Sistemas de Información Geográfica BD Espaciales y BD Espacio
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Sistemas de Información Geográfica BD Espaciales y BD Espacio-temporales Miguel Rodríguez Luaces Laboratorio de Bases de Datos Universidade da Coruña Contenidos Introducción Representación de información geográfica — Modelo conceptual — Modelo lógico — Modelo físico Procesamiento de información geográfica Visualización de información geográfica Arquitecturas y estándares Bases de datos espaciales y espacio-temporales 2/19 Introducción Definición de GIS Los GIS se utilizan en muchas disciplinas, y cada cual propone una definición — Un GIS es una aplicación para asistir en la toma de decisiones relacionadas con geografía — Un GIS es una herramienta informática para realizar análisis y simulaciones de tipo geográfico — Un GIS es un conjunto de estructuras de datos y algoritmos para representar, consultar, manipular y visualizar información geográfica Podemos inventarnos nuestra propia definición: — Un GIS es un conjunto de herramientas informáticas para modelar, representar, almacenar, manipular, consultar, analizar, y visualizar información con un componente geográfico 3/19 Introducción Definición de BD Espacial Una de las posibles fuentes de datos de un GIS es un SGBD. En este caso, la funcionalidad del SGBD ha sido extendida para permitir almacenar y manipular información geográfica Los desarrolladores de SGBD no se han limitado a información geográfica, sino que se han centrado en la información espacial Un SGBD espacial es un SGBD que incluye — Tipos de datos para representar información espacial Ejemplo: punto, línea, polígono, volumen — Operaciones para consultar información espacial Ejemplo: contenido_en, distancia, orientación 4/19 Introducción Definición de BD Espacio-temporal Además de las dimensiones espaciales, las dimensiones temporales también son de interés: — Tiempo de validez y transacción — Evolución de los objetos geográficos Un SGBD espacio-temporal es un SGBD espacial que incluye: — Tipos de datos para representar información espaciotemporal Ejemplo: instant, period, moving_point — Operaciones para consultar información espacio-temporal Ejemplo: trajectory, moving_distance Ésta es todavía un área de investigación sin productos comerciales 5/19 Introducción Aplicaciones GIS Encuesta sobre Infraestructura y Equipamientos Locales de la Diputación de A Coruña — Desarrollo del Laboratorio de Bases de Datos de la UDC — Inventario cartográfico de las infraestructuras y los equipamientos de la provincia Comprobar la correcta prestación de servicios Coordinar los servicios de distintos municipios En definitiva, gestión del territorio Herramienta de escritorio disponible para el personal técnico Herramienta Web accesible al público en general http://www.dicoruna.es/webeiel/ 6/19 Introducción Aplicaciones GIS 7/19 Introducción Aplicaciones GIS Dispositivos de navegación — Dispositivo de localización en el vehículo (GPS) — Muestran un mapa de la zona con la ubicación, dirección y velocidad del vehículo — Incluyen funcionalidad para cálculo y comunicación de rutas 8/19 Introducción Aplicaciones GIS Herramientas de control de flotas — El vehículo comunica a un servidor central su ubicación utilizando tecnología móvil (GSM, GPRS) — El servidor conoce la ubicación de los vehículos y puede usarla para lo que necesite Localización de vehículos robados Empresas de paquetería Central de taxis 9/19 Introducción Aplicaciones GIS Análisis de áreas inundables — La información geográfica necesaria incluye: Modelo digital del terreno (altura en cada punto) Modelo de la red hidrográfica 10/19 Introducción Aplicaciones GIS Concentración parcelaria — Incluye información acerca de propietarios, parcelas, tipos de suelo y nuevas fincas de reemplazo — Realiza los cálculos y controles de calidad facilitando la tarea a los técnicos 11/19 Introducción Aplicaciones BD Espaciales Las BD espaciales son de utilidad en aquellas aplicaciones donde el espacio es importante pero la ubicación geográfica exacta no lo es: — Arquitectura y construcción En los planos de las edificaciones (electricidad, agua), el espacio de referencia lo define el propio edificio, no su ubicación geográfica — Multimedia La extensión de SQL para manejar información espacial ha sido incluida en SQL Multimedia (SQL/MM) — Electrónica Diseño de componentes electrónicos 12/19 Introducción Aplicaciones BD Espacio-temporales Una BD Espacio-temporal se puede aplicar en cualquiera de los ejemplos anteriores en los que el tiempo sea importante. Un ejemplo de aplicación es la investigación migración de animales. en la 13/19 Introducción Aplicaciones BD Espacio-temporales Otro ejemplo es la información meteorológica — Incluye información geográfica que cambia con el tiempo 14/19 Introducción Aplicaciones BD Espacio-temporales Otro ejemplo es la información meteorológica — Incluye información geográfica que cambia con el tiempo 15/19 Introducción Aplicaciones BD Espacio-temporales Otro ejemplo es la información meteorológica — Incluye información geográfica que cambia con el tiempo 16/19 Introducción Características especiales ¿Qué tienen de especial los datos espaciales? — Dos vistas conceptuales de la información — Múltiples modelos lógicos posibles — Tipos de datos y operaciones — Información voluminosa con una jerarquía implícita — Técnicas de análisis complejas y muy variadas — Transacciones largas — Visualización que requiere técnicas particulares 17/19 Introducción Contenidos del Tema Arquitectura multicapa para sistemas de información — Nos guiaremos por esta arquitectura para presentar los conceptos G estos del usuario V isualización C apa de presentación Peticiones de procesam iento R esultados de la interacción C apa de lógica de la aplicación Peticiones de datos R esultados de datos C apa de datos Fuente de datos 18/19 Introducción Contenidos del Tema En este tema nos centramos en estos aspectos: — Representación de la información geográfica Modelo conceptual Modelo lógico Modelos de datos y esquemas de aplicaciones Representación en ordenador y problemas de precisión Modelo físico Tipos y estructuras de datos, y generaciones de GIS — Procesamiento de información geográfica Operaciones y técnicas de análisis — Visualización de información geográfica Cartografía, sistemas de proyección, e interfaz de usuario — Arquitecturas y estándares OpenGIS, ISO TC/211 — Bases de datos espaciales y espacio-temporales — Aplicaciones y herramientas disponibles en software libre 19/19
