Sistemas de Gerência de Bancos de Dados

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1 Sistemas de Gerência de Bancos de Dados - Módulo 8a - Armazenamento e Recuperação de Dados Geográficos modulo8a.prz 1 29/0

2 Tópicos Motivação Indexação Espacial Grid files Árvores-R e variantes Armazenamento de Dados Geográficos Longos Cooperativas de Dados Geográficos modulo8a.prz 2 29/0

3 Motivação ÿþýüûýúþùùø þöõý þöùý ý þ þ ø ýù ýüþûø þù úý ü þ øù modulo8a.prz 3 29/0

4 Motivação modulo8a.prz 4 29/0

5 Indexação Espacial modulo8a.prz 5 29/0

6 Indexação Espacial Coleção de objetos a ser utilizada como exemplo modulo8a.prz 6 29/0

7 Indexação Espacial Grid File espaço dividido por uma grade ortogonal: possivelmente de espaçamento irregular mesma dimensão que os dados mantida na memória principal dados armazenados em buckets, mantidos em memória secundária modulo8a.prz 7 29/0

8 Nota: C i é o centróide do objeto R i modulo8a.prz 8 29/0

9 Indexação Espacial Árvores-R árvores balanceadas similares a Árvores-B folhas: contém registros formados pelo par (r, p), onde p é um ponteiro e r é o retângulo envolvente do objeto nós internos: p é o endereço de um nó abaixo na árvore e r cobre todos os retângulos nas entradas dos nós abaixo não existe uma única Árvore-R para um mesmo conjunto de objetos modulo8a.prz 9 29/0

10 Nota: m i é o retângulo envolvente do objeto R i modulo8a.prz 10 29/0

11 Indexação Espacial Árvores-R* inserções nas Árvores-R: tentam apenas minimizar a área coberta pelas regiões (mbr - minimum bounding box) influenciam fortemente as buscas inserções nas Árvores-R*: minimizam sobreposições de regiões em um mesmo nível quanto menor a sobreposição, menor a probabilidade de seguir vários caminhos de busca minimizam perímetro das regiões modulo8a.prz 11 29/0

12 modulo8a.prz 12 29/0

13 Árvore-R Árvore-R* modulo8a.prz 13 29/0

14 Indexação Espacial Árvores-R+ não há sobreposição entre os intervalos objetos que interceptam mais de um intervalo são armazenados em mais de uma folha overflow provoca divisão da folha: divisão funciona de modo similar a uma Árvore-R divisão pode se propagar para cima E para baixo modulo8a.prz 14 29/0

15 modulo8a.prz 15 29/0

16 Árvore-R Árvore-R* Árvore-R + modulo8a.prz 16 29/0

17 Armazenamento de Dados Geográficos Longos Objetivo: projetar métodos de armazenamento especiais para objetos longos que explorem as características das principais operações Exemplos: seqüências de observações imagens de sensoriamento remoto modulo8a.prz 17 29/0

18 Armazenamento de Dados Geográficos Longo Armazenamento Convencional de Seqüências v s Armazenamento sem compactação Armazenamento com compactação modulo8a.prz 18 29/0

19 Armazenamento de Dados Geográficos Longo Armazenamento Indexado de Seqüências ÿþÿýüûú øþ öõôóüûú modulo8a.prz 19 29/0

20 Armazenamento de Dados Geográficos Longos Imagens de sensoriamento remoto: Características: imagem = seqüência de matrizes operações: histograma, visualização, correção, segmentação Estratégias convencionais de armazenamento: matrizes em seqüência / linhas ou colunas em seqüência entrelaçamento de linhas ou colunas entrelaçamento de pixels Estratégia alternativa de armazenamento modulo8a.prz 20 29/0

21 Armazenamento de Dados Geográficos Longo Armazenamento de Imagens por Linhas Buffer Pool Armazenamento modulo8a.prz 21 29/0

22 Armazenamento de Dados Geográficos Longos Armazenamento de Imagens em Blocos Compactados... Armazenamento Matriz Buffer Pool modulo8a.prz 22 29/0

23 Armazenamento de Dados Geográficos Longos Resumo: fragmentação do conteúdo do objeto compactação dos fragmentos em separado linearização dos fragmentos armazenamento dos fragmentos e criação de estrutura de acesso aos fragmentos acesso mediado por buffer pool de fragmentos API com elenco de operações básicas implementação preferencialmente através de DBMS ou DLS estendível modulo8a.prz 23 29/0

24 Cooperativas de Dados Geográficos Objetivo: projetar biblioteca digital distribuída heterogênea para grandes volumes de dados Exemplo: EOSDIS - Earth Observation System (EOS) Data and Information System (DIS) modulo8a.prz 24 29/0

25 Cooperativas de Dados Geográficos Características: conjunto de centros de dados, com objetos de naturezas diversas, compartilhados entre usuários Abordagem: bibliotecas digitais federadas catálogo estendível e hierárquico cada centro de dados disponibiliza: catálogo próprio repositório de objetos repositório de SW modulo8a.prz 25 29/0

26 Cooperativas de Dados Geográficos rede interna Centros de Dados Centros Usuários rede externa Centros Externos modulo8a.prz 26 29/0

27 Earth Observation System Data and Information System EOSDIS parte do Mission to Planet Earth Project oferece a uma ampla comunidade de usuários acesso a dados sobre a Terra Serviços Principais: captura dos dados dos satélites da NASA de sensoriamento remoto da Terra e processamento dos dados de telemetria armazenamento e distribuição dos dados gerados geração de produtos localização e acesso aos dados controle dos satélites e instrumentos de bordo modulo8a.prz 27 29/0

28 Earth Observation System Data and Information System EDOS - EOS Data and Oper. System FOS - Flight Operations Segment DAAC - Distributed Active Archive Center SCF - Scientific Computing Facility CSMS - Comm. and System Mng System s a t é l i t e s EDOS FOS DAAC SCF o u t r o s CSMS EOS Network modulo8a.prz 28 29/0

29 Resumo Geoprocessamento = imenso volume de dados + operações complexas processamento teraflops transmissão terabytes armazenamento petabytes Problemas: otimização de consultas espaciais métodos de armazenamento para objetos longos construção de grandes catálogos de objetos reorganização de dados após captura modulo8a.prz 29 29/0

30 Resumo Referências selecionadas na Web: HPSS Tutorial The OPTIMASS project Intelligent Archive Mission to Planet Earth EOSDIS Overview ECMWF Home Page IEEE Storage Systems Standards Working Group gizmo.lbl.gov/optimass.html spsosun.gsfc.nasa.gov/eosdis_over.html modulo8a.prz 30 29/0