Novos modelos de BD também trazem suporte a dados geográficos NoSQL: MongoDB
MAPEAMENTO DE CLASSES
Classe convencional tabela
Atributos de classes mapeados pelas regras para projeto lógico de BDOR
Classe georeferenciada tabela + alternativa de armazenamento da geometria + definição de RIs (triggers, procedimentos etc.) para consistência da geometria de cada tipo de classe espacial
Exemplos de RIs polígono de um lote deve ser fechado segmentos de um rio devem ter conectividade
ARMAZENAMENTO DA GEOMETRIA
Alternativa 1: tabela única para geometria + tabelas para dados convencionais
Vantagens esquema enxuto tabelas de dados com esquema simples adequada a múltiplas representações
Desvantagens junção para associar dado e representação tabela de geometria com alto número de acessos esquema da tabela de geometria deve suportar todos os tipos
de geometria
ID a1 ... an ID-T-DadosT-Geometria
ID a1 ... ai
T-Dados
ARMAZENAMENTO DA GEOMETRIA
Alternativa 2: uma ou mais tabelas de geometria para cada tabela de dados convencionais
Vantagens tabelas de dados com esquema simples tabelas de geometria com menor número de acessos e com
esquemas particulares (menos complexas) adequada a múltiplas representações
Desvantagens esquema mais extenso junção para associar dado e representação
ID a1 ... an ID-T1-Dados
T1-Geometria
ID a1 ... ai
T1-Dados
ARMAZENAMENTO DA GEOMETRIA
Alternativa 3: tabela única para geometria e dados convencionais
Vantagens esquema enxuto evita junção para associar dado e representação
Desvantagens esquema das tabelas mais complexo inadequada a múltiplas representações
ID a1 ... an ageom_1 ... ageom_i
Tgeometria
OUTROS MAPEAMENTOS
Relacionamentos de associação considera-se as regras de mapeamento de relacionamentos
em BDORs prever RIs para garantir consistência de agregações
Especializações Duas alternativas geralmente consideradas
1. Tabela para superclasse e tabelas para subclasses forma mais natural de mapeamento para BDOR adequada a especializações parciais e não-disjuntas adequada a dados com visualizações e transformações genéricas
2. Tabelas apenas para subclasses adequada a especializações totais e disjuntas adequada a dados com visualizações e transformações distintas
OUTROS MAPEAMENTOS
Relacionamentos espaciais em geral não são explicitamente armazenados no BDG
aumenta significativamente o volume de dados são mantidos na forma de métodos ou procedimentos e
determinados através de invocação por operações DML idealmente, um BDG deve possuir uma biblioteca de funções
analíticas que implementam estes relacionamentos
PROJETO LÓGICO DE BDOR
Combina recomendações de projeto de BDR e BDOO
Esquema ER Esquema ORentidade tabela (pode-se definir adicionalmente um TAD
ou um objeto linha para uma entidade, caso haja necessidade ou não de comportamento e/ou reuso de definição)
entidade fraca • atributo com domínio tupla (ROW) ou• atributo de referência fraca -> forte
relacionamento1:1
• fusão de entidades em uma tabela ou• referências entre tabelas
relacionamento1:N
atributo de referência na tabela correspondente à entidade do lado N
AAF1
Slide 31
AAF1 – tipo objeto linha (row object)• define uma estrutura de tupla (registro)• atributos podem conter outras tuplas• permite a definição de uma estrutura aninhada
– tipo abstrato de dado (TAD)• define uma estrutura complexa• define comportamento e herançaAngelo Augusto Frozza; 23/03/2010
PROJETO LÓGICO DE BDOR
Esquema ER Esquema OR
relacionamento M:N• tabela de relacionamento ou• atributo(s) com domínio(s) ARRAY
atributo monovalorado • atributo atômico
atributo composto • atributo com domínio tupla (ROW)atributo
multivalorado • atributo com domínio ARRAY
especialização • hierarquia de herança entre tipos ou tabelas
entidade associativa • mesmas recomendações para mapeamento de relacionamentos binários
PROJETO LÓGICO DE BDOR
Livro:
Capítulo 3 – Modelagem de Dados Geográficos
CASANOVA, M. A.; DAVIS JÚNIOR, C. A.; CÂMARA, G. (orgs.). Bancos de dados geográficos. Curitiba: MundoGeo, 2005. 506 p. Disponível em: <http://www.dpi.inpe.br/livros/bdados>.
Apresenta de forma completa o OMT-G e uma tabela de mapeamento OMT-G para BD Relacional.
EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO
Proponha uma modelagem geográfica do Câmpus do IFC – Camboriú Procure identificar todos os tipos de objetos que possam ser
mapeados geograficamente Mantenha o foco em objetos representados por pontos, linhas
e polígonos.
