Bir veritabanı tasarımını neden normalleştirelim?

Transkript

1 NORMALİZASYON Tasarlanan ilişkisel şema yeterli olmayabilir. Bu nedenle, yeterli olmayan bir ilişkisel şema, niteliklerini daha küçük ilişkisel şemalara bölerek ayrıştırılır. Normalizasyon, belirli bir veri kümesi için en basit yapıyı bulmakla ilgilidir. Güncelleme anomalilerini (ekleme, silme, değiştirme) ve veri tutarsızlıklarını önlemek için normalleştirme yapılır.

2 Bir veritabanı tasarımını neden normalleştirelim? Yerden tasarruf Farklı ilişki türlerini ele almak Birden çoğa Çoktan bire Diğer veri ilişkileri türleri. Verilerin özniteliği yedekleme Mevcut veritabanlarına bağlantıları kolaylaştırır. Veri fazlalıklarını azaltma Veritabanı kararlılığını ve esnekliğini artırır. Veri belirsizliğini azaltır.

3 İlk Normal Form Yinelenen Grupları Ortadan Kaldır Normalleştirilmemiş form: Parcel Id Köşe Noktaları ,3482, 2384,3821, 2348,3842, 2399,3492, 2395, ,3891, 5418,3812, 5420,3889 Normalleştirilmiş form:(tüm satırlar aynı uzunlukta ve her veri değeri atomiktir) Parcel Id Corner Points ,3482, , , , , , , ,3889

4 İkinci Normal Form Anahtarın Bir Kısmında Veri Bağımlılığını Ortadan Kaldırmak Kompozit anahtar özellik Normalleştirilmemiş form: PID Municipal Land Registration Office Area 1011 Ankara Yaprak cad, Mamak Ankara Yaprak cad, Mamak Konya Kozlu cad. Meram Konya Kozlu cad. Meram 670 Anahtar olmayan özellikler Normalleştirilmiş formlar: PID Municipal Area 1011 Ankara Ankara Konya Konya 670 Municipal Ankara Konya Land Registration Office Yaprak cad, Mamak Kozlu cad. Meram İkinci ve üçüncü normal formlar, anahtar olmayan ve anahtar özellikler arasındaki ilişkilerle ilgilenir.

5 Üçüncü Normal Form Anahtarda Bağımlı Olmayan Verileri Elde Etme Normalleştirilmemiş form: PID Municipal OwnerSIN OwnerName Area 1011 Ankara A.Deniz Ankara A.Deniz Konya H.Uzun Konya H.Uzun 670 Normalleştirilmiş form: PID Municipal OwnerSIN Area 1011 Ankara Ankara Konya Konya OwnerSIN OwnerName A.Deniz H.Uzun Anahtar olmayan özellik başka bir anahtar olmayan özellik hakkında bir gerçek olduğunda üçüncü normal form ihlal edilir. Üç normal form arasında, 1NF zorunludur, çünkü SQL gibi bir ilişkisel sorgu dili 1NF'de olmayan bir ilişkiyi idare edemez. Anormalliklerin güncellenmesi nedeniyle veri tabanındaki tutarsızlıkları önlemek için 2NF ve 3NF önerilmektedir.

6 DBMS ve CBS Arasındaki Farklar Bir DBMS, büyük hacimli verileri yönetmek için genel amaçlı bir sistemdir. Geleneksel olarak, DBMS'ler iş uygulamaları için tasarlanmış ve kullanılmıştır. CBS, büyük hacimli mekansal verileri yönetmek ve analiz etmek için kullanılan bir sistemdir. CBS bir DBMS bileşeni içerir

7 CBS ve DBMS DBMS veya CBS'nin daha önce depolanmış olan talep verilerini geri alabilme yeteneği. Coğrafi arama, CBS veri alımının sırrıdır. Birçok veri organizasyonu coğrafi arama yapamaz. CBS sistemleri, yerleşik DBMS'lere sahiptir veya ticari bir DBMS'ye bağlanır. Örnekler: Dbase, ORACLE, Excel, Paradox

8 Veri yapısı Bir veri yapısı, bilginin sembolik bir temsile dönüştürülmesine izin veren bir dizi kural ile tanımlanabilir. Veri yapısı, veri parçalarının sırasını ve bunların birbirleriyle nasıl ilişkili olduğunu belirler. Bir veri yapısının seçimi, temsilin (raster veya vektör), üzerinde gerçekleştirilen işlemlerin hızının ve sonuç olarak kullanışlılığının depolanma gereksinimini etkiler.

9 Veri Yapıları nelerdir - Bir bilgisayardaki verileri düzenlemek için biçimlerdir. - Veri dosyasını yorumlamak için şablon olarak kullanılırlar Veri dosyası oluşturmak için şablon olarak kullanılırlar Hat uzunluğu X1 Y1 X2 Y2

10 Yapılar arasında ortak özellikler: - Bir tam sayı 32 bit ile gösterilir (yaklaşık -2 milyar ila +2 milyar arasında tam sayı) - Bir nokta, iki (X) koordinat ve biri (y) koordinatı için olmak üzere iki pozitif tamsayı ile temsil edilir. -Bir çizgi, bir puan listesiyle temsil edilir. Yapı 1 Birinci hat İkinci hat X1Y1X2Y2...X23Y23 1 X24Y24X25Y25...X40Y40 1EOF Yapı 2 23X1Y1X2Y2...X23Y2317X24Y24X25Y25...X40Y40EOF NP Yapı 3 23X1Y1X2Y2...X23Y X24Y24X25Y25...X40Y40-1EOF

11 Üç yapılarını karşılaştırma: Hız: Çizelgenin başlangıcındaki NP okunacak koordinat sayısını belirlediği için Yapı 2 ve 3'ten bir satır okumak daha hızlıdır. Yapı 1'den bir satır okumak. LOOP read X if X is -1 then exit loop read Y End Loop Yapı 2'den bir satır okumak read NP do NP times read X read Y end do

12 Sağlamlık: Veri yapısı, veri bozulmasına dayanabiliyorsa sağlam olabileceği söylenebilir. Yapı 3 iyidir. Depolama: Yapı 1 ve 2 aynı boyuttadır. Yapı 3, gereksiz verilerden dolayı daha büyüktür. -Bir veri yapısını seçerken dikkat edilmesi gereken pek çok yön var. -Bazı yapılar diğerlerinden daha belirli amaçlar için daha uygun olabilir. -Bir yapı seçerken bir uzlaşma yapılmalıdır.

13 Mekansal Veri Yapılarında Popüler Unsurlar Koordinatlar, uzunluk ve alan gibi mekansal nitelikler. Mekansal olmayan özellikler Otoyol adı gibi özellik (varlık) için benzersiz bir tanımlama kodu (veya özellik tuşu) Bir sınıflandırma kodu (veya özellik kodu (varlığın bir otoyol sınıfına ait olduğunu belirtmek için). Diğer mekansal varlıklar ile topolojik ilişkiler. Veri kaynağı: Bu özellik için veri kaynağını gösterir. (uydu görüntüleri, yer araştırması, vb. veriler) DOĞRULUK İÇİN Önemli.

14 Bir Varlığın Kimliği ve Sınıflandırılması Kimlik ve Sınıflandırma, çoğu veritabanında depolanan bir varlığın iki önemli özelliğidir. Bir varlığın kimliği, varlığı diğerlerinden ayırır. (benzersiz bir kimlik kodu veya özellik tuşu) HY1 HY5 HY2 HY3 Her otoyolun ayrı bir adı vardır. Ama hepsi otoyollar ve bir karayolu sınıfı oluştururlar. Bir sınıf, bazı ortak özelliklere sahip bir varlık grubudur. Ulaşım (Demiryolları, Yollar, Nehirler, vb.)

15 Sınıflandırma Kodu (Özellik Kodu) -Bir sınıf, sınıftaki varlıkların paylaştığı ortak özniteliklerin listesiyle tanımlanır. SurfaceType = Paved Divided=yes Lanes=4 - Bir sınıflandırma kodu, ortak özniteliklerin listesiyle ilişkili kısa bir addır. HYPAD104 - Bir grup varlığın aynı anda ele alınması için bir sınıflandırma kodu kullanılabilir. (HY) bir otoyol grubunu temsil eder. Teoride, veritabanı zaten öznitelikleri içeriyorsa, bir sınıflandırma koduna gerek yoktur.

16 Özellik Kodu (Sınıflandırma Kodu) -Özelliğin niteliğini açıklayan bir özellik sınıfı için bir sınıflandırma kodudur. -Uzamsal varlığın ait olduğu özellik sınıfını tanımlamak için kullanılır. HY, otoyol özelliklerinin sınıfını tanımlar. -Özellik kodu alfa sayısal veya sadece sayısal olabilir. Yani. A3B3, HY, 2834 vb -Özellik kodu sınıflara ve alt sınıflara ayrılabilir. HYPA, döşeli otoyolların bir alt sınıfını tanımlar ve HYPAD104, dört şeritli, döşeli, bölünmüş bir otoyol sınıfını tanımlar. Kodlar, uzunlukları ve anlamları birlikte özellik kodlama standardını oluşturur. Özellik kodlama standartları, kuruluşa ve kullanılan GIS sistemine büyük ölçüde bağımlıdır. Kanada Geomatik Bilimler Konseyi (CCOG), hiyerarşik düzende düzenlenen 10 karakterli bir featute kodu önermiştir. Ulusal Topografik Veri Tabanı, sayısal bir kod kullanır.

17 CCOG Özellik Kodlama Sistemi Özellik kodlamasının hiyerarşik sırası, genelleme / uzmanlaşma kavramına dayanmaktadır. Genelleştirme (süper sınıf): anaokulu, ilkokul, ortaokul, okul olarak genelleştirilebilir. Uzmanlık (alt sınıf): Anaokulu özel bir okul türüdür.

18 CCOG Özellik Kodlama Sistemi BUILDING B COMMERCIAL EDUCATION GOVERNMENT E Seviye 1 Sınıf Seviye 2 kategori UNIVERSITY SCHOOL LIBRARY 3. seviye 5 basamaklı sayı KINDERGARDEN PRIMARY SECONDARY Seviye 4 3 basamaklı sayı Bir ilkokulda bir özellik kodu var BE

19 CCOG Özellik Kodlama Sistemi Hiyerarşik Kodlama Sisteminin Avantaj ve Dezavantajları: Kod farklı genelleme seviyelerinde kullanılabilir CBS, tam DBMS yeteneklerine sahip değilse, veri alımı için kullanışlıdırlar. Tüm kullanıcılar aynı şekilde özellikleri sınıflandırmak dezavantaj değildir.

20 NTDB Özellik Kodlama Sistemi NTDB Standartları ve Spesifikasyonları, 1: ve 1: haritaları için özellik kodlarının bir listesini sağlar. Sayısal bir kod kullanılır. Kod, iki bölümün birleşimidir: bir varlık kodu ve özniteliklerin listesi için bir kod. Örneğin: Varlık Kodu Kombinasyonu Bina 105 (varlık kodu) 105 -Okul 56 (özellik kodu) 161 Anaokulu İlkokul Ortaokul Bu kod, bir sınıf hiyerarşisi anlamına gelmez. Kodlama seviyesinin önemi kolayca tespit edilemeyebilir. Sayılar kendilerine herhangi bir anlam katmayabilir.

21 Vektör formatında doğrusal özellikler için basit bir veri yapısı ÖZELLİK KODU, ÖZELLİK ANAHTARI, NOKTALARIN SAYISI, X1,Y1,X2,Y2,X3,Y3,...Xn,Yn, UZUNLUĞU, diğer özellikler. Örneğin: HWY, E5,5,45,67,60,50,60,45,72,51,75,55,45,56,197 8, Patika

22 Özelliklerin Sembolizasyonu Önceki veri yapıları veri sorgulama ve analiz için uygundur, sunum için uygun değildir. Kartografik bilgi ve mekânsal bilgi karıştırılmamalıdır. Kartografik bilgiler, verilerin görüntülenmesi ile ilgilidir ve bu, bir uygulamadan diğerine değişebilir. Mekansal verilerin kartografik özelliklerinin bağımsız bir semboloji dosyası aracılığıyla kontrol edilmesi arzu edilir. Sembolik noktalar ve grafik çizgiler farklı şekillerde saklanır. Grafik çizgilerini oluşturan noktalar veritabanında saklanır, ancak sembollerin grafiklerini oluşturan noktalar bir nokta sembol dosyasında ayrı ayrı depolanır. Bazı sistemler standart bir sembol seti sağlarken, diğerleri sembol oluşturma ve bunları CBS (semboloji dosyası) içinde saklayabilme kabiliyetini sağlar.

23 Niteliklerin Özellikleri boyut dağıtım Desen bitişiklik Komşuluk şekil ölçek oryantasyon.

24 Coğrafi özelliklerin temel özellikleri

25 CBS Analizi CBS analizlerinin ve tanımlarının çoğu, coğrafi özelliklerin özelliklerinin araştırılması ve aralarındaki ilişkilerin belirlenmesidir.

26 Nokta Sembollerinin Kullanılması Daire Havalimanı Çapraz + Nokta Kare Nokta Sembol Dosyası Gösterim A B Dijital dosya veritabanı Oryantasyon 0 derece ve büyütme ile A-Havalimanında 1 Yönelim 0 derece ve büyütme 4 ile B-Havalimanında

27 Nokta dosyasındaki sembollerin düzenlenme nedenleri: -Sembollerin grafikleri için ortak bir kayıt, aynı türden sembollerin birbiriyle özdeş görünmesini garanti eder. -Sembollerin şeklini değiştirmek daha kolaydır. -Veri tabanının boyutunu azaltmaya yardımcı olur.

28 Çizgi Sembollerinin Kullanılması MunicipalBdry NationBdry ProvinBdry Kısa çizgi + boşluk Kısa çizgi + boşluk + Nokta + Boşluk Nokta + Boşluk Nokta sembolü Dosya Bir belediye sınırı Gösterim

29 Çizgi dosyasındaki sembollerin düzenlenme nedenleri: -Çizgi çizgi bölümleri için depolama çok yüksek. -Kesintisiz bir çizgi, parçalanmış parçalara göre analiz için daha uygundur. -Sondaki çizgi modelini değiştirmek daha kolaydır.