Transcript Tema 5 SQL Server

Tema 5: SQL Server
Bases de datos
Máster en Tecnologías de Información Geográfica
Contenido
1. Introducción
2. Soporte de datos espaciales
3. Tipos de datos espaciales en SQL Server
4. SQL para tipos de datos espaciales
5. Rendimiento
6. Vistas espaciales gráficas integradas
7. Aplicaciones
8. Management Studio
9. Recuperación y disponibilidad
10. Soporte nativo de XML
11. Gestión de geodatabases en ArcGIS
2
1. Introducción

Historia:


Nace en Sybase (década de 1980) para Unix
Microsoft lo traduce posteriormente a Windows NT
Es un SGBDR completo:


Propiedades ACID










Atomicity
Consistency
Isolation
Durability
Disparadores
Restricciones de integridad
Réplicas de bases de datos (duplicación)
Copias de seguridad
Ajuste de rendimiento
Funciona en plataformas:

Pocket PC -> Mainframes
3
1. Introducción

Extensiones:




XML
OLAP (Online Analytical Processing)
Data Mining (Minería de datos)
Extensiones espaciales para GIS
4
2. Soporte de datos espaciales

Modelos espaciales geodésicos:

Superficie de la Tierra:



Aproximada por un elipsoide (esfera achatada)
Datum
Coordenadas:


Latitud y Longitud
(generalmente)
Aunque hay
otros sistemas…
5
2. Soporte de datos espaciales

Modelos espaciales planos:

Proyecciones bidimensionales del esferoide

Proyección UTM

Desarrollo cilíndrico conforme de Gauss
6
3. Tipos de datos espaciales en
SQL Server

Datos espaciales geodésicos:



Tipo de datos geography
Coordenadas latitud-longitud
Usado en mapas y aplicaciones globales


Datos espaciales planos:



Tipo de datos geometry
Coordenadas en un plano arbitrario
Usado en mapas regionales


Ej: Mapas de carreteras
Conforme al estándar OGC (Open Geospatial Consortium)


Ej: Geolocalización con GPS
Simple Features Specification for SQL
Implementados como tipos de datos CLR (Common
Language Runtime)

Accesibles en .NET
7
3. Tipos de datos espaciales en
SQL Server
8
3. Tipos de datos espaciales en
SQL Server
9
3. Tipos de datos espaciales en
SQL Server

WKT (Well-Known Text)



Lenguaje de marcas de texto.
Para representar objetos geométricos vectoriales.
WKB (Well-Known Binary)


Equivalente en formato binario.
Almacenamiento en bases de datos.
10
Jerarquía de tipos: herencia
11
Ejemplos

En WKT:




Punto simple definido por coordenadas X Y:


LINESTRING(0 0, 10 10)
Polígono:


POINT(10 10 10 1)
Camino de líneas:


POINT(10 10)
Punto con coordenadas X Y Z
(elevación) M (medida):


Los espacios separan las coordenadas de un punto.
Las comas separan los puntos en un tipo más complejo.
Los paréntesis agrupan puntos en una única figura.
POLYGON((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0))
Polígono con un hueco en forma de triángulo:

POLYGON((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0),
(1 1, 4 5, 4 1, 1 1))
12
Métodos para los tipos espaciales
Gris: Tipos Geometry que no están en Geography
13
Métodos para los tipos espaciales

STGeomFromText()



STLineFromText()


INSERT INTO SpatialTable (GeomCol1) VALUES
(geometry::STLineFromText(
'LINESTRING (100 100, 20 180, 180 180)', 0));
Parse(). Se puede usar en lugar de los anteriores.


INSERT INTO SpatialTable (GeomCol1) VALUES
(geometry::STGeomFromText(
'LINESTRING (100 100, 20 180, 180 180)', 0));
INSERT INTO SpatialTable (GeomCol1) VALUES
(geometry::STGeomFromText(
'POLYGON ((0 0, 150 0, 150 150, 0 150, 0 0))', 0));
INSERT INTO SpatialTable (GeomCol1) VALUES
(geometry::Parse(
'LINESTRING (100 100, 20 180, 180 180)',));
ToString(). Para escribir datos geográficos.

SELECT GeomCol1.ToString() FROM SpatialTable
14
Métodos para los tipos espaciales

Ejemplo a usar en las descripciones de los métodos
(Transact-SQL):


DECLARE @g geometry =
'POLYGON((10 10, 40 10, 40 40, 10 40, 10 10))'
DECLARE @h geometry =
'POLYGON((30 30, 50 30, 50 50, 30 50, 30 30))'
15
Transact-SQL (T-SQL)



Lenguaje de cuarta generación de bases de datos.
Desarrollado por Microsoft/Sybase.
Añade a SQL mecanismos para lograr un lenguaje de
propósito general:



Lenguaje de control de flujo.
Variables.
Funciones.
IF DATEPART(dw, GETDATE()) = 7 OR DATEPART(dw, GETDATE()) = 1
PRINT '¡Es fin de semana!'
ELSE
PRINT 'Es laborable… :-('
DECLARE @i NVARCHAR(50)
SET @i = 0
WHILE @i < 5
BEGIN
PRINT 'Número: ' + @i
SET @i = @i + 1
END
Número:
Número:
Número:
Número:
Número:
0
1
2
3
4
16
Métodos para los tipos espaciales

STDifference()

Diferencia de conjuntos. Devuelve los puntos de la
columna geométrica a la que se aplica tal que no están en
los de la columna geométrica parámetro del método.
SELECT @g.STDifference(@h).ToString();

Resultado:
POLYGON ((10 10, 40 10, 40 30, 30 30, 30 40, 10 40, 10 10))
17
Métodos para los tipos espaciales

STDifference()

También sobre tipos distintos.
DECLARE @g geometry =
'LINESTRING(9 9, 40 40)'
DECLARE @h geometry =
'POLYGON((15 15, 15 30, 30 30, 30 15, 15 15))'
SELECT @g.STDifference(@h).ToString();

Resultado:
MULTILINESTRING ((40 40, 30 30), (15 15, 9 9))
18
Métodos para los tipos espaciales

STIntersection()

Intersección de formas. Devuelve la parte común de dos
formas.
SELECT @g.STIntersection(@h).ToString();

Resultado:
POLYGON ((30 30, 40 30, 40 40, 30 40, 30 30))
19
Métodos para los tipos espaciales

STIntersection()

También sobre tipos distintos.
SELECT @g.STIntersection(@h).ToString();

Resultado:
LINESTRING (30 30, 15 15)
20
Métodos para los tipos espaciales

STUnion()

Unión de formas. Devuelve todos los puntos de dos
formas.
SELECT @g.STUnion(@h).ToString();

Resultado:
POLYGON ((10 10, 40 10, 40 30, 50 30, 50 50, 30 50,
30 40, 10 40, 10 10))
21
Métodos para los tipos espaciales

STUnion()

También sobre tipos distintos.
SELECT @g.STUnion(@h).ToString();

Resultado:
GEOMETRYCOLLECTION (
LINESTRING (40 40, 30 30),
POLYGON ((15 15, 30 15, 30 30, 15 30, 15 15)),
LINESTRING (15 15, 9 9) )
22
Métodos para los tipos espaciales

STArea()


Área de una forma.
STLength()

Longitud de un camino.
DECLARE @g GEOMETRY =
'POLYGON((10 10, 10 40, 40 40, 10 10))'
SELECT @g.STArea(), @g.STLength()

Resultado:
Area Length
450 102.426406871193
23
Métodos para los tipos espaciales

STCentroid()

Devuelve el centroide de una forma.
DECLARE @g GEOMETRY =
'POLYGON((10 10, 10 40, 40 40, 10 10))'
SELECT @g.STCentroid().ToString()

Resultado:
POINT (20 30)
24
Métodos para los tipos espaciales


STContains()
STWithin()



Devuelve el valor lógico cierto (1) si una forma contiene
completamente a otra.
@g.STContains(@h) determina si @g contiene a a @h
@g.STWithin(@h) determina si @g está contenido en @h
DECLARE @g geometry =
'POLYGON ((10 10, 13 30, 30 30, 30 15, 10 10))'
DECLARE @h geometry =
'LINESTRING (16 16, 16 24, 25 18)‘
SELECT @g.STContains(@h), @g.STWithin(@h)
SELECT @h.STContains(@g), @h.STWithin(@g)

Resultado:
10
01
25
Métodos para los tipos espaciales

ST is …

CLOSED.


EMPTY.


Si no se cruza sobre sí misma o se toca a sí misma.
RING.


Si no contiene ningún punto (parecido a NULL, pero no es lo
mismo).
SIMPLE.


Si el punto final coincide con el inicial.
Si es una forma cerrada (CLOSED) y simple (SIMPLE)
VALID.


Si no tiene elementos superpuestos.
Ej: No válido
26
Métodos para los tipos espaciales

Coordenadas de un punto:




.STX
.STY
.Z
.M
DECLARE @g geometry = 'POINT(1 2)'
DECLARE @h geometry = 'POINT(1 2 3 4)'
SELECT @g.STX, @g.STY, @g.Z, @g.M
SELECT @h.STX, @h.STY, @h.Z, @h.M

Resultado:
1 2 NULL NULL
1234
27
Métodos para los tipos espaciales

STPointOnSurface()

Devuelve un punto arbitrario que pertenece a la forma.
DECLARE @g geometry =
'POLYGON((10 10, 14 15, 50 12, 45 30, 10 30, 10 10))'
SELECT @g.STPointOnSurface().ToString()

Resultado:
POINT (23 25)
28
4. SQL para tipos de datos espaciales

Creación de tablas:
CREATE TABLE Districts
(DistrictId int IDENTITY (1,1),
DistrictName nvarchar(20),
DistrictGeo geometry);
CREATE TABLE Streets
(StreetId int IDENTITY (1,1),
StreetName nvarchar(20),
StreetGeo geometry);
29
4. SQL para tipos de datos espaciales

Inserción en tablas:
INSERT INTO Districts (DistrictName, DistrictGeo)
VALUES ('Downtown',
geometry::STGeomFromText
('POLYGON ((0 0, 150 0, 150 150, 0 150, 0 0))', 0));
INSERT INTO Streets (StreetName, StreetGeo)
VALUES ('First Avenue',
geometry::STGeomFromText
('LINESTRING (100 100, 20 180, 180 180)', 0))
30
4. SQL para tipos de datos
espaciales

Selección de resultados:
SELECT StreetName, DistrictName
FROM Districts d, Streets s
WHERE s.StreetGeo.STIntersects(DistrictGeo) = 1
ORDER BY StreetName
StreetName
DistrictName
First Avenue
Downtown
First Avenue
Harborside
Mercator Street
Downtown
Mercator Street
Green Park
Mercator Street
Harborside
31
Otro ejemplo
CREATE TABLE demo
(
ID INT IDENTITY(1,1) NOT NULL,
G
GEOMETRY
)
INSERT INTO demo (G)
VALUES ('LINESTRING(0 0, 10 10, 21 2)'),
('LINESTRING(1 1, 11 11, 22 3)'),
('POINT(5 5)')
SELECT ID, G.ToString() AS WKT, G.STLength() AS LENGTH
FROM demo
ID
WKT
LENGTH
1
LINESTRING (0 0, 10 10, 21 2)
27.7436061324664
2
LINESTRING (1 1, 11 11, 22 3)
27.7436061324664
3
POINT (5 5)
0
32
5. Rendimiento

Tipos espaciales:

Tipos CLR (Common Language Runtime)


Datos espaciales almacenados en BDR



2 GB (¡Incluso para un único polígono!)
Interoperabilidad de datos
Índices espaciales
Índice en retícula multinivel
(árboles cuadráticos: quad-trees)
33
6. Vistas espaciales gráficas integradas

Management Studio:
34
7. Aplicaciones

Integración con otros sistemas.


Importación y exportación de datos
Estándar OGC:



Well Known Text (WKT)
Well Known Binary (WKB)
Aplicaciones GIS / Sistemas GPS
35
7. Aplicaciones


Uso de datos espaciales en .NET
Ej: Virtual Earth
36
8. Management Studio
37
9. Recuperación y disponibilidad

Recuperación de caídas.


Recuperación de medios.


Copia y restauración de bases de datos
Copias exactas de la base de datos



Registro histórico (log)
Duplicados de la base de datos en otras máquinas
Conmutación automática en caso de error
Seguridad



Usuarios
Roles
Autenticación:


Windows
SGBD
38
10. Soporte nativo de XML
39
Tipos XML en SQL

Creación de tablas:
create table InformesViajes(
fechaviaje datetime,
Informe xml)
40
Metadatos XML en SQL

Metadatos de las bases de datos:

Conjunto de esquemas XML
asocia un identificador de SQL a un conjunto de
componentes de esquemasde uno o varios espacios de
nombres objetivos. Por ejemplo, la expresión
create xml schema collection E1 as @e


Crea el conjunto de esquemas XML de SQL Server de
nombre E1, que consiste en los esquemas de XML
contenidos en la variable de SQL @e.
Cada uno de estos conjuntos contiene toda la
información necesaria para llevar a cabo la validación y
tipificación y se guarda en los metadatos del esquema
de la base de datos.
41
Metadatos XML en SQL

El ejemplo siguiente muestra la definición de una tabla
que restringe los ejemplares de la columna XML
Informe a un documento bien formado válido de
acuerdo con el conjunto de esquemas
EsquemaInformes:
create table InformesViajes(id int,
fechaviaje datetime,
Informe xml(document EsquemaInforme))
42
XQuery en SQL






Lenguaje de consulta de documentos XML.
Desarrollado por el consorcio W3C (World Wide Web
Consortium).
Procede del lenguaje Quilt, que también incluía
expresiones XPath
XPath es un lenguaje que define expresiones válidas
para acceder a partes de un documento XML.
XQuery incorpora a XPath.
SQL Server incorpora XQuery en las consultas SQL.
43
XQuery en SQL


Expresión simple de XQuery que resume un elemento
Cliente complejo de un documento de informe de viaje
que contiene un nombre, un atributo ID y posibilidades
de ventas en las notas marcadas del informe de viaje
real.
El resumen muestra el nombre y la información sobre
ventas de los elementos Cliente que tienen
posibilidades de ventas.
select Informe.query(’
declare namespace c = "urn:ejemplo/cliente";
for $cli in /c:doc/c:cliente
where $cli/c:notas//c:posiblesventas
return
<id_cliente ="$cli/@id"> {
$cli/c:nombre,
$cli/c:notas//c:posiblesventas
}</cliente>’)
from InformesViajes
44
11. Gestión de geodatabases en ArcGIS
45
Práctica

Práct. 5. SQL Server.pdf
46