BASE DE DATOS GEOGRAFICA

BASE DE DATOS GEOGRAFICA
INTRODUCCION
Un sistema de gestión de base de datos (DBMS) es un conjunto de
datos (colección) interrelacionados y un grupo de programas para acceder
a los datos. El conjunto de datos se les denomina base de datos.
El objetivo principal de las bases de datos consiste en la extracción
almacenamiento de la información en la base de datos.
Las bases de datos están creadas para gestionar múltiples bloques
de información. La diligencia a estos datos, envuelve la definición de los
almacenes de información y además el proveer una estructura en la base
de datos combinadas de sus partes constituitivas para la gestión de la
información.
Las bases de datos son capaces de mantener la seguridad de la
información almacenada, aun cuando existan caídas de sistemas (mal
funcionamiento de los sistemas) o intento de acceso sin autorización, si la
información será compartida por un grupo de usuarios o varios usuarios
Y evitando al máximo la posibilidad de que existan resultados errados en
las bases de datos.
OBJETIVOS DE LOS SISTEMAS DE BASES DE DATOS
SISTEMA DE PROCESAMIENTO DE ARCHIVOS: Ayudado por un SO
(sistema Operativo), los registros de la información se almacenan en
archivos, los cuales son escritos por programas de aplicación hechos por
programadores de sistemas en respuesta a las necesidades de la
organización para la extracción y adicción de registros a un archivos de
información.
Desventajas de los sistemas de Bases de Datos
 Redundancia e inconsistencia de datos: El aumento elevado
de los costos de almacenamiento y acceso, llevando a la
inconsistencia es decir copias iguales de los mismos datos los
cuales no tienen una concordancia entre si.
 Dificultad de acceso: El ambiente convencional del
procesamiento de archivos debe de ser creado y diseñado a
través del modelo entidad relación de forma general,
conveniente y eficiente los cuales permitan acceso a datos sin
dificultades a lo largo del uso del sistema de base de dato.
 Aislamiento de los datos: Es evidente la cantidad de bases de
datos existentes en la actualidad y cada uno con diversos
formatos, entonces tomaría mucho tiempo crear en diversas
bases de datos modelos de entidad relación para que el
programa que los utilice pueda tener acceso a estos formatos y
obtener los datos seleccionados.
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

Anomalía de acceso concurrente: El acceso concurrente se
realiza a través de sistema de base de datos compartidos por
múltiples usuarios los cuales les envía en una transacción
(conjunto de operaciones que comparten un fin común, que
realiza una única función lógica), y la cual accede
posiblemente actualiza el conjunto de entidades los cuales
contienen la información, dependiendo de el tipo de
transacción que deba ser cumplida, nuestra transacción sería
de tipo seriable (seriabilidad), permitiendo el uso concurrente
de los recursos, ejecutado uno tras otro de forma lógica
asegurando que cada entidad usó datos consistentes, evitando
un abrazo mortal (acceso permitido por el DBMS se manera
simultanea y utilizando la misma entidad, compartiendo los
mismos recursos y provocando un bloqueo infinito sin
interrupción) se le conoce como Pantalla: congelada, tideada.
Problemas de seguridad: Consiste en implantar los niveles de
acceso de la información para determinado usuario utilizando
una jerarquía de la visualización de los datos los cuales el
usuario tendrá el acceso, de manera precisa y segura, las
cuales en algunos casos puede resultar difícil de implantar.
Problemas de integridad: El valor de los datos en nuestro
almacén de datos debe ser apropiado y que satisfaga los tipos
de restricciones de consistencia. Las restricciones son
parámetros establecidos para cumplir un determinado fin.
ABSTRACCIÓN DE DATOS
Es una colección de archivos interrelacionados y un conjunto de
programas que permiten el acceso y a modificaciones de archivos.
La tarea de la abstracción de los datos es la de brindar a los usuarios una
visión abstracta de los datos. Como por ejemplo ocultar tos detalles de
cómo se almacena y mantienen los datos.
Para que un sistema de base de datos sea manejable es necesario el
diseño de estructuras de datos complejas, puesto que existen usuarios de
sistemas de base de datos que no tienen experiencia en computadoras y se
les esconde la complejidad de la información y estructura.
NIVELES DE ABSTRACCIÓN
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NIVEL FISICO
NIVEL CONCEPTUAL
NIVEL DE VISION
NIVEL FISICO: describe el almacenamiento de los datos y corresponde a el
nivel de abstracción mas bajo.
NIVEL CONCEPTUAL: describe cuales y que datos son almacenados en la
base de datos y las relaciones existentes de los datos. Siguiente nivel mas
alto.
NIVEL DE VISION: Describe solo parte de la base de datos y corresponde a
el nivel mas alto de toda abstracción.
Vista 1
Vista 2
Vista n
Nivel conceptual
Nivel físico
MODELO DE DATOS: Conjunto de herramientas conceptuales para
describir datos y relaciones entre las entidades, semántica asociada a datos
y restricciones de consistencia.
Modelos de Datos:
1.Modelo lógico basado en objeto
2.Modelo lógico basado en registro
3.Modelo físico de datos
1. Modelo Lógico basado en objeto:
Se utiliza para describir los datos en niveles conceptual y de visión.
Son capaces de especificar restricciones de datos explícitamente y
existen muchos modelos diferentes, entre los más conocidos
tenemos:
 Modelo Entidad-relación
 Modelo semántico de datos
 Modelo orientado a objetos
Modelo Entidad Relación:
Percepción del mundo real que consiste en una colección de
objetos básicos llamados, entidades y relaciones entre estos objetos.
Entidad: Objeto que se distingue de otros objetos por medio
de un conjunto específico de atributos .
Atributos: Características o elementos que se integran a una
entidad.
Las entidades y relaciones del mismo tipo se conocen como
conjunto de entidades y conjunto de relaciones .
Cardinalidad de asignación : Expresa el número de entidades
a la cual puede asociarse con otra entidad mediante un conjunto de
relación .
Modelo Orientado a objeto:
Se basan en una colección de objeto con valores almacenados
dentro del objeto denominada variables de instancia .
Métodos: Un objeto también contiene partes de códigos que
operan sobre el objeto .
Clases: Conjunto de iguales tipos de valores y métodos .
Eventos: Algo que sucede eventualmente(auque no siempre)
como consecuencia de la acción que realiza el usuario durante la
ejecución de un programa.
Propiedades: Conjunto de elementos que distinguen a un
objeto de otro.
Modelos basados en registros: Se usan para describir datos
en modelos conceptual y físico, se usan para especificar la estructura
lógica global de la base de datos y proporcionar un nivel de
implementación más alto. Se llaman así porque la base de datos está
estructurada en registros de formatos fijos de varios tipos . Cada tipo
de registro define un número de campos y atributos y cada campo
normalmente es de longitud fija . Existen tres modelos más
ampliamente aceptados , estos son:
 Modelo relacional : Representa los datos y relaciones
entre los datos mediante una colección de tablas , cada
una de las cuales tiene un número de columnas con
nombres únicos
 Modelo de red: Se representa mediante colecciones de
registros y las relaciones entre los datos se representan
mediante enlaces.
 Modelo jerárquico: Los datos y las relaciones entre los
datos se representan mediante registros y enlaces
respectivamente .
Instancia: Información almacenada en la base de datos en un
determinado momento en el tiempo .
Independencia de datos: Capacidad de modificar una definición de
un esquema en un nivel sin afectar la definición de un esquema en
nivel superior siguiente .
Independencia Física de datos : Capacidad de modificar el
esquema físico sin provocar que se vuelva a escribir nuevos
programas .
Independencia lógica de datos: Capacidad de modificar el
esquema conceptual sin provocar que se vuelvan a escribir nuevos
programas . Las modificaciones del nivel conceptual son necesarias
siempre y cuando se altera la estructura lógica de la base de datos .
Desarrollo de Base de datos semántico – espacial
Es La esencia fundamental de los sistemas de información geográficos(SIG).
Está es una colección de datos acerca de objetos localizados en una
determinada área de interés en la superficie de la tierra, organizados en
una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones.
Además, la representación primaria de los datos en un SIG está basada en
algunos tipos de objetos universales que se refieren a:
Punto
Línea
Área o polígono
Los elementos puntuales son todos aquellos objetos relativamente
pequeños respecto a su entorno más inmediatamente próximos, se
representa mediante líneas de longitud cero. Por ejemplo, elementos
puntuales pueden ser un poste de la red de energía o un suministro de la
red de alcantarillado.
Los elementos lineales se representan por una sucesión de puntos
donde el ancho del elemento lineal es despreciable respecto a la magnitud
de su longitud, con este tipo de objetos se modelan (Entidades) y definen
las carreteras, las líneas de transmisión de energía, los ríos, las tuberías de
acueducto entre otros.
Dentro de la base de datos tenemos también:
ATRIBUTOS GEOGRÁFICOS
Son las representaciones de los objetos geográficos asociados con
ubicaciones específicas en el mundo real. La representación de los objetos
se hace por medio de puntos, líneas o áreas. Y los ATRIBUTOS NO
GRÁFICOS corresponde a las descripciones, o características que nombran
y determinan los objetos o elementos geográficos. De tal forma que en un
sistema de información Geográfico los atributos Graficos y No Graficos
se relacionan mediante un ATRIBUTO DE UNIÓN.(CLAVE PRINCIPAL)
En la captura de información con la cual trabaja los SIG pueden encontrarse
dos tipos de presentaciones o formatos: celular o raster y vectorial.
El formato raster se obtiene cuando se digitaliza un mapa o una fotografía
o se obtiene imágenes digitales capturadas por satélites. En ambos casos
se obtiene un archivo digital de esa información.
El formato vectorial; la información gráfica en este tipo de formatos se
representa internamente por medio de segmentos orientados de rectas o
vectores. De este modo un mapa queda reducido a una serie de pares
ordenados de coordenadas geográficas, utilizados para representar puntos,
líneas y superficies. La captura de información en formato vectorial se hace
por medio de: mesas digitalizadoras, convertidores de formato raster a
formato vectorial, sistemas de geoposicionamiento global(GPS).
ALMACENAMIENTO DE LA INFORMACIÓN
La información de un SIG es almacenada en cuatro grandes conjuntos de
bases de datos:
I.
II.
III.
IV.
BASES DE DATOS DE IMÁGENES
BASE DE DATOS COMPLEMENTARIOS DE IMÁGENES
BASE DE DATOS CARTOGRÁFICOS
BASE DE DATOS DE INFORMACIÓN DESCRIPTIVA
1. BASES DE DATOS DE
fotográficamente el terreno.
IMÁGENES:
Imágenes
que
representan
2. BASE DE DATOS COMPLEMENTARIOS DE IMÁGENES: Una colección
que
contiene
símbolos
gráficos
y
caracteres
alfanuméricos
georeferenciados al mismo sistema de coordenadas de la imagen real a la
que complementan.
3. BASE DE DATOS CARTOGRÁFICOS: almacena una colección de mapas
que representan diferentes clases de información de un área específica.
4. BASES DE DATOS DE INFORMACIÓN DESCRIPTIVA: Esta base facilita
el almacenamiento de datos descriptivos creando un estándar de tal forma
que puedan ser utilizadas por otros sistemas .
SQL (STRUCTURE QUERY LENGUAJE)
De la información tenemos: “operaciones de extracción y Edicción”. Así
mismo provee los mecanismos para la comunicación entre los datos físicos
(extraídos por los módulos de almacenamiento y utilización por los
módulos de análisis SQL (sql: structure query lenguaje)). Son los
encargados de ejecutar el motor de datos para las consultas estructuradas
de las base de datos.
Lenguaje de definición de datos: (Data definitions language
DDL):Se utiliza para expresar un conjunto de definiciones o lenguajes
de definiciones de datos los cuales se almacenan en un archivo
especial llamado diccionario de datos , el cual contiene
metadatos(datos sobre datos) .
Lenguaje de manipulación de datos (Data manipulations
languaje DML)Se utiliza para las siguientes funciones

Recuperación de la información almacenada en la base
de datos .
 Inserción de información nueva en la base de datos
 Eliminación de información de la base de datos
 Modificación de datos almacenados en la base de datos
Es un lenguaje que capacita a los usuarios a accede manipular los
datos según estén organizados por el modelo de datos adecuados.
Los DML se clasifican en procedimentales y no procedimentales, los
procedimentales requieren que el usuario especifique el dato que necesita
y cómo obtenerlo .
Los no procedimentales requieren que el usuario especifique qué
datos necesita sin especificar cómo obtenerlos.
Una consulta es una sentencia que solicita la recuperación de
información.
Diagrama De Funcionamiento del GSP
GLOBAL SYSTEMS POSITION
Sistema de posicionamiento global
Ruta optima
Dirección de destino
Consultas
Datos Del
Servicio
Interfaz
gráfica
Base Datos Relacional
Mapa de
Localización
Base Datos Geográfica
Dirección Origen