• Author / Uploaded
• Cristian Bohorquez

• Categories
• Sistema de información geográfica
• Bases de datos
• SQL
• Tabla (base de datos)
• Datos

Citation preview

BASES DE DATOS ESPACIALES ESPECIALIZACIÓN SISTEMAS DE INFROMACIÓN GEOGRÁFICA

Catedrático Carlos Gustavo Infante Sepúlveda ◦ Ing. Sistemas ◦ Especialista gerencia de proyectos ◦ Magíster en Geomática

Correo: [email protected]

Calendario

Libros de Referencia Spatial Databases: With Application to GIS Rigaux, Scholl, Voisard

http://www.amazon.com/Spatial-Databases-Application-Kaufmann-Management/dp/1558605886

PostGIS in Action Regina Obe

http://www.amazon.com/PostGIS-Action-Regina-Obe/dp/1935182269 Spatial Databases: A Tour Shashi Shekhar and Sanjay Chawla http://www.spatial.cs.umn.edu/Book/slides/

Software a Utilizar Postgres/Postgis ArcGis/FGD

Quantum Gis ArcMap ArcCatalog

Datos IDECA ICDE

PARQUES NACIONALES HUMBOLDT

ANH PROPIOS (EJEMPLOS Y PROYECTO A DESARROLLAR)

Programa Introducción a la bases de datos espaciales ◦ ◦ ◦ ◦

Sistemas administradores de bases de datos Repaso Base datos y SQL Generalidades Geodatabases Sistemas administradores de bases de datos para datos espaciales.

Objetos espaciales y modelos de datos ◦ ◦ ◦ ◦

Modelos de representación del espacio Modelos de representación geométrica. Tipos de datos espaciales. Estándares de formatos de datos espaciales.

Bases de datos espaciales comerciales y libres ◦ Integración del SIG con las bases de datos espaciales. ◦ Software disponible.

Spatial Query Languages ◦ ◦ ◦ ◦

Estándares existentes Algebra relacional para datos espaciales Fundamentos del SQL espacial SQL espacial avanzado

Analisis espacial con Bases de datos espaciales ◦ BDE en la nube taller

Dato Geográfico • Modelos • Dato geográfico • QGIS, consecución de Datos

Base Datos • Conceptos • SQL • Repaso

BDE

SQL espacial • Carga • Operadores • Análisis espacial • Carga y edición Dato Espacial • SQL espacial

Evaluación Evaluación 30% Mayo 6 Talleres 30% (Desarrollados en Clase)  Repaso SQL  Geodatabase  Dato geográfico y bases de datos georelacionales  Análisis espacial (sql espacial)

Trabajo final (Complemento base de datos I) (30%) Mayo 5 Componente espacial Consultas espaciales Salidas gráficas

Certificaciones 10% 21 de Abril ◦ Getting Started with the Geodatabase ◦ Working with Geodatabase Domains and Subtypes in ArcGIS Getting Started with Geodatabase Topology

Nuevos desafíos de la sociedad • Todo sucede en algún sitio, que seguramente tiene una localización en el espacio • La capacidad espacial no se trata sólo del manejo de sistemas de información geográfica (GIS) sino a lo que realmente contribuye en la planificación del territorio y optimización de recursos. • La sociedad exige permanentemente de información precisa y oportuna sobre su territorio

Gestión de desastres

Conflictos sociales

calentamiento global

Crecimiento urbano

Desarrollo económico,

Desarrollo rural

Cambio climático

Automatización del quehacer humano

El internet de las cosas, las ciudades inteligentes, big data y la accesibilidad a los datos y plataformas robustas de procesamiento exigen a los nuevos especialistas habilidades que deben ir mas allá del clic y doble clic

Gestión y administración de tierras La necesidad de tener una mejor información de la tierra es apremiante dado que es la base para el análisis y solución de los múltiples problemas y el bienestar de las grandes poblaciones. ◦ Planificación del territorio ◦ Gestión de desastres ◦ Desplazamiento ◦ Destrucción ◦ Administrativa (Planificación y compensaciones)

El Catastro ayuda en la gestión y el uso de la tierra, y permite el desarrollo sostenible y la protección del medio ambiente FIG (FIG, 1995)

Una sociedad espacialmente capaz, sin duda necesita de sistemas de administración de tierras eficientes y bien organizados.

Contexto nacional Acuerdo de paz (CAPITULO DESARROLLO RURAL) ◦ Sistema General de información catastral (puede durar máximo siete años) ◦ Sistema para que los municipios liquiden, cobren y recauden el impuesto predial. ◦ Sistema especial para la garantía progresiva del derecho a la alimentación de la población rural http://lasillavacia.com/historia/el-do-list-del-acuerdo-de-paz-57839 CONPES 3859 5.1. Objetivo general Implementar un sistema catastral multipropósito completo, actualizado, confiable, consistente con el sistema de registro de la propiedad inmueble, e integrado con otros sistemas de información; que mejore las garantías del derecho de propiedad, contribuya al fortalecimiento fiscal, y fortalezca la planeación estratégica y el ordenamiento territorial. https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/Conpes/Econ%C3%B3micos/3859_CatastroMultip.pdf

Sistema de Administración de Tierras Definido por la UN-ECE como los "procesos de la determinación, registro y difusión de información sobre la tenencia, valor y el uso de la tierra” Este sistema es un fundamento para la habilitación espacial de una sociedad y comprende el registro de tierras, levantamientos catastrales (fiscal, legal y catastros de usos múltiples) y los sistemas de información territorial ( UN-ECE, 1996).

Sociedades espacialmente capaces Una sociedad puede ser considerada como espacialmente capaz cuando la información espacial está disponible para los ciudadanos y las empresas, de tal manera que permita fomentar la creatividad y desarrollo de nuevos productos, siendo un insumo para la innovación y la e-democracia

Gobierno EC

Ciudadanos

Una sociedad espacialmente capaz - incluyendo su gobierno es aquella que hace uso y se beneficia de una amplia gama de datos espaciales, información y servicios como un medio para organizar sus actividades relacionadas con la tierra y el agua.

Tecnología

Capacidad espacial La información espacial (Georreferernciada) se suma a la información existente, ampliando el conocimiento sobre la tierra y el agua, su situación legal y económica, sus recursos, su uso potencial y amenazas. Tales datos e información deben estar disponibles de manera integral, con el fin de apoyar el desarrollo sostenible de la sociedad

Niveles apropiación SIG

Herramienta

Tecnología

Ciencia

El procesamiento y análisis de dagtos espaciales dependen cada día mas de la utilización de sistemas de gestión de bases de datos (DBMS) que de los SIG convencionales. Lo que conlleva a la demanda de nuevas habilidades de los usuarios de los datos geográficos.

Justificación Los SIG generalmente nacen en áreas no necesariamente informáticas. Su amplio espectro de uso ◦ ◦ ◦ ◦

Sector Gubernamental Territorial Investigación Privado

ES UNA BASE DE DATOS ESPACIAL UN SIG?

Repaso conceptos Funciones de un DBMS Que es una base de datos

Que es un una base de datos transaccional Que contiene el catalogo de una base de datos

Para que sirve un índice Que es un modelo relacional

Que tipo de dominios maneja el modelo relacional Que tipo de restricciones tiene las relaciones

Que es una llave foránea

CICLO DE VIDA DESARROLLO SISTEMAS

Base de Datos

IMPLANTACION DE UNA BASE DE DATOS ESPACIAL Cartografía animada

Cartografía digital

Geo visualización Análisis espacial

Base de datos Espacial

Cartografía

Comunicación

Análitica espacial

Inteligencia Mineria datos Espacial

Soporte para TD

Visualización

Cartografía Web

Interfaces geográficas

IMPLANTACION DE UNA BASE DE DATOS ESPACIAL La información espacial debe estar alineada con la arquitectura de la institución, lo que conlleva a la integración de la base de datos geográfica al entorno empresarial. 1. Enfocada a los objetivos misionales de la institución no a departamentos individuales • Un sistema de base de datos espaciales operativo en línea para el apoyo de las actividades diarias ((OnLine Transaction Processing - OLTP ) . • Una bodega de datos espaciales formada mediante la centralización de los repositorios datos espaciales existentes estructuradas y optimizadas para aplicaciones analíticas en línea (On-Line Analytical Processing OLAP) • Un almacén de datos espacial, un subconjunto de la bodega que proporciona apoyo a las decisiones de los usuarios de un departamento o a una función específica del negocio 2. La implementación de una base de datos espacial es un costosa en tiempo y dinero, por lo que el compromiso de la alta dirección es esencial en la asignación de recursos. 3. La implementación de un sistema de base de datos espacial es más sofisticado y complejo que un SIG , implica estándares, normalización, compatibilización institucional. 4. La institucionalización de bde, es diferente a la implantación del SIG,

Diseño Base de datos Requerimientos • Reglas de negocio • Diagramas de flujo • Procesos • Levantamiento Requerimientos

Definición y validación

Diseño Modelo de Datos

• Seguridad • Vistas • Auditoria etc.

• Identificar Entidades • Propiedades • Relaciones

CONCEPTUAL

Uso

Area Numero

Identificador

Predio

Manzana

Pertenece a

Nombre

Area

Conforma

Area

Sector

LOGICO Manzana

Predio Numero

Area

008967

230

..

..

Sector

Identificador

Area

Nombre

Area

7856

895452

Galerias

564564

….

…

…

…

Uso Codigo

Descripcion

001

Habitacional

..

..

FISICO

Componentes SQL DML Data Manipulation Language (Insert, delete, update)

SQL DCL

DDL

Data Control Language (segurida, permisos administración)

Data Definition Language( Creación del esquema relacional)

• CREATE TABLE • ALTER TABLE • DROP TABLE

Crear

Poblar y Actualizar • INSERT INTO • UPDATE • DELETE

• Select .. From … Where.. Group by… Having

Manipular

Repaso SQL 1. Cree una base de datos 2. Busque el archivo taller1.backup

3. Restaure la base de datos 4. Abra Pgmodeler importe la base de datos restaurada

5. Analice el modelo

Recuerde….. Abre la ventana para la escritura de SQL

SELECT * FROM municipio;

Ordenar datos y limitar cantidad Seleccione los municipios ordenados por nombre en orden ascendente (por defecto) y descendente

select * from municipio order by nombre desc Seleccione el nombre de los cinco municipios que tienen el mayor gid

select nombre,gid from municipio order by gid desc limit 5 Seleccione el nombre de la compañía operadora, numero de contrato, estado y fecha de firma ordenado por estado y fecha de firma

Select operadora.operadora, numero_contrato, estado, fecha_firm from tierras, operadora where tierras.id_operadora = operadora.id_operadora order by estado, fecha_firm

Alternativas (Alias) Select B.operadora, A.numero_contrato, A.estado, A.fecha_firm from tierras A inner join operadora B on A.id_operadora = B.id_operadora order by 3, 4

Agrupaciones Permite agrupar conjuntos de datos respecto de algún criterio específico.

Determine la cantidad de contratos que tiene cada Cuenca Select count(*), cuenca from tierras group by 2

Seleccione la Cuenca con mas contratos Seleccione las 5 cuencas que tienen mas de 10 contratos

Funciones en la base de datos Una función es un conjunto de sentencias que operan como una unidad lógica. Una función tiene un nombre, retorna un parámetro de salida y opcionalmente acepta parámetros de entrada. Las funciones de SQL no pueden ser modificadas, las funciones definidas por el usuario si.

TIPOS DE FUNCIONES Conversión

Manipulación

• Lower(columna): Muestra los datos de la columna en minúscula • Select lower(nombre) from municipio • INITCAP UPPER • Substr(n,m,columna): Devuelve una subcadena de texto de n caracteres a partir de la posición m • Select substr(nombre,1,3) from municipio • http://www.postgresql.org/docs/8.1/static/functionsstring.html

Taller 1 (30 minutos) 1.

Cuál es el departamento “con mas futuro petrolero”, es decir, los municipios que tienen mayor cantidad de campos de producción y bloques petroleros (tierras) cuyo estado sea ‘AREA EN EXPLORACION’

2.

Cuál es el municipio mayor productor de gas (TABLA MUNICIPIO_CAMPO ATRIBUTO TIPO_HIDROCARBURO = ‘GAS‘)

3.

Cual fue el total de producción de hidrocarburos por municipio para el año 2014, exprésela la cantidad en millones de barriles, seleccione los 5 mas productores (TABLA MUNICIPIO_CAMPO ATRIBUTO TIPO_HIDROCARBURO = 'OIL‘)

4.

Liste las 5 operadoras que mas de 10 contratos de tierras que tienen en el país

5.

Seleccione el municipio con mayor cantidad de contratos (tierras) cuyo estado sea "AREA EN PRODUCCION"

Programa Introducción a la bases de datos espaciales ◦ Sistemas administradores de bases de datos ◦ Repaso Base datos y SQL

◦ Generalidades Geodatabases ◦ Sistemas administradores de bases de datos para datos espaciales.

Objetos espaciales y modelos de datos ◦ ◦ ◦ ◦

Modelos de representación del espacio Modelos de representación geométrica. Tipos de datos espaciales. Estándares de formatos de datos espaciales.

Bases de datos espaciales comerciales y libres ◦ Integración del SIG con las bases de datos espaciales. ◦ Software disponible.

Spatial Query Languages ◦ ◦ ◦ ◦

Estándares existentes Algebra relacional para datos espaciales Fundamentos del SQL espacial SQL espacial avanzado

Temas avanzados de Bases de datos espaciales de investigación ◦ Spatial Data mining ◦ Spatial Data warehouse

ESRI Geodatabase ** Personal Geodatabase

ArcGIS

◦ Edición monousuario ◦ MS Acces ◦ Tamaño máximo 2 GB

File Geodatabase ◦ Edición monousuario ◦ File System ◦ 1 TB por tabla

Enterprise Geodatabase ◦ Multiedición (Versi.) ◦ Requiere DBMS. ◦ Gran cantidad datos

Personal Geodatabase

File Geodatabase

Enterprise Geodatabas

Oracle SQL Server DB2 Informix PostgreSQL

** http://proceedings.esri.com/library/userconf/proc11/tech-workshops/tw_883.ppt

Geodatabase - Empresarial Estructura de datos nativa para la gestión y edición de elementos geográficos de ArcGis

Fuente: https://esriaustralia.com.au/u/lib/cms/editing-multi-usergeodatabases-an-introduction.pdf

Fuente: https://esriaustralia.com.au/u/lib/cms/editing-multi-usergeodatabases-an-introduction.pdf

Fuente: https://esriaustralia.com.au/u/lib/cms/editing-multi-usergeodatabases-an-introduction.pdf

Fuente: https://esriaustralia.com.au/u/lib/cms/editing-multi-usergeodatabases-an-introduction.pdf

Funcionalidades Geodatabase Enterprise ** Versionamiento (Versioning)

Permite la edición simultanea por múltiples usuarios, manteniendo múltiples estados preservando la integridad de la base de datos. • Resolución conflictos •Transacciones Largas

Replicación (Replication) Permite que los datos del SIG puedan ser compartidos entre dos o más geodatabases. Habilitando la edición autónoma para luego realizar un proceso de sincronización. Construido sobre versionamiento •Puede realizarse en dos DBMS diferentes •Entorno desconectado

Gestión históricos (Archiving) Permite el almacenamiento histórico de cambios realizados en la totalidad o un subconjunto de datos de una geodatabase versionada

** http://www.esri.com/software/arcgis/geodatabase/multi-user-functionality

Elementos de la Geodatabase** Geodatabase

Tables

Feature dataset

Feature Classes

Spatial reference

Raster Datasets Polygon Line Point Annotation

Route Dimension

Additional geodatabase elements Parcel fabrics Representations

Relationship classes

Geometric networks Topology Network datasets

Terrain datasets Locators

Toolboxes Tool

Model

Script

Behavior Attribute defaults Attribute domains Split/merge policy

Connectivity rules Relationship rules Topology rules

Feature Dataset 





Colección de feature classes que comparten igual referencia espacial También contiene relationship classes y geometric networks, pero no tablas. Agrupa conjuntos de datos que describen algún tipo de temática.

Feature Class Colección de elementos geográficos. Todos los feature classes tienen el campo “Shape.”

Feature class puede estar o no contenido dentro de un feature dataset

Tablas Una tabla es una colección de datos nos espaciales. Por defecto siempre ArcGis adiciona el campo “ObjectID” Las tablas están fuera de los features dataset

Pueden cargarse datos de formatos INFO, dBase, csv, excel entre otros.

Dominios Definen los valores permitidos en un atributo o campo en una tabla o feature class. Existen dos tipos ◦ Rango ◦ Define un rango valido para un valor ejemplo porcentaje

◦ Lista codificada ◦ Conjunto de valores permitido

Subtipos 



Subconjunto de elementos dentro de una tabla. El valor que toma un atributo dentro de la tabla condiciona los valores de otro atributo dentro de la entidad o tabla.

Relationships Asocia o hace link entre dos objetos de la geodatabase Pueden establecerse entre dos features class, entre dos tablas o entre un feature class y una tabla