Introducción a las Bases de Datos Espaciales
Por: Samuel Mesa <femesagi@unal.edu.co>
Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá
Departamento de Ingeniería civil y Agrícola
SIG para Ingeniería Civil
2022
Base de datos
Dato, información, conocimiento
Dato e información
¿Qué es un dato?: Es una presentación simbólica que puede ser alfabética o numérica. Es un conjunto discreto, de factores objetivos sobre un hecho real.
¿Qué es información?: Es el conjunto organizado de datos procesados que constituyen un mensaje sobre un ente o fenómeno.
¿Qué es una base de datos?
Base de datos
Una base de datos es un conjunto de datos pertenecientes al mismo contexto y almacenados sistemáticamente para su posterior uso.
No es más que un conjunto de datos que se encuentra agrupada o estructurada y relacionados entre sí, los cuales pueden ser recolectados y explotados por los sistemas de información de una empresa o negocio en particular
Bases de datos
Principales características
Características
- Control sobre la redundancia de los datos
- Consistencia de los datos
- Compartición de datos
- Mantenimiento de estándares: documentación, procedimientos de actualización, reglas de acceso.
- Mejora la integridad de los datos: se expresa mediante
- restricciones o reglas que no se pueden violar.
- Mejora la seguridad
- Mejora en la accesibilidad de los datos: lenguajes de consulta y generadores de reportes.
- Mejora en la productividad: al desarrollador de aplicaciones
- Mejora en el mantenimiento: BD independiente de las aplicaciones
- Aumento de la concurrencia
- Mejora en los servicios de copias de seguridad
Características
- Independencia lógica y física de los datos
- Redundancia mínima
- Acceso concurrente por parte de múltiples usuarios
- Integridad de los datos
- Consultas complejas optimizadas
- Seguridad de acceso y auditoria
- Respaldo y recuperación
Base de datos
Desventajas
Desventajas
-
Tamaño
-
Complejidad
-
Coste de los productos de bases de datos
-
Coste del equipamiento adicional: más espacio de almacenamiento, servidores de gran rendimiento
-
En caso de falla el impacto es mayor
-
Complejo de recuperar los datos
-
Disponer de mayor personal y capacitado, así como la infraestructura adecuada.
¿Qué es un Sistema Gestor de Bases de Datos?
SGBD
SGBD
Es un tipo de software o conjunto de software específicos que sirve de interfaz entre la BD, el usuario y las aplicaciones que la utilizan. Permite:
-
Definir una base de datos
- Control de la redundancia
- Cumplimiento de las restricciones de integridad
- Guardar la base de datos
-
Manipular la base de datos
- Asignación de roles
- Seguridad y restricciones de acceso
Bases de datos
Historia
Primera generación (1940 inicios de 1960)
- Aparición de las cintas magnéticas
- Lenguaje de definición de datos
- Aparición del primer SGD
Segunda generación (1960 a mediados de 1970)
- El uso de los discos
- Sistema de bases de datos jerárquico y en red
Tercera generación (Mediados de 1970 a inicios 1990)
- Surgimiento de la base de datos relacionales (Frank codd)
- Aparece comercialmente el lenguaje SQL
- Sistema comerciales: SQL/DS, DB2, ORACLE, IDM, INGRES
- La base de datos relacional se posicionó en el mercado
Cuarta generación (1990 ... )
- La aparición de la WWW
- Modelo orientado a objetos
- PostgreSQL / MySQL
- CASE
- SIG
(2000 ... )
- BD NoSQL
- Sqlite, Spatialite, GeoPackage
Base de datos
Arquitectura
Arquitectura
- Nivel interno: Es el más cercano al almacenamiento físico, es decir, el que concierne a la manera como los datos se almacenan en la realidad.
-
Nivel externo: es el más cercano a los usuarios, es decir, el que se relaciona como cada usuario ve los datos.
- Nivel conceptual: se representan los datos que se van a utilizar sin tener en cuenta aspectos como lo que representamos en el nivel interno.
Base de datos geográficos
Dato geográfico, dato espacial, dato geoespacial
Dato espacial
- También referido como dato geográfico, dato geoespacial, y constituye todos aquellos datos que tienen relaciones implicitas y explícitas.
- Relaciones implícitas: la define la naturaleza misma y existen permanentemente.
- Relaciones explicitas: su existencia no es por defecto (ejmplo predios – propietarios)
Dato espacial
-
El dato geográfico tiene las siguientes características:
- Posición absoluta definida por sus coordenadas
- Posición relativa con respectos a sus vecinos
- Tiene una figura geométrica
- Tiene unas características o atributos propias
- Se estima que el 80% de los datos corporativos existentes en el mundo pueden se objeto de georeferenciarse.
¿Qué es una base de datos espaciales o base de datos geográficos?
Base de datos geográficos
Una Base de Datos Espacial permite describir los objetos espaciales que la forman a través de tres características básicas: atributos, localización y topología.
Base de datos geográficos
- Los atributos representan características de los objetos que nos permiten saber qué es lo que son.
- La localización, representada por la geometría del objeto y su ubicación espacial de acuerdo a un sistema de referencia, permite saber dónde está el objeto y qué espacio ocupa.
- La topología definida por medio de las relaciones conceptuales y espaciales entre los objetos, permite mejorar la interpretación semántica del contexto y establecer ciertas jerarquías de elementos a través de sus relaciones.
Base de datos
Conceptualización y diseño del modelo de datos SIG
Conceptualización y diseño del modelo de datos SIG
- Conceptualización: realizar el análisis de los datos y requerimientos de usuario. Determinación de las entidades y las relaciones entre sí
- Diseño del modelo de datos (modelo conceptual): modelo entidad relación (M-ER)
Realidad
Modelo
conceptual
Modelo
lógico
Modelo
físico
Diseño del modelo de datos SIG
- Se definen las entidades que sean únicas
- Se establecen los atributos en las entidades
- Se establecen los tipos de datos y dominios
- Se identifican las llaves primarias y/o foráneas
- Se establecen la unicidad de los datos
- Se identifican las relaciones entre entidades
-
Se establece la opcionalidad u obligatoriedad
- Se establece la cardinalidad
Diseño del modelo lógico
- Se establece a partir del modelo conceptual y define las tablas que son definidas como entidades. En esta etapa se describe las entidades, se clasifica los elementos, se codifica los elementos y asigna reglas de representación
Introducción a las Bases de datos espaciales
By Samuel Fernando Mesa Giraldo
Introducción a las Bases de datos espaciales
Introducción a las bases de datos espaciales
- 1,033