nosql y sistemas de información geográficos:

7/25/2019 NoSQL Y Sistemas de Información Geográficos:

http://slidepdf.com/reader/full/nosql-y-sistemas-de-informacion-geograficos 1/9

NoSQL Y Sistemas de Información Geográficos: trabajo conjunto.

NoSQL and Geographic Information Systems: or!ing together.

"anue# $ernando %n&o#a 'imene&

manue#.fernandoan&o#a(gmai#.com)ni*ersidad +edagógica y ,ecno#ógica de -o#ombia

Ingenier a de Sistemas y -omputación

/esumen

0# uso de #os Sistemas de InformaciónGeográficos 1SIG2 ha aumentado en#os 3#timos a4os5 a# igua# 6ue #acantidad de datos espacia#es 6ue seestán capturando y generando por parte de #os usuarios de #a ebprincipa#mente en #as redes socia#es5 ypor entidades mediante e# uso desensores5 esto ha ##e*ado a 6ue #asbases de datos tradiciona#es uti#i&adasen #os SIG5 tenga dificu#tades a #a horade inde7ar y consu#tar informaciónespacia#5 generando sobrecostos en #aoperación de #os sistemas. 0n estepunto aparece NoSQL como unaa#ternati*a para #a gestión de datosespacia#es 6ue pro*ee a #os SIG unacceso oportuno y re#e*ante a #ainformación.

%bstract

,he use of Geographic InformationSystems 1GIS2 has increased in recentyears5 as the amount of spatia# databeing captured and generated by 8eb

users main#y in socia# net or!s5 andinstitutions by the use of sensors5 thishas meant that the traditiona#databases used in GIS5 ha*e difficu#tyinde7ing and 6uery spatia# information5generating o*erruns in operatingsystems. NoSQL appears at this point

as an a#ternati*e for the managementof spatia# data in GIS pro*ides time#yand re#e*ant access to information.

+a#abras c#a*e. NoSQL5 SIG5 Sistema

de información Geográfico5 NoSQLespacia#5 9atos geo espacia#es.

;ey ords. NoSQL5 GIS5 GeographicInformation System5 Space NoSQL5Geospatia# data.

1. Introducción

+ara un Sistema de Información

Geográfico 1SIG2 es fundamenta# tener acceso a #a información 6ue a## segestiona5 de forma oportuna yre#e*ante< en #a actua#idad estossistemas hacen uso de# paradigma debases de datos re#aciona# para e#a#macenamiento de información5debido principa#mente a #a consistencia6ue se obtiene en #os datos< pero5desafortunadamente5 con e#

incremento de #os datos en #a 3#timad=cada5 e# tiempo y consumo derecursos de cómputo dificu#tan e#acceso a tiempo a #os datos en #osSIG. +ara ayudar a so#*entar estac#ase de incon*enientes5 surgióNoSQL5 e# cua# posee una ar6uitectura



idónea para e# manejo de grandes*o#3menes de datos >?@.

2. /e*isión de In*estigaciones.

0ste trabajo pretende rea#i&ar una

re*isión de #os a*ances más recientessobre e# manejo de datos espacia#espor parte de #os SIG5 además de #osesfuer&os 6ue diferentesorgani&aciones por inc#uir #as bases dedatos no re#aciona#es como unaso#ución a #a gestión de# enorme*o#umen de datos espacia#es 6uedeben ser a#macenados. 9e estamanera se rea#i&a una re*isión de #as

in*estigaciones presentando en subcap tu#os #a definición de #as pa#abrasc#a*es junto con e# desarro##o de estasdurante #as 3#timas d=cadas.

A.?Sistemas de InformaciónGeográficos 1SIG2

Los SIG son sistemas integradosprincipa#mente de hard are5 soft are ydatos espacia#es 1topográficos5demográficos5 imágenes gráficas5 entreotros2 configurados para operacionesde manipu#ación y aná#isis deinformación para #a presentación dereportes5 y e# contro# y *isua#i&ación dedatos geográficos >A@. 0# uso de estatecno#og a se popu#ari&o por e#impu#so de organi&aciones comoGoog#e Inc. con e# desarro##o deap#icaciones como Goog#e 0arth yGoog#e "aps5 6ue se gestionan comoser*icios basados en eb5 conocidocomo B8eb "appingC5 siendo este e#ejemp#o más senci##o de #a ap#icaciónde #os SIG >D@ >E@. %demás5 #os SIG hanpermitido 6ue empresas comoSamsung -ompany5 puedan *isua#i&ar

#os reportes presentados por suSistema de %ná#isis de Información de"ercado 1"I%S5 por #as sig#as ening#=s de "ar!et Information %na#ysisSystems25 obteniendo una forma

senci##a de representar #a información5como e# de ubicar #as tiendaspertenecientes a #a compa4 a >F@.

A.A9atos Geo espacia#es

0# dominio de ap#icación de #os SIGaumento5 en parte5 gracias #a cantidadde información geográfica 6ue #osusuarios de #a eb han aportado

mediante e# proceso de geoeti6uetado5 6ue consiste en agregar datos como #atitud5 #ongitud5 a#titud5nombre a fotograf as5 *ideos5 oarchi*os de *o&5 impu#sando e#desarro##o de ap#icaciones 6ue ayudanen e# proceso de *isua#i&ación einde7ado de datos espacia#es > @.

%ctua#mente5 #a mayor a de #os SIG sebasa en e# paradigma de gestión dedatos re#aciona#5 #imitando e# *o#umende información 6ue se puede gestionar5por #o 6ue fue necesario e# desarro##ode t=cnicas y a#goritmos 6ueoptimi&arán #as consu#tas a #as basesde datos5 de ta# manera 6ue se puedatener acceso a #os datos de manerarápida >H@.

%s mismo5 debido a 6ue e# uso de SIGse e7tendió a diferentes sectores de #a

sociedad5 se originó #a necesidad de6ue estos se soporten en unparadigma de bases de datosconstruido sobre un enfo6ue de a#tadisponibi#idad de #a información5caracter stica 6ue es notab#e en e#paradigma no re#aciona# > @.



+or otra parte5 es importante resa#tar 6ue e# Jpen Geospatia# -onsortium1JG-2 define un conjunto de reg#aspara rea#i&ar #a petición y respuestadurante e# acceso a recursos

geoespacia#es 1metadatos espacia#es5imágenes o datos geoespacia#es enformato Geography "ar!up LanguageBG"LC2 garanti&ando as 5 un estándar para e# manejo de estos datos5 tantopara fabricantes de hard are como desoft are >K@.

A.DNoSQL

0# principa# uso de #as bases de datos

NoSQL es en #a administración deinformación en #as redes socia#es5como , itter o $aceboo!5 donde #acantidad de datos 6ue se genera adiario es e#e*ada5 a# igua# 6ue e#n3mero de transacciones 6ue debesoportar por minuto >? @ >??@. +arapoder gestionar dichos *o#3menes dedatos5 #as bases de datos nore#aciona#es se centran en tener unacceso m nimo a disco5 reduciendo e#consumo de recursos de má6uina ypor ende e# tiempo de respuesta5otorgando una base só#ida para #acreación de sistemas de informaciónrobustos.

Jtras caracter sticas de estas basesde datos son: proporcionan un a#todesempe4o5 tienen manejo dediferentes mode#os de datos

1documentos5 c#a*eM*a#or5 grafos5co#ecciones5 co#umnas25 posibi#itan unarápida esca#abi#idad5 a#ta concurrenciay bajos tiempos de acceso y emp#eanun mode#o de contro# de consistenciadenominado %S0 1 asica##y

%*ai#ab#e5 soft state5 0*entua##yconsistency2 garanti&ando una

significati*a reducción de costocomputaciona# para #a consistencia dedatos y as pro*een *e#ocidad en #astransacciones. 0s de ac#arar5 6ueNoSQL emp#ea un a#macenamiento

tipo copy on rite mediante #arep#icación de #a información en #osdiferentes nodos ser*idores 6ueademás pueden estar distribuidosgeográficamente >?A@.

9e esta manera5 e# conte7to principa#bajo e# cua# se hace uso de tecno#og aNoSQL5 es bajo #a ap#icación de igdata5 cuya referencia es hacia grandes*o#3menes de datos >?@ >?D@5 y 5considerando #a gran cantidad de datosespacia#es 6ue reco#ectanorgani&aciones5 mediante instrumentoscomo -hina Near 0arth Jbject Sur*ey,e#escope5 cuya informaciónrepresenta datos espacia#es eimágenes de# uni*erso y necesitan unsistema de archi*os rápido y eficiente5se toman en cuenta herramientascomo "ongo9 para cump#ir con esta

función >?E@ >?F@5 además se handesarro##ado #ibrer as como $ast it 6uefue uti#i&ada en e# desarro##o de unsistema de archi*os para e# NeOacuum So#ar ,e#escope 1NOS,25 cone# fin de cambiar e# paradigmare#aciona# bajo e# cua# *en antrabajando >? @.%s e# uso de #as basesde datos no re#aciona#es estáincrementando5 con e# uso en

ap#icaciones como e# a#macenamientode datos D9 para e# dise4o de mode#osy prototipos de construcción paraciudades5 edificaciones y puentes >?H@.

%un6ue e# uso de este paradigmaincrementa cada d a5 se hacenecesario seguir trabajando en #a



reso#ución de incon*enientes como e#manejo de datos espacia#es5 donde #aactua#i&ación dinámica de datos puedecausar un desba#ance en #a e7actitudde #os datos espacia#es5 so#uciones

como e# desarro##o de a#goritmos e# deba#anceo dinámico de datos espacia#es>? @. ,ambi=n se han propuestoso#uciones como -itrus#eaf cuyoobjeti*o es dar consistencia a #ainformación5 puesto 6ue e# paradigmano re#aciona# tiende a sacrificar estacaracter stica5 promocionándose como#a más rápida de #as bases de datos nore#aciona#es en cuanto a# manejo de

datos espacia#es >?K@.

A.ENoSQL 0spacia#

0# principa# uso de #os datos geoespacia#es está en ayudar a #osusuarios a encontrar #ugares 6ue sehan geo referenciado por medios comoe# geo eti6uetado >A @5 pero con #aenorme cantidad de datos 6ue segeneran en #a eb5 es necesario

adoptar un mode#o 6ue mejore #ascapacidades de operación en #asap#icaciones 6ue se basan en e#paradigma re#aciona#5 por tanto5mediante e# uso de ser*icios como #osdescritos por e# JG-5 es posib#eapro*echar #os recursos eb y generar una interoperabi#idad entre #os dosparadigmas5 permitiendo introducir bases de datos no re#aciona#es 6uetrabajen en cooperación con #as bases

de datos tradiciona#es >A?@.

Lo anterior para no oponerse a #osesfuer&os presentados por #asorgani&aciones para seguir haciendouso de #as bases de datostradiciona#es5 por su caracter stica deconsistencia de datos< pero teniendo

en cuenta 6ue en #a 3#tima d=cada con#a captura de datos espacia#es en tresdimensiones5 6ue son uti#i&ados por SIG para presentar mode#os yprototipos5 es necesario 6ue e# sistema

de archi*os 6ue #os gestione presenteuna a#ta efecti*idad y esca#abi#idad>AA@.

NoSQL presenta herramientas como-assandra5 6ue cuenta con unae7tensión 6ue da #a capacidad deinde7ar datos mu#tidimensiona#esconsiderando #a capacidad de #osdatos geo espacia#es en afectar e#desempe4o en #as consu#tas sobre #osmismos >AD@5 sopesando estascaracter sticas5 tambi=n se ha hechouso de "ongo9 otro miembro de #asbases de datos no re#aciona#es5 6uecombinado con e# potencia# deprocesamiento de datos de #os SIGmostro un comportamiento fiab#e en e#manejo de cantidades grandes de*o#3menes de datos capturadas por e#Geofon un ser*icio de e7tracción dedatos geoespacia#es para #amonitori&ación de terremotos >AE@.

Los potencia#es usos de estasherramientas se ha forta#ecido con #aintegración de #a semántica de datoscon #as bases de datos no re#aciona#esapro*echando uno de #os mode#os dea#macenamiento de datos como es detipo *ector5 con e# fin de mejorar e#rendimiento en red de #as ap#icaciones

ig 9ata haciendo uso de #arep#icación e*itando #a sobrecarga de#a red y de #os sistemas5 permitiendouna buena *isua#i&ación en #a eb >[email protected] ejemp#o práctico de un mode#ode administración de datos geoespacia#es esta G%I% un sistema 6uepermite e# acceso sincroni&ado a #osdatos geográficos mediante unatrasformación matemática de #a



información y #a ap#icación dea#goritmos de b3s6ueda dise4adoespec ficamente para esta operación>A @.

3.-onc#usiones

0# incremento en e# *o#umen de datosespacia#es capturados creo #anecesidad de contar con unaherramienta de gestión de datos cuyascapacidades de trabajo no se *ieranafectadas por #a dificu#tad de gestiónde estos5 as fue como diferentesorgani&aciones empe&aron a usar NoSQL como #a una so#ución5 y

además combinar e# aná#isis por partede #os sistemas de informacióngeográficos para presentar #os reportesde una manera gráfica y ordenada.

,ambi=n para e# inde7ado y consu#tade datos espacia#es se crearondiferentes a#goritmos y ar6uitecturas6ue deri*aron en una imp#ementacióne7itosa5 y con grandes aportes a cadauna de #as entidades donde se usan.

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