O documento descreve os componentes de um banco de dados geográficos, incluindo SIGs, tipos de dados geográficos e arquiteturas SIG. Explica como o PostGIS fornece suporte espacial ao PostgreSQL para permitir o armazenamento e análise de dados geográficos.

1. Banco de Dados
Geográficos
Componentes :
• Felipe Dos Santos,
• Nilcilaine Lopes,
• Lucimário Matos.

2. SIG
O termo sistemas de informação geográfica
(SIG) é aplicado para sistemas que realizam o
tratamento computacional de dados geográficos. A
principal diferença de um SIG para um sistema de
informação convencional é sua capacidade de
armazenar tanto os atributos descritivos como as
geometrias dos diferentes tipos de dados
geográficos.

3. Há pelo menos três grandes maneiras de utilizar
um SIG:
• Como ferramenta para produção de mapas;
• Como suporte para análise espacial de
fenômenos;
• Como um banco de dados geográficos, com
funções de armazenamento e recuperação de
informação espacial.

4. Motivação Inicial - problemas
que a tecnologia tenta resolver
Os SGBD convencionais não suportam a
implementação de BDG (Bancos de Dados Geográficos)
de forma nativa. Por isso, diversas empresas
desenvolvedoras desses programas criaram extensões
espaciais que possibilitam trabalhar com esse tipo de
informação espacial. Um exemplo do uso dessas
extensões é o PostGis, que é a extensão espacial do
famoso SGBD de código aberto PostgreSQL.

6. Ao construir um banco de dados geográficos será
possível realizar consultas tais como:
• Que cidades são vizinhas ao município de
Januária?
• Que municípios são cortados pelo Rio São
Francisco?
• Que quadras estão num raio de um quilômetro em
relação ao local onde ocorreu determinado assalto?
• Que distância entre a comunidade rural tal e a
escola mais próxima?

7. Tipos De Arquiteturas SIGs
A principal diferença entre os SIGs é a forma
como os dados geográficos são gerenciados. Há
basicamente três diferentes arquiteturas de SIGs
que utilizam os recursos de um SGBD: dual,
integrada baseada em SGBDs relacionais e
integrada baseada em extensões espaciais sobre
SGBDs objeto-relacionais.

8. Arquitetura Dual
Um SIG implementado com a estratégia dual
utiliza um SGBD relacional para armazenar os
atributos convencionais dos objetos geográficos
(na forma de tabelas) e arquivos para guardar as
representações geométricas destes objetos. No
modelo relacional, os dados são organizados na
forma de uma tabela onde as linhas
correspondem aos dados e as colunas
correspondem aos atributos.

9. Arquitetura Dual
A entrada dos atributos não-espaciais é feita por
meio de um SGBD relacional e para cada
entidade gráfica inserida no sistema é imposto um
identificador único ou rótulo, através do qual é
feita uma ligação lógica com seus respectivos
atributos não-espaciais armazenados em tabelas
de dados no SGBD.

11. A principal vantagem desta estratégia é poder
utilizar os SGBDs relacionais de mercado. No
entanto, como as representações geométricas
dos objetos espaciais estão fora do controle do
SGBD.

12. As principais desvantagens
desta arquitetura são:
• Dificuldades no controle e manipulação dos
dados espaciais;
• Dificuldade em manter a integridade entre a
componente espacial e a componente
alfanumérica;
• Consultas mais lentas;
• Falta de interoperabilidade entre os dados.

14. arquitetura integrada baseada em
SGBDs relacionais
A arquitetura integrada baseada em um SGBD
relacional utiliza campos longos, chamados de
BLOBs, para armazenar a componente espacial
do dado. Suas principais desvantagens são:

15. Suas principais desvantagens
são:
Não é capaz de capturar a semântica dos dados espaciais: como o
SGBD trata o campo longo como uma cadeia binária, não é possível
conhecer a semântica do seu conteúdo;
Métodos de acesso espacial e otimizador de consultas devem ser
implementados pelo SIG: como o SGBD trata os dados espaciais como
uma cadeia binária, não possui mecanismos satisfatórios para o seu
tratamento;
Limitações da linguagem SQL para a manipulação dos dados
espaciais: a SQL padrão oferece recursos limitados para o tratamento
de campos longos.

16. O OUTRO TIPO DE ARQUITETURA
INTEGRADA consiste em utilizar extensões
espaciais desenvolvidas sobre SGBDs objeto-
relacionais (SGBDOR). Estas extensões contêm
funcionalidades e procedimentos que permitem
armazenar, acessar e analisar dados espaciais de
formato vetorial.

17. Como desvantagens dessa arquitetura podem ser
citadas as faltas de mecanismos de controle de
integridade sobre os dados espaciais e a falta de
padronização das extensões da linguagem SQL. Os
SGBDs objeto-relacionais, também chamados de
SGBDs extensíveis, oferecem recursos para a definição
de novos tipos de dados e de novos métodos ou
operadores para manipular esses tipos, estendendo
assim seu modelo de dados e sua linguagem de
consulta. Por isso, um SGBDOR é mais adequado para
tratar dados complexos, como dados geográficos, do
que um SGBDR, o qual não oferece esses recursos.

18. TIPOS DE DADOS
GEOGRÁFICOS

19. CLASSE VETORIAL
A CLASSE VETORIAL armazena os dados em
formato de coordenadas, uma forma mais precisa
nesse representação ela vai armazenas dados de
forma de linhas, pontos e polígonos.

21. Feições do Tipo PONTO: Esse tipo de geometria vetorial são
utilizado pra por exemplo localizações de paradas de ônibus
dentro de uma cidade, onde ocorram assaltos no ultimo dia,
focos de doenças Ou seja tudo que pode ser representado
pontualmente.
Feições do tipo LINHA: Esse tipo de geometria vetorial é
utilizado pra representar tudo que indica um segmento
exemplos: Um rio, linhas de transmissões de energia, entre
outras coisas.
Feições do tipo AREA (POLIGONOS). Esse tipo de geometria
vetorial é utilizado pra representar tudo que pode ser
representados por uma área, por exemplo, essa sala, um
bairro, entre outras coisas.

22. CLASSE MATRICIAL(RASTER)

23. Consiste basicamente em uma grade células
chamadas de pixel... Provavelmente vocês já
pegaram uma fotografia e foram dando zoom até
ficar desfocada a foto e você viram certos
quadradinhos, que são chamados pixels. No caso
dos dados matriciais cada um dos pixel
representa uma pequena porção do terreno.
Exemplos de dados matriciais, as imagens de
satélites, fotografias áreas, modelos digitais de
elevação.

25. Ah e qual é a melhor matricial
ou vetorial?
Depende da sua aplicação!

26. Relacionamento Espacial
O entendimento formal dos relacionamentos
espaciais entre objetos é de fundamental
importância para a análise de dados nos GIS,
pois estes relacionamentos são, freqüentemente,
envolvidos em consultas espaciais entre os
objetos. Portanto, é crucial para o projeto de um
sistema de bancos de dados espaciais adotar
uma ferramenta que permita descrever o
relacionamento entre os objetos.

27. Existem vários tipos de relacionamentos
espaciais, mas os mais importantes para um
SBDE são: relacionamentos métricos,
relacionamentos direcionais e relacionamentos
topológicos.

28. Relações Espaciais
Relações topológicas: contém,
cruza, etc.

29. Relações métricas: relacionado
a distancia;

30. Relações direcionais : ao norte,
ao sul, etc.

31. Aplicação
Os SGBDs evoluíram, dando suporte ao
armazenamento, consulta e atualização de dados
geográficos.
Alguns SGBDs proprietários já têm
funcionalidades para a manipulação desses tipos
de dados, entretanto, essas soluções possuem
ainda custos elevados para a maioria das
empresas.

32. Aplicação
A extensão espacial é uma ferramenta disponível
no MySQL, composta por um conjunto de
componentes diversificados disponíveis em uma
biblioteca com recursos que oferecem análise,
criação e armazenamento de dados geográficos

33. Aplicação
PostgreSQL
Tem uma extensão espacial denominada
PostGIS, que dá suporte à manipulação de
objetos geográficos.
Sua utilização é vinculada ao PostgreSQL e é
também licenciada como código aberto.

34. Aplicação
• PostGis È uma extensão espacial gratuita de
código fonte livre. Ideal para se trabalhar com
infraworks acessando bancos de dados
espacial com ferramentas open source

35. Aplicação
A distribuição do PostGIS pode ser adquirida
separadamente do PostgreSQL ou também como
componente interno desse SGBD.
Surgiu em um projeto liderado pelo professor
Michael Stonebraker e foi desenvolvido na
Universidade de Berkeley, na Califórnia, por volta
dos anos 80.

36. Aplicação
A principal diferença nesse processo de aquisição
é que, na distribuição separada, atualizações dos
recursos e correções de erros encontrados
podem ser feitas também separadamente.
O PostGIS dá suporte ainda ao padrão SQL/MM
(MultiMedia), que são extensões para o
tratamento de texto, dados espaciais e imagens
estáticas ou em movimento.

37. Referencias
OGC e SFS. Disponível em:<
http://wiki.dpi.inpe.br/lib/exe/fetch.php?id=cap349&cache=cache&media=cap
349_2009:cap349_2010:bdg_7.pdf > Acesso : 22 de Janeiro 2018.
Ribeiro D. Q. - Gilberto -2002. Extensão Do SGBD PostgreSQL Com
Operadores Espaciais. Ministério Da Ciência E Tecnologia Instituto
Nacional De Pesquisas Espaciais.<
http://www.dpi.inpe.br/gilberto/papers/proposta_gribeiro.pdf >.Acesso: 22 de
Janeiro 2018.

38. Referencias
Medeiros - Anderson. 2016. Dados Vetoriais X Dados Matriciais |
Conceitos .
<https://www.youtube.com/watch?v=crS7iLxq-ZM>. Acesso 21 de Janeiro
de 2018.
Câmara – Gilberto. //// .Arquitetura De Sistemas De Informação
Geográfica. <http://www.dpi.inpe.br/gilberto/livro/introd/cap3-
arquitetura.pdf>. Acesso em 21 de Janeiro 2018.
Medeiros - Anderson. Banco de Dados Geográficos. <
https://www.infoescola.com/informatica/banco-de-dados-geograficos/ >.
Acesso 21 de Janeiro 2018.

39. Referencias
• Augusto - Prof. Angelo..Banco De Dados Geográficos E
Webmapping.<http://www.ifc-
camboriu.edu.br/~frozza/2013.2/TSI11/TSI11-BDGeo-Aula004a-
PostGIS.pdf> . Acesso em 22 de Janeiro 2018.
• MundoGEO .2007. Introdução ao PostGIS, um banco de dados
para informações
espaciais<http://mundogeo.com/blog/2007/08/04/introducao-ao-
postgis-um-banco-de-dados-para-informacoes-espaciais> .
Acesso em 22 de Janeiro 2018.

40. Referencias
• Hesley..Criando bancos de dados no PostgreSQL – Por
dentro. <https://www.devmedia.com.br/criando-bancos-de-dados-
no-postgresql-por-dentro/6447> . Acesso em 22 de Janeiro de
2018.