diseño base datos sig

6,67(0$6,17(*5$'26'(,1)250$&,1*(2*5),&$

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2GHUXGZUXOUJK:KRKJKZKIIO|T_9OYZKSGYJK/TLUXSGIO|T-KUMXlLOIG

3URJUDPD5HJLRQDOHQ0DQHMRGH9LGD6LOYHVWUH\(VFXHODGH&LHQFLDV$PELHQWDOHV8QLYHUVLGDG1DFLRQDO+HUHGLD&RVWD5LFD

(PDLOMIDOODV#UDFVDFRFUZZZXQDDFFUDPELWHOHVLJLQGH[KWP

6LVWHPDV,QWHJUDGRVGH,QIRUPDFLyQ*HRJUiILFD

Diseo de bases de datos i


INDICE

INTRODUCCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

ELEMENTOS A CONSIDERAR EN EL DISEO DE UNA BASE DE DATOS . . . . . . . . . . . . . 1

OBJETIVOS DEL DISEO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

ELEMENTOS PARA UN DISEO EXITOSO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

ETAPAS EN EL PROCESO DE DISEO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6A. DISEO CONCEPTUAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1. Modelar la visin o perspectiva del usuario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62. Definir entidades y sus relaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Normalizar los datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Matriz de diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163. Identificar representaciones de las entidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

B. DISEO LGICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4. Asociar entidades con modelo de datos geoespacial en uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185. Organizar las entidades en conjuntos o sets de datos geogrficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

C. AUTOMATIZACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

D. PROYECTO PILOTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

LITERATURA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Diseo de bases de datos 1


,1752'8&&,1Su institucin dedicar hasta un 80% del presupuesto destinado a implementar el Sistema de

Informacin Geogrfica en elaborar y mantener la base de datos. Por esta razn es esencial que laorganizacin dedique tiempo y esfuerzo a la fase de diseo, con el propsito de asegurarse que elmodelo de SIG a implementar cumpla con las exigencias de la compaa y de sus usuarios. Los pasosque se presentan en el presente documento tienen como objetivo guiar al equipo que enfrentar el retode disear e implentar la base de datos como parte del Sistema de Informacin Geogrfica. Durante lafase de prueba inicial y aun durante la fase operacional del SIG surgirn otras dudas que tendrn que serresueltas y documentas. La gua no debe percibirse como un documento rgido, sino ms bien como unlistado de aspectos que deben considerarse y documentarse durante el proceso de diseo.

El primer paso en el proceso de diseo debe ser convocar a un pequeo grupo de colegas (usuariosreales y potenciales de la base de datos) para discutir sobre los siguientes aspectos:

1. Identifique lo que su empresa, departamento, seccin o proyecto desea lograr a travs de la base dedatos y del uso de un Sistema de Informacin Geogrfica.

2. Identifique los datos que su organizacin requiere para lograr los objetivos planteados.

3. Identifique las caractersticas de los datos (atributos).

4. Identifique el modelo de datos geoespacial que mejor se ajusta a sus datos. El modelo permiteconvertir los elementos y propiedades del mundo real al mundo digital de la computadora.

El producto de esta reunin debe ser una visin de conjunto de la institucin, as como un primerlistado de las funciones que debera cumplir el SIG. Otros subproductos tiles son listados de funciones,datos disponibles, formatos, necesidades de informacin, etc.

(/(0(1726$&216,'(5$5(1(/',6(f2'(81$%$6('('$726El Sistema de Informacin Geogrfica (SIG) le permite a la institucin realizar una serie de tareas

que van desde las operaciones cotidianas hasta la planficacin estratgica. Sin embargo, esta flexibilidadintrnsica del sistema slo se logra cuando este se implementa de forma eficiente. El SIG le permitiralmacenar, analizar y compartir datos con diversos departamentos o unidades en su institucin; as comointegrar el uso de otras tecnologas como los Sistema de Posicionamiento Global (SPG), elprocesamiento digital de imgenes y los sistemas de multimedia. EL diseo e implementacin de unabase de datos slida y eficiente es un requisito para lograr un SIG exitoso y saludable. Normalmente lafase de diseo y elaboracin de la base de datos georeferenciada puede consumir hasta un 80% del costototal del SIG (ESRI,1994). La clave para disear una buena base de datos es hacer las preguntascorrectas a los individuos apropiados de la compaa. Por ejemplo, para iniciar el proceso puederesponderse a las siguientes preguntas:

Cmo puede implementarse el SIG para optimizar las operaciones y procesos que actualmente serealizan? o cambiar la forma en que se logra una meta particular?

Cules datos son de ms beneficio para la institucin/empresa?



Cules datos pueden compartirse entre departamentos?

Quin es o deber ser responsable por su mantenimiento?

Para responder a las preguntas anteriores se requiere de un buen conocimiento de la organizacin,de sus funciones o servicios que provee y de la tecnologa SIG. La implementacin de un SIG es similara cualquier otra actividad que involucre la toma de una decisin. El proceso inicia con la definicin oclarificacin de las metas de la institucin, luego de los procesos a diferentes niveles de datalle mediantelos cuales se obtiene la informacin y finalmente la forma en que las funciones o servicios sonimplementados. Lo anterior nos lleva a definir:< Metas< Manejo de datos< Requerimientos de uso de datos< Proceso de colecta de datos< Implementacin de servicios

En la mayora de los proyecto esta fase recive poca o ninguna atencin; sin embargo las razonespara dedicar un pequeo porcentaje del tiempo y de los recursos humanos y financieros de la isntitucina esta fase son:

< El producto de su esfuerzo es una base de datos pobremente diseada y que no responde a lasnecesidades de sus usuarios

< Los datos incluidos en la base de datos pueden estar duplicados; datos necesarios no existen o porel contrario contener datos que no son necesarios.

< La representacin de los datos es inapropiada.

< Las tcnicas en uso para la gestin de la base de datos son inapropiadas.

< Prdida de credibilidad del sistemas

< Finalamente, fracaso de la iniciativa, prdida de la inversin y eleminacin del SIG.

Un diseo exitoso de la base datos involucra no solo aquellos aspectos propiamente relacionadoscon la base de datos sino tambin con la aplicacin en la cual ser utilizada.

2%-(7,926'(/',6(f2El diseo es un proceso que involucra tanto a los administradores como a los usuarios y al pesonal

tcnico que utilizar el SIG. A lo largo del proceso se definen los objetivos y metas, se estudian lasalternativas de diseo y se prepara en un plan de implentacin. La meta final del proceso es generar undiseo que asegure flexibilidad, fiabilidad y consistencia en la base de datos. En trminos generales, eldiseo provee a la compaa con una imagen de donde se encuentran, a donde se dirigen y como llegaral estado deseado. Con forme se avanza en el proceso de diseo se definen los datos requeridos y la



estructura de datos geoespaciales que mejor se ajusta a los usos que se dern a la base de datos y al SIG.Una base de datos bien diseada debe:

< Cumple con los objetivos para los cuales fue creada y apoya el logro de las metas de la empresa(apoya su desarrollo institucional).

< Contiene slo los datos necesarios para logra las metas de la empresa. Datos redundantes no sonpermitidos en una base de datos, excepto cuando forman parte explcita del diseo de la base dedatos.

< Los datos estn organizados de tal forma que todos los usuarios tienen acceso al mismo set dedatos. Esto asegura la integridad de la informacin que se utiliza en la compaa o empresa.

< El diseo es lo suficientemente flexible como para suplir la necesidades de mltiples usuarios.

< Permite mantener organizados tanto el componente espacial como los atributos de los elementosque utiliza la empresa o institucin.

Una base de datos correctamente diseada ofrece los siguientes beneficios:

< Mayor flexibilidad en la recuperacin y anlisis de los datos.

< Incrementa la posibilidad de que los usuarios desarrollen apliaciones utilizando los datosdisponibles en la base de datos. Esto se logra cuando la base de datos almacena datos que puedenser utilizados por diversos usuarios.

< Los costos de captura, almacenamiento y uso es compartido por diversos usuarios o departamentos.Esto racionaliza el uso de recursos en la institucin.

< Una base de datos integrada facilita su mantenimiento y por lo tanto asegura la integridad de lainformacin utiliza por los diferentes usuarios (facilita el gestin de las transacciones).

< El diseo es lo suficientemente flexible como para acomodar actualizaciones o modificaciones enel futuro.

< Minimiza los datos reduntantes y por lo tanto hace ms eficiente la creacin, mantenimiento y usode la base de datos.

El diseo e implementacin de la base de datos involucra tres fases o momentos bien definidos enel proceso, a saber:

0RGHORFRQFHSWXDO: Datos necesarios para lograr los objetivos y metas de la empresaLos datos seran utilizados para modelar datos geogrficos y no geogrficos y las relaciones que existenentre ellos.



0RGHOROyJLFR: Convergencia del modelo de datos geoepaciales a utilizar con los requerimientos dedatos por parte de la empresa o compaa.

0RGHORItVLFR: En esta fase se implementa y ajusta el diseo de la base de datos para optimizar surendimiento considerando el software, equipo de cmputo y la configuracin de la red de la institucin.

(/(0(17263$5$81',6(f2(;,7262

A continuacin se brindan algunas sugerencias para lograr un diseo armonioso y con un alto gradode aceptacin de la base de datos:

,QYROXFUHDORVXVXDULRV: Recuerde que los usuarios son los que hacen alsistema exitoso. Adems, ellos pueden proveer informacin de los procesosque realizarn actualmente, as como sugerir cmo la base de datos podrafacilitar su trabajo, su eficiencia y por ende redundar en ahorroseconmicos para la empresa. Finalmente, cuando el usuario se involucra enel proceso de diseo desde las fases tempranas se crea una sensacin depertenencia o propiedad del proyecto y por ende los comprometer autlizarlo una vez que est en operacin.

)RFDOLFH VX HVIXHU]RAun cuando la meta del proceso de diseo esfinalizar con una base de datos que cumpla los objetivos de la empresa; noes necesario crear un diseo detallado de todo el sistema en un soloproyecto. Al inicio, slo es necesario tener una idea clara del diseoconceptual de la base de datos. Posteriomente se puede ejecutar cadacomponente por etapas, asignando los recursos necesarios a cada una de lastareas.

)RUPH XQ HTXLSR GH WUDEDMR: Durante el proceso de diseo eimplementacin de la base de datos se requiere de informacin muy diversay del concurso de individuos con mltiples disciplinas. El equipo de trabajodebe estar formado por individuos que conozcan las funciones de laorganizacin que se modela, que posean conocimientos sobe entrevistas,sobre modelado, conocimientos sobre SIG y que adems puedecomunicarse con los administradores de la compaa.

6HDFUHDWLYRD: El proceso de diseo de la base de datos es un excelentemomento para identificar y planificar aquellos mecanismos necesarios paraoptimizar los objetivos y metas de la organizacin. La tecnologa y losmedios para capturar, almacenar, visualizar y comunicar informacincambian constantemente y por lo tanto el equipo de trabajo debe utilizartoda su creatividad para optener un producto novedoso y eficiente.



*HQHUHSURGXFWRV: Elabore un plan de tal forma que los productos de lasdiferentes fases esten claramente especificados. Defina quin o quienes sonlos responsables, establesca fechas de culminacin de cada proceso yasigne los recursos requeridos en cada fase. Por ejemplo, un producto de laprimer fase de diseo debera ser la matriz de datos y funciones. Losproductos son los logros por medio de los cuales se evalua el avance en elproceso de diseo. Cuanto ms pronto se identifiquen los errores odebilidades en el proceso de diseo de la base de datos menor ser el costorequerido para sanear la base de datos.

1R DGLFLRQH GHWDOOH LQQHFHVDULR: Los detalles tienen como objetivoproveer informacin para que el equipo tome las decisiones correctas en elmomento correcto. No trate de definir elementos no requeridos en lasprimeras fases del diseo. Por ejemplo, no defina coberturas o atributosdurante la primera fase del proceso. En esta fase slo es necesario definirlos objetivos que tendr la base de datos.

'RFXPHQWHWRGRVORVSDVRV\GHFHVLRQHVGXUDQWHHOSURFHVRGHGLVHxR:EL objetivo bsico de documentar cada paso en el proceso de diseo esproveer la informacin requerida por el equipo de trabajo para tomar lasdecisiones correctas en el momento apropiado. EL uso de diagramas ytablas facilitar el proceso de comunicacin y a la vez permitir sintetizaren pocos documentos los elementos esenciales del proceso de diseo.

0DQWHQJDHOIRFRHQVXVREMHWLYRV\PHWDV: El diseo de la base de datosy de los productos generados deben apuntar a cumplir con los objetivos ymetas de la organizacin. En caso de dudas o confusin, consulte sus notassobre objetivos y prioridades. Otra alternativa es convocar nuevamente alos usuarios del sistema y jerarcas de la empresa para clarificar dudas yredefinir objetivos y metas.

6HDIOH[LEOHHQHOGLVHxR: EL diseo esbozado por el equipo de trabajo esuna gua y por lo tanto no debe utilizarse como una 'camisa de fuerza'. Eldiseo debe percibirse como un documento cambiante que debe adecuarsea las necesidades de la organizacin, a las nuevas tecnologas y a la mejorcomprensin del uso de un SIG por parte del personal involucrado en elproyecto.



3ODQLILTXHODLPSOHPHQWDFLyQGHOPRGHOR: Recuerde que el modelo es slouna aproximacin a la realidad y que adems se requiere de recursos (humanos,tiempo, financieros) para implementarlo. Por ejemplo, debe establecerseprioridades, la forma en que se implementar cada etapa y los datos requeridospor cada aplicacin.

(7$3$6(1(/352&(62'(',6(f2El diseo de la base de datos se presenta a continuacin como una serie de pasos. Algunos

subproductos del proceso de diseo pueden incluir el identificar aplicaciones requeridas por lacompaa, definir las necesidades de capacitacin y el establecer estndares de calidad para laadquisicin y mantenimiento de los datos. Los pasos son una gua y se dividen en:

$',6(f2&21&(378$/

0RGHODUODYLVLyQRSHUVSHFWLYDGHOXVXDULREl objetivo de esta fase es crear un lenguaje comn de comunicacin entre todas aquellos

usuarios de la base de datos y a la vez crear una visin de conjunto de las funciones y operaciones queejecutar el SIG. Durante esta fase usted debe:

< ,GHQWLILFDUODVIXQFLRQHVTXHSHUPLWHQDODHPSUHVDFXPSOLUFRQVXVREMHWLYRV\PHWDV.El propsito del SIG es mejorar la eficiencia de su empresa y por lo tanto es esencial esbozarclaramente cuales son los objetivos y metas de la compaa. La empresa implementa susobjetivos y metas a travs de una serie de funciones que pueden involucrar a variosdepartamentos o unidades. Dados que las funciones de la empresa son ms estables que suestructura organizativa se recomienda utilizarlas como gua en el proceso de diseo de la basede datos. Los pasos a seguir son:

1. Identifique las funciones de inters para el proyecto. Los diferentes departamentos puedenser el punto de inicio para esta actividad.

2. Para cada funcin provee una breve descripcin de las actividades que comprende. Algunasde ellas puede que no requieran de un SIG, sin embargo no deben excluirse pues se perderla visin de conjunto.



3. Someta a evaluacin el producto generado a la jerarqua de la institucin. Esto permitiraclarar dudas sobre el diseo, establecer las perspectivas correctas sobre beneficios de la basede datos y definir posibles fechas de conclusin del proyecto.

< ,GHQWLILFDUORVGDWRVUHTXHULGRVSDUDFXPSOLUODVIXQFLRQHVGHODHPSUHVD.Una vez definidas las funciones identifique los datos requeridos para llevar a cabo dichasfunciones. Determine cules funciones utilizan los datos y cules los generan; esto le ser tildurante la fase de implementacin de la base de datos. En esta fase concentre su atencin enaquellas funciones que requieren o tienen un componente espacial. Un diagrama que muestreel flujo de datos entre funciones es esencial para determinar el flujo de informacin en laempresa. Por ejemplo, cuando los datos son generados por una funcin es necesario definirsu naturaleza, colectarlos, almacenarlos y distribuirlos. Los datos que ingresan como insumosa una funcin son el producto de otra funcin o de datos recibidos de una entidad fuera dela compaa (Ej. proveedor de datos). En resumen, las preguntas claves a responder en estafase son:Quin es responsable por cada funcin? Esta debe ser la persona a entrevistar.Con qu otras funciones interaccione cada funcin?Quin es el responsable de esasfunciones?En cada caso debe definirse Cul es la naturaleza de la interaccin?

Al responder a estas preguntas usted puede encontrar dos o ms nombres o cdigos quesignifican los mismo en diferentes funciones o con funciones que duplican la captura yalmacenamiento de los datos. Durante el proceso de diseo esta situacin de redundancia debeeliminarse o si se mantiene debe justificarse las razones para hacerlo. Al finalizar esta fase envieuna copia de los diagramas y del informe a los involucrados en las diversas tareas y funcionespara su validacin y comentarios.

< 2UJDQL]DUORVGDWRVHQVHWVRJUXSRVGHHOHPHQWRVOyJLFRVRJHRJUiILFRV.Una vez definidas las funciones y los datos requeridos para llevar a cabo cada funcinorganice dicha informacin en una matriz de funciones y datos. Ubique las funciones en eleje 'X' y los datos en el eje 'Y'. Reordene las funciones de tal forma que aquellas que utilizandatos similares esten juntas; de igual manera, aquellos datos con caractersticas similarestambin debern estar juntos. Para cada celda de la matriz utilice una "C" para indicar quese crean datos y una "U" para indicar que slo se utilizan los datos. Reorganice nuevamentela matriz de tal forma que las casillas con la letra "C" se alinean lo ms cercano posible a ladiagonal. La tarea de refinar esta matriz es una labor del equipo de trabajo involucrado en eldiseo de la base de datos y puede incluir un largo proceso de negociacin. Documente lomejor que pueda cada rea de discrepancia y la forma en que se lleg a la solucin. La matrizde datos y funciones muestra:

< Clasificacin de los datos a un alto nivel de organizacin de la compaa.< Interdependencia entre los datos y las funciones que ejecuta la empresa.< Funciones que crean datos utilizados frecuentemente por otras funciones.< Interdependencia entre las funciones de la empresa.



< Funciones no interdependientes (no comparten datos con otras funciones).< Datos redundantes. Seleccione la funcin que crear, mantendr y compartir los datos

con las otras funciones. Esto asegura una sola fuente de datos y por lo tanto la integridadde la informacin.

< Funciones que slo utilizan datos y por lo tanto dependen de otras funciones para operar.

La entrevista puede requerir de cuatro horas para entrevistar a cada grupo de personas que ejecutanuna determinada funcin. Otras cuatro horas son requeridas para documentar las metas, objetivos yfunciones de cada departamento o seccin en la empresa o organizacin. La meta del proceso debe servisualizar la matriz en una sola hoja de papel. En aquellos casos en que existe demasiado detalle, tantolas funciones como los datos deben generalizarse para cumplir con esta meta.

< 'HILQLUXQSODQGHLPSOHPHQWDFLyQLQLFLDOUna vez visualizada las funciones y los datos requeridos por la compaa puede decirse cmose implementar la base de datos. Por ejemplo, puede decirse que el proyecto es muycomplejo y que ende debe dividirse en subcomponentes con diferentes fechas de conclusin.Otra posibilidad es que la matriz sugiera un orden de ejecucin. En este momento tambinpueden discutirse otros aspectos tales como la necesidad de conformar un grupo decoordinacin dado el volumen de datos a compartir por dos o tres funciones o departamentos;la necesidad de reorganizar algunas de las funciones; la capacidad fsica de la red decmputo para responder a los requerimientos de informacin.

'HILQLUHQWLGDGHV\VXVUHODFLRQHVUna vez identificadas las funciones, los datos y sus interrelaciones se deben identificar objetos o

elementos denominados HQWLGDGHVen el Sistema de Informacin Geogrfica. En esta fase del diseousted debe:

< ,GHQWLILTXH\GHVFULEDODVHQWLGDGHVLa identificacin y descripcin de entidades debe hacerse para cada una de las funcionesidentificadas en la fase anterior. Basados en el trabajo desarrollado hasta el momento ustedpuede crear una primer versin de la definicin de entidades. Esta primera aproximacin debevalidarse con los usuarios de la base de datos. Una vez creada la lista final de entidades y susrespectivas descripciones continue con el siguiente paso.

< ,QGHQWLILTXH\GHVFULEDODVUHODFLRQHVHQWUHODVHQWLGDGHVA partir de la lista de entidades por funcin debe prepararse un diagrama que muestre lasrelaciones entre las entidades. Valide sus diagramas con los usuarios de la base de datos.Ellos le ayudarn a verificar las relaciones y a descubrir relaciones an no documentadas.Algunos ejemplos de entidades y relaciones son:

"Un interruptor contola el paso de energa elctrica". Esta frase describe a una entidad quepodemos denominar LQWHUUXSWRU.



"Una lnea de baja tensin se conecta a un transformador". Esta frase desribe una relacinestructural entre dos entidades (OtQHDGHEDMDWHQVLyQ y WUDQVIRUPDGRU).

"Una subestacin elctrica est formada por transformadores, lneas de alto voltaje y lneasde bajo voltaje". Esta frase describe la agregacin de entidades para formar una nueva entidadde mayor complejidad.

Esta fase del diseo es crucial porque se adiciona detalle a la visin que tiene el usuario sobre labase de datos. En esta fase es esencial la participacin de los usuarios tanto en el proceso de definicincomo de validacin de las entidades y sus interrelaciones. Un subproducto de esta fase puede ser laredifinicin de la forma en que se ejecutan las tareas en la compaa.

,QLFLHODFUHDFLyQGHOGLFFLRQDULRGHGDWRV. Este documento describe las caractersticas de labase de datos y es el producto de documentar las diferentes etapas en el proceso de diseo. Eldiccionario de datos es necesario para guiar la creacin de aplicaciones, expandir la base dedatos y asegurar su integridad. Inicie su diccionario de datos con la elaboracin de diagramasque describan cada entidad y que a la vez muestren sus relaciones con otras entidades. Cadaentidad debe contener la siguiente informacin:

T NombreT DefincinT Identificador nicoT Atributos relevantes

Si se desea se pueden adicionar otras elementos tales como:

T Numero de entidadesT Fuente de datosT Tasa de crecimiento esperada

7DEODGHGHILQLFLyQGHHQWLGDGHV

Nombre: SubestacinDefinicin: Una estructura con

t r a n s f o r m a d o r e s ,cables de alta tensiny un sistema decontrol.

Identificador: Sub123Atributos: Area

CapacidadNo. abonados



Las relaciones puede expresarse visualmente utilizando diagramas elaborados a partir derectngulos y lneas. Los rectngulos representan las entidades y la lnea el tipo de relacin que existeen las entidades. Veamos un ejemplo:

Este diagrama muestra que un poste posee un nico transformador y que el transformador estasociado a un nico poste. La simbologa utilizada para representar relaciones es la siguiente:

Un lnea sin ningun otro smbolo al final representa una relacin de uno a uno en la base de datos.

Una lnea con un FtUFXORHQEODQFR (O) al final de la lnea indica una relacin de cero o uno.

En este caso todo transformador est asociado a un poste pero no todos los postes estn asociadosa un transformador.

Una lnea con un FtUFXORHQQHJUR () indica una relacin de cero o ms que uno.

7DEODGHUHODFLRQHV

Relacin: Transformacin se conectaa lneas de baja tensin y dealta tensin.

Definicin: Comunica una lnea de altatensin con otra de bajatensin. Un transformadorpuede conectar una lneade alta tensin con variaslneas de baja tensin oestar ubicada al final de unalnea de transmisin.

Tiene __________ TransformadorPoste

Tiene __________ TransformadorPoste

Tiene________O TransformadorPoste



Subestacin

Lneas de transmisin Transformadores

En este caso todo transformador est asociado a un cdigo en el sistema de cdigos utilizados paradescribir a los transformadores; sin embargo no todos los cdigo deben estar asociados a un tipo detransformador. Por ejemplo, cuando se utiliza un sistema de cdigos nacionales o internacionalesalgunos de ellos (tipos de transformadores) puede que no esten representados en el rea de estudio.

Una lnea con un puede representar una relacin de uno a uno as como una relacin de unaentidad a muchas entidades.

En este caso todo transformador debe estr conectado a menos una lnea de baja tensin; sinembargo tambin puede estar conectada a varias. Este es un ejemplo de una relacin de "muchos amuchos" en la base de datos.

El GLDPDQWH simboliza DJUHJDFLyQ, o sea, la integracin o ensamblado de varias entidades con susrespectivas relaciones para formar una nueva entidad de mayor complejidad.

" 1+ 1+

En este caso una subestacin est formada por diversos tipos de lneas de transmisin y detransformadores.

El WULiQJXOR simboliza VXEFODVLILFDFLyQ de entidades a partir de un elemento o servicio comn.

Describe ________Cdigo del

transformador Transformador

Conecta ________1+ Lnea de baja tensinTransformador



Lneas de transmisin

Alta tensin Baja tensin Distribucin

)

En este diagrama no se cualifica o define el tipo de asociacin entre las entidades ya que suprincipal funcin es permitir recrear la estructura funcional de la organizacin. El desarrollo de losdiagramas de relaciones es un proceso dinmico, que usualmente requiere de varias repeticiones; porlo tanto est preparado para modificar su diagrama a lo largo del proceso. Trate de visualizar lasentidades y sus relaciones mediante diagramas o mapas conceptuales. Par facilitar el procesocomunicacin prepare una lista de verbos que sern utilizados para definir las relaciones entre lasentidades. Esta lista normalizada evita ambigedades, el uso de trminos duplicados (sinnimos) yracionaliza el proceso de diseo. Algunas preguntas que pueden ayudar a cualificar las relaciones son:

Es posible tener (por ejemplo un poste) sin tener (un transformador)? Es posible para una entidad (Ej. lnea de alta tensin) tener ms que una relacin (Ej. varios

transformadores)?

Adicione palabras a la descripcin de la relacin de tal forma que reflejen las anteriorescualificaciones. Por ejemplo, "Un poste puede tener un transformador" o "Una lnea de alta tensinpuede estar conectada a uno o ms transformadores". Para adicionar claridad a las relaciones utiliceverbos que tengan sentido cuando se leen de izquierda a derecha (la forma tradicional de lecturaoccidental). Cuando esto no sea posible adicione una fecha la final de la lnea para indicar la direccinen que la accin debe leerse. Otra recomendacin es mostrar agregacin o relaciones jerrquicas dearriba hacia abajo. Por ejemplo, la entidad compuesta o de mayor jerarquia debe ubicarse en la partesuperior del diagrama.

Para facilitar la comunicacin y evaluacin del diagrama de relaciones no debe tratar de incluirlotodo en una pgina. Para fines de anlisis segregue cada diagrama de acuerdo a sus clasificacionesmayores (Ej. subestacin, sistema distribucin, etc). Como regla general las entidades no deben repetirseen los diagramas; sin embargo cuando esto sea necesario por razones de claridad debe resaltarse elcuadro donde se encuentran para indicar que son la misma entidad. En esta fase del diseo no trate deresolver relaciones de 'muchos a muchos'; esta situacin se resolver ms tarde en el proceso de diseo.A este nivel del diseo debe incluir todos los datos, an cuando no tengan una representacin espacial.



1RUPDOL]DUORVGDWRVLa fase de normalizacin de la base de datos tiene como meta asegurarse de que cada descripcin

de entidades en la base de datos corresponde a una nica entidad. Esto redundar en claridad en eldise de la base de datos y facilitar su mantenimiento (Ej. adicin, remocin, actualizacin) en elfuturo. El proceso de normalizacin trata de buscar y eliminar UHGXQGDFLDV en la base de datos; a la vezque asegura que el equipo de trabajo entiende las entidades con que trabaja y sus relaciones.

Durante el proceso de normalizacin debe seleccionarse un atributo que funcionar comoidentificador nico o 'llave' en la base de datos y que permitir identificar cualquier otro atributoasociada con dicho llave. En el mundo real normalmente la llave est formada por dos o ms atributosy recibe el nombre de 'OODYHFRPSXHVWD'. Por ejemplo, el nmero de su cuenta corriente es una llave queidentifica expresiones de su chequera (Ej, diferentes cheques). Esta es una relacin de 'uno a muchos'.La tarea de normalizacin es un proceso que involucra varias repeticiones hasta llegar a un punto dondemayor desagregacin de la base de datos es ineficiente o inncesario para los objetivos del proyecto. Parailustrar el proceso utilizaremos la siguiente tabla de atributos de la entidad llamada ILQFD. El cdigo delregistro es un valor nico para cada finca.

CR-finca Descripcin legal Ubicacin Valor $ Dueo 1 Direccin del dueo 1 Porcentaje del dueo 1

Dueo 2 Direccin del dueo 2 Porcentaje del dueo 2 Area (Has) Uso1 % de la finca

Uso2 % de la finca Uso3 % de la finca

3ULPHUSDVRHQHOSURFHVRGHQRUPDOL]DFLyQ31: En este primer paso se eliminan los grupos quese repiten y se descomponen los atributos compuestos. En nuestro caso los JUXSRVUHSHWLGRV son:

< Nombre del dueo< Direccin del dueo< Porcentaje del dueo< Uso< Porcentaje de uso

La forma en que est diseada la tabla presupone que una finca slo puede tener dos dueos y quecada finca slo puede tener tres usos de la tierra. El incluir ms que dos dueos o ms que tres usos dela tierra sera muy complicado en esta tabla. La solucin es separar estos atributos de la finca y crear dosnuevas tablas denominadas DUEO_CRFINCA y USO_CRFINCA. Estas tablas requieren de una llavepara asociarse a las diferentes fincas. Para la primer tabla sta llave puede ser &yGLJR5HJLVWUR yQRPEUHBGXHxR y para la segunda el &yGLJR5HJLVWUR y QRPEUHBGXHxR.



La ubicacin de la finca y la direccin de los dueos son DWULEXWRV FRPSXHVWRV que podransegregarse en apartado postal, ciudad, distrito,cantn y provincia. Estas nuevas tablas podra llamarseDIRECCIN_CRFINCA y DIRECCIN_DUEO y las llaves seran nuevos atributos (cdigos)creados en la tabla principal. Al final de este primer paso las tablas resultantes seran:

FINCAS: Los grupos repetidos han sido removidos. Esta tabla solo contiene aquellos atributos propiosde cada una de las fincas. Observe que la direccin de la finca y el uso de la tierra son utilizados comollaves para accesar las tablas de direcciones y de usos, respectivamente. Bajo esta estructura cuando unafinca cambia de uso de la tierra slo es neceario editar la tabla correspondiente a USO_FINCA.

Cdigo_finca Descripcin legal Ubicacin (llave) Valor $ Area (has) Uso_ llave123TJL Texto 10 1000 10 1

DIRECCIN_CRFINCA: El atributo direccin se ha descompuesto en sus elementos unitarios. La llavees el cdigo de ubicacin creado en la tabla anterior.

Ubicacin_llave Cacero Distrito Cantn Provincia

10 Sabanilla San Pedro Central San Jos

DUEO_FINCA: Los nombres de los dueos se repiten en la tabla original y por lo tanto se separanpara conforman una nueva tabla. Esta tabla slo contiene atributos propios de los dueos de las fincas.La llave es el cdigo de la finca.

CRF Nombre Dueo % de propiedad Direccin

123TJL Juan PrezVillalobos

100 1200-3000 Heredia

USO_FINCA: Los usos de la tierra se repiten en la tabla original y por lo tanto se separan paraconformar una nueva tabla. Esta tabla slo contiene atributos propios del uso de la tierra para cada finca.La llave es el cdigo de la finca.

Finca_Cdigo Uso1 % uso1 Uso2 % uso2 Uso3 % uso3

123TJL1 cafe 25 pasto 50 bosque 25

6HJXQGRSDVRHQHOSURFHVRGHQRUPDOL]DFLyQ31: El objetivo de este segundo paso es asegurarsede que los atributos dependen nicamente de la llave principal. Algunas veces se requieren dos o msatributos para identificar entidades o relaciones nicas. Este caso se presenta cuando se tiene unarelacin de 'PXFKRVDPXFKRV'. Por ejemplo, una finca puede tener varios dueos y un dueo puede tenervarias fincas. En este ejemplo el atributo 'GLUHFFLyQ GHO GXHxR califica a 'QRPEUH GHO GXHxR' y esindependiente de la finca ()LQFDB&yGLJR). Sin embargo el atributo 'GHSURSLHGDG' depende tanto del



nombre del dueo como de la finca '&yGLJRBILQFD'. Nuevamente los atributos de las tablas sonsegregados utilizando el criterio de dependencia nica de la llave primaria.

Dueo-Cdigo_finca: Los atributos de la tabla slo dependen de la llave primaria (cdigo de finca)

Cdigo_finca Nombre Dueo % de propiedad

123TJL Juan Prez Villalobos 100

Dueo_finca: Los atributos que no dependen de la llave primaria (cdigo de finca) forman una nuevatabla.

Nombre Dueo Direccin

Juan PrezVillalobos

1200-3000 Heredia

7HUFHUSDVRHQHOSURFHVRGHQRUPDOL]DFLyQ31: El objetivo de este tercer paso es asegurarse deque los atributos remanentes en la tabla principal solo describen aspectos relacionados con la llaveprincipal y no con otros atributos de la tabla. Por ejemplo, la tabla que se muestra a continuacin solocontiene atributos que corresponden a la finca y por lo tanto el proceso de normalizacin termina en estepunto.

Cdigo_finca Descripcin legal Ubicacin_llave Valor $ Area (has) Uso_llave123TJL Texto 10 1000 10 1

La llave externa es un atributo de una entidad que sirve como identificador nico para otra. Porejemplo, el atributo Uso_llave sireve como liga o relacin entre la tabla principal y la tabla sobre usode la tierra para cada finca. Las llaves externas pueden estar ubicados en tablas que cumplen con lassiguientes condiciones:

< Cuando la relacin es 'XQRDXQR', la llave externa puede formar parte de la tabla de atributos decualquiera de las dos entidades. Por ejemplo, cada finca tiene slo una direccin y cada direccinest asociada con slo una finca.

< Cuando la relacin es 'XQDDPXFKDV' (Ej. un distrito tiene muchos segmentos sensales, sinembargo un segmento sensal slo puede pertenecer a un distrito), la entidad que exibe la relacinuna a muchos (Ej. segmento sensal) debe contener la llave externa.

< Cuando la relacin es de 'muchos a muchos' (Ej. una finca puede tener varios dueos y cadadueo puede poseer varias fincas) se debe crear una tabla cruzada. En esta nueva tabla lasentidades tendrn los dos identificadores, uno proveniente de cada una de los atributos que logeneran (Ej. Cdigo de finca y cdigo de dueo).



En algunos casos, el equipo que disea la base de datos puede decidir no segregar un determinadoatributo compuesto como por ejemplo ubicacin_finca; ya que se espera que este atributo no cambiedurante la vida til de la base de datos. En caso de duda sobre si mantener o no los atributos como partede la tabla principal, utilice como gua los siguientes criterios: la rapidez con que cambiarn losatributos; la reduccin en el tiempo de acceso a la base de datos; el tamao de la base de datos y eltiempo requerido para llevar adelante el proceso de normalizacin. Una vez finalizado el proceso denormalizacin debe actualizarse el diccionario de datos.

0DWUL]GHGLVHxRUna vez concluida la tarea de normalizar y actualizar el diccionario de datos se debe elaborar una

matriz que permita visualizar las entidades que contien su diccionario. Es importante anotar todas lasentidades, an aquellas que no tienen una representacin espacial. Cuando el diseo est concluido estamatriz tendr siete columnas, por ahora denomina la primera 'entidad' como se muestra a continuacin:

Definicin de entidades y sus relacionesEntidad

3URSLHGDGNo. fincaCodigo catastroPropietario9tDVWHUUHVWUHVCalleSegmento

'LYLVLyQSROtWLFRDGPLQLVWUDWLYRSegmento sensalDistritoCantnProvincia

Nota: Usted puede adicionar tantas entidades como sean necesarias en su proyecto.

,GHQWLILFDUUHSUHVHQWDFLRQHVGHODVHQWLGDGHVEn esta fase del diseo se responde a la siguiente pregunta Como se representa la entidad en el

mundo real? Por ejemplo, en el caso de entidades geomtricas se utilizan puntos, lneas y polgonos parasu representacin; en tanto que en el caso de entidades no geomtricas pueden utilizarse imgenes,dibujos o cdigos alfanumricos. Al establecer la forma en que se representar la entidad considere lossiguientes aspectos:

Puede el elemento ser representada en un mapa?Es la forma del elemento importante para realizar anlisis posteriores?Pueden los atributos del elemento accesarse mediante su asocio con otro elemento

en la base de datos?El elemento puede tener diferentes representaciones a diferentes escalas.



El tipo de elemento puede estar asociado a cualquiera de los siguientes trminos:

3XQWR: Ilustra la ubicacin de un elemento cuya rea es demasiado pequea como para serdefinida en un mapa a la escala de trabajo.

/tQHD: Ilustra la ubicacin de un elemento cuya forma es demasiado angosta como para serdefinida en un mapa a la escala de trabajo.

$UHD: Ilustra la ubicacin de un elemento cuya forma est definida por un polgono en un mapaa la escala de trabajo.

6XSHUILFLH: Ilustra la forma de un elemento como un rea o contnuo; sin embargo tambinincluye forma derivada de cambios en elevacin. En el SIG estos datos pueden representarseutilizando un TIN (Tringulos irregulares) o una lattice (puntos equidistantes).

5DVWHU: Representacin de un rea utilizando celdas rectangulares (Ej. imgnes de satlite, fotosescaneadas,etc.). Las imgenes raster son utilizadas con fines analticos.

,PDJHQIRWRGLEXMR: Representaciones grficas de elementos en la base de datos cuyo uso eses solo para fines visuales (sin capacidad analtica).

$OID: Identifique un elemento que no posee una representacin geomtrica o grfica (Ej. dueo,cdigo de la finca. etc.).

Adems, podemos tener los siguientes elementos compuestos:

5HJLyQ: Este es un elemento compuesto. Una regin puede formarse a partir de una serie depolgonos que se traslapan o simplemente de un conjunto de reas no contiguas (Ej. archipielago).

5XWDV: Es un evento lineal compuesto de uno o ms arcos o partes de arcos. Las secciones (arcoso partes de arcos) son los componentes bsicos de las rutas.

Cuando por efecto de escala un elemento puede representarse utilizando dos formas (Ej. punto yrea) documento dicha posibilidad en el diccionario de datos y utilice la forma ms compleja (rea) enlas siguientes fases del diseo. Al finalizar esta fase adicione una columna denominada 'UHSUHVHQWDFLyQHVSDFLDO' a su matriz de diseo y llene los respectivos campos.

Identificacin de la representacin espacial de los elementos



Entidad Representacin espacial

3URSLHGDGFinca reaNo. finca alfaCodigo catastro alfaPropietario alfaDireccin alfalmite de la finca lnea

9tDVWHUUHVWUHVCalle lneaSeccin lneaSegmento lneaRuta de bus lneaParada de bus lnea

'LYLVLyQSROtWLFR\DGPLQLVWUDWLYR

Segmento sensal reaDistrito reaCantn reaProvincia rea

0HGLRQDWXUDO\DQWUySLFR

Monumento histrico puntoParque pblico reaCuerpo de agua reaCobertura vegetal reaImagen de satlite imagen

%',6(f2/*,&2

$VRFLDUHQWLGDGHVFRQPRGHORGHGDWRVJHRHVSDFLDOHQXVREl objetivo de esta fase es determinar la forma en que los datos sern representados en el Sistema

de Informacin Geogrfica. Para cada representacin espacial (Ej. punto, lnea, rea) debe seleccionarsela correspondiente representacin en el SIG. La atencin en esta fase se torna a cmo disear una basede datos que responda a la necesidades del usuario en forma eficiente y efectiva. Durante esta fase usteddebe:

< Determinar cul es la forma ptima de representar cada entidad en el SIG< Asegurarse que el diseo es compatible con elementos complejos (El. regiones, sistemas de rutas,

eventos puntuales, eventos lineales). Esto elementos son formados a partir de elementos simples.



Identificacin de la representacin espacial en el SIG.Entidad Representacin espacial SIG

3URSLHGDGFinca rea reginNo. finca alfa Base datosCodigo catastro alfa Base datosPropietario alfa Base datosDireccin alfa Base datoslmite de la finca lnea arcos

9tDVWHUUHVWUHVCalle lnea rutaSeccin lnea seccinSegmento lnea arcoRuta de bus lnea rutaParada de bus lnea evento-punto

'LYLVLyQSROtWLFR\DGPLQLVWUDWLYRSegmento sensal rea polgonoDistrito rea reginCantn rea reginProvincia rea regin

0HGLRQDWXUDO\DQWUySLFRMonumento histrico punto puntoParque pblico rea polgonoCuerpo de agua rea polgonoCobertura vegetal rea polgonoImagen de satlite imagen grilla

2UJDQL]DUODVHQWLGDGHVHQFRQMXQWRVRVHWVGHGDWRVJHRJUiILFRVEl propsito de esta etapa es agrupar las entidades en conjuntos de datos geogrficos. En fase del

diseo usted debe:

< Definir el contenido del conjunto de datos geoespaciales (Ej. coberturas, grillas, tins, dibujos-CADs)

< Dar un nombre a los espacios de trabajo, los conjuntos de datos geogrficos, a las entidades y alos atributos.

< Completar la definicin de las entidades

< Adicionar anotaciones y tablas auxiliares o de visualizacin.

Normalmente, todo Sistema de Informacin Geogrfico puede operar con coberturas (mapastemticos), grillas (estructura raster), Tins (vector) , imgenes (raster) y dibujos (vector-CADs). Estosdatos pueden coexistir en un mismo directorio de trabajo, aunque en diferentes subdirectorios. Los datos



alfanumrico son almacenados en un base de datos de tipo relacional (Ej. Oracle, DB2, SQLserver,Sybase, Access,etc). Al agupar entidades en conjuntos similares considere los siguientes aspectos:

< Identifique entidades que se refieren a un tpico similar. Por ejemplo, cuerpos de agua, sitiosarqueolgicos, sitios histricos, uso/cobertura de la tierra, red de distribucin de electricidad, etc.

< Los puntos pueden representar tanto un polgono (centroide o identificador) como una entidadpuntual (Ej. pozo, poste, etc.). Los puntos y los polgonos no deben coexistir en una mismacobertura.

< Una cobertura puede tener varias rutas basados en los arcos de una misma clase de elemento (Ej.diez rutas de buses). Sin embargo no puede mezclar dos tipos de clases de elementos (Ej. rutasde buses con rutas de tranvia).

< Una cobertura puede tener un nmero ilimitado de polgonos o lneas.

< Una cobertura puede tener multiples regiones; sin embargo cada regin debe estar formada porpolgonos de un mismo tipo de elemento (Ej. parches de bosque, parcelas de caf, reasprotegidas, etc.).

Organizacin de las entidades en conjuntos geogrficos



Entidad Representacin Representacin Coberturaespacial SIG

3URSLHGDGFinca rea regin FincaNo. finca alfa Base datos -------Codigo catastro alfa Base datos -------Propietario alfa Base datos -------Direccin alfa Base datos -------lmite de la finca lnea arcos Finca

9tDVWHUUHVWUHVCalle lnea ruta CalleSeccin lnea seccin CalleSegmento lnea arco CalleRuta de bus lnea ruta CalleParada de bus lnea evento-punto Calle

'LYLVLyQSROtWLFR\DGPLQLVWUDWLYR

Segmento sensal rea polgono Pol_AdmDistrito rea regin Pol_AdmCantn rea regin Pol_AdmProvincia rea regin Pol_Adm

0HGLRQDWXUDO\DQWUySLFR

Monumento histrico punto punto CulturalParque pblico rea polgono RecreacinCuerpo de agua rea polgono AmbienteCobertura vegetal rea polgono AmbienteImagen de satlite imagen grilla Satlite (raster)

Una vez concluida esta etapa adicione las definiciones de las coberturas a su diccionario de datos.La definicin de cada una de las coberturas brinda un resumen de la informacin almacenada en la basede datos. Informacin referente a sistemas de coordenadas, precisin de los datos y unidades demedicin forman parte del resumen.



Para asegurar la compatibilidad de los nombres de los archivos entre diferentes sistemas utilice elsistema de nomenclatura 8.3 (ocho caracteres para el nombre y tres para la extensin). Las anotacionesconstituyen archivos de texto a ser utilizados durante la fase de produccin cartogrfica. En los sistemaque operan en Widnows (NT, 95) el usurio tiene acceso a lo diferentes tipos instalados en el sistema,as como a las propiedades de cada tipo: color, tamao, forma y orientacin. Otro componente asociadoa las entidades son las tablas de cdigos para visualizacin. Estas tablas permiten definir cdigos ocolores para visualizar o imprimir los mapas. Por ejemplo, si se desea imprimir una cobertura con 200polgonos que tiene slo 5 usos de la tierra, no es necesario indicar el color asociado a cada uso en latabla principal; en este caso slo es necesario crear una tabla que asocie un color a cada uso de la tierra.Los archivos de atributos y de anotacin, as como las tablas de visualizacin deben adicionarse a lamatriz de diseo. A continuacin se ilustra como documentar cada entidad en la base de datos.

'HILQLFLyQGHODFREHUWXUD

Nombre de la cobertura: FincaDescripcin: La cobertura 'finca' contiene la informacin

legal y financiera requerida por eldepartamento de avaluos para realizar susfunciones de cobro tributario. Esta informacines tambin utilizada por el departamento legaly de permisos.

Entidades: FincaLimites de la finca

Entidades relacionadas: Foto de la fincaDuenosDireccin

Precisin de las coordenadas: Doble

Proyeccin: Geogrfica

Sistema de coordenadas: Lambert Norte Costa Rica

Unidades: metros



&$8720$7,=$&,1Una vez concluidas las fases de diseo conceptual y lgico debe disearse un plan para automatizar

los datos. El objetivo de este plan es determinar la forma ms efectiva y eficiente de introducir los datos(geoespaciales y atributos) al SIG. El equipo de trabajo debe considerar aspectos tales como volumende datos, formatos existentes, automatizacin propia versus contratacin de una compaa externa,equipo requerido, software, personal, control de calidad y mtodos para el seguimiento de proyectos.

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y otra vez las funciones-operaciones que se quieren probar. Despus de cada prueba se reciberetroalimentacin de los involucrados y se vuelve a ejecutar el proceso. El prototipo es creado, probadoy modificado tantas veces como sea necesario hasta que se logren los resultados deseados.

LITERATURA

ESRI. 1994. ArcInfo Data Base Design. Environmental Systems Research Institute. EducationalServices. Redlands California, USA. 590p.

ESRI. 1994. ARCINFO Data Management: Concepts, data models, database design, and storage.Environmental Systems Research Institute. Redlands California, USA. Chapter 5:1-48.

diseño base datos sig

Documents

base de datos

datos disponibles

datos i6lvwhpdv

datos atributos

proceso de diseo

modelo de datos geoespacial

fase de diseo

diseo de bases