Prezentarea informațiilor atributive în GIS
Pentru introducerea, depozitarea, manipularea și atribut de ieșire (non-spațială) informații în tehnologia GIS utilizează de obicei sistem comercial standard de management al bazei de date (SGBD) - complexe de programe și mijloace de limbă adaptate pentru a crea, menține și baze de date de utilizare. În acest caz, numărul atributelor nu include de obicei proprietăți geometrice care descriu caracteristicile topologice ale obiectelor geografice. Acestea din urmă sunt aranjate și organizate folosind proprietăți speciale ale GIS. Conectarea necesară între descrierea geometrică a obiectelor și atributele lor de conținut în acest caz este stabilită prin identificatori - numere unice (coduri) unice ale obiectelor geografice. Caracteristica de bază de date utilizator poate crea în mod autonom, în orice bază de date accesibilă acesteia (de exemplu, BASE și e tabelul QuattroPro), și apoi prin completarea câmpurilor de coduri de identificare ale obiectelor atribut de masă și software pentru schimbul de date link-ul la baza de date geografice deja stabilită. „Regula de aur“ pentru dezvoltator aici este aderarea la relevante (în mod unic) numere (coduri) a obiectelor din bazele de date geografice și atribut.
Modelele DBMS moderne, inclusiv cele folosite pentru a furniza GIS, diferă în funcție de tipurile de modele de date suportate în acestea, printre care se numără ierarhia, rețeaua și relația.
Concepte elementare ale tehnologiei bazei de date
Din punct de vedere tehnic, procesul de creare a unei baze de date de atribute constă în transferul de informații din documente tradiționale pe hârtie (tabele, fișiere) pe discurile magnetice ale computerului.
Datele originale scrise pe discul magnetic al computerului ca secvență separată se numește fișierul bazei de date. Fișierul bazei de date conține înregistrări separate, fiecare conținând informații care sunt stocate în mod tradițional pe o hartă separată - punctul fișierului cardului sau într-un rând separat al tabelului. Astfel, numărul de intrări în fișierul bazei de date corespunde numărului de carduri din fișierul de cartelă sau numărului de rânduri din tabel ale căror informații sunt transferate în fișierul de date.
Înregistrarea fișierului este alcătuită din câmpuri individuale, numărul cărora corespunde numărului de coloane de tabelă sau numărului de rânduri de completat.
Câmpurile de introducere conțin date care pot fi atribuite unuia sau mai multor tipuri posibile. De exemplu, câmpurile care stochează numele districtelor administrative, tipurile de specializare industrială a agriculturii, tipurile de sex și structura de vârstă a populației sunt de tip Simbol. Câmpurile care conțin, de exemplu, informații despre populație, indicatorii mișcării sale naturale și mecanice etc., sunt definite ca fiind numerice. Spre deosebire de simbolice, calculele aritmetice pot fi efectuate pe datele câmpului numeric. Câmpul care conține data anchetei statistice poate fi definit ca un câmp simbolic. Cu toate acestea, puteți obține capabilități suplimentare de procesare foarte utile dacă data este definită ca un tip special - DATE. În acest caz, de exemplu, puteți obține numele său după numărul de luni cunoscut, determinați numărul de zile între două date specificate și așa mai departe.
Crearea unei baze de date atributive începe cu o descriere a structurii înregistrărilor stocate în ea. Pentru fiecare înregistrare, specificați câte câmpuri și câmpuri conțin. Fiecărui câmp i se atribuie un nume sau un identificator care vă va permite să îl accesați pentru a citi, a le scrie sau a efectua acțiuni.
În urma descrierii structurii, etapa de creare a bazei de date este Data Entry. În procesul de introducere a datelor se poate întâmpla ca structura lor să nu fie complet descrisă și trebuie modificată (modificată). De exemplu, se poate dovedi că "numele districtului administrativ" specificat în descrierea numelui câmpului, egal cu 10 caractere, este insuficient și trebuie să-l setați la 15 caractere.
În procesul de modificare a unei structuri de baze de date, puteți redefini lungimea câmpurilor, puteți schimba tipul, numele, adăuga câmpuri suplimentare la descrierea structurii și așa mai departe.
Termenul de întreținere a bazei de date caracterizează operațiunile efectuate în baza de date pentru a le menține la zi. Procesul de actualizare include de obicei:
· Suplimentarea bazei de date cu noi documente (de exemplu, informația următoare a recensământului populației asupra unităților administrativ-teritoriale);
· Ștergerea documentelor existente (de exemplu, înregistrări care conțin informații învechite privind cifrele de trafic);
· Schimbarea datelor din înregistrările individuale din cauza schimbărilor de date (de exemplu, tipul de specializare industrială a sectorului agricol a schimbat etc.)
Folosirea unei baze de date implică efectuarea unui număr de acțiuni pentru a găsi și a prelua informațiile stocate într-o formă dată. În acest caz, operațiunile de selectare a înregistrărilor care satisfac anumite condiții pot fi efectuate. La cererea utilizatorului, piesele pot fi sortate, de exemplu, în ordine alfabetică a valorilor câmpurilor de caractere, câmpurilor numerice ascendente sau descendente etc.
Înregistrările bazei de date pot include câmpuri care nu pot fi completate. Valorile pot fi atribuite acestora ca urmare a efectuării de operații aritmetice sau de altă natură. Utilizatorul poate obține, dacă se dorește, sume sau semnificații aritmetice medii ale câmpurilor specificate ale înregistrărilor stocate în baza de date; numără numărul de înregistrări care îndeplinesc condiția dată. Astfel de operațiuni sunt legate de activitățile de prelucrare a datelor. Rezultatele prelucrării pot fi afișate pe ecran sau imprimate sub formă de diverse referințe și rapoarte.
Metode de prezentare a datelor atribuite într-un calculator
Una dintre cele mai importante probleme cu care se confruntă dezvoltatorul bazei de date atributive a GIS este problema modului în care trebuie organizată stocarea informațiilor geografice de conținut din memoria calculatorului. Din corectitudinea soluției acestei întrebări, performanța DBMS, viteza de a primi răspunsuri la cererile utilizatorilor, utilizarea economică a resurselor informatice și, în cele din urmă, eficacitatea întregului sistem de informații geoinformaționale depind în mare măsură de performanța DBMS. Există multe modalități de organizare a datelor în SGBD, fiecare dintre acestea având avantajele și dezavantajele sale.
În acest caz, vom avea un singur fișier "Enterprise" cu o organizație obișnuită. Acest fișier conține cinci copii consecutive ale înregistrărilor stocate (câte o copie pentru fiecare întreprindere), iar fiecare intrare include toate cele patru câmpuri: "Nu", "Întreprindere", "Personal", "Locație". Acest mod de stocare a informațiilor are două avantaje: ușurința implementării și abilitatea de a răspunde rapid întrebărilor de la un utilizator de tip 1: "Dați valori tuturor câmpurilor întreprinderii". Cu toate acestea, după examinarea mai detaliată, pot fi observate o serie de deficiențe. În primul rând, această metodă este prea risipitor în ceea ce privește resursele de memorie, precum și numele locației este duplicat în fiecare înregistrare trebuie să se dubleze pentru a memora „The City - City 2“ Într-adevăr, în lumea reală, puteți avea mii de întreprinderi situate în zeci de orașe și duplicarea numelor va duce nu numai la un consum extrem de economic de memorie, ci și la lipsa fizică a unui calculator real pentru a găzdui un astfel de fișier. Prin urmare, este recomandabil să transferați câmpul "Locație" din fișierul "Enterprise" într-un fișier separat "City", legându-l cu un lanț de indici (indicatori). Această operație se numește indexare, iar rezultatul acesteia în cazul nostru este prezentat în Fig. 2.10.
Cu o astfel de organizare a datelor, se realizează economii semnificative de memorie, deși viteza de primire a unui răspuns la cererea de tip 1 este redusă. Este evident că consumul de timp crește datorită faptului că acum pentru toate caracteristicile întreprinderii respective nu este necesară o singură dată, Fig. 2.9 și două operațiuni de eșantionare din baza de date: prima din fișierul "Enterprise", al doilea din fișierul "City". Un alt dezavantaj al acestei metode de organizare a datelor, precum și al celei anterioare, este că prea mult timp este cheltuit pentru a răspunde la întrebări care sunt foarte frecvente într-un mediu geografic, deoarece acestea sunt legate de aspectul regional al fenomenului examinat. Trebuie avut în vedere faptul că adesea formele de acoperire statistică sunt construite pe baza unui principiu sectorial și nici unul nu conține, de exemplu, informații generalizate despre care întreprinderile listate sunt situate într-un anumit oraș. Prin urmare, topogeografii trebuie adesea să folosească o astfel de referință în baza de date: o interogare de tip 2 - "Pentru a da tuturor întreprinderilor disponibile orașului 1".
Fig. 2.10. Fișiere indexate (opțiunea 1)
Baza de date va răspunde cu promptitudine la cererile de tip 2 dacă este organizată după cum urmează (a se vedea Figura 2.11).
Fig. 2.11. Fișiere indexate (versiunea 2)
Există, de asemenea, două fișiere stocate aici, dar în acest caz (spre deosebire de Figura 2.10) indicatorii nu mai sunt furnizați cu fișierul "Enterprise", ci cu fișierul "City". Ca rezultat, cu aceleași cerințe de memorie, această organizație de date va oferi un răspuns rapid la o interogare de tip 2, deși va dura mai mult timp pentru a căuta un răspuns de tip 1.
Deficitul specificat poate fi eliminat ca urmare a combinării celor două reprezentări descrise prin furnizarea cu indicatori specifici atât a fișierului "City", cât și a fișierului "Enterprise". În același timp, consumul de memorie va crește într-o oarecare măsură, dar răspunsurile la cererile de tip 1 și 2 vor fi emise foarte repede. Cu toate acestea, chiar și o astfel de organizație de date va avea deficiențe grave. Principala este inconvenientul considerabil care apare atunci când se fac modificări. Această situație, de exemplu, apare atunci când o întreprindere industrială este mutată dintr-un oraș în altul (cererea de tip 3). Pentru a reflecta această modificare, trebuie să remediați indicatorii din ambele fișiere.
Inversarea organizării de date oferă răspunsuri rapide la întrebări despre toate întreprinderile de tip 2-4. Dar pentru a răspunde unei solicitări de tip 1, aveți nevoie de un timp mai lung, deoarece trebuie să accesați și să preluați date din patru fișiere. În acest sens, o astfel de organizare a datelor este un antipod al unei organizații obișnuite, iar în situațiile în care resursele informatice permit, datele sunt stocate simultan în aceste două structuri.
Este de menționat o altă variantă a organizării datelor în baza de date - ierarhică (a se vedea figura 2.13). În acest caz, un unic
Fig. 2.13. Dosar cu organizare ierarhică
Un fișier care include trei copii ale înregistrărilor (câte unul pe fiecare oraș). O instanță înregistrată conține o listă cu o lungime arbitrară, incluzând toate câmpurile datelor întreprinderii. Similaritatea acestei variante cu varianta din Fig. 2.12 este evident, prin urmare toate avantajele și dezavantajele sale rămân.
Toate metodele considerate de organizare a datelor în memoria externă a computerului de evacuare sunt toate posibile, deși acestea sunt cele principale. Fiecare dintre ele are avantajele și dezavantajele sale. Este evident că este imposibil să recomandăm orice tip de structură de stocare ca fiind cea mai bună și optimă pentru toate cazurile. Prin urmare, decizia de a alege structura de stocare a datelor este determinată de condițiile actuale în care se formează baza de date, scopurile creării acesteia, sarcini pentru utilizatorii săi. În același timp, este necesar să se țină seama de coordonarea unui număr mare de cerințe, adesea contradicții dintre cele mai importante dintre ele, constatăm următoarele: solicitări tipice de utilizatori; eficiența și viteza de prelevare a datelor necesare; costurile de efectuare a modificărilor; utilizarea resurselor; probleme de recuperare și protecție a datelor. Deciziile privind aceste probleme sunt luate de administratorul bazei de date pe baza unei colaborări strânse cu dezvoltatorii - specialiști cu înaltă calificare în domeniul geografiei și în domeniul creării de bănci automate de date.
Baze de date - 4.5 din 5 bazate pe 2 voturi
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: