Post on 19-Feb-2015
Spatial Database
Bases de Datos EspacialesOBJETOS ESPACIALES Y
MODELOS DE DATOS
2-2Spatial Database
SIG es una Tecnologia de organización espacial, Analisis, y Visualización de información espacial.
Modelo deModelo deDatosDatosSIGSIG
Analisis Raster
Analisis Geometrico
Analisis de Redes
ModelamientoVisualizaciónVisualización
Salidas Cartograficas
2-3Spatial Database
Sistema de Información Geográfica (SIG)
¿Cuál es el propósito de un SIG? El propósito de un Sistema de Información Geográfica (SIG) es
proveer un marco espacial como soporte para el uso inteligente de los recursos de la Tierra y el manejo del medio ambiente hecho por el hombre.
Un SIG presenta información en forma de mapas y símbolos
Un SIG da información con mapas sobre Internet o a través de un programa en una computadora personal
La información y el análisis que usted quiera soportar depende de cómo se modelen los objetos del mundo
2-4Spatial Database
¿Que puede hacer usted con un SIG?
Realizar consultas Geográficas y Análisis
¿Donde de encuentran mis clientes?
¿Dónde se encuentra la infraestructura?
¿Donde puedo ubicar una nueva cometida?
Mejorar la Integración Organizacional
Administración de mis recursos
Información corpartida entre departamentos y comunicación
Mapas, Modelaje, y Análisis
Visualización de recursos corporativos geográficamente
Información continua y escalas libres en la base de datos SIG Toma de Decisiones y Crear Soluciones Mejores
Herramientas para la consulta, analisis y mapas para los procesos de toma de decisiones
2-5Spatial Database
Los componentes de un SIG
2-6Spatial Database
Ciclo de Vida de la información
El proceso de la Información Geográfica comienza y termina con el mundo real.
Archivo
Mundo Real
Fuentes de datos
Manejo de datosAnálisis
Usuarios
Colección de datos
Entradade datos
Recuperación y análisis de datos
Información para toma
de decisiones
Toma de acción
2-7Spatial Database
Datos para un SIG
Mapas Base Limites Politicos
Limites Municipales, barrios
Vias, rios, curvas de nivel
sitios de interes, parques, uso del suelo
Mapas tematicos y otros Datos Localización de Clientes y negocios
Censos / información Demografica
Bases de datos
2-8Spatial Database
Tecnologías relacionadas con los SIG
G.P.S.
Imágenes espaciales
de alta resolución
Redes/Comunicaciones
Multi-Media
Procesamiento de imágenes
Computación rápida/barata
Tecnologias GIS
Modelamiento
2-9Spatial Database
Factores que afectan la evolución del software SIG
Tecnología Orientada a objetos
Geo-modelos
Estándar de acceso a datos abierto
GIS Software
Arquitectura cliente/servidor
Redes/Internet
ComponentesSoftware
(COM/CORBA)
Metadatos
2-10Spatial Database
WorldWorld
geometricogeometrico GeoDataObjectGeoDataObject(object-component)(object-component)
Extender el modelo de datos
2-11Spatial Database
Múltiples formas de modelar un objeto
¿Cuál es el mejor modelo?
Como un conjunto de líneas de una red
Como el borde entre dos áreas
Como una representación precisade canales, islas....
Como una línea senosoidal a traves de un modelo de superficie
2-12Spatial Database
Modelo Geodato
GeoDato
Segmento de VíaTipoVía
dibujaDobleLinea
Datum X
nombre(x1,y1),(x2,y2)
Gass
Objeto = dato + comportamiento geométrico& Espacial
El principal propósito de este nuevo modelo de datos es permitir a la BDE encapsular todo el comportamiento geométrico y espacial de los elementos del mundo real
2-13Spatial Database
Geo Datos
2-14Spatial Database
Modelos de Datos Geográficos
¿Que es un Modelo de Datos Geográficos?Un modelo de datos geográfico es una abstracción
del mundo real que emplea un conjunto de objetos dato para soportar el despliegue de mapas, consulta, edición, y análisis.
2-15Spatial Database
Tres modelos de datos
The Coverage Data Model
The Geo Objeto Data Model
Segmento de VíaTipo Vía
dibujaDobleLinea
de la Direccion, a la Direccion
nombre(x1,y1),(x2,y2)
buscarRutaAPuntoB
Objeto = dato + comportamiento
The CAD Data Model
•Datos espaciales y atributos•Topología
2-16Spatial Database
Tres formas de modelar el mundo
Datos de triángulos irregulares
Datos vectoriales Datos raster
2-17Spatial Database
Modelo de datos Vectorial
Representación usando la estructura de datos vectorial
2-18Spatial Database
Base de datos Espacial
2-19Spatial Database
GeoRelacional
2-20Spatial Database
Puntos
1
2
3
4
NúmeroPunto
Coordenadasx,y
1 2,22 3,63 5,54 6,3
2-21Spatial Database
Líneas
1
2
NúmeroLínea
Coordenadasx,y
1 1,5 3,6 6,5 7 62 1,1 3,3 6,2 7,3
2-22Spatial Database
Polígonos
NúmeroPolígono
Coordenadasx,y
1 1,4 1,5 2,7 5,7 4,4 1,42 1,2 2,3 4,3 5,4 7,5 7,3 6,1 3,1 1,2
2
1
2-23Spatial Database
La estructura arco - nodo
A
B
A
B
1
2
3
a
bc
d
ef
g
h i
j10
20
Número arco Nodo Inicial Vértice Nodo Final
1 20 d,c,b,a 102 10 e 203 10 f,g,h,i,j 20
Polígono Lista de arcos
A 1,2B 2,3
2-24Spatial Database
Topología
Conectividad, Longitud y Dirección
10
1716
13 1514
12111 2
3
4
5 6
7
Topología Arco-nodo Lista Arco-nodo
Arco Del-Nodo Al-Nodo
1 10 112 11 123 11 134 13 165 13 146 14 157 14 17
2-25Spatial Database
Topología
Definición de área
A
BC
D
EF
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
Polígono Lista de Arcos
B 1, 6, 8, 5C 2, 4, 9, 6D 3, 5, 10, 4E 7F 8, 9, 10, 0, 7
Topología Polígono-Arco
2-26Spatial Database
Topología
Adyacencia
A
B C
D
EF
1 2
3
4
5
6
7
8
9
10
Arco Polígono Izquierda
1 A B2 A C3 A D4 C D5 D B6 B C7 F E8 B F9 C F10 D F
Polígono Derecha
Topología Izquierda-Derecha
2-27Spatial Database
Relación estructural entre clases de elementos
Arcos
Polígonos Puntos
Regiones
Rutas
Secciones
2-28Spatial Database
Regiones
Soportan el modelamiento de relaciones complejas entre elementos geográficos representados como polígonos
El bloque de construcción de un polígono es el arco, el bloque de construcción de una región es el polígono.
2-29Spatial Database
Regiones
Sin superposición, completa partición del espacio
Posible superposición
Polígonos Regiones
2-30Spatial Database
Regiones
Polígonos Regiones
Una sola áreaconectada
Multiples áreas desconectadas
2-31Spatial Database
Regiones
Area Perímetro
Area Perímetro
A
BC
D
1
2
34 5
6
7
Región Polígono
A
B
C
D
1, 2
2, 3, 4
4, 5
6, 7
2-32Spatial Database
Z4
Aplicaciones - Areas no contiguas
Fragmentación de predios
Zonificación
Cod 0125422 Cod 0125422
R1
R1 R2R2
R1
2-33Spatial Database
Aplicaciones - Contenido o superposición
Zona Inundación
Area Urbana
Río
2-34Spatial Database
Análisis espacial de capas coincidentes
Elevación Tiempo
Piso 3
Piso 2
Piso 1
2-35Spatial Database
Las regiones pueden manejar historia espacial
Una parcela 50
Una región
Un polígono
Tres parcelas (50, 51, 52)
Tres regiones
Dos polígonos
2-36Spatial Database
Rutas
Ruta
1
23
4
56
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10
11
12
13
14
15
16
17
Ruta Lista de Arcos
Casa AeropuertoRuta de bus
2, 3, 4, 63, 16, 17, 9, 8, 7, 11, 4, 5, 14
2-37Spatial Database
Secciones
Ruta
1
23
4
56
1
2
3 4
56
40%100%
100%
100%
01.2 2.5
4.8
6.6
Numero Arco F-Meas T-Meas F-Pos T-Pos
1 0.0 1.2 60% 100%3 1.2 2.5 0% 100%4 2.5 4.8 0% 100%6 4.8 6.6 0% 100%
2-38Spatial Database
Eventos
Eventos describen ocurrencias de objetos localizados sobre la ruta
Dos tipos de eventos Puntuales
Lineales
2-39Spatial Database
Modelo de datos Raster
Celdas o pixels
No hay limites
Interpretación de los puntos Clasificación
Medida
Pixel Relativo
2-40Spatial Database
Modelo de datos Raster
Celdas o pixels
No hay limites
Interpretación de los puntos Clasificación
Medida
Pixel Relativo
2-41Spatial Database
Modelo de datos Raster
Celda
Grid
Valor de la celda
Fila Columna
Tamaño de la celdaEsquina superior - izquierda
Superficie continua representada en un grid
Valor Extensión Fuego
1
2
3
4
5
Día 1
Día 2
Día 3
Día 4
Día 5
VAT
2-42Spatial Database
Representación de puntos, líneas y polígonos en un grid
Elementos puntuales representados en un grid
Elementos lineales representados en un grid
Areas discretas representados en un grid
2-43Spatial Database
Resolución
2-44Spatial Database
Representación de las relaciones espaciales en el modelo raster
(3,2)
Origen 2 3 4 5
2
3
4
1
Eje x
Eje
y
Origen Vegetación
Suelos
Usos
2-45Spatial Database
Representación de superficies en elmodelo raster
25 50 75
100
125
150
175
Las medidas se toman en cada punto lattice (+).
Las isolineas (en este caso, contornos) se pueden interpolar a partir de los lattice.
2-46Spatial Database
Estructura de datos GRID
2-47Spatial Database
GRID soporta datos categóricos (discretos)
Los datos categóricos, algunas veces llamados datos discretos, representan objetos. Estos objetos usualmente caen dentro de una clase (p. Ej. Tipos de suelo. Un objeto categórico tiene límites definidos y conocidos
RDBMS
2-48Spatial Database
GRID soporta datos continuos y nodatos
Una superficie continua normalmente se representa por un grid con valores de punto – flotante.
2-49Spatial Database
Algebra de mapas
Operadores:
Arithmetic, Boolean, Relational, Bitwise, Combinatorial, LogicalAccumulative, Assignment.
2-50Spatial Database
Modelo TIN (Red de triángulos irregulares)
Superficie funcional
Modelos sólidos
Método de Delaunay triangulation
2-51Spatial Database
Modelo TIN (Red de triángulos irregulares)
2-52Spatial Database
Componentes de un TIN
Nodos
Edges
Triángulos
Hull
2-53Spatial Database
Componentes de un TIN
Topología El número del triángulo
El número de cada triángulo adyacente
Los tres nodos que definen el triángulo
Las coordenadas x,yx,y de cada nodo
El valor de superficie zz de cada nodo
El tipo de filo para cada borde del triángulo (hard o soft)
2-54Spatial Database
Breaklines y mass points
Soft breaklines
Hard breaklines
Faults
z1
z2 z1
z2
D
2-55Spatial Database
Modelo TIN (Red de triángulos irregulares)
2-56Spatial Database
Usar los tres modelos de datos espaciales
2-57Spatial Database
BDE
PARCELSPARSHAPE
La tabla espacial se puede manipular e integrar con otras tablas de manera tradicional
TAX_BILLSPAR
PAR_OWN
OWNERSOWN
OWN
PAR
2-58Spatial Database
Objeto Geográfico
Shape (FID) Diameter Length
12 47.58
Shape
3632
Shape Coordinates
3632
Business table Feature table
2-59Spatial Database
Geometrías en la BDE: Puntos (p)
Singular Multiparte
WELL_FIELDS
SHAPEName
WBS-1LHR-32ANC-40
2-60Spatial Database
Geometrías en la BDE: Líneas (s and l) Una línea puede cruzarce sobre si misma (s)
Parte simple
Multiparte
Una línea simple no puede cruzarce sobre si misma (l) Parte simple
Multiparte
2-61Spatial Database
Geometrías en la BDE: Area (a)
Parte singular, polígonos Multiparte, polígonos
2-62Spatial Database
Geometrías en la BDE: La adyacencia es almacenada de manera redundante
Una sola línea Redundancia
2-63Spatial Database
Coordenadas
Todas las coordenas estan compuestas de cuatro partes
X - obligatoria
Y - obligatoria
Z (3) - opcional
Measure (M) - - opcional
(X) 484,712
(Y) 3,778,964
(Z) 389
(M) 4:12
2-64Spatial Database
Funciones en la BDE: Disjunto
Point/Point
Line/Line
Polygon/Polygon
2-65Spatial Database
Funciones en la BDE: Toquen
Point/Line
Point/Polygon
Line/Line
Line/Polygon
Polygon/Polygon
2-66Spatial Database
Funciones en la BDE: Crucen
Point/Line
Point/Polygon
Line/Line
Line/Polygon
2-67Spatial Database
Funciones en la BDE: Traslapen
Point/Point
Line/Line
Polygon/Polygon
2-68Spatial Database
Funciones en la BDE: Contenidos
Point/Point
Point/Line
Point/Polygon
Line/Line
Line/Polygon
Polygon/Polygon
2-69Spatial Database
Funciones en la BDE: Igual
Point/Point
Line/Line
Polygon/Polygon
2-70Spatial Database
Operaciones en la BDE: Combinaciones Espaciales
BDE puede combinar dos shapes dando como resultado un nuevo nivel tematico derivado Intersect
Difference
Symmetrical Difference
Union
Overlay
2-71Spatial Database
Operaciones en la BDE: Intersección
2-72Spatial Database
Operaciones en la BDE: Diferencia
2-73Spatial Database
Operaciones en la BDE: Diferencia Simétrica
2-74Spatial Database
Operaciones en la BDE: Unión
2-75Spatial Database
Operaciones en la BDE: Overlay
Secondary RemainderCommon
Primary Remainder
2-76Spatial Database
Modelo GeoObjeto
GeoObjeto
Segmento de VíaTipoVía
dibujaDobleLinea
de laDireccion, a laDireccion
nombre(x1,y1),(x2,y2)
buscarRutaAPuntoB
Objeto = dato + comportamiento natural El principal propósito de este nuevo modelo de datos es permitir al usuario crear elementos inteligentes en la base de datos dotándolos con comportamientos naturales.
2-77Spatial Database
Escenarios de comportamiento útil en los elementos
Adicionar y editar elementos
Valor permisible Adyacente o conectado
2-78Spatial Database
Escenarios de comportamiento útil en los elementos
Adicionar y editar elementos
Arreglo espacial naturalUbicación lógica
2-79Spatial Database
Escenarios de comportamiento útil en los elementos
Despliegue cartográfico
2-80Spatial Database
Escenarios de comportamiento útil en los elementos
Analisis interactivo
2-81Spatial Database
Beneficios del modelo de GeoObjetos
Entrada y edición de datos mas precisa
Mejores mapas finales
Los elementos sobre el área de despliegue del mapa son dinámicos
2-82Spatial Database
Concepto e implementación de una GeoObjetos
2-83Spatial Database
ArchivosArchivos
CADCADGridsGrids
ImagesImages
VectorVectorFeaturesFeatures FileFile
TablesTablesTextText
TopologyTopology
Spatial Database (BDE)Spatial Database (BDE)
VectorsVectors SQL TablesSQL Tables
ImagesImages RelationshipsRelationships
RulesRules
GraphicsGraphics
TopologyTopology
AddressesAddressesCADCAD
Una nueva clase de Espacio de trabajo
2-84Spatial Database
OGIS Data Model
2-85Spatial Database
Enfoque de desarrollos
Fácil de utilizar
SIG distribuidos Internet
Arquitectura de componentes
Herramientas de desarrollo
Manejo de datos
2-86Spatial Database
Escalable DBMS
MSMSAccessAccess
SQLSQLServerServer
Oracle,Oracle,DB2, Informix,DB2, Informix,
SybaseSybase
Facil / BaratasFacil / Baratas
Grandes/Alto RendimientoGrandes/Alto Rendimiento
2-87Spatial Database
Computación escalable
CE/JAVACE/JAVA
PalmtopPalmtop
PortablePortable
DesktopDesktop
WorkstationWorkstation
ServersServers
WindowsWindows
UNIXUNIX
UsabilityUsability PocketPocket
ServiceService
2-88Spatial Database
Usuarios SIG
ProyectosProyectos
Datos del Datos del
proyectoproyecto
Grupos/EquiposGrupos/Equipos
DatosDepartamentales
Multi-UsuarioMulti-Usuario(Empresarial)(Empresarial)
DatosDistribuidos
SociedadSociedad
Datos Publicos
Spatial Database
OracleX
Data Server
Arc* Internet Browser
IMSHTTPServer
Application Server
BDE API
Map*
Como?
DBMS
2-90Spatial Database
ArcArcViewView
OracleOracle InformixInformix SQL SQL ServerServer
OpenOpenAPIAPI
ArchivosArchivosSybaseSybaseDB2DB2
Cad Cad ClientsClients
MapMap**
ArcArcInfoInfo
ExplorerExplorer
ArcSDEArcSDEArcSDEArcSDECualquier redCualquier red
Cualquier clienteCualquier clienteCualquier clienteCualquier cliente
Cualquier datoCualquier datoCualquier datoCualquier dato
BDEBDEBDEBDE
BDE
2-91Spatial Database
Aplicaciones
AgriculturaNegocios
Defensa
Ecologia y Conservación
AM/FM
Manejo deEmergencias
Manejo delMedio Ambiente
OT
Forestal
Salud Educación
Mineria y
Geociencias
Oceonografia
Urbanismo yPropiedad Raiz
Sensores
Remotos
Planeación
Telecomunicaciones
Transportes
RecursosHídricos