Nghien cuU ulig dung cof sof diir lieu phan tan trong GIS
O NGUYEN THE LOC, N G U Y I N THj H O U P H U O N G Bo mon Cong nghe phan mem, Khoa Cong nghe thong tin
Trudng Dal hoc Mo - Dia chat
T d m t i t : Diy lieu GIS thudng bao gom rat nhieu thanh phan, vi vay, khi tdchUc theo mo hinh dU lieu tap trung se khong dat hieu qua cao. Mo hinh phan tan rat phu hpp vdi tinh ehat to chUc theo tUng vung, mien cua diy lieu GIS. Bai viet nay, tap trung trinh bay viec luu trd diy lieu GIS tren mo hinh phan manh thuge tinh (Predicate Fragmentation - PF). Cdt Idi cua mo hinh la cay PF dung de lUu trO va duy tri thong tin si> dung.
M d d a u
DU lieu G I S d a n g d d n g mdt S trd q u a n trpng trong cac he l o n g t h d n g tin Hien c d nhieu n g d u n g G I S noi t i i n g , tuy hien, da so nhUng Ung d u n g la if d y n g dU lieu G I S tap t r u n g , na c h u a c d n h i e u Ung d y n g s d u n g dU lieu GIS phan t a n . Mac u^' c a c Ung d y n g ed s d dU eu ( C S D L ) p h a n tan m a n g lai h i i u Idi ich to Idn, tuy nhien chUa i i d c phat trien rdng rai do s i i hUe tap trong viec xay d u n g cac fig d u n g va khd khan trong viec
%o tri he t h o n g
' T h i l t k l p h a n tan dO lieu
^ j a ly lien q u a n vdi viec xae djnh nhUng dU lieu dUpc dat tai cac vi t r i t r e n m a n g m a y tinh va lien q u a n d i n cac van de phan d o a n , p h a n bo va di c h u y e n d d n g dU lieu. Viec p h a n d o a n dO lieu hen q u a n d e n each dU lieu hoae cac d o a n dU lieu dUdc chia ra tUng p h a n de phan d o a n . NhUng phan d o a n nay sau d d dUdc c h u y e n tdi cac vj tri m a n g may tinh trong mdt q u a trinh phan bo. Bdi vi, viec truy c a p va SLf d u n g dU lieu thay doi t h e o cac Ung d y n g trong mot mdi t r u d n g d d n g , n e n c h i i n \\i<3c di
« c T a i n g u y e n v a Moi Iftftfng ' ^ K y i - T h a n g 2/2020
c h u y e n la d n thiet de p h a n phoi lai dCf lieu. D e viee phan phoi diJ lieu p h i n anh kieu sCf d y n g c u a cac Ung d y n g hien t a i , thi q u a trinh thiet k l p h i i thu dUdc va tich luy t h d n g tin sCf d u n g dU lieu tU cac Ung d u n g .
Bai b a o nay trinh bay ve m d hinh PF. Cot loi cua m d hinh I I d y PF dUdc xay d u n g de luu t r i i va duy tri t h d n g tin sU d y n g . T h u p c tinh ngUdi d u n g , thu dupe tU cac truy v a n Ung d y n g , c h e n v a o cay PF va thupc tinh gde cd the xac dinh tU cay PF nay.
NhUng thuoc tinh gd'e xac djnh qua trinh p h a n m a n h , tU d d xac dinh dupe s y p h a n tan dU lieu.
Viec chen thude tinh va cac thao t i c chinh SLfa la y i u to CBr\ t h i l t de duy tri cau true eay.
S U p h a n i a n c u a dQ l i e u d j a ly
Khai niem dU li$u dja ly Mdt C S D L eua he thong thdng tin dja ly cd the chia ra lam 2 loai dO lieu ed b a n : DU lieu khdng gian va phi k h d n g gian.
Mdi loai cd nhUng dac diem rieng va chung khae nhau v l yeu cau luu giU so lieu, hieu q u i , xCf ly va hien thj. DU lieu khdng gian la nhUng m d ta so cua hinh I n h ban do, c h u n g bao g o m toa d o , quy luat va cac ky hieu d u n g de xac dinh mgt hinh anh b i n do cu the tren tUng ban do. He thong thdng tin dia ly d u n g cac dU lieu khdng gian de tao ra mdt b a n do hay hinh a n h b i n do tren m a n hinh hoac tren giay t h d n g qua t h i l t bj ngoai vi... DU lieu phi khdng gian Cac thanh phan cua dU lieu dia ly
la nhOng d i l n ta dac tinh, so lupng, md'i quan he cua cac hinh I n h ban do vdi vj tri dia ly cija chung. Cac dQ lidu phi khdng gian edn dupe ggi la dU lieu thupc tinh, chung lien quan d i n vi tri dja ly hole cac do'i tupng khdng gian va lien ket chat che vdi Chung trong he thd'ng thdng tin dja ly thdng qua mpt cd c h i thong nhat chung.
Phan manh dUlieu Vdi eae thuc the dja ly, ca dU lieu khdng gian va cac thanh phan thupc tinh phai dUdc xem xet trong cac phan manh. Mpt so chien lUde phan manh cd the dupe si!f dung la phan manh ngang, phan minh dpe hoac phin minh hdn hpp. Trong qua trinh phan manh phai tuan thCi mdt so quy tac nhl't djnh. Viee tuan thu nhOng quy t i e nay se dam b i d phan manh dUde chinh xac, khdng mat dU lieu:
Tinh toan ven: Neu mot thuc the E la bj phan thanh cac manh E-|, E2... E^, sau dd, mdi thUc the ej dupe tim thay tai E cung phii dupe tim thay trong mpt hole nhiiu eae E: Dilu nay dam b i o ring khdng mat dCf lieu trong q u i trinh phan manh.
Tinh xay dung lai: N i u mpt thuc the E bj phan thinh cac minh E-|, E2- E^, thi cd the tai tao lai E tU cac Ej.
Tinh tach rdi: Neu mpt thUc the E bj phan thanh cac manh E.|, E2... En, thuc the e, dupe tim thay trong doan E,- thi se khdng tim thay trdng bat ky doan E^
k h a c ( k * j ) .
Dd'i vdi dO lieu dia ly, nhUng quy tac nay ap dung cho c l thanh phan khdng gian va thanh phan thugc tinh cung nhU md'i quan he cua chung. Tinh toan ven d i m bao ring tat ca cac diem.
Hinh 2. Cac loai phan manh dU lieu dia ly
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(a: dU lieu dia ly goc, b: phan manh doc, c: phan manh ngang, d: phan manh khong gian) dudng, da giac, eae moi quan
he va eae thude tinh dUpe giO lai trong cae phan manh. Xay dung lai dam b i o rang, c i c phan manh cd the dUdc kit hdp de tai tao lai b i n gd'c thuc the. Dd'i vdi dU lieu khdng gian, dieu nay dupe thUe hien vdi eae lien k i t mot khdng gian che phCi. Tinh rieng le se tranh su dU thUa dU lieu giUa cac manh.
Mo hinh phan manh thuoc tinh Mo ta md hinh
Van de phin manh dU lieu dja ly lien quan d i n viec sU dyng thdng tin v l cac truy van Ung dyng de thu dUpc eae phan doan tu cac tap thuc the eua mdt CSDL GIS. Bdi vi, cae truy van chong cheo nhau, mpt qua trinh phan manh hoan hao khdng the cd dupe tU elc truy van ddn giln, ma phii dya tren cac phin tCf xac djnh cae doan phan ehia. Giii phap dupe d l xuat d day la mdt md hinh phan manh thude tinh (PF), md hinh nay cung cap mpt phUPng thUc thao tie vdi cac
thupc tinh ngudi dung de xac djnh eae phan tCf phan manh, tU dd, xac djnh thupc tinh gd'c,
Md hinh PF dUdc thUe hien bang each sii dyng mpt cay PF.
Mdi cay dupe xly dung tU eae thude tinh ma ngUdi dung lUa chon tu CSDL GIS, d dd d e phep toan GIS theo sau dUpc thuc hien. Thdng tin dupe tich luy trong cac nut cija d y . TU eay PF, cd the xac djnh dUdc cic thupc tinh ban dau dung de djnh nghTa cac phan tU doan. Cay PF cd the chinh sUa dUpe de loai trU bdt cac thupc tinh dU thUa, hoac elc doan khdng mong muon. Cac thupc tinh goc thu dUpc se xle dinh qua trinh phan manh de hinh thanh cd sd cho su phan t i n dU lieu. Cay PF SLf dung cac loan tLf AND, QR, va NOT giong nhU cay bieu thUc, nhUng hieu q u i hdn trong viec thye hien.
Cau true cay nhj phan dUde chon lam cd sd cho cac cay PF vi nhUng ly do sau day: Cay nhj phan la tUdng dd'i d l thuc hien; ed
Tai nguyen va Moi trtfafno - I T Ky 1 - Thang 2/2020
nhieu hoat ddng pho biln (vi dy: Chen, xoa) dmh nghTa tren dd; cay cd the dUpc tU dgng thay doi bing each them hole xoa cac nut va do dd, ed the thich Ung vdi mpt mdi trudng nang ddng, ndi phan minh dang thay doi; cau true thU bac tU nhien eija cay la rat thich hdp de tieh luy thdng tin len hole xuong elc nhanh.
Mgt cay PF cd the dai dien cho cac phan minh cua mdt thUc the. Mdt d y rieng biet dupe xac dmh cho mdi thUc the dUdc phan manh. Nut goc cua d y dai dien eho mdt tap thuc the toan ven va moi nut khdng la nut gd'c thi dupe lien kit vdi mpt thude tinh ma dmh nghTa mgt tap con cua thuc the thilt lap.
Mdt thude tinh nguyen thuy dUpc xac dinh la sU k i t hdp ciJa thugc tinh dpe theo dudng di tU nut goc d i n mdt nut la xac djnh mpt manh duy nhat cua thuc the thilt lap- Vi vay, se cd nhieu thupc tinh nguyen thuy nhu la ele nut la. Cac nut la dugc ket noi trong mdt cau true danh sach lien k i t de tao thuan lpi eho xi!f ly thupc tinh nguyen thuy.
Cau true cay PF
Md hinh PF duge thUe hien trong cae ngdn ngU lap trinh C va sd dyng lUu trO nang dpng de duy tri cac cay PF. Mgt cay dupe tao ra cho mdi thuc the dupe SLf dung bdi cae Ung dyng. Doi vdi mdi cay, mdt eon trd cay xac dmh nut goe va con tro danh sach nhan dang hau het eae nut la trli-dUdc duy tri.
Moi nut trong eay dUdc lien ket vdi mdt thupc tinh va chUa thdng tin v l each sCf dung hole ia thugc tinh hoac thugc tinh nguyen thuy ma nd cd lien quan. Cau true chung cua mdt nut dupe xae djnh nhu sau:
Hinh 3. Cau true mot nut (node) cija cay PF
|)redieate_id: tiuocduogdexa dinhlhuoclmh Iiimgtdanh idch tliuoctinb neng biet last accessed: thoidieiTi ma ihuocrmh duoc tmy cap lan oil site access: tan xuat truy cap tbuoctinh
Cau true cay PF cd the dude mmh hoa bang mpt vi dy: Ta xet mpt thye the ten la Mines, cd md'i quan he nhieu-mdt vdi thuc the Mapsheet nhu hinh ben dudi:
Thupc tinh dupe ngUdi dung quan tam SLf dung sau day dUdc dinh nghTa tren mdt thUc the Mines:
Hinh 4. Quan h$ giUa thuc thi Mines va thuc the Mapsheet
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Mapsheet
mapsheet ^ 'Laverton'
Thugc tinh phUc hdp tren cd the dupe chia thanh hai thude tinh ddn gian nhu sau:
mineral = 'Au'
mapsheet = 'Laverton' AND mineral = 'Au' TU dd, ta xay dung dupe cly PF cho thUe the Mines nhu sau:
Hinh 5. Cay PF cho thuc the Mines
UKS ^
Viec xay dung cay PF phy thuoc vao thU tU ma thude tinh dugc them vao eay. K i t q u i , mdt phan doan khic nhau cua dU lieu dd khdng truy cap bdi cac Ung dyng ngUdi diing hoac mpt phan minh hdn de xac dinh eae dQ lieu dUdc truy cap-
Kit luan
Md hinh PF cung cap phuong thUc hieu qua de n i m giU va duy tri eae thdng tin Ung dyng, Cae thdng tin nay thu dupe tU cac phien sCf dyng eua ngUdi dung va thudng dupe sd dung de xay dUng mdt cay PF cho mdi tap thuc the trong CSDL, Nin tang cua cay PF la cac thupc tinh. Cae thupc tinh k i t hpp vdi thdng tin sU dyng duge nhan biet tU cae Ung dyng v l dUdc chen vao eay PF, C i c thuge tinh goccd thd dupe nhan bilttUeay PF nay va xac dinh cac khoi dUpc sd dung trong qua trinh phan doan.
Md hinh PF tang toe dp truy cap cho Ung dyng, Trong trudng hdp xau nhat thi bing truy van thdng thudng.
TAI LIEU THAM KHAO
1 Pham The Que, 2009, Giao trinh CSDL phan tan, NXB thdng tin va truyen thong;
2. M, Tamer 02su, Patrick Valduriez,... Principles of Distributed Database Systems:
3 Bert Veenendaal, 2009, The distr of Geographic Information System data in a t communications network •
.•o Tai nguyen va Moi trtfofng ' " Kyi -Thang 2/2020
