centro de informática ( cin.ufpe.br ) universidade federal de pernambuco (cin/ufpe)

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Centro de Informática (www.cin.ufpe.br)Universidade Federal de Pernambuco (Cin/UFPE)

Propondo uma Linguagem de Consulta Propondo uma Linguagem de Consulta Geográfica Multidimensional Geográfica Multidimensional

Joel da Silva Joel da Silva Valéria Cesário TimesValéria Cesário Times Ana Carolina SalgadoAna Carolina Salgado

Robson FidalgoRobson Fidalgo{js,vct,acs,rdnf}@cin.ufpe.br{js,vct,acs,rdnf}@cin.ufpe.br

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Roteiro da ApresentaçãoRoteiro da Apresentação

IntroduçãoIntrodução

Arquitetura GOLAPA (Arquitetura GOLAPA (GGeographical eographical OOn-Line n-Line AAnalytical nalytical . ...PProcessing rocessing AArchitecturerchitecture ) )

Trabalhos RelacionadosTrabalhos Relacionados - Linguagens de Consulta Espacial- Linguagens de Consulta Espacial - Linguagens de Consulta Multidimensional- Linguagens de Consulta Multidimensional - Linguagens de Consulta Geográfica Multidimensional- Linguagens de Consulta Geográfica Multidimensional

Análise de propostas já existentes Análise de propostas já existentes

Arquitetura da Linguagem GeoMDQL (Arquitetura da Linguagem GeoMDQL (Geographic Multidimensional Geographic Multidimensional Query LanguageQuery Language ))

Considerações Finais Considerações Finais

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IntroduçãoIntrodução

Várias propostas na literatura visam a integração Várias propostas na literatura visam a integração entre entre ....processamentos de dados analíticos e geográficos;processamentos de dados analíticos e geográficos;

O principal objetivo é prover um ambiente único, com capacidades O principal objetivo é prover um ambiente único, com capacidades de de ....processamento geográfico-multidimensional;processamento geográfico-multidimensional;

Uma das partes mais importantes desse processo é a consulta Uma das partes mais importantes desse processo é a consulta aos aos ....dados; dados;

Entretanto, a maioria das abordagens, não dispõem de Entretanto, a maioria das abordagens, não dispõem de uma uma ....linguagem de consulta que possibilite a utilização simultânea de linguagem de consulta que possibilite a utilização simultânea de ....operadores multidimensionais e espaciais;operadores multidimensionais e espaciais;

É neste contexto que se insere a pesquisa voltada para a É neste contexto que se insere a pesquisa voltada para a definição definição ....da GeoMDQL (da GeoMDQL (Geographic Multidimensional Query Geographic Multidimensional Query LanguageLanguage). ).

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A Arquitetura GOLAPA A Arquitetura GOLAPA ((GGeographical eographical OOn-Line n-Line AAnalytical nalytical PProcessing rocessing AArchitecturerchitecture ) )

Dados, serviços e interface gráfica

Dados operacionais e construção do DWG

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Trabalhos RelacionadosTrabalhos Relacionados

Pode-se classificar as linguagens de consulta encontradas Pode-se classificar as linguagens de consulta encontradas na na ....literatura em três principais grupos:literatura em três principais grupos:

1 - Espacial1 - Espacial- Bastante utilizadas em - Bastante utilizadas em Sistemas de Informações Sistemas de Informações Geográficas Geográficas, permitindo a recuperação de dados de , permitindo a recuperação de dados de uma base geográfica e aplicação de operadores uma base geográfica e aplicação de operadores espaciais; espaciais;

2 - Multidimensional 2 - Multidimensional

- Consultas OLAP (- Consultas OLAP (On-Line Analytical ProcessingOn-Line Analytical Processing), ), as quais possibilitam a implementação de visões as quais possibilitam a implementação de visões

configuráveis dos dados em diferentes configuráveis dos dados em diferentes ângulos e níveis ângulos e níveis de agregação devido à estrutura de agregação devido à estrutura multidimensional do multidimensional do DW ( DW (Data WarehouseData Warehouse););

3 - Geográfica Multidimensional3 - Geográfica Multidimensional- Abordagem que fornece uma sintaxe integrada, com - Abordagem que fornece uma sintaxe integrada, com operadores analíticos e espaciais para consulta a operadores analíticos e espaciais para consulta a dados em um DWG ( dados em um DWG (Data Warehouse GeográficoData Warehouse Geográfico))

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Trabalhos RelacionadosTrabalhos Relacionados

Spatial SQL;Spatial SQL;

GeoSQL;GeoSQL;

Simple Feature Specification for SQL;Simple Feature Specification for SQL;

Filter Encoding;Filter Encoding;

SQL/DAS;SQL/DAS;

A Filter Flow Visual Query Language;A Filter Flow Visual Query Language;

MDX;MDX;

MD-CAL;MD-CAL;

Data Cube;Data Cube;

Multidimensional SQL;Multidimensional SQL;

Extended PQL (Pictorial Query Language);Extended PQL (Pictorial Query Language);

Espacial

Multidimensional

Geográfica Multidimensional

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Análise de Propostas já Existentes Análise de Propostas já Existentes

Linguagens de Consulta EspacialLinguagens de Consulta Espacial

- - Spatial SQLSpatial SQL- - Inspirada em SQL (Inspirada em SQL (Structured Query LanguageStructured Query Language););

- - É composta de uma linguagem de consulta e outra de É composta de uma linguagem de consulta e outra de apresentação denominada GPL ( apresentação denominada GPL (Graphical Presentation Graphical Presentation Language Language););

- - GeoSQLGeoSQL- - Também foi inspirada em SQL;Também foi inspirada em SQL;

- As consultas são elaboradas através de construções - As consultas são elaboradas através de construções SELECT-FROM-WHERE; SELECT-FROM-WHERE;

- As restrições não espaciais são descritas como - As restrições não espaciais são descritas como expressões lógicas com operadores de comparação; expressões lógicas com operadores de comparação;

- Por sua vez, as restrições espaciais são descritas como - Por sua vez, as restrições espaciais são descritas como expressões lógicas com predicados espaciais, os quais expressões lógicas com predicados espaciais, os quais são desenvolvidos a partir de relacionamentos espaciais são desenvolvidos a partir de relacionamentos espaciais entre as feições geográficas; entre as feições geográficas;

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- - Simple Feature Specification for SQLSimple Feature Specification for SQL- - Tentativa do OGC (Tentativa do OGC (Open Geospatial ConsortiumOpen Geospatial Consortium) de ) de definir um padrão baseado em SQL que suportasse definir um padrão baseado em SQL que suportasse armazenamento, consulta e alteração de coleções de armazenamento, consulta e alteração de coleções de feições geográficas simples via ODBC API; feições geográficas simples via ODBC API;

- Esta especificação descreve dois tipos de ambientes - Esta especificação descreve dois tipos de ambientes para implementação: para implementação: 1)1) utilizando tipos numéricos ou utilizando tipos numéricos ou binários da SQL padrão ou binários da SQL padrão ou 2)2) com a utilização de tipos com a utilização de tipos geométricos definidos para SQL; geométricos definidos para SQL;

- - Filter Encoding SpecificationFilter Encoding Specification- Especificação do OGC que define uma codificação XML - Especificação do OGC que define uma codificação XML ( (eXtensible Markup LanguageeXtensible Markup Language) para representar ) para representar expressões de filtros; expressões de filtros;


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- - SQL/SDASQL/SDA- - Outra extensão da SQL padrão para consulta a dados Outra extensão da SQL padrão para consulta a dados espaciais, baseando-se na especificação espaciais, baseando-se na especificação Simple Feature Simple Feature Specification for SQL; Specification for SQL;

- - A abordagem é complementada por uma interface A abordagem é complementada por uma interface gráfica desenvolvida em Java, a qual disponibiliza ícones gráfica desenvolvida em Java, a qual disponibiliza ícones para representar as operações mais utilizadas; para representar as operações mais utilizadas;

- - A Filter Flow Visual Query LanguageA Filter Flow Visual Query Language- Linguagem Visual de consulta espacial baseada na - Linguagem Visual de consulta espacial baseada na especificação especificação Simple Feature Specification for SQL do Simple Feature Specification for SQL do OGC; OGC;

- - A técnica utilizada é a transformação das consultas A técnica utilizada é a transformação das consultas expressas em diagramas de fluxo para uma linguagem expressas em diagramas de fluxo para uma linguagem que estende a SQL padrão com operações espaciais, que estende a SQL padrão com operações espaciais, estando voltada para usuários sem muitos estando voltada para usuários sem muitos conhecimentos em linguagens de consulta; conhecimentos em linguagens de consulta;

‘‘


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Linguagens de Consulta MultidimensionalLinguagens de Consulta Multidimensional

- - MDX (Multidimensional Expressions) MDX (Multidimensional Expressions) - - Permite realizar consultas em um cubo de dados Permite realizar consultas em um cubo de dados multidimensionais de forma a fornecer visões multidimensionais de forma a fornecer visões configuráveis dos dados em diferentes ângulos e níveis configuráveis dos dados em diferentes ângulos e níveis de agregação; de agregação;

- Embora a sintaxe MDX seja, em muitas formas, - Embora a sintaxe MDX seja, em muitas formas, semelhante à sintaxe da SQL, esta não é uma extensão semelhante à sintaxe da SQL, esta não é uma extensão da mesma; da mesma;

- - MD-CAL (Multidimensional Calculus) MD-CAL (Multidimensional Calculus) - É baseada na realização de cálculos em uma tabela de - É baseada na realização de cálculos em uma tabela de fatos, oferecendo um suporte de alto nível para a análise fatos, oferecendo um suporte de alto nível para a análise de dados multidimensionais; de dados multidimensionais;

- De acordo com a sintaxe da linguagem, funções - De acordo com a sintaxe da linguagem, funções escalares e agregadas podem ser embutidas nas escalares e agregadas podem ser embutidas nas

expressões de cálculos de forma natural; expressões de cálculos de forma natural;

‘‘


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Linguagens de Consulta MultidimensionalLinguagens de Consulta Multidimensional

- - Data CubeData Cube- - Possibilita agrupamentos, sub-totais e cruzamento de Possibilita agrupamentos, sub-totais e cruzamento de tabulações para análise de dados e permite a utilização tabulações para análise de dados e permite a utilização de operadores analíticos como de operadores analíticos como drill-downdrill-down e e roll-uproll-up; ;

- Os autores compartilham da idéia de que a SQL não é - Os autores compartilham da idéia de que a SQL não é apropriada para consultas multidimensionais e alegam apropriada para consultas multidimensionais e alegam que o Data Cube seria uma opção para sanar tais que o Data Cube seria uma opção para sanar tais deficiências; deficiências;

- - Multidimensional SQL Multidimensional SQL - Apresenta um modelo de dados multidimensionais - Apresenta um modelo de dados multidimensionais juntamente com uma álgebra formal e uma linguagem juntamente com uma álgebra formal e uma linguagem denominada Multidimensional SQL; denominada Multidimensional SQL;

- Esta linguagem estende SQL para que ela seja voltada - Esta linguagem estende SQL para que ela seja voltada para análise de dados multidimensionais, adicionando o para análise de dados multidimensionais, adicionando o

poder de manipular dimensões com hierarquias poder de manipular dimensões com hierarquias complexas; complexas;

‘‘


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Linguagens de Consulta Geográfica MultidimensionalLinguagens de Consulta Geográfica Multidimensional

- - Extended PQL (Pictorial Query Language)Extended PQL (Pictorial Query Language)- - Apresenta uma linguagem para consulta a bancos de Apresenta uma linguagem para consulta a bancos de dados geográficos dados geográficos utilizando operadores posicionais e utilizando operadores posicionais e OLAP; OLAP;

- Os autores apresentam um modelo de dados - Os autores apresentam um modelo de dados geográficos orientado a objetos, que é estendido para geográficos orientado a objetos, que é estendido para suportar links para cubos de dados multidimensionais; suportar links para cubos de dados multidimensionais;

- Entretanto, não é apresentada uma linguagem de - Entretanto, não é apresentada uma linguagem de consulta que permita a total integração de operadores consulta que permita a total integração de operadores espaciais e multidimensionais; espaciais e multidimensionais;

- O que a abordagem possibilita é que a partir do - O que a abordagem possibilita é que a partir do resultado de uma consulta espacial, possa se chegar resultado de uma consulta espacial, possa se chegar aos dados multidimensionais relacionados; aos dados multidimensionais relacionados;

‘‘


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A Proposta GeoMDQL (A Proposta GeoMDQL (Geographic Geographic Multidimensional Query LanguageMultidimensional Query Language))

A maioria das propostas para consulta espacial encontradas na A maioria das propostas para consulta espacial encontradas na literatura, apresentam-se como uma extensão da SQL padrão;literatura, apresentam-se como uma extensão da SQL padrão;

Dessa forma, o fator de processamento analítico-multidimensional não é Dessa forma, o fator de processamento analítico-multidimensional não é considerado de forma satisfatória;considerado de forma satisfatória;

Embora a SQL padrão permita a realização de algumas análises de Embora a SQL padrão permita a realização de algumas análises de cunho analítico-multidimensional, ela não apresenta a eficiência e as cunho analítico-multidimensional, ela não apresenta a eficiência e as vantagens oferecidas por linguagens de consulta voltadas para vantagens oferecidas por linguagens de consulta voltadas para processamentos dessa natureza;processamentos dessa natureza;

Por sua vez, linguagens de consulta como a MDX, voltadas Por sua vez, linguagens de consulta como a MDX, voltadas especialmente para processamento multidimensional, não se preocupam especialmente para processamento multidimensional, não se preocupam com a questão espacial, a qual é de extrema relevância para o processo de com a questão espacial, a qual é de extrema relevância para o processo de tomada de decisões estratégicas em um contexto geográfico-tomada de decisões estratégicas em um contexto geográfico-multidimensional; multidimensional;

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Arquitetura da GeoMDQLArquitetura da GeoMDQL

Data Warehouse Geográfico

( I )

( II )

( III )

M E T A D A D O S

Interface com o Usuário

Editor de

Consultas

Visualizador de

Resultados

Mecanismo de Processamento Analítico-Multidimensional Geográfico

Processador de Consultas

GeoMDQL

Otimizador de Consultas

Dados Geográficos e/ou

Multidimensionais

Consulta Geográfica e/ou Multidimensional

(GeoMDQL) Resultado da

Consulta

Gerenciador de

Execução

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Considerações FinaisConsiderações Finais

A partir da análise de algumas abordagens já existentes, viu-se a A partir da análise de algumas abordagens já existentes, viu-se a necessidade da especificação de uma linguagem de consulta com uma necessidade da especificação de uma linguagem de consulta com uma sintaxe integrada para consulta a um DWG;sintaxe integrada para consulta a um DWG;

É proposta então a arquitetura de uma linguagem de consulta É proposta então a arquitetura de uma linguagem de consulta geográfica-multidimensional denominada GeoMDQL, a qual faz parte de geográfica-multidimensional denominada GeoMDQL, a qual faz parte de um projeto mais amplo, denominado GOLAPA;um projeto mais amplo, denominado GOLAPA;

Apesar da linguagem que está sendo proposta estar inserida no contexto Apesar da linguagem que está sendo proposta estar inserida no contexto da arquitetura GOLAPA esta é independente da mesma;da arquitetura GOLAPA esta é independente da mesma;

Como contribuições deste trabalho podemos citar a análise dos trabalhos Como contribuições deste trabalho podemos citar a análise dos trabalhos existentes e a proposta da arquitetura da linguagem GeoMDQL;existentes e a proposta da arquitetura da linguagem GeoMDQL;

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Centro de Informática (www.cin.ufpe.br)Universidade Federal de Pernambuco (Cin/UFPE)

Propondo uma Linguagem de Consulta Propondo uma Linguagem de Consulta Geográfica Multidimensional Geográfica Multidimensional

Joel da Silva Joel da Silva Valéria Cesário TimesValéria Cesário Times Ana Carolina SalgadoAna Carolina Salgado

Robson FidalgoRobson Fidalgo{js,vct,acs,rdnf}@cin.ufpe.br{js,vct,acs,rdnf}@cin.ufpe.br

centro de informática ( cin.ufpe.br ) universidade federal de pernambuco (cin/ufpe)

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