- •Д.О. Ладичук, в.І. Пічура Бази даних геоінформаційних систем
- •Д.О. Ладичук, в.І. Пічура
- •Бази даних
- •Геоінформаційних систем
- •Навчальний посібник
- •Партнери:
- •Перелік умовних позначень, скорочень
- •1.1 Основні поняття гіс в гідромеліорації
- •Структура дисципліни
- •1 Вступ до бази даних геоінформаційних систем
- •1.2 Базові структури даних в гіс
- •Геоінформаційні дані містять чотири інтегрованих компоненти:
- •Основні елементи бази просторових даних:
- •Модель бази просторових даних:
- •Подання просторових об'єктів реальної дійсності
- •Вміст бази просторових даних включає:
- •Різновид безперервних властивостей
- •Безперервна мінливість може бути представлена в базі даних декількома способами:
- •Компоненти просторових даних:
- •1.3 Особливості експертних систем для обробки даних
- •1.4. Поняття бази даних
- •1.5 Переваги централізованого підходу в управлінні даними
- •Питання для самоперевірки
- •2. Моделі даних
- •2.1 Види моделей даних
- •2.2 Структури баз даних для управління даними
- •Реляційні бази даних
- •2.3 Багатошарові моделі даних гіс
- •2.4 Введення, збереження та редагування бд гіс
- •Питання для самоперевірки
- •3. Сучасні підходи до створення баз даних
- •3.1 Реляційні бази даних .
- •3.2 Етапи проектування бази даних
- •3.3 Проектування бд: загальні положення
- •4. Концептуальна модель бази даних
- •4.1 Концептуальна модель організації даних
- •4.2 Структура і технологія наповнення
- •4.3 Відображення
- •4.4 Інфологічна модель даних " Сутність-Зв'язок"
- •4.4.1 Основні поняття
- •4.4.2 Первинні й зовнішні ключі
- •4.6 Нормалізація відносин
- •Друга нормальна форма.
- •Третя нормальна форма.
- •Типи зв'язків:
- •Питання для самоперевірки
- •5 Логічна та фізична моделі баз даних
- •Основні поняття
- •5.2. Бази даних і системи управління базами даних
- •5.3 Характеристика аcсеss
- •Адміністратор бази даних
- •Управління продуктивністю й реагування на вимоги, що змінюються
- •6.2 Електронні таблиці (на прикладі Excel) .
- •Питання для самоперевірки
- •7. Запити до баз даних
- •7.1 Типи та принципи побудови запитів до баз даних
- •7.2 Можливості запитів і інструментальні засоби розробки прикладних програм
- •7.3 Мова маніпулювання даними
- •7.4. Мова структурованих запитів
- •7.5 Архітектура " клієнт-сервер"
- •Питання для самоперевірки
- •Список використаної літератури
- •Бази даних геоінформаційних систем
4.3 Відображення
Відображення концептуальний-внутрішній визначає відповідність між концептуальним поданням і збереженою базою даних, тобто як концептуальні записи й поля представлені на внутрішньому рівні. При зміні структури збереженої бази даних, тобто при внесенні змін у визначення структури зберігання, змінюється й відображення концептуальний-внутрішній таким чином, щоб концептуальна схема залишилася незмінною. Інакше кажучи, щоб зберегти незалежність даних, результати таких змін не повинні торкнутися концептуального рівня.
Відображення зовнішній-концептуальний визначає відповідність між деяким зовнішнім поданням і концептуальним поданням. Загалом, розходження, які можуть існувати між цими двома рівнями, подібні до розходжень між концептуальним поданням і збереженою базою даних.
Між іншим, більшість систем дозволяє виражати визначення одного зовнішнього подання через інше (тобто за допомогою відображення зовнішній-зовнішній) не вимагаючи обов'язково явно визначати відображення на концептуальний рівень. Ця можливість корисна, якщо кілька подань схожі між собою. Зокрема, ця можливість є в багатьох реляційних системах.
Первинний ключ - це унікальний ідентифікатор для таблиці, тобто стовпець або така комбінація стовпців, що в будь-який момент часу не існує двох рядків, що містять однакове значення в цьому стовпці або комбінації стовпців.
І нарешті, домен - це загальна сукупність значень, з якої беруться справжні значення для певних атрибутів певного відношення [10]
Домени насамперед мають концептуальну природу. Вони можуть бути або не бути явно збережені в базі даних як реальні набори значень; фактично в більшості випадків вони не зберігаються. Але вони повинні бути, принаймні, визначені в рамках визначень бази даних і тоді кожне визначення атрибута повинне включати посилання на відповідний домен, у такий спосіб системі буде відомо, які атрибути можна порівнювати, а які - немає.
Щоб конкретизувати ідеї реляційної моделі використовується гіпотетично реляційна мова для ілюстрації цих ідей. Ясно, що в першу чергу потрібний спосіб створення нового домена:
CREATE DOMAIN domain data-type ;
Тут domain— це ім'я нового домена, a data-type відповідає типу даних [10].
4.4 Інфологічна модель даних " Сутність-Зв'язок"
4.4.1 Основні поняття
Мета інфологічного моделювання - забезпечення найбільш природних для людини способів збору й подання тої інформації, що передбачається зберігати в створюваній базі даних. Тому інфологічна модель даних намагаються будувати за аналогією із природною мовою (остання не може бути використаний у чистому виді через складність комп'ютерної обробки текстів і неоднозначності будь-якої природної мови). Основними конструктивними елементами інфологічних моделей є сутності, зв'язки між ними і їхньої властивості (атрибути).
Сутність – будь-який помітний об'єкт (об'єкт, що ми можемо відрізнити від іншого), інформацію про яке необхідно зберігати в базі даних. Сутностями можуть бути люди, місця, літаки, рейси, смак, колір і т.д. Необхідно розрізняти такі поняття, як тип сутності й екземпляр сутності. Поняття тип сутності ставиться до набору однорідних особистостей, предметів, подій або ідей, що виступають як ціле. Екземпляр сутності ставиться до конкретної речі в наборі. Наприклад, типом сутності може бути МІСТО, а екземпляром - Херсон, Київ і т.д.
Атрибут – пойменована характеристика сутності. Його найменування повинне бути унікальним для конкретного типу сутності, але може бути однаковим для різного типу сутностей. Атрибути використовуються для визначення того, яка інформація повинна бути зібрана про сутність. Абсолютне розходження між типами сутностей і атрибутами відсутній. Атрибут є таким тільки у зв'язку з типом сутності. В іншому контексті атрибут може виступати як самостійна сутність.
Ключ – мінімальний набір атрибутів, за значеннями яких можна однозначно знайти необхідний екземпляр сутності. Мінімальність означає, що виключення з набору будь-якого атрибута не дозволяє ідентифікувати сутність по тому що залишилися.
Зв'язок – асоціювання двох або більше сутностей. Якби призначенням бази даних було тільки зберігання окремих, не зв'язаних між собою даних, то її структура могла б бути дуже простою. Однак одне з основних вимог до організації бази даних - це забезпечення можливості відшукання одних сутностей за значеннями інших, для чого необхідно встановити між ними певні зв'язки. А тому що в реальних базах даних нерідко втримуються сотні або навіть тисяча сутностей, те теоретично між ними може бути встановлене більше мільйона зв'язків. Наявність такої безлічі зв'язків і визначає складність інфологічних моделей.
Існують три основні класи сутностей: стрижневий, асоціативний й характеристичний, а також підклас асоціативних сутностей – позначення.
Стрижнева сутність (стрижень) – це незалежна сутність (трохи докладніше вона буде визначена нижче).
Асоціативна сутність (асоціація) – це зв'язок виду " багато-до-багатьох" ("- до-багатьох" і т.д.) між двома або більше сутностями або екземплярами сутності . Асоціації розглядаються як повноправні сутності:
- вони можуть брати участь в інших асоціаціях і позначеннях точно так само, як стрижневі сутності;
- можуть мати властивості, тобто мати не тільки набір ключових атрибутів, необхідних для вказівки зв'язків, але й будь-яке число інших атрибутів, що характеризують зв'язок.
Характеристична сутність (характеристика) – це зв'язок виду " багато -до-однієї" або " одна-до-однієї" між двома сутностями. Єдина мета характеристики в рамках розглянутої предметної області складається в описі або уточненні деякої іншої сутності. Необхідність у них виникає у зв'язку з тим, що сутності реального миру мають іноді багатозначні властивості [22].
