Morphing techniques in spatiotemporal databases : Aplicação de técnicas de morphing em bases de dados espacio-temporais

Abstract

Com o desenvolvimento das tecnologias de captura remota de dados permitindo a captura e transmiss~ao de dados geo-referenciados ao longo do tempo, apareceram muitas aplica c~oes que necessitam de ferramentas para tratamento de dados esp acio-temporais e cientes. Isto levou ao desenvolvimento de uma grande variedade de m etodos e servi cos para implementa c~ao de sistemas de informa c~ao que trabalham com objetos que podem ser modelados como objetos moveis. No entanto, a investiga c~ao em bases de dados com objetos moveis de geometrias complexas focou-se essencialmente em modelos de dados esp acio-temporais e linguagens de interroga c~ao, existem ainda diversas quest~oes sobre a aquisi c~ao de dados esp acio-temporais. Esta tese prop~oe um conjunto de ferramentas para aquisi c~ao de dados esp acio-temporais em mudan ca cont nua a partir de fontes de dados discretos, tais como imagens de sat elite. Para gerar os dados utilizam-se t ecnicas de morphing de pol gonos, j a existentes. A t ecnica usada e apresentada em detalhe nesta tese. Para inser c~ao dos dados esp acio-temporais na base de dados usada foi criado um framework em JAVA que permite converter esses dados em dados compat veis com a base de dados esp acio-temporal. A framework desenvolvida tamb em permite a inser c~ao desses dados na base de dados. S~ao tamb em apresentadas uma serie de medidas para avaliar a qualidade dos dados gerados. Com a cria c~ao de data sets reais procura-se aumentar a qualidade das bases de dados esp acio-temporais existentes e futuras. Neste contexto e tamb em apresentado um m etodo para utiliza c~ao de t ecnicas de morphing para resolver opera c~oes esp acio-temporais na base de dados.

With the development of remote sensing technologies allowing capturing and transmitting geo-referenced data repeatedly along time, there are many applications demanding for e cient tools to deal with spatio-temporal data. This has led to development of a whole spectrum of methods and services for implementation of information systems dealing with objects that may be modelled as moving points. Although, database research on moving objects with complex shapes has mainly focused on spatio-temporal data models and query languages, there are still issues to be solved regarding for example the acquisition of spatio-temporal data. This thesis proposes a set of tools to acquisition of continuously changing spatio-temporal data from discrete sources, such as satellite images. To generate the continuous data from the discrete data source we resort to existing polygon morphing techniques, which are presented in detail in this thesis. To insert the generated data into the spatio-temporal database, a JAVA framework was created that can transform the generated data into spatio-temporal data compatible with the representations used in spatiotemporal databases. We also present a set of measures to evaluate the quality of the generated data. With the creation of real data sets we strive to improve the quality of the existing and future spatio-temporal databases. In that context we also present a method to use morphing techniques to solve spatio-temporal operations in the database.