4.4. Зв’язок зображень з базами даних

 

Другим, після електронних карт, найважливішим компонентом ГІС є бази даних, у яких зберігається семантична інформація про зображені на картіоб’єкти. Саме зв'язування зображень на карті із записами в базі даних роблять звичайну графічну систему інформаційною.

У різних програмних інструментах для ГІС ці зв’язки організовуються власними методами. Розберемо, як це можна зробити в AutoCAD.

 Найпростішим способом, доступним LISP-програмістам, є використання розширених даних примітивів.

Найважливішим є питання про том. що ж зберігається всередині самої бази даних. Можливі дві принципово відмінних технології:

зберігання просторової інформації в графічному файлі.

зберігання просторової інформації в базі даних.

 

Як зберігати координати в базі даних

Отже, для того щоб створити об'єкти незалежно від застосовуваного програмного середовища, необхідно зберігати координати в базі даних.Найчастіше у ГІС застосовуються об'єкти трьох типів:

точки — положення об'єкта визначається парою координат X і У;

лінії — геометрія об'єкта визначається списком координат вершин;

полігони — замкнені контури, геометрія об'єктів також визначається списком координат вершин.

Візуально об'єкти можуть зображатися різними способами. У системі AutoCAD точкові об'єкти можуть зображатися блоками, лінійні — полілініями, аполігональні — замкненими полілініями з штрихуваннями.

Бажано уникнути зберігання зовнішнього вигляду об’єктів у базі даних, але якщо неодмінно потрібне фіксоване зображення об'єкта, візуальні характеристики можна зберігати в спеціальних полях. Складність буде в тому, що різні системи по різному повинні інтерпретувати ці дані.

Існують різні системи зберігання просторових даних, найбільш відомої є Oracle SpatialWare. Безумовно, це дуже потужний, надійний і універсальнийінструмент, що дозволяє розв'язати всі проблеми зі зберіганням і використанням просторових даних. Практично всі ГІС-інструменти дозволяютьвикористовувати це чудове сховище даних. По запиту "SpatialWare" пошукова машина Google виводить посилання на тисячі сторінок, на яких на різнихмовах розхвалюються переваги продукту. По правокаційному запиту "Хто використовує SpatialWare" виводяться тільки чотири сторінки — повипадковому збігу обставин це також сторінки продавців, а не споживачів.

Організувати власну систему зберігання просторових даних у СУБД зовсім не складно. Будь-який програміст баз даних це може зробити.Застереження є тільки в тому, що без глибокого розуміння суті завдання це можна зробити неправильно. Після багатьох експериментів ми дійшливисновку, що найкраще координатну інформацію зберігати в одній таблиці, у спеціальному Мемо-полі у вигляді єдиного списку всіх координат вершин.Технічні реалізації зберігання списку можуть бути різними. Перехід на груповий стандарт дозволяє застосовувати продемонстровані рішення по публікаціїкарт в Інтернеті.

 

Вище було відзначено, що системи із просторовою локалізацією даних включають різні бази: бази даних, бази моделей об'єктів, бази програм і алгоритмів обробки. У загальному випадку ці різноманітні бази можна розглядати як бази даних різного змісту.

Більшість сучасних БД, побудованих на основі так званих реляційних моделей, мають табличну форму й іноді називаються табличними. Із цієї причини головним принципом організації таких БД є створення однієї або сукупності взаємозалежних між собою таблиць.

Першим етапом створення БД є визначення характеристик, що включаються в неї, і побудова логічному запису, що включає всі описові характеристики.

Другим етапом є створення на основі отриманого логічного запису декількох таблиць за допомогою процедур нормалізації.

Основними поняттями реляційних баз даних є тип даних, домен, атрибут, кортеж, первинний ключ і відношення

Тип даних являє собою типізовану модель даних, тобто модель даних, виділених по обмеженім числу ознак або одній ознаці. Прикладом типізованих даних можуть бути характеристики часу, координати, процентні величини й т.п.

У сучасних БД допускається зберігання різних типів: символьних, числових даних, бітових рядків, "темпоральных" даних (дата, час, часовий інтервал).

У загальному виді домен визначається завданням базового набору одного типу даних і довільного логічного вираження, застосовуваного до елемента типу даних. Якщо обчислення цього логічного виразу дає результат "істина", то елемент даних є елементом домена.

Атрибут визначає властивості сутностей. Він може мати значення, різні для об'єктів бази даних.

Схема відношення - це іменована безліч пара {ім'я атрибута, ім'я домена (або типу, якщо поняття домена не підтримується)}. Ступінь схеми відносини - потужність цієї безлічі.

Якщо всі атрибути одного відношення визначені на різних доменах, можна використовувати для іменування атрибутів імена відповідних доменов.

Кортеж, відповідний до даної схеми відношень, - це безліч пар {ім'я атрибута, значення}, яке містить одне входження кожного імені атрибута, що належить схемі відносини. "Значення" є припустимим значенням домена даного атрибута (або типу даних, якщо поняття домена не підтримується.

Відношення - ця безліч кортежів, що відповідають однієї схемі відносини. Іноді, щоб не плутатися, говорять "відношення-схема" і " відношення-екземпляр", іноді схему відношень називають заголовком відношень, а відношення як набір кортежів - тілом відношення.

Звичайною картиною відношень є таблиця, заголовком якої є схема відношення, а рядками - кортежі відношення-екземпляра; у цьому випадку імена атрибутів іменують стовпці цієї таблиці. Тому іноді говорять "стовпець таблиці", маючи на увазі "атрибут відношення". Цієї термінології дотримуються в більшості комерційних реляційних СУБД.

При створенні таблиці БД у неї додається стовпець із неповторними (унікальними) значеннями для рядків таблиці. Такий стовпець служить для ідентифікації (однозначного визначення) будь-якого рядка таблиці й називається внутрішнім ключем, "ключовим стовпцем", ідентифікатором (ІД).

Вважається, що рядок таблиці описує закінчене поняття (сутність) або об'єкт, тому внутрішній ключ використовується для однозначного визначення будь-якого об'єкта таблиці.

При організації реляційних БД використовуються наступні поняття:

Базова таблиця - таблиця, яка містить стовпець, що описує властивість і первинний ключ.

Проміжна таблиця - таблиця, яка не є базовою й використовується для забезпечення зв'язку між іншими таблицями.

Складний ключ- ключ, застосовуваний для однозначного визначення об'єкта таблиці, який використовує не одне, а кілька полів у таблиці.

Зовнішній ключостовпець, значенням якого відповідають значення первинного ключа іншої таблиці, взаємопов’язаної з даною таблицею. Зовнішній ключ може складатися з 1 або декількох стовпців, у цьому випадку він називається складним зовнішнім ключем.

Створення БД полягає в розробці її структури, тобто створення сукупності взаємозалежних таблиць.

Процес проектування БД включає наступні етапи:

визначення об'єкта, дані про який повинні втримуватися в БД;

виявлення зв'язків між об'єктами;

визначення основних властивостей об'єкта, які будуть зберігатися в БД;

виявлення зв'язків між властивостями об'єкта;

складання логічного запису загальної таблиці, що включає всі властивості об'єкта;

створення декількох таблиць із загальної, на основі процедур нормалізації;

визначення операцій при використанні таблиць і створення на них основі запитів;

створення, якщо необхідно, форм введення даних і форм звіту.