KREIRANJE I ODRŽAVANJE PROSTORNE BAZE PODATAKA
DBMS
TIPOVI SUSTAVA ZA UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA
STANDARD QUERY LANGUAGE (SQL)
Geoinformatika, smjer: istraživački studij geografije, 5. i 6. semestar
Dr. sc. Aleksandar Toskić, izv. prof.
Geografski odsjek PMF-a Sveučilišta u Zagrebu
DBMS
“I” u akronimu GIS Baze podataka tvore informacijsku komponentu
Baza podataka (data base) – integrirani skup logički povezanih zapisa (records) ili datoteka (files)
Sustav za upravljanje bazom podataka (data base mangement system) – skupina programa koji omogućuju pohravnjivanje, mijenjanje i pregledavanje informacija iz baze podataka.
Baze podataka & Struktura
Baze podataka: Zbir više datoteka
Zahtijevaju razrađenu strukturu kako bi
se mogli njima koristiti
DBMS: Database Management System
Strukturni tipovi baza podataka
Hijerarhijska struktura podataka
(hijerarhijske baze podataka)
Mrežne BP
Relacijske BP
Data Base Management Systems (DBMS) Opći koncept
Tablice:
Records (zapisi): podaci, promatranja:
Sve informacija o entitetu
kolone: atributi (opisni podaci), polja (fields), varijable
Jedan tip informacije o svim entitetima
Key field – vrijednost obilježja kojim se jedinstveno identificira svaki
entitet
DBMS razlikuje se prema broju i organizaciji tablica
Parcel Table
Parcel # Address Block $ Value
8 501 N Hi 1 105,450
9 590 N Hi 2 89,780
36 1001 W. Main 4 101,500
75 1175 W. 1st 12 98,000
entitet
Atribut Key field
Tipovi vrijednosti Tip Prostor pohrane Niz
Short Integer 2 bytes -35768 do 32767
Long Integer 4 bytes -2147483648 do
2147483647
Float 4 bytes Svaki broj između n-45 i
n38
Double 8 bytes Svaki broj između n-324 i
n308
Text (string) 10 + max. length = bytes Alfanumerički znakovi
Date 8 bytes Datum
LOB (varira) 22 + max. length = bytes Alfanumerički znakovi
Hijerarhijske BP
Odnos “jedan prema mnogo” (odnos roditelj-dijete). Veze je potrebno
definirati prije pravila.
Hijerarhijska struktura baze podataka
Prednosti:
Jednostavno pretraživanje
Nedostaci:
Mora se raspolagati znanjima o pitanjima koja
postavljamo
Spori pristup, zahtjevne što se tiče memorije
Mrežna struktura baze podataka
Prednosti:
Nije kruta kao hijerarhijska struktura
Prepoznaje relacije many-to-many
Reducira “višak podataka” (redundacy-ponavljanje
podataka)
Visoki stupanj fleksibilnosti pretraživanja
Nedostaci:
U kompleksnim GIS bazama podataka – broj
pokazivača odnosa može biti vrlo velik što zahtijeva
dosta prostora za pohranu
Hijerarhijske BP: dijete ima samo
jednog roditelja (one-to-many
princip iz roditeljske perspektive)
Mrežne BP: dijete ima više
roditelja; (many-to-many)
Relacijske baze podataka
Dominantne u GIS-u
Združivanje tablica Relacijsko združivanje
Vezati podatke iz jedne tablice s
odgovarajućim podacima u drugoj tablici
Kako? Povezivanjem primarnog i
sekundarnog ključa (secondary or foreign key)
Primarni ključ: Jedinstveni identifikator u prvoj
tablici
Sekundarni ključ: Kolona u drugoj tablici na
koju se veže primarni ključ
Tablice se povezuju ili združuju, koristeći
zajednički identifikator zapisa (varijabla u
koloni) koji se nalazi u obje tablice. Takav
identifikator se naziva sekundarni ključ
(secondary (foreign) key) koji se može
podudarati s “key field” (primarni ključ)
ID_student Ime Prezime JMBG datum rođenja mjesto rođenja adresa županija
1 Tonko Tonkić 33333333 14.03.1990. Split Biološka 8 Splitsko-dalmatinska
2 Marko Markić 22222222 22.11.1989. Zagreb Geografska 23 Grad Zagreb
3 Ivo Ivić 11111111 07.08.1990. Osijek Matematička 456 Osječko-baranjska
... ... ... ... ... ... ... ...
TABLICA STUDENTI
ID Ime Prezime JMBG datum rođenja mjesto rođenja adresa županija Odsjek
prosjek ocjena ak. God.
Broj bodova
Osvojeno mjesto
1 Tonko Tonkić 33333333 14.03.1990. Split Biološka 8
Splitsko-dalmatinska Biološki 4,3 2009./2010 87 3
1 Tonko Tonkić 33333333 14.03.1990. Split Biološka 8
Splitsko-dalmatinska Biološki 4,3 2008./2009 86 3
2 Marko Markić 22222222 22.11.1989. Zagreb Geografska 23
Grad Zagreb Geografski 4,7 2009./2010 95 1
2 Marko Markić 22222222 22.11.1989. Zagreb Geografska 23
Grad Zagreb Geografski 4,7 2008./2009 95 1
2 Marko Markić 22222222 22.11.1989. Zagreb Geografska 23
Grad Zagreb Geografski 4,7 2007./2008 95 1
3 Ivo Ivić 11111111 07.08.1990. Osijek Matematička 456
Osječko-baranjska
Matematički 4,6 2009./2010 91 2
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
Redundantnost (zalihost)
Normalizacija
Izraditi bazu podataka radi praćenja najboljih
studenata (Nagrada PMF-a)
Relacijske tablice
ID_student Ime Prezime JMBG datum rođenja ID_mjesto adresa ID_odsjek
1 Tonko Tonkić 33333333 14.03.1990. 2 Biološka 8
2 Marko Markić 22222222 22.11.1989. 1 Geografska 23
3 Ivo Ivić 11111111 07.08.1990. 4 Matematička 456
... ... ... ... ... ... ...
ID_nagradaPMF ak.god. Godina studija ID_student ID_mjesto rezultat
1 2009./2010 1
2 2010./2011 3
3 2008./2009 4
... ... ... ... ...
ID_mjesto Mjesto Poštanski broj Poz. Br. ID_županije ID_odsjek
1 Zagreb 10000 1 17
2 Split 21000 21 1
3 Osijek 31000 31 14
... ... ... ... ... ...
Sustavi za upravljanje bazama podatka – atributivna obilježja
Nije nužno uvijek prebaciti sve atributne podatke u GIS
Atributni podaci se vežu s prostornim putem relacijskog združivanja
Podacima se može pristupiti u GIS softveru ili putem sustava za upravljanje bazama podataka
Primjeri:
MapInfo: Dbase, Access, Excel, Lotus 123, Oracle
ArcView: Dbase, Access, Excel, Visual FoxPro
ArcInfo: Oracle, Ingres, Dbase
Prostorni aspekt u sustavima za upravljanje bazama podataka Prostorna ekstenzija postojećim
sustavima za upravljanje bazama podataka
Mogućnost rukovanja prostornim podacima
Primjeri:
Oracle Spatial
ArcSDE (ESRI)
ODBMS (objektno orijentirane baze podataka)
Nadomještaju osnovnu slabost RDBMS –
mogućnost pohranjivanja kompletnih objekata
(entiteta) direktno u bazi podataka (stanje i
“ponašanje” objekta)
Etape u kreiranju baze podataka
1. Korisnički pogled
User view
2. Objekti i odnosi
Objects and
relationships
3. Odabir modela
podataka
Geographic
representation
4. Tipovi
geoprostornih
baza podataka
Geographic
database types
5. Struktura
geoprostornih
baza podataka
6. Shema baze
podataka
Data base schema
Konceptualni model Logički model (vanjski)
Fizički model
(unutarnji)
Dodavanje tablica iz drugih baza podataka
Jedan redak prve tablice povezan s jednim retkom druge tablice
Jedan redak prve tablice povezan s više redaka u drugoj tablici
Više redaka prve tablice povezano s jednim retkom u drugoj
Više redaka prve tablice povezano s više redaka druge tablice
Join (spajanje) i relate (povezivanje)
Join
Join
relate
relate
Spajanje dviju različitih tablica u bazi
podataka radi postavljanja upita ili
analize obavlja se pomoću dviju naredbi:
Join, povezuje dvije tablice na
temelju zajedničkog ključa
(kolone).
Relate, povezuje dvije tablice na
temelju zajedničkog ključa ali
zadržava tablice odvojenima.
Ključ povezivanja mora biti kolona istog
tipa podatka, ali ne mora nužno imati isto
ime
Spajanje: One-to-One
Id zaposlenika Posao
1 Viši koordinator uprave
2 Niži koordinator uprave
Id zaposlenika Ime
1 Ivo
2 Josip
Nakon spajanja
Id zaposlenika Job Name
1 Viši koordinator uprave Ivo
2 Niži koordinator uprave
Josip
Spoji na temelji kolone Id zaposlenika
Spajanje: Many-to-One
Oznaka Opis
S Stambena namjena
M Mješovita namjena
G
Gospodarska namjena
Polygon Id Oznaka
1 S
2 S
3 M
4 G
Polygon ID Oznaka Opis
1 S Stambena namjena
2 S Stambena namjena
3 M Mješovita namjena
4 G Gospodarska namjena
Poslije spajanja na temelju kolone Oznaka
Povezivanje (relate): One-to-Many
Namjena Oznaka
Rekreacijska R
Gospodarska G
Oznaka Klasa namjene
R Javni park
M Pretežito poslovna
R Sport
G Industrija
Tablice povezane na temelju kolone Oznaka,
selektiranjem nekog poligona uspostavlja se
poveznica sa crveno označenim redovima u
drugoj tablici
Zona Oznaka
1 R
2 M
3 M
Oznaka Klasa namjene
R Javni park
M Pretežito
stambena
R Sport
G Industrija
Povezivanje (relate): Many-to-Many
Tablice povezane na temelju kolone Oznaka,
selektiranjem nekog poligona uspostavlja se
poveznica sa crveno i zeleno označenih redova
U ArcGIS-u
Od tablice iz različitih baza podataka samo je jedna koja je vezana uz sloj odn. geometrijske podatke (layer attribute table), kod koje postoji veza geografskog podatka i atributnih obilježja. Ostale tablice su ne-prostorne i njih se spaja (join) odnosno povezuje (relate).
One to one relacija
Many to one relacija
Povezivanje tablica (relate) potrebno je provesti kada jednom retku iz prostorne tablice odgovara više redaka iz ne-prostorne tablice
One to many relacija
Many to many relacija
Tablica nastala spajanjem (joined table)
Spojene tablice (join) sačuvane su jedino u Arc Map dokumentu – tablice na hard disku fizički su odvojene i njihova veza se može vrlo lako razvrgnuti
Povezane tablice (related tables)
Povezane tablice ostaju u vezi u Arc Map dokumentu – na hard disku su fizički razvdvojene i veza se može prekinuti vrlo lako
Napomene
Svaki put kada se izađe iz Arc Map-a
spojene tablice se razdvoje
Ukoliko se sačuva Arc Map dokument –
tablice ostaju spojene ali ostaju i nazivi
slojeva u zaglavlju tablice
Ako se želi sačuvati spojena tablica
samo s nazivima kolona (bez naziva
sloja ili tablice) tada se koristi naredba
Export... Izborniku File
N
S
EW
PRIMARY DATA
Attribute data Geometry data
SPATIAL
DISTRIBUTION
OF
POPULATION
sdp_
SPATIAL
MOBILITY
sm_
NATURAL
DEVELOPMENT
nd_
STRUCTURES
st_
HOUSEHOLDS
DWELINGS
ho_
ZAGREB
zgb_
POPULATION
PROJECTIONS
pp_
ORIGINAL
XLS
ORIGINAL
XLS
ORIGINAL
XLS
ORIGINAL
XLS
ORGINAL
XLS
ORIGINAL
XLS
ORIGINAL
XLS
SHAPES
NOT
GENERALIZED
SETTLEMENT_POLY.
SHP
MUNIC_POLY.SHP
COUNTY_LINE.SHP
COAST_LINE.SHP
RELIEF_POINT.SHP
Attribute data
SPATIAL
DISTRIBUTION
OF
POPULATION
sdp_
NATURAL
DEVELOPMENT
nd_
SPATIAL
MOBILITY
sm_
STRUCTURES
Unit_st_
HOUSEHOLDS
DWELINGS
Unit_ho_
ZAGREB
SECONDARY
DATA
NOVI. ID
NOVI. ID
ZGB.POLY.SHPNOVI.ID
Geometry data
COUNTY_POLY_G.SHP
MUNIC_POLY_G.SHP
COUNTY_LINE_G.SHP
COAST_LINE_G.SHP
RELIEF???
ZGB_LINE_G.SHP
MAP_2
MAP_1
MAP_n
MAP_n
MAP_n
MAP_n
MAP_n
MAP_n
DBF TABLES
EVALUATED
DATA ed
POPULATION
PROJECTIONS
Unit_pr
MAP_n
Korisnik: demoatlas
Pasword: potsdam08
Domena: GEOG0
Z:
ALL .XLS FILES CONVERT TO .DBF (ALL MAPS)
settlement
municipalities
county
settlement
municipalities
county
settlement
municipalities
county
settlement
municipalities
county
settlement
municipalities
county
settlement
municipalities
county
settlement
municipalities
county
SHAPES
GENERALIZED
SETT_POINT.SHP
SETT_POINT.SHPNOVI.ID
NAZIVI XLS: sdp_county_1857
sdp_municip_1857
sdp_sett_1857
Versioning (verzije)
Versioning - dopušta da više
korisnika uređuje iste podatka u
ArcSDE geoprostornoj bazi
podataka bez ograničenja ili
dupliciranja podataka.
Versioning (verzije) Verzija – trenutno stanje u vremenu cijele
geoprostorne baze podataka.
Sastoji se od svih podataka u bazi
Geoprostorna baza podataka može imati mnogo
verzija
ArcCatalog i ArcMap – sve funkcije prikaza, upita i
uređivanja mogu se provesti u verziji ili u originalnoj
prostornoj bazi podataka.
Versioning (verzije) Korisnici uvijek pristupaju u ArcSDE geoprostornu
bazu podataka kroz verziju (odlučuje se za verziju)
DEFAULT – u ArcSDE geoprostornoj bazi podataka
to je izvorna verzija
Uvijek postoji, ne može se izbrisati
Ta se verzija s vremenom može dopuniti
uključivanjem izmjena iz drugih verzija
Korijenska verzija, sve ostale verzije slijede iz nje
Stvaranje verzije Iz izvorne verzije kreiraju se nove verzije (grane)
Nova je identična izvornoj (default) verziji
Ako se promijeni izvorna verzija mijenjaju se i sve
nove verzije
Stvaranje nove verzije – nije kreiranje kopije cijele
geoprostorne baze podataka
Prilikom uređivanja geometrije i tablice u novoj verziji čini
nam se da se te promjene pohranjuju u svakoj novoj verziji
Bez obzira koliko verzija – svaka tablica i geometrija je
pohranjena samo jednom
ArcGIS – ostavlja originalnu geometriju i
tablicu u originalnom formatu, ali bilježi sve
promjene u tablici tzv. delta tablici (delta tables)
Više verzija – uređuje više korisnika
Jedna verzija – uređuje više korisnika
Stvaranje verzije Prilagodba – tko može gledati i uređivati podatke
Promjene – u svakoj verziji registriraju se samo u njoj
Izuzetak – dodavanje novog polja (field) u tablici –
primjenjuje se na sve druge verzije
Usklađivanje i sređivanje Nakon završetka editiranja – nova se verzija
usklađuje s izvornom (uključuju se promjene)
Istovremeno uređivanje na istoj ili dvije verzije može
dovesti do konflikta (ukoliko se redovi razlikuju u
verzijama)
Postupak usklađivanja – omogućuje rješavanja
konflikata tako da se odlučimo za jednu od editiranih
opcija
Nakon usklađivanja promjene je potrebno pridružiti
(post) izvornoj, a sve se registrira i u novim verzijama
Postupak Za svaku tablicu i geometriju postoje dvije delta
tablice
A (Adds) umetanje i obnova
D (Deletes) za izbrisano
Kada se mijenjaju podaci u tim se tablicama dodatju
promjene
Originalne tablice + delta tablice
Upiti – na osnovi originala i delta tablice (u verziji)
Alati za određivanje blizinskih odnosa u GIS-u
Selektiranje na temelju lokacije
Buffer opcija (transformacija)
Selektiranje na temelju lokacije (Select By Location)
Koristi se Structured Query
Language (SQL) kako bi se
provela selekcija podataka u
jednom sloju koristi se udaljenost
od objekata u drugom sloju
(uspostavlja se veza između
slojeva)
Rezultati selekcije su označeni i
izvorni podaci ostaju netaknuti
KORAK 1:
Odaberi način:
Select
Add
Remove
ili Select from current
Selection (druga razina
selekcije)
Korak 3:
Odaberi relaciju
Između dva sloja:
Intersect
Are Within a Distance of
Are Completely Within
Completely Contain
Have Their Center in
Share a Line Segment With
Touch the Boundary of
Are Identical to
Are Crossed by the Outline of
Contain
Are Contained By
Korak 5:
Odaberi jedinice za duljinu kojima
definiraš udaljenost unutar koje želiš
izvršiti selekciju
Prednosti/nedostaci
Select by Location izvorni podaci
su netaknuti
Buffer Wizard kreira se novi sloj
koji se može editirati – ne radi se
samo o trenutnom prikazu na
ekranu
Top Related