Banco de Dados para Sistemas de Informação Geográfica (SIG)

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1 Banco de Dados para Sistemas de Informação Geográfica (SIG) JUGURTA LISBOA FILHO Departamento de Informática Universidade Federal de Viçosa Viçosa - MG jugurta@dpi.ufv.br ROTEIRO Módulo I Conceitos em Sistemas de Informação Geográfica (SIG). Fundamentos em cartografia e SR. Exemplo de SIG&BD. Módulo II de BD convencional. Modelo ER Estendido. Exercícios. Mapeamento conceitual-lógico em BD relacional. Construindo esquemas conceituais de qualidade. Módulo III de BD geográficos. Requisitos de modelagem conceitual para aplicações de SIG. Modelos conceituais específicos para aplicações geográficas. Ferramentas CASE para BD geográficos. Módulo IV Modelagem OO com UML-GeoFrame. GeoFrame - um framework conceitual para SIG. Mapeamento entre esquema de dados - modelo de SIG. Exercícios de modelagem com a ferramenta CASEGeo. Mini-Mundo de Banco de Dados Geográficos Fases do de BD (Elmasri, 99) Análise de Requisitos Requisitos de BD Conceitual Esquema Conceitual (Mod. E-R) independente de software dependente de software Lógico Esquema Lógico (Mod. Relacional) Módulo III Físico Esquema Físico (Mod. Implement.)

2 Níveis de Representação [Câmara, 996] Processo de Modelagem Conceitual Mundo Real Realidade Nível Conceitual EDIFICAÇÃO VEGETAÇÃO Formalismo Conceitual fornece regras para Modelagem HIDROGRAFIA compatibilidade Técnicas Formais de Descrição fornece gramática para Apresentação Nível de Representação Linguagem Léxica Notação Gráfica Esquema Conceitual Nível de Implementação Modelos Conceituais Genéricos Principais formalismos Modelo Entidade-Relacionamento (E-R) Modelos Orientados a Objetos (OO) Principais linguagens E-R Peter Chen James Martin (eng. informações) IDEFX OO N OOA OMT UML * n Modelos Conceituais de BD codmun idfaz nomefaz Município selocaliza n Fazenda m propriedade Proprietário áreafaz Modelo Entidade-Relacionamentos nomemun pop divideem telprop ender Esquema conceitual de um sistema de cana-de-açucar n numcolheita idtalhão Talhão m plantação n Variedade área-talhão dat-plantio dat-ult-colheita prodmédia descvar idprop nomeprop tipovar

3 Modelos Conceituais para SIG Conceitual de Banco de Dados Geográficos Modelos Conceituais de Dados para SIG Modelos propostos na literatura Modelos OO Modelos ER GMOD (Pires, 997) Modul-R (Bédard, 996) Geo-OMT (Borges, 997) GISER (Shekhar, 997) GeoOOA (Kösters, 997) Geo-ER (Hadzilacos, 997) MADS (Parent, 998) GeoOMT (Abrantes, 998) Perceptory (Bédard, 999) UML-GeoFrame (Lisboa, 999) Módulo III Modelos Conceituais para SIG Histórico estrutura conceitual e comparação de modelos de dados espaciais (Peuquet, 98) debate raster-vector (Couclelis, 992) final dos anos 80: orientação a objetos em SIG e importância dos modelos conceituais (Frank, Engenhofer e Worboys) UML, 2ª geração de modelos, reutilização (patterns) Modelos Conceituais para SIG Componentes da informação geográfica Atributo Espaço Tempo Novos requisitos de modelagem Paquette Caron Bédard Borges Abrantes Perceptory Firns Kösters Kösters REGIS Clementini Coyle Shekhar Parente evolução ~idéias Milne Tryfona Hadzilacos Câmara Pires Times Pimentel CASE tools UML-GeoFrame

4 Modelos Conceituais para SIG Requisitos de modelagem conceitual para aplicações de SIG fenômeno geográfico e objeto convencional visões de campo e de objetos aspectos temáticos aspectos espaciais múltiplas representações relacionamentos espaciais aspectos temporais Fenômeno geográfico e objeto convencional Visões de Campo e de Objetos Modelo GMOD Documento Relacionamentos: Especialização Área do Agregação Causal Associação Camada de Informação v Versão Classe Convencional Geo-Classe Geo-Região Geo-Objeto Geo-Campo Tempo Aspectos Temáticos solo Aspectos Espaciais distritamento político-administrativo Subconjunto de s para criação de subs application-dependent zoneamento propriedades planimetria controle topográfico infraestrutura controle geodésico R R Object Geometric_Element Point Line Geographic_Line Via Férrea Estrada Rio Área Geographic_Area Unidade Administrativa Município Estado País Continente Lago Modelo Clementini

5 Aspectos Espaciais Múltiplas Representações a) Geo-OMT b) MODUL-R c) GeoOOA Testada convencional ponto linha polígono raster F Polygon Modelo GEOOOA d) GISER Delim itação lote determines shape of Entity nam e N consist of Spatial Object U Testada lote determines shape of Curve Relacionamentos Espaciais Relacionamentos Espaciais LEGENDA Linha Transmissão Símbolo de Rede,0 Torre transformador usina 0,n Alta voltagem,n 0,,n Casa de Força consumidor torre poste linha de transmissão Símbolo de Ligação Consumidor 0,n Transformador 0,n 0,,n Baixa voltagem 0,n Cabo Suspenso Poste, Símbolo de Nódo Cabo Subterrâneo Modelo GEOOOA Modelo GEOOOA

6 Relacionamentos Espaciais Bairro C Bairro B ZC- ZC-2 ZC-3 Centro Bairro A Bairro D ZC- ESTRUTURAS TODO-PARTE Bairro Bairro Município cobertura pertinência partição Zona de Posto de Coleta de Lixo Saúde Bairro Modelo GEOOOA Limite de Bairros Limite Zona de Coleta Aspectos temporais Transformações ocorridas nos lotes de uma área fictícia, no período de 908 a 99. Principais fatos: primeiro registro da área no BD o proprietário do lote 2 comprou o lote 3 e registrou como lote construção da escola no lote, com desapropriação de parte do lote incêndio destruiu a casa do lote 5, que foi adquirido pelo proprietário do lote construção do acesso à escola. Residência do lote 5 foi ampliada construção no novo lote 6 e incorporação do lote 5 ao lote escola escola escola escola 99 Aspectos temporais Aspectos temporais Classe espaço-temporal LOTE ESCRITURA Classe convencional Número Número 0,N Território,N,N Data Tipo de uso Relatório Validade uso,n 0,N DONO Nome Endereço Dt-nasc Compra Pictograma espacial Instante Pictograma de evolução espacial ENTIDADE Pictograma de existência Pictograma de presença Pictogramas de função,n Conexão ancestral Conexão de atributo temporal Atributos: Pictograma de evolução Modelo GeoOOA Duração Modelo Modul-R

7 Ferramentas CASE para SIG CASEGeo (DPI/UFV, 200) baseado no modelo UML/GeoFrame suporte para Padrões de Análise Perceptory (Bédard, 999) baseada no modelo Modul-R 2ª geração de modelos para SIG notação UML REGIS (Isoware, 999) baseado no modelo de engenharia de requisitos GeoOOA notação UML representação de elementos de rede CASEGeo CASE tool Perceptory CASE tool REGIS

8 Banco de Dados para Sistemas de Informação Geográfica (SIG) Final do Módulo III JUGURTA LISBOA FILHO Departamento de Informática Universidade Federal de Viçosa Viçosa - MG jugurta@dpi.ufv.br