Banco de Dados para Sistemas de Informação Geográfica (SIG)

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1 Baco de Dados para Sistemas de Iformação Geográfica (SIG) JUGURTA LISBOA FILHO Departameto de Iformática Uiversidade Federal de Viçosa Viçosa - MG jugurta@dpi.ufv.br ROTEIRO Módulo I Coceitos em Sistemas de Iformação Geográfica (SIG). Fudametos em cartografia e SR. Exemplo de SIG&BD. Módulo II Projeto de BD covecioal. Modelo ER Estedido. Exercícios. Mapeameto coceitual-lógico em BD relacioal. Costruido esquemas coceituais de qualidade. Módulo III Projeto de BD geográficos. Requisitos de modelagem coceitual para aplicações de SIG. Modelos coceituais específicos para aplicações geográficas. Ferrametas CASE para BD geográficos. Módulo IV Modelagem OO com UML-GeoFrame. GeoFrame - um framework coceitual para SIG. Mapeameto etre esquema de dados - modelo de SIG. Exercícios de modelagem com a ferrameta CASEGeo. Mii-Mudo Projeto de Baco de Dados Fases do Projeto de BD (Elmasri, 994) Aálise de Requisitos Requisitos de BD Projeto Coceitual Esquema Coceitual (Mod. E-R) idepedete de software depedete de software Projeto Lógico Esquema Lógico (Mod. Relacioal) Módulo II Projeto Físico Esquema Físico (Mod. Implemet.)

2 Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Projeto Coceitual de Baco de Dados Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) (Peter Che, 976) Baseia-se a percepção de um uiverso costituído por um grupo básico de objetos chamados etidades e por relacioametos etre estes objetos. Desevolvido para facilitar o projeto de BD Modelo coceitual de alto ível (+ próximo do usuário). Idepede do SGBD a ser utilizado. Especifica quais os dados que serão represetados e ão como os dados serão armazeados. Utiliza otação gráfica simples Facilita o etedimeto por parte dos usuários leigos. Melhora a comuicação etre os projetistas e os usuários. Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Etidade Represeta todo feômeo de iteresse da aplicação. Pode ter existêcia física. (ex.: rio, estrada, igreja) ou existêcia coceitual. (ex.: empresa, cargo, muicípio) Cojuto etidade (classificação) Etidades similares são descritas uma úica vez. codmu Muicípio omemu ulação dataemac Muicípio codmu omemu ulação dataemac Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Atributo Descreve as características de uma etidade ex.: ome e ulação de um muicípio Tipos de atributos Atômico (ome, ulação) Composto (edereço = [rua+úm+bairro+cep]) Derivado (idade = datahoje - datafudação) Multivalorado ({telefoes para cotato})

3 Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Chave primária Atributo (ou coj. de atributos) que idetifica uivocamete cada etidade em um cojuto etidade. Etidade fraca Sua existêcia depede da existêcia de outra etidade. matrfuc omefuc IdDep omedep Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Relacioameto Descreve uma associação etre duas ou mais etidades. ex: Curitiba é capital do Paraá Viçosa localiza-se em Mias Gerais Cojuto relacioameto Agrupa relacioametos de um mesmo tipo. ex: Muicípio é capital de Muicípio localiza-se em Fucioário possui Depedete localiza salário cargo datanasc sexo Muicípio capital Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Cardialidade do relacioameto Tipo de restrição de itegridade. Idica o úmero de etidades às quais uma outra etidade pode estar associada via um relacioameto. Muicípio m serve localiza capital (0,) codmu omemu Muicípio selocaliza idfaz Fazeda divideem omefaz m áreafaz propriedade Esquema coceitual de um sistema de caa-de-açucar idtalhão Talhão m platação área-talhão dat-platio Rodovia umcolheita telprop eder dat-ult-colheita prodmédia descvar idprop omeprop

4 Ferrametas CASE ERWi modelo IDEFX (ível lógico) Modelo ER Estedido Muicípio codmu omemu Especialização Geeralização Fazeda idfaz omefaz areafaz codmu (FK) doo (FK) Talhao idfaz (FK) idtalhao areatalhao Platacao idfaz (FK) idtalhao (FK) (FK) datplatio datulcolh umcolheita Agregação Cardialidades míima e máxima Proprietatio idprop omeprop eder telprop descrvar prodmedia Modelo ER Estedido Especialização Processo de projeto top-dow. Especificação de subgrupos detro de um cojuto de etidades que são distitas, isto é, possuem características específicas. Exemplos: Empregado cart-trab PIS Agêcia de Empregos Projeto ome orçameto Horista vlr-hora um-horas Empregado cart-trab PIS Mesalista salário horas-extras Modelo ER Estedido Geeralização Processo de projeto botto-up. Combia cojutos etidade, que compartilham as mesmas características (atrib./rel.), em uma etidade de mais alto ível. Geeralização e especialização São abstrações iversas e são represetadas o esquema E-R da mesma forma. Secretária veloc-digit idiomas Técico escolaridade Egeheiro especialidade

5 Modelo ER Estedido Geeralização e Heraça de Atributos O cojuto etidade de ível iferior herda todas os atributos e relacioametos do cojuto etidade superior. Carro -chassi placa cor -passag ao-fabric tipo-comb ome eder CGC/CPF Carro cor -passag tipo-comb Fabricate ome país-origem ome eder CGC/CPF Veículo -chassi placa ao-fabric Camihão -eixos toelagem Camihão -chassi placa -eixos toelagem ao Carroceria tipo fabricate Fabricate ome país-origem Carroceria tipo fabricate Modelo ER Estedido Agregação No modelo E-R ão é possível relacioameto evolvedo relacioameto. Marido Icorreto!! casameto ascimeto F ilho Mulher Agregação trata um relacioameto como uma etidade. Marido casameto Marido casameto ascimeto F ilho casameto ascimeto F ilho Mulher Redudâcia!! Mulher Modelo ER Estedido Cardialidade Míima Número míimo de participação de etidades em um relacioameto. Projeto Lógico de Baco de Dados Departameto resposável (,) (0,) Disciplia (0,) oferece (0,) (0,) (0,) liberadora pré-requisito liberada Regras para mapeameto de esquema coceitual ER em esquema lógico relacioal Aluo icriçao (0,) (,3) Curso

6 Modelo Etidade-Relacioameto (E-R) Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico codmu Muicípio omemu Esquema coceitual de um sistema de caa-de-açucar Etidades Cada etidade da origem a uma tabela selocaliza idtalhão área-talhão idfaz Fazeda divideem Talhão omefaz m áreafaz propriedade m dat-platio platação umcolheita dat-ult-colheita telprop prodmédia eder descvar cod-mu Muicípio omemu Muicípio codmu: INTEGER omemu: CHAR(30) : LONG Notação Textual Muicípio (cod-mu, omemu, ) (idprop, omeprop, eder, telprop) Fazeda (idfaz, omefaz, áreafaz) (, descrvar, prodmédia) idprop omeprop Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Etidade Fraca Chave cotém a chave da etidade pai Relacioametos : Chave de uma das etidades vira atributo da outra etidade. id-talhão Talhão área-talhão Talhao idfaz: INTEGER idtalhao: CHAR(8) areatalhao: FLOAT codmu omemu Muicípio (0,) capital UF omeuf Notação Textual Fazeda (idfaz, omefaz, áreafaz) Talhão (idfaz*, idtalhão, áreatalhão) *idfaz referecia Fazeda Notação Textual Muicípio (cod-mu, omemu, ) (UF, omeuf, capital*) *capital referecia Muicípio

7 Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Relacioametos : N Chave da etidade () vira atributo da etidade (N). codmu é chave-extrageira (foreig key) em Fazeda. cod-mu id-faz omefazeda Muicípio selocaliza Fazeda áreafaz omemu Muicípio codmu omemu Fazeda idfaz omefaz areafaz codmu (FK) doo (FK) Mapeameto Múltiplo codmu omemu Muicípio Muicípio codmu omemu UF (FK) localiza capital 0, UF UF omeuf capital (FK) omeuf Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Relacioametos M : N Gera uma ova tabela, cuja chave é composta pelas chaves das duas etidades evolvidas. codmu omemu Muicípio M serve Notação Textual Muicípio (cod-mu, omemu, ) Rodovia (idrod, omerod, jurisdição) MuRod (cod-mu*, idrod*) * cod-mu referecia Muicípio * idrod referecia Rodovia N idrod Rodovia omerod jurisdição Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Relacioametos M : N com Etidade Fraca umcolheita id-talhão Talhão m platação área-talhão dat-platio dat-ult-colheita prodmédia descvar Talhao idfaz (FK) idtalhao areatalhao Platacao idfaz (FK) idtalhao (FK) (FK) datplatio datulcolh umcolheita descrvar prodmedia

8 Sistema de Caa-de-Açucar Ferrametas CASE ERWi modelo IDEFX (modelo lógico detalhado) Esquema Lógico Relacioal Completo Muicípio (cod-mu, omemu, ) (idprop, omeprop, eder, telprop) Fazeda (idfaz, omefaz, áreafaz, codmu*, doo*) *codmu referecia Muicípio *doo referecia Talhão (idfaz*, idtalhão, áreatalhão) *idfaz referecia Fazeda Platação (idfaz*, id-talhão*, *, umcolheita, dat- Platio, dat-ult-colheita) *idfaz,id-talhão refereciam Talhão * referecia (, descrvar, prodmédia) Muicípio codmu: INTEGER omemu: CHAR(30) : LONG Proprietatio idprop: INTEGER omeprop: CHAR(20) eder: CHAR(30) telprop: CHAR(2) Fazeda idfaz: INTEGER omefaz: CHAR(30) areafaz: FLOAT codmu: INTEGER doo: INTEGER Talhao idfaz: INTEGER idtalhao: CHAR(8) areatalhao: FLOAT Platacao idfaz: INTEGER idtalhao: CHAR(8) : SMALLINT datplatio: DATE datulcolh: DATE umcolheita: INTEGER : SMALLINT descrvar: CHAR(20) prodmedia: LONG Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Geeralização-Especialização (3 opções): (a) úica tabela o m e eder CGC/CPF Veículo -chassi placa ao-fabric Carro cor -passag tipo-comb Camihão -eixos toelagem Fabricate ome país-origem Carroceria tipo fabricate VEÍCULO ( placa, -chassi, ao, p-ome*,f-ome*, tipo, cor, -pass, tpcomb, -eixos, to, tp-carr* ) (b) tabela por etidade VEÍCULO(placa, -chassi,ao,p-ome*,f-ome*, tipo) CARRO ( placa*, cor, -pass, tp-comb ) CAMINHÃO (placa*, -eixos, to, tp-carr* ) (c) tabela por etidade especializada CARRO ( placa, -chassi, ao, p-ome*, f-ome*, cor, -pass, tp-comb ) CAMINHÃO (placa, -chassi, ao, p-ome*, f-ome*, -eixos, to, tp-carr* ) Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Cometários (a) Uma úica tabela para toda a hierarquia Os campos relativos às etidades especializadas devem ser opcioais. Vatages Não há ecessidade de fazer juções quado a cosulta evolver a etidade especializada. A chave primária é armazeada só vez. (b) Uma tabela para cada etidade Cada tabela referete às etidades especializadas cotém apeas os atributos relativos à etidade. A chave primária também é chave estrageira. Vatagem Não há ecessidade de defiir atributos opcioais.

9 Regras para Mapeameto Coceitual-Lógico Cometários (c) Uma tabela por etidade especializada A colua placa (as 2 tabelas) ão é chave estrageira. Caso a especialização ão seja total (ex.: se moto é um veículo) é ecessário uma tabela VEÍCULO. Vatages Não há ecessidade de defiir atributos opcioais e ão há chaves redudates. Desvatagem A aplicação deve garatir a uicidade de chaves primárias em todas as tabelas evolvidas. Baco de Dados para Sistemas de Iformação Geográfica (SIG) Fial do Módulo II JUGURTA LISBOA FILHO Departameto de Iformática Uiversidade Federal de Viçosa Viçosa - MG jugurta@dpi.ufv.br