Lekce 2 - 1
Přehled metodiky vývoje GIS aplikací
(vytvořeno pro seminář na FIMU: Vybrané kapitoly z GIS, podzimní semestr)
Lekce 4: Datové modely
Úrovně datových modelů.................................................................................................................... 2
Entita ................................................................................................................................................... 4
Typ entity............................................................................................................................................. 4
Entity-relationship model (ERM)......................................................................................................... 4
Příklady ERD......................................................................................................................................... 5
Lekce 2 - 2
Úrovně datových modelů
Datové modely jsou využity pro modelování reality. V rámci vývojového cyklu definují datový obsah
datových úložišť - databází. Modely jsou vytvářeny ve dvou úrovních – konceptuální model a logický
model. Konceptuální datový model obsahuje entity, atributy a jejich typy a vztahy mezi entitami.
Logický datový model obsahuje tabulky, sloupce a jejich typy. Některé sloupce tvoří primární klíče
(tyto jsou obvykle generované ze sekvence), cizí klíče, unikátní klíče a business klíče (speciální případ
unikátního klíče, pomocí kterého je entita dostupná z okolí systému). Vazby mezi tabulkami jsou
realizovány pomocí cizích klíčů a v diagramech znázorněny orientovanými asociacemi. Všechny prvky
obou typů modelů mají své definice a jsou popsány. Oba modely jsou znázorněny jako diagramy tříd
s atributy a se vztahy mezi třídami. Dále v tabulce jsou uvedeny vybrané prvky diagramu
konceptuálního datového modelu (ERD).
Objekt Definice / Použití
Entitaclass Příklady
Entita
- atribut1 :typ atributu1
- atribut2 :typ atributu2
Entita popisuje datový objekt konceptuálního
datového modelu. Obsahuje atributy a jejich
typy.
Vztah mezi entitamiclass Příklady
Entita 1
Entita 2
1..*
1
Vztah mezi entitami je znázorněn obecnou
asociací. Asociaci je přiřazena kardinalita
vztahu. V případě potřeby je možné použít
speciální typy asociací, jako jsou generalizace,
agregace nebo kompozice.
Kardinalita asociace je vyjádřena řetězcem,
který určuje, kolik instancí entity může
vstupovat do vztahu. Řetězec může nabývat
následujících hodnot:
„*“ nebo „0..“ – do vztahu vstupuje žádná,
jedna nebo mnoho instancí
„0 .. n“ – do vztahu vstupuje žádná, jedna
nebo více instancí entity, ale maximálně n
instancí
„n“ – do vztahu vstupuje přesně n instancí
„n .. *“ – do vztahu vstupuje n nebo více
instancí
Konceptuální datový model
Entity datového modelu jsou modelovány třídami s atributy. Typy atributů jsou definovány explicitně
modelovanými datovými typy (viz dále).
Lekce 2 - 3
class Model tříd
«třída»
Objekt 1
- Atribut 1 :long
- Atribut 2 :int
- Atribut 3 :double
- Atribut 4 :char
«třída»
Objekt 2
- Atribut 1 :long
- Atribut 2 :long
- Atribut 3 :long
- Atribut 4 :long
- Atribut 5 :long
- Atribut 6 :long
«třída»
Objekt 3
- Atribut 1 :char
- Atribut 2 :char
- Atribut 3 :char
1
0..*
0..*
1..*
Logický datový model
Logický datový model je odvozen z konceptuálního datového modelu. Obsahuje tabulky a vazby mezi
nimi, sloupce tabulek a omezení – primární klíč, not null hodnoty, unikátní hodnoty, a cizí klíče.
Datové typy sloupců jsou převzaty z datových typů atributů entit.
Datové typy
Všechny atributy entit a dalších prvků datového modelu jsou striktně popsány datovými typy. Datový
typ je prvek typu class, stereotypu dataType. Pravidla, která splňuje atribut daného datového typu,
jsou popsána buď v popisu (notes) datového typu, nebo v dokumentech, které jsou připojeny
k datovému typu (pomocí links nebo files).
Příklad dokumentace datového typu
Popis datového typu RodneCislo_T
Typ DataType
Lekce 2 - 4
Package Datove typy
Popis Řetězec, délka 9 až 10 znaků, obsahuje pouze číslice.
Formát a omezení String 10
simpleNNType, 9-10
Diagram datového typu RodneCislo_T
class Datove typy
«dataType»
RodneCislo_T
constraints
{String 10}
{simpleNNType, 9-10}
notes
Řetězec, délka 9 až 10 znaků, obsahuje
pouze číslice.
Kontrola podle popisu v připojeném
souboru - příloha č. 2 Kontrola rodného
čísla a evidenčního čísla
Entita
Entita je libovolný objekt (osoba, zvíře, věc či jev) reálného světa, který je zachycen v datovém
modelu. Entita musí být rozlišitelná od ostatních entit a existovat nezávisle na nich.
Typ entity
Typem entity nazýváme množinu objektů stejného typu, charakterizovaných názvem typu a
popsaných pomocí jejich vlastností – atributů. Jednotlivé entity nazýváme také výskyty nebo
instancemi objektů entitního typu.
Entity-relationship model (ERM)
ERM se v softwarovém inženýrství používá pro abstraktní a konceptuální znázornění dat. Entityrelationship
modelování je metoda datového modelování, která vytváří jeden z typů konceptuálních
schémat či sémantických datových modelů systému (obvykle relační databáze) a požadavků na něj
stylem shora dolů.
Diagramy vytvořené pomocí této metody se nazývají entity-relationship diagramy, ER diagramy nebo
také zkráceně pouze ERD. Konečnou podobu dostalo entity relationship modelování v práci Petera
Chena z roku 1976 (Peter Chen (March 1976). "The Entity-Relationship Model - Toward a Unified
View of Data". ACM Transactions on Database Systems 1 (1): 9-36).
Více například na http://cs.wikipedia.org/wiki/Entity-relationship_model.
Lekce 2 - 5
Příklady ERD
Entity a vztahy
cd Entity a vztahy
entita 1
entita 1::podtyp 1 entita 1::podtyp 2
entita 4 entita 5
entita 6
1
vztah mezi
entitou 1 a
entitou 4
kadinality 1:n
1..*
0..1
vztah kardinality 1:1
nepovinný ze strany
entity 4
1
1..*
vztah kardinality m:n
mezi podtypem 2
entity 1 a entitou 6
1..*
Entita a atributy
cd Entita a atributy
Entita
+ nepovinný atribut 1: int
+ povinný atribut 2: char = not null
Obecný model ploch
cd Příklad 1 - obecný model ploch
plocha hranice plochy
definiční bod
plochy
lomená čára, která tvoří
hranici jedné nebo dvou
ploch
+obsahuje 1
+leží v 1
+je tvořena
1..2 {ordered}
+tvoří
1..*
Lekce 2 - 6
Využití území
cd Příklad 2 - využití území (landuse)
plocha využití území
definiční bod bloku území
hranice využití území
hranice využití území::hranice parcely
hranice využití území::liniový prvek
polohopisu
hranice využití území::liniový
prvek polohopisu::obvod
budovy
definiční bod bloku území::bodový
popisný prvek
definiční bod bloku území::
bodový popisný prvek::
definiční bod budovy
1
1
1..2 {ordered}
1..*
Příklad konceptuálního modelu pro podporu investic – bez atributů
class Konceptuální DM
Typ ťarchy
Budova
Druh pozemku
Infaštruktúra
Kancelárie
Katastrálne územie Kontakt na správce
systému
Kraj
Nehnuteľnosť
ObecOkres
Parcela
Areál Príloha
Skupina štatistických
údajov
Typ infraštruktúryTyp ochranného
pásma
Typ prílohy
Typ vlastnosti areálu Typ vybavenia
budovy
Typ štatistického
údaja
Vlastnosť areálu
Vybavenie budovy
Štatistický údaj
0..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
0..*
0..*
1..*0..1
1..*
0..1
1..*0..1
1..*
0..1 1..*
0..1
0..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
0..*
0..*
Lekce 2 - 7
Příklad konceptuálního modelu pro podporu investic – bez atributů
class Konceptuální DM s atributy entit
Infaštruktúra
- vzdialenosť :char
- hodnota veličiny :char
Typ infraštruktúry
- kód :int
- názov :char
- veličina :char
- jednotka :char
Nehnuteľnosť
- stav :int
- poloha :char (centrum; širšie centrum; periféria)
- vzdialenosť od obytnej zóny :char (do 50m; 50-300m;nad 300m)
- zóna lokalizácie :char (mestská; vidiecka)
- územný plán :char (áno; nie; plánovaný)
- zóna v rámci ÚPD :char (priemyselná; zmiešaná; obytná; obchodná; rekreačná; poľnohospdárska; iná)
- druh nehnuteľnosti :char (zelená lúka; zastavané územie; IP)
- počet budov :int
- počet pozemkov :int
- celková nezastavaná plocha :int
- nezastavaná plocha :int
- zastavaná plocha :int
- disponibilná plocha :int
- možná expanzia plochy :int
- vstupný objekt :boolean
- oplotenie :boolean
- druh vlastníctva :char (právnická osoba; fyzická osoba; súkromá osoba; SPP; mesto; štát; iné)
- počet vlastníkov :int
- typ vztahu :char (predaj; prenájom; oboje; iný)
- typ :char (celé; čiastočné; oboje; iné)
- cena pri predaji za m2 :int
- cena pri predaji :int
- ročná cena pri prenájme za m2 :int
- ročná cena pri prenájme :int
- definičný bod :point_geometry
Katastrálne územie
- kód :int
- názov :char
Obec
- kód :int
- názov :char
Okres
- kód :int
- názov :char
Kraj
- kód :int
- názov :char
Kontakt na správce systému
- zodpovedný za nehnuteľnosť :char
- telefon/fax :char
- mobil :char
- e-mail :char
- webové stránky :char
Areál
- typ areálu :char (pozemok; priemyselný areál; zariadenie cestovného ruchu)
- parcelná čísla :char
- bonita pôdy :int
- územné rozhodnutie :boolean
- štúdia EIA :boolean
- vyňatie z pôdneho fondu :boolean
- súčasné využitie :char
- cena areálu predaj od :int
- cena areálu predaj do :int
- cena areálu prenájom od :int
- cena areálu prenájom do :int
- ostatné informácie :char
Budova
- adresa budovy :char
- druh budovy :char (administratívna; výrobná hala; sklad; iná)
- účel budovy :char (ľahký priemysel; ťažký primysel; sklady; obchodné priestory; iný)
- dátum výstavby :date
- dátum rekonštrukcie :date
- počet podlaží :int
- svetlá výška :int
- základné rozmery (l x w x h) :char
- obostavaný priestor :int
- úžitková plocha :int
- priemyselná plocha :int
- skladová plocha :int
- kancelárska plocha :int
- obytná plocha :int
- ostatné plochy :int
- bremená/obmedzenia :char (záťažové obmedzenia; výrobné obmedzenia; hlukové obmedzenia; emisné obmedzenia; iné)
- technický stav budovy :char (nová; veľmi dobrý; viditeľne poškodená; statické problémy; iné)
- cena budovy predaj od :int
- cena budovy predaj do :int
- cena budovy prenájom od :int
- cena budovy prenájom do :int
- súčasné využitie :char
- ostatné informácie :char
Kancelárie
- klasifikácia kancelárskych priestorov :char
- plocha kancelárií :int
- dostupnosť služieb :char
- súčasné využitie :char
- ostatné informácie :char
Druh pozemku
- kód :int
- názov :char
Parcela
- ID v CSKN :int
- skupinové číslo parcely :int
- kmenové číslo parcely :int
- podlomenie :int
Príloha
- príloha :BLOB
Typ prílohy
- kód :int
- názov :char
Typ vybavenia budovy
- kód :int
- názov :char
- veličina :char
- jednotka :char
Vybavenie budovy
- hodnota veličiny :char
Typ ochranného
pásma
- kód :int
- názov :char
Typ ťarchy
- kód :int
- názov :char
Typ vlastnosti areálu
- kód :int
- názov :char
- veličina :char
- jednotka :char
Vlastnosť areálu
- hodnota veličiny :char
Skupina štatistických
údajov
- kód :int
- názov :char
Typ štatistického údaja
- kód :int
- názov :char
- veličina :char
- jednotka :char
Štatistický údaj
- hodnota veličiny :char
1..* 0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..*
0..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
0..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..1 1..* 0..1
0..*
0..*
0..*
0..*
1..*
0..1
1..*
0..1
1..*
0..11..*
0..1
1..* 0..1