Formal extension of the relational model for the management of spatial and spatio-temporal data

Abstract

En los últimos años, se ha realizado un gran esfuerzo investigador en la manipulación de datos especiales y Sistemas de Información Geográfica (SIG). Una clara limitación de las primeras aproximaciones es la falta de integración entre datos geográficos y alfanuméricos. Para resolver esto surge el área de Bases de Datos Espaciales. Los problemas que aparecen en este campo son muchos y complejos. Un primer ejemplo son las peculiaridades de las operaciones espaciales, como el calculo de la intersección espacial de dos superficies. Otro ejemplo es el elegir las estructuras de datos apropiadas (relaciones, capas, etc.) y el conjunto de operaciones adeucado. La combinación con las Bases de Datos Temporales da lugar a las Bases de Datos Espacio-temporales, en las que la inclusión de la dimensión temporal complica más los problemas anteriores. A pesar de la gran cantidad de aproximaciones propuestas, no se ha llegado todavía a una solución satisfactoria. La presente tesis propone una nueva solución que resuelve todos los problemas de modelado de datos espaciales y espacio-temporales resaltados arriba. Parte del trabajo se completó durante el proyecto ""CHOROCRONOS"": A Research Network for Spatiotemporal Database Systems"", financiado por la Unión Europea. El modelo propuesto en la tesis define tres tipos de dato punto, línea y superficie, que encajan perfectamente en la percepción humana. La definición de estos tipos de dato se basa en la definición previa de Quanta Espacial. Las estructuras de datos usadas son las relaciones no anidadas de modelo relacional puro. El conjunto de operaciones relacionales permite alcanzar casi por completo la funcionalidad propuesta en otros modelos. Todas las operaciones han sido definidas en base a un núcleo reducido de operaciones primitivas. Todos los tipos de datos, espaciales, espacio-temporales y convencionales se manipulan de forma uniforme con este conjunto de operaciones.