Problèmes de cohérence dans les bases de données géospatiales multidimensionnelles

1. Problèmes de cohérence dans les bases de données géospatiales multidimensionnelles Mehrdad Salehi, candidat au doctorat Directeur: Dr. Yvan Bédard Codirecteur: Dr. Mir Abolfazl Mostafavi Conseiller: Dr. Jean Brodeur Chaire de recherche industrielle en bases de données géospatiales décisionnelles Le 28 avril 2005 Université Laval

2. Mise en Contexte Bases de données géospatiales multidimensionnelles • Combinaison des données géospatiales et d’une structure multidimensionnelle. • Un des systèmes les plus efficaces pour la prise de décision. • Un système de prise de décision doit fournir des résultats fiables. • Les incohérences dans la structure GMD causent des résultats pouvant être dommageables.

3. Types de problèmes dans les bases de donnéesgéospatiales multidimensionnelles • Incohérences au niveau de la définition de la granularité dans les dimensions. • Incohérences engendrées par la façon d’agréger les objets géospatiaux. • Incohérences causées par l’évolution temporelle du schéma de dimensions. • Incohérences causées par l’évolution temporelle des instances de chaque dimension. • L’incompatibilité des fonctions d’agrégation avec les mesures et les dimensions.

4. Incohérences au niveau de la définition de la granularité dans les dimensions • Différence entre les définitions sémantiques et géométriques des niveaux: structure sémantique de la dimension: Département  Faculté  Université structure géométrique de la dimension: Pavillon  Université • Définition de la granularité sans considérer les mesures : niveaux de dimension: Ville  État mesure: nombre d’accidents, il faut alors définir les niveaux de dimension : (Ville, Village)  État • Différence dans la définition des hiérarchies: Ville  Province  Pays , Ville  Région  Pays

5. Incohérences engendrées par l’agrégation des objets géospatiaux Les objets agrégés sont calculés durant deux étapes successives: • Étape 1: Classification des objets plus détaillés. • Sémantique des objets. • Distribution de la géométrie des objets. • Contraintes d’intégrité spatiale entre les objets. • Conditions de “Summarizability”. • Étape 2: Calcul des objets agrégés. • Cohérence entre les objets agrégés dans le même niveau d’une dimension. • Cohérence entre les objets dans la même dimension mais de différents niveaux d’agrégation. • Cohérence entre les objets agrégés dans différents niveaux dans différentes dimensions.

6. Étape 1: Classification des objets plus détaillés (1/2) Il faut considérer différents aspects: • La sémantique des objets: • La distribution spatiale des objets: Bâtiment Commercial Bâtiment Résidentiel 200 m

7. Étape 1: Classification des objets plus détaillés (2/2) • Les contraintes d’intégrité spatiale entre les objets: • Les conditions de “Summarizability” Bâtiment Bâtiment Route Route Incohérence : À cause de la route on doit avoir deux classifications Deux classifications ne peuvent pas avoir des membres communs

8. Étape 2: Calcul des objets agrégés Il faut considérer différents aspects: • La cohérence entre les objets agrégés dans le même niveau d’une dimension: • La cohérence entre les objets agrégés dans différents niveaux dans différentes dimensions: • La cohérence entre les objets dans la même dimension mais de différents niveaux d’agrégation: Deuxblocs de bâtiments ne doivent pas être superposés Bloc de bâtiment Route Bloc de bâtiment ne doit pas superposer la route Le bloc de bâtiment ne doit pas superposer les bâtiments

9. Incohérences causées par l’évolution temporelle du schéma des dimensions La structure des dimensions peut changer dans le temps. Ce changement peut créer des résultats incohérents avec les objets agrégés précédemment. • Ajouter ou enlever un niveau: T1: Quartier  Ville  Province  pays , T2 : Quartier Province  pays Les objets agrégés (les dimensions et les mesures) La nouvelle situation ont été calculés dans cette situation • “Relate” ou “un-relate” entre deux niveaux: T1: Quartier  Ville  Province  pays , T2: Quartier  Ville  Province  pays Région Région Les objets agrégés (les dimensions et les mesures) La nouvelle situation ont été calculés dans cette situation • Changement sémantiques dans les dimensions: T1: Région: Nord et Sud , T2: Région: Est et Ouest Les objets agrégés (les dimensions et les mesures) La nouvelle situation ont été calculés dans cette situation

10. Incohérences causées par l’évolution temporelle des instances de dimensions • Évolution sémantique des instances de dimensions qui cause une re-classification et qui change la partition précédente: Classification a été faite dans cette situation La nouvelle situation et son incohérence avec les classifications précédente • Évolution géométrique des instances qui affecte l’objet agrégé dans l’étape précédente: Bâtiment Commercial Bâtiment Résidentiel T1: T2: Bâtiment Résidentiel Bâtiment Résidentiel T1: T2: Évolution géométrique n’a pas affecté les classifications, mais elle a affecté le calcul d’objets agrégés.

11. L’incompatibilité des fonctions d’agrégation avec les mesures et les dimensions Il n’est pas toujours possible d’utiliser toutes les fonctions d'agrégation pour une mesure en une dimension: Dimensions: Temps, Nombre de voies, Région administrative Mesure: Longueur de route Fait 1: Longueur des routes qui avaient plus de deux voies à Québec en 2003. Fait 2: Longueur des routes qui avaient plus de deux voies à Québec en 2004. Il n’est pas permit d’utiliser la fonction “SUM” pour les mesures “Longueur de route” dans la dimension “Temps”, car elle produit des résultats redondants.

12. Notre Objectif Développer une méthode pour diminuer les incohérences lors du peuplement des bases de données géospatiales multidimensionnelles, pour fournir aux utilisateurs, des systèmes décisionnels fiables.