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1. Propondo uma Linguagem de Consulta Geográfica Multidimensional Joel da Silva Valéria Cesário Times Ana Carolina Salgado Robson Fidalgo {js,vct,acs,rdnf}@cin.ufpe.br Centro de Informática (www.cin.ufpe.br) Universidade Federal de Pernambuco (Cin/UFPE)

2. Roteiro da Apresentação • Introdução • Arquitetura GOLAPA (Geographical On-Line Analytical . ...Processing Architecture ) • Trabalhos Relacionados - Linguagens de Consulta Espacial - Linguagens de Consulta Multidimensional - Linguagens de Consulta Geográfica Multidimensional • Análise de propostas já existentes • Arquitetura da Linguagem GeoMDQL (Geographic Multidimensional Query Language) • Considerações Finais

3. Introdução • Várias propostas na literatura visam a integração entre ....processamentos de dados analíticos e geográficos; • O principal objetivo é prover um ambiente único, com capacidades de ....processamento geográfico-multidimensional; • Uma das partes mais importantes desse processo é a consulta aos ....dados; • Entretanto, a maioria das abordagens, não dispõem de uma ....linguagem de consulta que possibilite a utilização simultânea de ....operadores multidimensionais e espaciais; • É neste contexto que se insere a pesquisa voltada para a definição ....da GeoMDQL (Geographic Multidimensional Query Language).

4. Dados, serviços e interface gráfica Dados operacionais e construção do DWG A Arquitetura GOLAPA (Geographical On-Line Analytical Processing Architecture )

5. Trabalhos Relacionados • Pode-se classificar as linguagens de consulta encontradas na ....literatura em três principais grupos: 1 - Espacial - Bastante utilizadas em Sistemas de Informações Geográficas, permitindo a recuperação de dados de uma base geográfica e aplicação de operadores espaciais; 2 - Multidimensional - Consultas OLAP (On-Line Analytical Processing), as quais possibilitam a implementação de visões configuráveis dos dados em diferentes ângulos e níveis de agregação devido à estrutura multidimensional do DW (Data Warehouse); 3 - Geográfica Multidimensional - Abordagem que fornece uma sintaxe integrada, com operadores analíticos e espaciais para consulta a dados em um DWG (Data Warehouse Geográfico)

6. Trabalhos Relacionados • Spatial SQL; • GeoSQL; • Simple Feature Specification for SQL; • Filter Encoding; • SQL/DAS; • A Filter Flow Visual Query Language; • MDX; • MD-CAL; • Data Cube; • Multidimensional SQL; • Extended PQL (Pictorial Query Language); Espacial Multidimensional Geográfica Multidimensional

7. Análise de Propostas já Existentes • Linguagens de Consulta Espacial - Spatial SQL - Inspirada em SQL (Structured Query Language); - É composta de uma linguagem de consulta e outra de apresentação denominada GPL (Graphical Presentation Language); - GeoSQL - Também foi inspirada em SQL; - As consultas são elaboradas através de construções SELECT-FROM-WHERE; - As restrições não espaciais são descritas como expressões lógicas com operadores de comparação; - Por sua vez, as restrições espaciais são descritas como expressões lógicas com predicados espaciais, os quais são desenvolvidos a partir de relacionamentos espaciais entre as feições geográficas;

8. Análise de Propostas já Existentes • Linguagens de Consulta Espacial - Simple Feature Specification for SQL - Tentativa do OGC (Open Geospatial Consortium) de definir um padrão baseado em SQL que suportasse armazenamento, consulta e alteração de coleções de feições geográficas simples via ODBC API; - Esta especificação descreve dois tipos de ambientes para implementação: 1) utilizando tipos numéricos ou binários da SQL padrão ou 2) com a utilização de tipos geométricos definidos para SQL; - Filter Encoding Specification - Especificação do OGC que define uma codificação XML (eXtensible Markup Language) para representar expressões de filtros;

9. Análise de Propostas já Existentes • Linguagens de Consulta Espacial - SQL/SDA - Outra extensão da SQL padrão para consulta a dados espaciais, baseando-se na especificação Simple Feature Specification for SQL; - A abordagem é complementada por uma interface gráfica desenvolvida em Java, a qual disponibiliza ícones para representar as operações mais utilizadas; - A Filter Flow Visual Query Language - Linguagem Visual de consulta espacial baseada na especificação Simple Feature Specification for SQL do OGC; - A técnica utilizada é a transformação das consultas expressas em diagramas de fluxo para uma linguagem que estende a SQL padrão com operações espaciais, estando voltada para usuários sem muitos conhecimentos em linguagens de consulta; ‘

10. Análise de Propostas já Existentes • Linguagens de Consulta Multidimensional - MDX (Multidimensional Expressions) - Permite realizar consultas em um cubo de dados multidimensionais de forma a fornecer visões configuráveis dos dados em diferentes ângulos e níveis de agregação; - Embora a sintaxe MDX seja, em muitas formas, semelhante à sintaxe da SQL, esta não é uma extensão da mesma; - MD-CAL (Multidimensional Calculus) - É baseada na realização de cálculos em uma tabela de fatos, oferecendo um suporte de alto nível para a análise de dados multidimensionais; - De acordo com a sintaxe da linguagem, funções escalares e agregadas podem ser embutidas nas expressões de cálculos de forma natural; ‘

11. Análise de Propostas já Existentes • Linguagens de Consulta Multidimensional - Data Cube - Possibilita agrupamentos, sub-totais e cruzamento de tabulações para análise de dados e permite a utilização de operadores analíticos como drill-down e roll-up; - Os autores compartilham da idéia de que a SQL não é apropriada para consultas multidimensionais e alegam que o Data Cube seria uma opção para sanar tais deficiências; - Multidimensional SQL - Apresenta um modelo de dados multidimensionais juntamente com uma álgebra formal e uma linguagem denominada Multidimensional SQL; - Esta linguagem estende SQL para que ela seja voltada para análise de dados multidimensionais, adicionando o poder de manipular dimensões com hierarquias complexas; ‘

12. Análise de Propostas já Existentes • Linguagens de Consulta Geográfica Multidimensional - Extended PQL (Pictorial Query Language) - Apresenta uma linguagem para consulta a bancos de dados geográficos utilizando operadores posicionais e OLAP; - Os autores apresentam um modelo de dados geográficos orientado a objetos, que é estendido para suportar links para cubos de dados multidimensionais; - Entretanto, não é apresentada uma linguagem de consulta que permita a total integração de operadores espaciais e multidimensionais; - O que a abordagem possibilita é que a partir do resultado de uma consulta espacial, possa se chegar aos dados multidimensionais relacionados; ‘

13. A Proposta GeoMDQL (Geographic Multidimensional Query Language) • A maioria das propostas para consulta espacial encontradas na literatura, apresentam-se como uma extensão da SQL padrão; • Dessa forma, o fator de processamento analítico-multidimensional não é considerado de forma satisfatória; • Embora a SQL padrão permita a realização de algumas análises de cunho analítico-multidimensional, ela não apresenta a eficiência e as vantagens oferecidas por linguagens de consulta voltadas para processamentos dessa natureza; • Por sua vez, linguagens de consulta como a MDX, voltadas especialmente para processamento multidimensional, não se preocupam com a questão espacial, a qual é de extrema relevância para o processo de tomada de decisões estratégicas em um contexto geográfico-multidimensional;

14. Arquitetura da GeoMDQL

15. Considerações Finais • A partir da análise de algumas abordagens já existentes, viu-se a necessidade da especificação de uma linguagem de consulta com uma sintaxe integrada para consulta a um DWG; • É proposta então a arquitetura de uma linguagem de consulta geográfica-multidimensional denominada GeoMDQL, a qual faz parte de um projeto mais amplo, denominado GOLAPA; • Apesar da linguagem que está sendo proposta estar inserida no contexto da arquitetura GOLAPA esta é independente da mesma; • Como contribuições deste trabalho podemos citar a análise dos trabalhos existentes e a proposta da arquitetura da linguagem GeoMDQL;

16. Propondo uma Linguagem de Consulta Geográfica Multidimensional Joel da Silva Valéria Cesário Times Ana Carolina Salgado Robson Fidalgo {js,vct,acs,rdnf}@cin.ufpe.br Centro de Informática (www.cin.ufpe.br) Universidade Federal de Pernambuco (Cin/UFPE)