36. Логічна модель даних

В процесса планирования ГИС у вас должно было сложиться четкое понимание элементов данных, необходимых для создания ваших информационных продуктов, и вы также должны были определиться с названиями всех логические привязок, которые потребуются между различными элементами данных. Вы также понимаете ограничения и измерения ваших данных, а также их потенциальные источники.

Следующий этап — описание реальной структуры данных, используя одну из нескольких логических моделей: реляционную, объектно-ориентированную или объектно-реляционную. Конечные пользователи системы не озабочены этой проблемой напрямую. Но для вас, руководителя ГИС-команды, эта проблема на данном этапе становится важной, потому что организация базы данных будет влиять на принятие решения о том, какая система программного обеспечения будет выбрана в конечном счете.

Суть проблемы в том, что логическая модель данных должна описывать в базе данных комплексную версию реального мира. Определение наилучшей логической модели и затем ее построение требуют решения, и пришло время начать думать об этом. Стоимость построения и использования такой базы данных будет зависеть от того, насколько точно вы хотите моделировать действительность.

37. Типи моделей даних

Существуют три типа логических моделей данных: реляционная, объектно-ориентированная и объектно-реляционная.

В базе данных, спроектированной как реляционная модель данных, данные хранятся как наборы таблиц (называемых отношениями), которые логически ассоциированы друг с другом с помощью общих атрибутов. Отдельные записи хранятся как строки таблиц, в то время как атрибуты хранятся в виде колонок. Каждая колонка может содержать атрибутивные данные только одного типа: дату, текстовую строку, числовые данные и т.п.

Объектно-ориентированные модели данных, являясь более новой разработкой по сравнению с реляционными моделями, обеспечивают возможность многостороннего и комплексного описания реального мира и создания структуры данных, которую пользователи смогут легко понять. Объекты можно моделировать по объектам реального мира (таким как канализационные коллекторы, пожары, леса, владельцы зданий) и задавать им поведение, копирующее или моделирующее какой-либо релевантный аспект их поведения в реальном мире.

Новейшей разработкой в области логических моделей данных является объектно-реляционная модель. Она надстраивает объектно-ориентированную структуру над прочной реляционной базой данных. Реляционная база данных расширяется за счет программного обеспечения, включающего объектно-ориентированные линии поведения, но данные при этом не инкапсулированы. Информация в базе данных представлена в таблицах, но в некоторых из обязательных колонок могут быть данные более сложной структуры – данные абстрактного типа.

38. Реляційна модель даних

В базе данных, спроектированной как реляционная модель данных, данные хранятся как наборы таблиц (называемых отношениями), которые логически ассоциированы друг с другом с помощью общих атрибутов. Отдельные записи хранятся как строки таблиц, в то время как атрибуты хранятся в виде колонок. Каждая колонка может содержать атрибутивные данные только одного типа: дату, текстовую строку, числовые данные и т.п. Таблицы обычно стандартизуются (калибруются относительно друг друга) для минимизации дублирования.

К общим преимуществам реляционной модели можно отнести следующие:

1. простая структура таблиц, которые легко читать;

2. интуитивный, простой пользовательский интерфейс;

3. наличие множества инструментов для конечных пользователей (например, макросов и скриптов);

4. простоту изменения и добавления новых привязок, данных и записей;

5. простоту использования таблиц, описывающих географические элементы с общими атрибутами;

6. возможность привязки таблиц атрибутов к таблицам, описывающим топологию, необходимую для ГИС;

7. прямой доступ к данным, обеспечивающий их быструю и эффективную обработку;

8. независимость данных от приложения;

9. оптимизированность для ГИС-запроса и анализа;

10. наличие больших объемов ГИС-данных в этом формате;

11. наличие большого числа опытных разработчиков, инструментов разработки, руководств и консультантов.

Естественно, у реляционной модели есть также ряд недостатков, включая:

1. ограниченное представление реального мира;

2. ограниченную гибкость управления запросами и данными;

3. медленный последовательный доступ;

4. трудность моделирования сложных отношений данных,поскольку для этого часто необходимы квалифицированные прикладные программисты баз данных;

5. необходимость выражения сложных отношений в виде процедур в каждой программе, которая обращается к базе данных;

6. снижение эффективности из-за необходимости заново собирать структуру данных всякий раз, когда происходит обращение к данным.