modelagem geo frame

5/11/2018 Modelagem Geo Frame - slidepdf.com

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Modelagem de Processos de Análise

Geográfica Utilizando o Framework GeoFrame



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Processo deAnáliseGeográfica (PAG):

executa operações,transformandodados.

• dados críticos;

• recursos de software

Processos

Dependência entre

dados originais egerados

Modelo deprocessobaseado namodelagem

cartográfica deTomlin (1991).

(Eastman, 1998)



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Proposta:

Estender um modelo existente no domínio de SIG para que o usuáriomodele seus processos de análise geográfica (especificação externa e

interna).Modelo escolhido -> framework GeoFrame (Lisboa, 1999).

Poucos modelos para projeto de BDG contemplam aspectosdinâmicos:

- Especificação externa: GMOD (Pires, 1997 ), Tryfona+ (Lopes,2002 ).

- Especificação interna: OMT-G (Davis, 1999 ).



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Framework :

Projeto genérico,

serve como moldepara construiraplicações.

Diagrama de classe do Framework (PGeoFrame-T)Pictogramas



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Características atuais do GeoFrame:

Modelagem deaspectos estáticos.

Modelagem temporal.

(Rocha, 2001)

Catálogo de padrõesde análise.

Catálogo deoperações de análisegeográfica.

Expressão de

processos no diagramade classes.

Utilização dediagramas

comportamentais daUML.

Proposta de extensão:

<<import>>PGeoFrame-T PGeoFrame



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Lógico:

Aronoff (1989),Chrisman (1997),Albrecht (1995),Câmara et alli(2000)

Representação:

Tomlin (1991),

Egenhofer (1994),

Câmara (1995),

Davis (2000),Rigaux et alli (2001),

Open GIS, ISO

Implementação:

FME WorkbenchESRI Map Objects

Oracle Spatial

Fontes pesquisadas:

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7

Seleção Espacial (Spatial Selection )Gera um sub-conjunto de objetos aplicando restrições sobre osrelacionamentos espaciais que esses objetos têm com um outroconjunto de objetos.

Essas restrições (predicados espaciais) podem ser topológicas(“dentro”, “toca”, “cruza”, “interseção”, etc.), de distância ou dedireção.

Exemplo de definição de operação:

Entrada: [1] ObjetoEspacial1;

[2] ObjetoEspacial2;

[3] predicado espacial.

Saída: sub-conjunto deObjetoEspacial1.

Ex.: Selecionar municípios que teminterseção com a rodovia BR-101/RS.



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Operação Parâmetros de Entrada Resultado

Seleção Fenômeno ; expressão lógica Fenômeno

Seleção Espacial Objeto ; predicado espacial ObjetoSeleção por Região Fenômeno ; região FenômenoClassificação Fenômeno ; método FenômenoZona de Influência Fenômeno ; distância Campo ou PolígonoSuperposição Fenômeno1 ; Fenômeno2 (rest.) ; op.booleano Fenômeno

Diagrama Voronoi PontosIrregulares PolAdjacentesDeclividade Campo CampoIntervisibilidade Campo ; região ; altura CampoDifusão GradeCélulas ou Linha ; origem ; dominância GradeCélulas ou LinhaTransformação Fenômeno ; sistema origem; sistema destino FenômenoDistância Objeto1 ; Objeto2 Distância

Centróide Polígono PontoAgregação Linha ou Polígono ; atributo Linha ou PolígonoInterpolação Fenômeno ; método ; parâmetros numéricos Fenômeno

Síntese das operações do catálogo proposto para o GeoFrame



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Versão simplificada das fases iniciais do RUP (Quatrani, 2001):

RUP (Rational Unified Process)

Descreve as atividades necessárias para transformar os requisitos dousuário em um sistema de software, utilizando UML.

Diagrama de caso de uso:atores, casos de uso e

relacionamentos.

Diagrama inicial de atividade:fluxo interno ou entre casos de

uso.

%



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UML 2.0 - Ações e Atividades (OMG, 2003):

Novos elementos de modelagem funcional.

Influência da linguagem de processos BPEL4WS e do modelo

funcional INCOSE.

Tipos de Ação:

• Computação (ex: operação aritmética);

• Ler/Escrever (ex: acesso a atributos de objetos);

• Invocação (ex: chama atividade definida pelo usuário).

%

• Ação: unidade básica de comportamento.

• Atividade: conjunto de ações que especifica um comportamento.



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Diagrama de classe em UML-GeoFrame

Atividade é umaespecialização de classe:

pode possuir atributos,

operações e serassociada a outrasclasses.

Conceito Uso no Framework

GeoFrame

Elemento de

modelagem da

UMLProcesso de Análise Geográfica Classe do tipo Processo AtividadeOperação de Análise Geográfica Catálogo de Operações AtividadeChamada a uma Operação ouProcesso de Análise Geográficaem um Diagrama de Atividade

AçãoCallBehaviorAction

%



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agrega

ZonaInfluênciaSeleção

Predicado de Seleção : Texto

OG: ObjetoGeográficoDistância: Inteiro

DeterminaFaixaProtegida

Pol: Polígono

Ação

Nó deobjeto

Atividade

Fluxo deobjeto

Pino

Diagrama de Atividade:

Especificação interna de um Processo de Análise Geográfica.

&%



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Novo Pacotepara oGeoFrame:

PGeoFrame-A

GeográficoObjetoNão Metadado

Processo

GeográficoFenômeno

Geometadado

GeográficoObjeto

GeográficoCampo

EspacialObjeto

<<instantiate>>

<<instantiate>>

representa representa

RepresentaçãoCampo

* *

0...1

parâmetro

parâmetro

1...*

0...11...*

PGeoFrame-A

PGeoFrame

PGeoFrame-A

PGeoFrame-T

<<import>><<import>>

%%



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Gerar Superfície do Terreno

Determinar SuperfíciePiezométrica

Órgão de Abastecimento

de ÁguaGerar Superfície de Pressão

<<include>>

<<include>>

Plano de carga

Linha piezomét r ica

Perda de carga

Pressão de Água

T e r r e n o na t u

ra l

Limite do sistema

Cota Máxima

Reservatório

!"#

$%

'()*+

$,**

Diagrama de caso de uso

Diagrama inicial da atividade“Gerar Superfície de Pressão”

!"#$%&'(&

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Especificação Externa de PAG

Diagrama declasse



16

Especificação Interna de PAG:Diagrama de atividade

)(

Interpola

Superposição

+,

-%

.&/0% GravarVariável

)(

*+

ZonaInfluência)(

.&#12345

Classificação

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&(

SeleçãoEspacial

LerAtributo

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8("

Fluxo de

Controle Região deExpansão

Nó de bifurcação

Nó de

expansão



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O levantamento de operações e metodologias de modelagem deprocessos de análise geográfica forneceu subsídios para:

• Definição de um catálogo de operações de análise geográfica

para uso em modelagem conceitual.• Desenvolvimento de uma metodologia para modelagem de

processos de análise geográfica a partir do GeoFrame, usandotécnicas do RUP e recursos da UML versão 2.

Trabalhos futuros:

• Geração de código a partir de esquemas UML-GeoFrame;

• Integração dos pacotes PGeoFrame-A e PGeoFrame-T;

• Catálogo de padrões de processos de análise geográfica.

Compatibilidade com a UML permite o desenvimento do projetodo BDG em uma ferramenta CASE.



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&'$$!*

ALBRECHT, J. Universelle GIS Operationen .

Univ. de Vechta, 1995. Tese de Doutorado.

ARONOFF, S. Geographic Information Systems: a

management perspective. 1989.

CÂMARA, G. Modelos, Linguagens e Arquiteturas para Bancos de Dados Geográficos. INPE, 1995.

Tese de Doutorado.

CÂMARA, G. et al. Towards a Unified Framework

for Geographical Data Models. In Proc. GEOINFO

2000.

CHRISMAN, N. Exploring Geographic Information Systems. 1997.

DAVIS Jr., C. ; Laender, A. H. F. Multiple

Representation in GIS: materialization through map

generalization, geometric and spatial analysis. InProc. ACM GIS 1999.

EASTMAN, J. R. Idrisi for Windows: introdução eexercícios tutoriais. 1998.

EGENHOFER, M. Spatial SQL: a query and

presentation language. In IEEE Transactions on

Knowledge and Data Engineering, v.6, 1994.

LISBOA FILHO, J.; Iochpe, C. Specifying analysis patterns

for geographic databases on the basis of a conceptual

framework . In Proc. ACM GIS 1999.

LOPES, E. C.;Ulrich, S. Tryfona +: um framework estendido

para modelar fenômenos espaço-temporais. In Proc.

GEOINFO 2002.

OMG - Object Management Group. UML 2.0 SuperStructure

Specification. 2003.

PIRES, F.. Um ambiente computacional para modelagem de

aplicações ambientais. UNICAMP, 1997. Tese de Doutorado.

QUATRANI, T. Modelagem Visual com Rational Rose e

UML. 2001.

RIGAUX, P. et al. Spatial Databases: with application to GIS.

2001.

ROCHA, L.V.; Edelweiss, N.; Iochpe,C. GeoFrame-T: A

Temporal Conceptual Framework for Data Modeling. In Proc.

ACM GIS 2001.

TOMLIN, C.D. Cartographic Modelling. In: D. Maguire et. al.Geographical Information Systems. 1991.



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Modelagem de Processos de Análise Geográfica

Utilizando o Framework GeoFrame

Apresentação: Cláudio Ruschel - PPGC/UFRGS

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