Projeto lógico de data warehouse espacial vago

Resumo

Consultas analíticas multidimensionais estendidas com predicado espacial são realizadas por ferramentas que consultam um data warehouse espacial (DWE), o qual consiste num banco de dados multidimensional que armazena dados espaciais exatos como objetos (i.e. geometrias no formato vetorial) e seus atributos descritivos (i.e. dados convencionais que possuem relação de ordem total, tais como dados numéricos, alfanuméricos e datas). Por outro lado, a vagueza espacial é uma imperfeição dos dados espaciais que prejudica identificar a forma de um objeto e distingui-lo dos seus vizinhos, uma vez que os conceitos usados para descrever a informação espacial não estão definidos de modo preciso. Consequentemente, não é possível ter certeza se as partes do objeto espacial vago pertencem completamente a ele, ou se pertencem parcialmente a ele, ou ainda se não pertencem a ele. Um DWE vago armazena tanto dados espaciais vagos quanto dados espaciais exatos, e assim viabiliza a execução de consultas analíticas multidimensionais estendidas com predicado espacial visando retratar resultados de negócio relacionados a dados espaciais vagos. Porém, a modelagem, o projeto a utilização de DWE vago ainda estão em fase inicial de pesquisa na literatura consultada. A modelagem conceitual de DWE vago conforme a metáfora do cubo de dados é proporcionada pelo modelo conceitual VSCube, proposto pelo candidato e seu orientador, que define atributos e seus tipos, hierarquias e suas categorias, dimensões, medidas, fato, fato espacial vago, cubo de dados e reticulado de cuboides para manipular dados convencionais (e.g. nomes de pesticida e toneladas de pesticidas aplicadas), dados espaciais não-geométricos (e.g. nome de uma cidade), dados espaciais exatos (e.g. fronteiras políticas de um país) e, principalmente, dados espaciais vagos (e.g. região infectada pela doença citrus greening e região onde houve aplicação de pesticidas). Já o projeto lógico de DWE vago é realizado usando-se o modelo relacional tendo o esquema estrela como base, e definindo tabelas de fato e tabelas de dimensão. Contudo, algumas questões permanecem em aberto, especificamente com relação ao projeto lógico de DWE vago: (I) não foram especificadas as restrições de integridade para viabilizar o uso do DWE vago sob o modelo relacional; (II) não foram propostas restrições de integridade interníveis para retratar atributos de diferentes tipos de dados relacionados por uma hierarquia; (III) não há um mecanismo automático para identificar os relacionamentos topológicos permitidos entre as instâncias de atributos não-adjacentes em uma hierarquia; e (IV) inexistem regras de mapeamento entre o modelo conceitual de DWE vago, por exemplo, entre o VSCube e o projeto lógico de DWE vago relacional. A falta de solução para essas questões impõe limitações severas à adoção do DWE vago para abordar problemas do mundo real, tanto na academia quanto na indústria. Este projeto de pesquisa visa abordar tais questões. Primeiramente, será conduzida uma investigação para avaliar a viabilidade de reusar e estender os conceitos propostos no modelo conceitual VSCube, a fim de possibilitar o projeto lógico de DWE vago. Em seguida, restrições de integridade para o projeto lógico do DWE vago serão especificadas. Também será proposto um algoritmo para permitir a identificação automática dos relacionamentos topológicos permitidos entre instâncias de níveis não adjacentes numa hierarquia de atributos. Por fim, regras de mapeamento entre o modelo conceitual e o projeto lógico do DWE vago serão detalhadas. Consequentemente, esse projeto de pesquisa proverá contribuições originais para viabilizar a representação, o armazenamento, a manipulação e a consulta de dados espaciais vagos em DWE, enfocando principalmente no projeto lógico de banco de dados. (AU)