escuela naval de cadetes “almirante padilla

ESCUELA NAVAL DE CADETES “ALMIRANTE PADILLA”

ESCUELA NAVAL DE CADETES “ALMIRANTE PADILLA”

FACULTAD DE OCEANOGRAFÍA FÍSICAFACULTAD DE OCEANOGRAFÍA FÍSICA

FUNDAMENTOS DE BASES DE DATOS

¿Que es un dato?

Un dato es la representación de un hecho que nos interesa.

Ejemplo:Nombre, Dirección, Caudal, Latitud, Profundidad, etc.

¿Qué es una base de datos?

Colección de datos acerca de objetos localizados en una determinada área de interés en la superficie de la tierra, organizados en una forma tal que puede servir eficientemente a una o varias aplicaciones y gestionada por un software conocido como DataBase Management System (DBMS).

Es una colección de archivos interrelacionados y un conjunto de programas que permiten a los usuarios acceder y modificar estos archivos.

Una base de datos consiste en un grupo de datos relacionados que pueden ser utilizados por una multitud de usuarios sirviendo a un amplio rango de propósitos. Una base de datos es un componente de un sistema manejador de una base de datos, el cual permite a la organización, almacenar y recuperar datos estructurados.

Los datos que maneja una base de datos geográfica

Un objeto SIG es cualquier elemento relativo a la superficie de la tierra, y con una localización espacial.

Gráficos Alfanuméricos

Bases de Datos Geográficas

Aplicaciones de una base de datos geográfica?

Producción y actualización de la cartografía básica.Administración de servicios públicos.Inventario y avaluó de predios.Estratificación.Atención de emergencias.Prevención de desastres.Redes viales.OceanografíaHidrografíaLogística


Es un conjunto de programas, procedimientos y lenguajes que proporcionan a los usuarios las herramientas necesarias para operar una base de datos.

Los SGBD son los que actúan como “interfaz” entre la BD y los diferentes niveles de gestión (usuarios) que se necesiten para la interacción con la base de datos.

Las BD, no se manipula directamente por los usuarios, siempre se debe tener un SGBD.

¿Qué es un Sistema de Gestión de Bases de Datos (SGBD)?


Usuarios de un SGBD.

Informáticos (administradores, diseñadores, analistas)

Finales (habituales, esporádicos)


Componentes de un SGBD.

Lenguaje de definición de datos DDL.

Lenguaje de manipulación de datos DML.

Lenguaje de consulta de datos SQL.

Conjunto de programas y procedimientos que permiten describir, manipular y consultar la información de una base de datos a los diferentes tipos de usuario, garantizando seguridad sobre esta información.


Propiedades ACID

Acrónimo inglés que se refiere a las siguientes propiedades de un SGBD transaccional:

Atomicity (Atomicidad): Todas las operaciones de una transacción son ejecutadas o ninguna. Consistency (Consistencia): Solo se ejecutan transacciones que dejen a la base de datos en un estado consistente al final, es decir, que no violen las reglas de integridad (integrity constraints). Isolation (Aislamiento): ninguna operación fuera de la transacción puede ver el estado de los datos en un estado intermedio de esta. Durability (Durabilidad): una vez realizada la operación, ésta persistiráy no se podrá deshacer aunque falle el sistema.

Estas propiedades permiten que los datos puedan ser compartidos de forma segura.


Control de redundancia de datos. Los sistemas de ficheros almacenan copias de los mismos datos en varios ficheros, con BD estas copias se reducen, casi eliminan.

Consistencia de datos.Ya que se ha controlado redundancia, sabemos que los datos van a estar solo una vez, y así a la hora de actualizarlos solo lo haremos una vez.

Ventaja de una Base de Datos.


Mas información sobre los datos.Como todos los datos están integrados, se conoce mas información sobre ellos mismos.

Compartición de datos.Las bases de datos pueden compartir la información con los

usuarios mas fácilmente por sus programas de aplicación.


Mantenimiento de estándares.Fácil manejo de los estándares internos de la empresa como de los nacionales e internacionales.

Integridad de los datos.La integridad se puede manejar gracias a la consistencia y a lasrestricciones que se tengan con los datos almacenados.

Seguridad.normalmente las bases de datos son seguras y esta misma seguridad es la protección de toda la información contenida en esta.


Accesibilidad.Los SGBD proporcionan interfaces de consulta para manejo de la información.

Productividad. A la hora de programar consultas los SGBD proporcionan muchas funciones para el manejo de los datos.


Abstracción de la Información.Los SGBD ahorran detalles a los usuarios acerca del almacenamiento físico de los datos.

Independencia.Se pueden hacer cambios sin afectar las aplicaciones.


Complejidad. Las BD y los SGBD son complejos por su gran funcionalidad.

Tamaño.Por sus grandes funcionalidades requieren de buena memoria para un excelente desempeño.

Desventajas de la Bases de Datos


Costos.Algunos de los mejores SGBD cuestan demasiado dinero. O el costo de tener un administrador (DBA) es costoso.

Personal especializado.Para el manejo administrativo de las bases de datos se requiere personal con conocimientos de esta (DBA).

Vulnerable a fallos.Como todo esta centralizado, un fallo afecta casi todo.


PostgreSQLMySQLFirebirdSQLiteSybase ASE

dBaseFoxProMicrosoft SQL serverParadoxOraclePervasiveSQLOpenAccesSybase ASEInformix


MODELOS DE DATOS

Definición

Un Modelo de Datos, es un sistema formal y abstracto que permitedescribir los datos de acuerdo con reglas y convenios predefinidos.

Son las herramientas que utilizamos para poder comunicar y plasmar nuestras percepciones del mundo real.

Un MD es una combinación de tres componentes:

Estructuras de datosOperadores o reglas > ConsultarReglas de Integridad.

Objetivos

1. Formalizar:Definir formalmente las estructuras permitidas y las restricciones a fin de representar los datos de un Sistema de Información.

2. Diseño:El modelo resultante es un elemento básico para el desarrollo de la metodología de diseño de la base de datos.

Tipos de Modelos de Datos

MODELO ENTIDAD-RELACIÓN

Definición

Es una técnica de diseño de bases de datos gráfica, la cual se basa en una percepción del mundo real, la cual esta formada por objetos básicos llamados entidades, las relaciones entre estos objetos y los atributos de esos objetos.

Una entidad es un objeto concreto o abstracto que presenta interés para el sistema y sobre el que se recoge información la cual va a ser representada en un sistema de base de datos.

Atributo: Es una unidad básica e indivisible de información acerca de una entidad o una relación y sirve para identificar y describir a las mismas.

Ejemplo Entidad: Municipios, Veredas, Predios, etc..Ejemplo Atributos: Municipio --> Nombre, área, No. Habitantes.Predio --> Nombre, No. Cédula catastral, área.

Dominios

Los atributos de una entidad pueden tomar un conjunto de valorespermitidos al que se le conoce como dominio del atributo.

Ejemplo: Describir un conjunto de dominios para los atributos Código, Nombre y No de habitantes para la entidad Municipio.

Conjunto de Relaciones• Es la asociación que existe entre dos a más entidades.• La cantidad de entidades en una relación determina el grado de la relación .

Cardinalidades

Relación que expresa el número de entidades a las que otra entidad puede estar asociada a través de un conjunto de relaciones.

Especifica los tipos de relaciones que existen entre las entidades en el modelo E-R y establece con esto las validaciones necesarias para conseguir que los datos correspondan con la realidad.

Cardinalidades

Relación uno a uno

Ejemplos:• Un auto es conducido por una persona• Una persona solo posee una cedula• Un país sólo posee una capital

Relación uno a muchos

Ejemplos:• País puede contener muchas ciudades

• Una vereda puede tener muchos predios• Cliente puede poseer muchas cuentas bancarias

Relación muchos a uno

Ejemplos:• Muchas Ciudades pueden conformar un país• Muchos predios pueden conformar una vereda• Muchos empleados conforman una empresa

Relación muchos a muchos

Ejemplos:• Empleado - Proyectos• Departamento - ríos.• Estudiante - Materias

Diagrama Entidad – Relación

Es la representación gráfica de un modelo de base de datos.

Entidades

Atributos

Relaciones

Unen atributos – Entidades

Entidades - Relaciones

LLAVES O CLAVES.

Una clave es una referencia que se utiliza para identificar los registros de forma única y está formada por uno o mas atributos (columnas) de los registros.

Llave candidata: Atributo o atributos que pueden distinguir de forma unívoca una tupla o registro dentro de una tabla. Puede haber varias claves candidatas para distinguir una misma entidad. Se elegirá como clave candidata aquel atributo que posea un dominio en el que se tenga valores únicos. Si esto no es posible, entonces usaremos como clave candidata la combinación de varios atributos, de manera que esta combinación sí sea única.

Llave principal: Es aquella de las claves candidatas que es designada para distinguir de forma unívoca una tupla o registro dentro de una tabla.

Llave foránea: Se trata de un atributo que es llave o clave principal en otra tabla.

Llaves Primarias (pk)

Es importante porque permite acceder a cada uno de los elementos de la Base de Datos por direccionamiento asociativo mediante la combinación de tres factores:

El nombre de la Tabla.La columna.El valor de la clave.

Ejemplo: para la entidad persona, la pk (primary key) corresponde a la cédula de ciudadanía. Para una Estación, el código.

Un conjunto de entidades que no tiene suficientes atributos para formar una clave primaria se denomina conjunto de entidades débiles.

MODELO RELACIONAL

Definición

Una BD que se ajuste a un esquema ER se puede representar por una colección de tablas.

Convertir un MER a un modelo de tablas = Diseño relacional.

Modelo Relacional se basa en la creación de tablas de dos dimensiones. Las filas son llamadas tuplas o registros.

Cada tabla debe tener varias columnas cada una con un nombre único.

Leyes básicas de los SBDR

• La B de D contendrá generalmente muchas Tablas.• Una Tabla sólo contiene un número fijo de Campos.• El nombre de los Campos que componen una Tabla es distinto.• Cada Registro de una Tabla es único.• El orden de los Registros y el orden de los Campos de una Tabla no

está determinado.• Para cada Campo existe un conjunto de valores posibles (Dominio).

Reducción de un diagrama ER a

Tablas y llaves foráneas

Llaves Foráneas: Cuando la llave o identificador conduce a otra tabla.

Una tabla puede heredar la llave primaria de otra tabla con la cual posee una relación.

Reglas para traducir un MER en un Modelo Relacional

Si la cardinalidad es 1:1 existe la posibilidad de unir las dos tablas en una sola.

Si la cardinalidad es 1:M se agrega el identificador de la entidad padre como un atributo de la entidad hija.

Si la cardinalidad es M:M se crea una tercera tabla que contiene únicamente los identificadores (llaves) de las dos tablas a ser relacionadas.

EL LENGUAJE ESTRUCTURADO DE CONSULTAS (SQL)

Definición

El lenguaje SQL (Structured Query Language) es un lenguaje de base de datos normalizado utilizado por los diferentes motores de bases de datos para realizar determinadas operaciones sobre los datos o sobre la estructura de los mismos.

Componentes?comandos, cláusulas, operadores y funciones de agregado

Qué permite?crear, actualizar y manipular las bases de datos.

Definición

Qué tipos de Comandos existen?

DDL que permiten crear y definir nuevas tablas, campos, índices y otros objetos de la base de datos.

DML que permiten generar consultas para ordenar, filtrar y extraer datos de la base de datos al igual que actualizar datos y eliminar registros.

SQL Comandos y Cláusulas

Comandos DDL

SQL Comandos y Cláusulas

Comandos DML

SQLComandos y Cláusulas

Cláusulas.

SQLOperadores

Operadores lógicos

SQLOperadores

Operadores de Comparación.

SQLFunciones de valor agregado

Las funciones de agregado se usan dentro de una cláusula SELECT en grupos de registros para devolver un único valor que se aplica a un grupo de registros.

Funciones de Agregación

Sintaxis.

1. Creación de tablas.CREATE TABLE nombre_tabla (Columna tipodato,….,);

Ejemplo:CREATE TABLE empleados(Codigo int(10), nombre varchar(30),Telefono varchar(10), salario int(10));

Sintaxis.

2. Eliminar una tabla.

DROP TABLE tabla;

Ejemplo:

DROP TABLE empleado;

Sintaxis.

1. Recuperación de datos.

SELECT [distinct] {*,columnas}

FROM Tabla(s)

WHERE Condición.

Sintaxis.

2. Inserción de filas.INSERT INTO tabla [Columnas]VALUES [Valor];

Ejemplo:INSERT INTO depto (codigo, nombre)VALUES (100,’Sistemas’);

Sintaxis.

3. Modificación de filas.UPDATE tabla SET columna=valorWHERE condición;

Ejemplo:UPDATE empleadoSET salario=salario*1.10WHERE departamento=40;

Sintaxis.

4. Eliminación de filas.

DELETE FROM tabla

WHERE condición;

Ejemplo:

DELETE FROM empleado

WHERE departamento=10;

SISTEMAS DE SISTEMAS DE BASES DE DATOSBASES DE DATOS

GEOGRGEOGRÁÁFICAFICA

Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla” - Ing. José Luis Payares - 2008

CREACICREACIÓÓN DEN DEBASES DE DATOSBASES DE DATOS

GEOGRGEOGRÁÁFICAFICA

Escuela Naval de Cadetes “Almirante Padilla” - Ing. José Luis Payares - 2008

Evaluación de necesidades

Diseño Conceptual y Lógico

Diseño Físico

Plan de Automatización

Proyecto Piloto

Implementación

ETAPAS EN EL DISEETAPAS EN EL DISEÑÑO DE UNA BASE DE DATOSO DE UNA BASE DE DATOS

Ing. José Luis Payares - 2008

Definir el objetivo Decidir el alcance Hacer las preguntas correctas a las personas correctas

DATOS

TareasSIG USUARIOS

Base de Datos SIG

EVALUACIEVALUACIÓÓN DE NECESIDADESN DE NECESIDADES


• Qué tareas se realizan usando datos espaciales.

• Qué tareas se realizan actualmente sin usar datos espaciales, pero tienen un componente espacial.

• Qué tareas no se realizan actualmente, pero se desean.

• Qué tipos de productos el sistema necesitará producir (mapas, reportes, etc.).

• Qué aplicaciones necesitará desarrollar.

• Qué datos se necesitan para satisfacer las tareas indicadas.

• Los datos se compartirán entre múltiples usuarios

• Qué medidas especiales de seguridad son necesarias.

……EVALUACIEVALUACIÓÓN DE NECESIDADESN DE NECESIDADES


Identificar entidades geográficas y atributos Organizar entidades geográficas en capas temáticas

Calles Tipos de suelo Parcelas ArbolesEntidadesdel mundo

real

Clase entidad

Atributos

Comportamiento

Líneas

NombreClase

Reglas deConectividad

Polígonos Puntos

TipoPermeabilidad

UsoZona

EspeciesEdad

Dominio paraclase de suelo

Subtipo deEspacio abierto

No

Polígonos

El diseño conceptual es el nivel más alto que permite determinar cómo trabajará las base de datos. El diseño lógico es un esquema detallado que completa el diseño conceptual en acuerdo con un modelo de datos específico.

DISEDISEÑÑO CONCEPTUAL Y LO CONCEPTUAL Y LÓÓGICOGICO


Escoja el formato que cumpla con sus necesidades Puede convertir entre formatos si es necesario Piénselo a largo plazo.

Base de Datos SIG

Raster Geodatabase

Cobertura

ShapefileCAD

DETERMINAR EL FORMATO DE ALMACENAMIENTODETERMINAR EL FORMATO DE ALMACENAMIENTO


Esquema detallado de los pasos conceptuales y lógicos Clarificar el esquema de la base de datos Estructura Tabular

Relaciones Codificaciones Dominios y subtipos

Documentación de procedimientos Convenciones para nombres Actualización de metadatos

DISEDISEÑÑO FO FÍÍSICOSICO


Diseño y estructura de la base de datos. Pensar a futuro ahorra esfuerzos después.

El esquema es similar a los planos de un casa. La clave es conocer que se quiere antes de empezar a planear.

ESQUEMA DE LA BASE DE DATOSESQUEMA DE LA BASE DE DATOS


Compra de Datos Captura de Datos

Agregaciónde Datos

Conversión yedición de Datos

PLAN DE AUTOMATIZACIPLAN DE AUTOMATIZACIÓÓNN


Una prueba enfocada con parte de los datos. Determina si el diseño funciona. Es mejor devolverse en el diseño que ir hacia delante y fallar.

La conducción de al menos un estudio piloto permite evaluar el diseño de la base de datos a un costo relativamente bajo antes de una implementación completa. El diseño debe ser probado en funcionalidad, desempeño y flexibilidad.

PROYECTO PILOTOPROYECTO PILOTO


La representación más relevante de los datos geográficos

Geodatabase

Realidad

Proceso de Diseño Diseño de la BD

DISEDISEÑÑO DE LA BASE DE DATOSO DE LA BASE DE DATOS


Algunos procesos básicos son diseñados en la base de datos GIS

Nuevas herramientas (OOAD y UML) brindan nuevas alternativas para pensar y transmitir procesos tradicionales

HERRAMIENTAS PARA EL DISEHERRAMIENTAS PARA EL DISEÑÑOO


Análisis y Programación Orientada a Objetos (OOAD) Un proceso se idealiza a través de un problema Se usa partes de OOAD en el modelamiento

Modelo Unificado de Lenguaje (UML) Una forma de escribir procesos y resultados Un lenguaje de modelamiento Standard de la industria Algunos procesos han adoptado UML

……HERRAMIENTAS PARA EL DISEHERRAMIENTAS PARA EL DISEÑÑOO


Diseñar requiere de muchas habilidades Destrezas en diseño – manejo del diseño Manejo de personal – en conocimiento y comunicación Administración – detalles a tratar Habilidades en diseño – procesos, herramientas y

anotaciones Habilidades GIS – Conocimiento de conceptos y software

SIG Programación – escribir las aplicaciones Personalización – diseño de GUI para las aplicaciones Administradores de bases de datos – ArcSDE, Oracle Plataformas – computadores y redes

Se necesita un equipo

EL DISEEL DISEÑÑO LO REALIZA UN EQUIPOO LO REALIZA UN EQUIPO


IMPLEMENTACION DE UNA BDIMPLEMENTACION DE UNA BD

Evaluación inadecuada de necesidades

Falta de tiempo y dinero

Cambio del personalPRINCIPALES

FALLAS

Datos imprecisos


...IMPLEMENTACION DE UNA BD...IMPLEMENTACION DE UNA BD

Evaluación deficiente del estado de arte

Elección del sistema que lo hace todo

Creación de falsas expectativas

PRINCIPALES ERRORES

Subvaloración de la inversión requerida


...IMPLEMENTACION DE UNA BD...IMPLEMENTACION DE UNA BD

Cajas negras durante el diseño

Exceso de burocracia

Cajas negras durante la producción

PRINCIPALES ERRORES

No consideración de los costos de mantenimiento de equipos y del sistema

No certeza sobre verdaderas capacidades del sistema


……IMPLEMENTACION DE UNA BDIMPLEMENTACION DE UNA BD

Adquisición de datos

Esquema de clasificación de los datos (Modelo conceptual)DECISIONES

CRITICAS Centralización o descentralización

Acceso a usuarios y confidencialidad


El éxito de un proyecto depende de: Su habilidad y experiencia Sus preguntas bien enfocadas

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