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Base de Datos Geográficos

Base de Datos Geográficos
by

alfredo Hernandez

on 25 March 2014

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Transcript of Base de Datos Geográficos

Base de Datos Geográfica
BDG
Base de Datos Geográfica
Una base de datos espacial es una colección de datos referenciados espacialmente, que actúan como un modelo de la realidad organizados de tal manera, que sirvan efectivamente para una o varias aplicaciones SIG.

Esta base de datos comprende la asociación entre sus dos principales componentes: datos espaciales y atributos o datos no espaciales
Base de Datos
Campo( CVE_ENT)
Registro( CVE_ENT, NOM_ENT) de una entidad
Archivo (Estado, nombre del estado) de las entidades de un país
Base de datos (Conjunto de archivos relacionados entre si)
(Cat_estado, cat_municipio, cat_localidad, etc.)
Base de Datos Relacional
Una  base de datos relacional es una base cuyo modelo es el más utilizado en la actualidad para implementar bases de datos ya planificadas. Permiten establecer interconexiones (relaciones) entre los datos (que están guardados en tablas), y a través de dichas conexiones relacionar los datos de ambas tablas, de ahí proviene su nombre: "Modelo Relacional".
1.- Obtener más información
2.- Compartir los datos
3.- Balance de requerimientos conflictivos
4.- Se refuerza la estandarización
5.- Redundancia controlada
6.- Consistencia
7.- Integridad
8.- Seguridad
9.- Flexibilidad
10.- Aumenta la productividad de los programadores
11.- Mejora el mantenimiento de los programas
12.- Independencia de los datos
1.- Tamaño
2.- Complejidad
3.- Costo
4.- Requerimiento adicional de equipo
5.- En caso de falla, el impacto es mayor
6.- Complejidad al recuperar los datos
Base de datos
VENTAJAS:
DESVENTAJAS:
Base de Datos Geográfica

“Una base de datos espacial es una colección de datos referenciados espacialmente, que actúan como un modelo de la realidad organizados de tal manera que sirvan efectivamente para una o varias aplicaciones SIG.

Esta base de datos comprende la asociación entre sus dos principales componentes: datos espaciales y atributos o datos no espaciales
SHP - es el archivo que almacena las entidades geométricas de los objetos.
ESRI shapefile
DBF- el dBASE, o base de datos, es el archivo que almacena la información de los atributos de los objetos.
SHX - es el archivo que almacena el índice de las entidades geométricas.
SHX
DBF
Base de Datos Geográfica
SHX
DBF
El desarrollo de cualquier
BD
comprende
tres etapas:


1.- Diseño del
modelo

conceptual
2.- Diseño del
modelo

lógico
3.-
Implementación o

modelo físico
Diseño de una Base de Datos
La construcción de una base de datos geográfica implica un proceso de abstracción para pasar de la complejidad del mundo real a una representación simplificada que pueda ser procesada por el lenguaje de las computadoras actuales.
MDE
REALIDAD
Modelo Conceptual
Vías de transporte
Servicios
Uso de suelo
Es la conceptualización de la realidad por medio de la definición de objetos de la superficie de la tierra, sus relaciones espaciales y sus características. Se debe identificar el universo de datos a incluir y contar con un diccionario que defina cada una de las entidades a integrar en la BDG
.

Modelo Conceptual
Notas
Relaciones Espaciales
Atributos
Diccionario de Datos
Dimensiones mínimas
D
I
C
C
I
O
N
A
R
I
O

DE

D
A
T
O
S
Escuela (A) conecta 2D (2) Camino (L)
Escuela (A) conecta 2D (2) Carretera (L)
Escuela (A) comparte 2D Área de cultivo (A)
Escuela (A) comparte 2D Área urbana abierta (A)
Escuela (A) comparte 2D Manzana (A)
IDENTIFICADOR: Número que identifica de manera única cada ocurrencia del objeto.
DOMINIO DE VALORES:
Valor 1
TIPO(1): Clasificación del objeto espacial de acuerdo con el Sistema Educativo Nacional.
DOMINIO DE VALORES:
Preescolar: Donde se imparten estudios previos a la primera enseñanza.
Primaria: Donde se imparte la primera enseñanza.
Secundaria: Donde se imparten estudios posteriores a la primera enseñanza.
Medio Superior: Donde se imparten estudios de Preparatoria, Colegio de Ciencias y Humanidades, Bachillerato Tecnológico, Centro de Estudios Científicos y Tecnológicos, Colegio de Bachilleres, Centro de Capacitación para el Trabajo Industrial y de Servicios y Colegio Nacional de Educación Profesional Técnica (CONALEP).
Superior: Donde se imparte la enseñanza superior y se confieren grados, incluye Facultad y Escuela Superior y otras.
CALIFICADOR DE POSICIÓN
DOMINIO DE VALORES:
Definida
Aproximada

Superficie Ancho Largo
Punto 0
Línea
Polígono 400 20
Este objeto espacial puede estar sobrepuesto a otros objetos espaciales.
(1) Este atributo puede tomar más de uno de los valores establecidos en el dominio. Lo anterior debido a que un mismo plantel puede contar con varios niveles educativos.
Ejemplos:
Tipo= Preescolar, Primaria, Secundaria.
Tipo=Medio superior, Superior.
(2) Solo aplica en las áreas extraurbanas.
Es imprescindible establecer un Sistema de Referencia Espacial conocido también como Sistema de Coordenadas.
Es un conjunto de valores que permiten definir de manera única e irrepetible la posición de cualquier punto en el espacio.
Modelo Conceptual
… y una serie de círculos perpendiculares al Ecuador que convergen en los polos llamados meridianos.
SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS

Divide a la Tierra en una serie de anillos imaginarios paralelos al Ecuador llamados paralelos…
La longitud se mide desde los 0° hasta los 180° en dirección Este (hemisferio oriental) u Oeste (hemisferio occidental) tomando como punto de partida el Meridiano de Greenwich.
La longitud mide el ángulo entre cualquier punto y el meridiano de origen sobre el paralelo.
La latitud mide el ángulo entre cualquier punto y el Ecuador sobre un meridiano.

La latitud se mide desde los 0° hasta los 90° partiendo desde el Ecuador, en dirección Norte o Sur.
SISTEMA DE COORDENADAS GEOGRÁFICAS
Existen numerosos datum; los más utilizados por el INEGI son:

North American Datum of 1927 (NAD27).
World Geodetic System 1984 (WGS84).
International Earth Rotation Service Terrestial Reference Frame of 1992 (ITRF92).
Es un modelo matemático basado en un elipsoide, que permite representar un punto de la mejor forma posible en un mapa con sus valores de coordenadas.

Es el origen para un sistema de coordenadas de referencia.
DATUM
PROYECCIÓN CARTOGRÁFICA

Se refiere a la representación de la superficie terrestre sobre una superficie plana; ello por medio de la transformación de coordenadas tridimensionales a coordenadas bidimensionales.
Desde el punto de vista de construcción geométrica las proyecciones usadas en INEGI son:
Secciona el globo terráqueo en divisiones denominadas ZONAS; cada zona mide 6°.
Son 60 zonas.
Las Fajas van de los 84° Norte a los 80° Sur.
Las coordenadas UTM son similares a un sistema cartesiano común, por lo que son ortogonales entre sí.
Las distancias se miden en metros.
Una posición está descrita por la ZONA y las coordenadas (X, Y).
1° = 100,000m aprox.
UTM (Universal Transversa de Mercator)
UTM

G13

La República Mexicana se ubica desde la zona 11 hasta la 16.
Por cuestiones de organización INEGI emplea fajas horizontales que abarcan de la letra “D” a la “I” para el mosaico nacional.
Cada cuadrante mide 6° por 4°.
CCL (Cónica Conforme de Lambert)
Las proyecciones cónicas se producen al envolver un cono sobre la superficie de la Tierra y proyectar los puntos sobre él.
El eje del cono coincide con el eje de los Polos, y el contacto de cono y esfera se produce a lo largo de un paralelo llamado estándar (también puede ser secante obteniendo dos paralelos estándar).
Los planos en que cortan a la Tierra se conocen como paralelos tipo, base o estándar.

Los paralelos tipo base o estándar para la República Mexicana son los comprendidos entre los 17.5° y 29.5° de latitud norte.
CCL
CCL
Para cubrir el territorio de la República Mexicana incluyendo la parte insular se utilizan los siguientes parámetros:

Datum: ITRF_1992
Elipsoide: GRS80
Proyección: CCL
Paralelo estándar 1 17º 30’ 0”.000 (17.5°)
Paralelo estándar 2 29º 30’ 0”.000 (29.5°)
Meridiano Central -102° de longitud oeste
Latitud de origen 12° latitud norte
Falso origen Este x= 2,500,000 mts.
Falso Norte y= 0 mts.
Formas
Áreas
Distancias
CÓNICAS
CILÍNDRICAS
Se genera partir del modelo conceptual, consiste en el diseño de las bases de datos en que se almacenará la información, los procesos y análisis que se llevarán a cabo, los productos que se espera obtener y la preparación de los menús de consulta para los usuarios.
Tanto el modelo conceptual como el lógico, son independientes de los programas y equipos que se vayan a utilizar
Modelo Lógico
BDG
Modelo Lógico
Lenguaje que se utiliza para describir esquemas
lógicos; hay varios modelos lógicos: de red, relacional,
orientado a objetos, ...
Modelo Lógico
Es la implementación de los anteriores modelos en el programa o software seleccionado y los equipos específicos en que se vaya a trabajar y por esto se realiza de acuerdo con sus propias especificaciones.
El modelo físico determina en que forma se debe almacenar los datos, cumpliendo con las restricciones y aprovechando las ventajas del sistema específico a utilizar.
Modelo Físico
Facilita al GIS a comunicarse con RDBMS externos.
Se obtienen mapas eficientes y precisos de cualquier ubicación dada
Incorpora características especiales a la edición e inserción de los datos. No requiere ningún software adicional, por si misma puede manejar las funcionalidades de inserción y edición.
Complementa al software GIS, obteniendo una solución completa
Ventajas
Base de Datos Geográfica
Asegura la calidad y estandarización de los datos.
GIS
PostgreSQL
:
Manejador de base de Datos
Una sesión de PostgreSQL se compone de los siguientes procesos cooperantes (programas): Un proceso servidor, El usuario cliente (frontend) , aplicaciones cliente / servidor, múltiples conexiones simultáneas de clientes

PostGIS:
Es una extensión al sistema de base de datos objeto-relacional PostgreSQL. Permite el uso de objetos GIS(Geographic information systems).
Software Libre
Base de Datos Geográfica

GvSIG Desktop

es un programa informático para el manejo de información geográfica con precisión cartográfica que se distribuye bajo licencia GNU Permite acceder a información vectorial y rasterizada así como a servidores de mapas que cumplan la especificaciones del OGC. (Organización cuyo fin es la definición de estándares abiertos e interoperables dentro de los Sistemas de Información Geográfica y del World Wide Web.
Software Libre
Base de Datos Geográfica
www
kml
GeoServer

es un software de código abierto escrito en Java que permite a los usuarios, compartir y editar datos geoespaciales. Diseñado para interoprabilidad, publica datos desde la mayoría de las fuentes de datos espaciales usando estándares abiertos
PostgreSQL

PostGIS
Software Libre
Base de Datos Geográfica
La BDG permite almacenar numerosos tipos de datos:
BDG

Información Vectorial
Información Raster
Tablas
El objetivo de crear este modelo es permitir que los elementos de un conjunto de datos SIG puedan contar con un comportamiento natural y poder definir cualquier cantidad de relaciones entre elementos y que interactúen entre ellos en base a ciertas reglas.
BDG
Que un elemento pueda ser ubicado adyacente o conectado a otro, solo sí cumple ciertas restricciones espaciales.
Que un atributo solo pueda tener un valor predefinido.
Reglas en la GDB
Que la geometría de un elemento siga su posicionamiento lógico (las esquinas de los edificios forman ángulos rectos).
Reglas en la BDG
Que un grupo de elementos cumplan con su ordenamiento espacial natural (una corriente de agua siempre fluye hacia abajo).
Todos los objetos del mundo real están relacionados con otros objetos. Desde la perspectiva de un SIG, estas relaciones se pueden agrupar en tres categorías:

Topológicas
Espaciales
Generales
Relaciones entre elementos
GENERALES
ESPACIALES
TOPOLÓGICAS
Relaciones entre elementos
Permite caracterizar los elementos más naturalmente permitiendo definir relaciones topológicas, espaciales y generales; y capturando cómo estos objetos interactúan con otros. Algunos de los beneficios de la GDB son:
Beneficios de la BDG
BDG
Beneficios de la BDG
Se crea un repositorio uniforme de datos geográficos:
los datos son almacenados y administrados centralmente.
La edición y entrada de datos es más segura gracias a las reglas de validación incorporadas.
Beneficios de la BDG
Los elementos tienen un contexto enriquecido:
las relaciones con otros objetos definen su contexto.
Beneficios de la BDG
Se pueden hacer mejores mapas:
se tiene más control de cómo los elementos son dibujados.
Beneficios de la BDG
Los elementos en el despliegue del mapa son dinámicos:
Beneficios de la BDG
Las figuras de los elementos son mejor definidas:
se pueden utilizar técnicas sofisticadas para definir las figuras.
Beneficios de la BDG
Los conjuntos de elementos son continuos:
l
a base de datos puede almacenar grandes conjuntos de datos sin necesidad de particionarlos.
Beneficios de la GDB
Muchos usuarios pueden editar datos geográficos simultáneamente:
un usuario puede editar elementos en un área local y luego integrarlos al conjunto total.
Beneficios de la GDB
Sistemas de Información Geográfica
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