¿Por qué usar una Geodatabase? Ventajas y desventajas

Antecedentes
Históricamente, en el desarrollo de los SIG, en los inicios se tomó un camino de dos vías separadas para el manejo de los datos. Por un lado los datos gráficos, por otro lado los datos alfanuméricos. Concomitantemente, las aplicaciones para administrar, analizar, y exhibir los datos eran diseñadas y trabajaban en dos mundos distintos. Un ejemplo claro del tema era el producto líder de ESRI: el  Arc-Info. Este software manejaba los datos eficientemente con archivos de datos gráficos denominados coberturas y los datos alfanuméricos con Info, una base relacional. Info también permitía vincular otros datos alfanuméricos almacenados en las tradicionales bases de datos (Oracle, Informix, DB2, etc.) al sistema.

La razón del éxito de este esquema, en aquellos momentos, era que las bases de datos eran ineficientes en cuanto al despliegue gráfico de los datos gráficos. Los índices y algoritmos de búsqueda estaban diseñados para una dimensión y dificultaban las búsquedas espaciales de características multidimensionales.

Poco a poco, los fabricantes de software de DBMS fueron incorporando desarrollos que fueron mejorando la performance  e incorporaron otros tipos de datos  diferentes a los alfanuméricos. Este tipo de DBMS se conocieron como bases de datos universales. Comenzaron a archivar datos binarios (sonido, videos, archivos CAD, etc.) e incorporaron índices y búsquedas multidimensionales con eficiencia. Simultáneamente, a los modelos de bases de datos relacionales, jerárquicas y en red se agregaron las bases de datos orientadas a objeto.

Uno de los fabricantes de software SIG, la compañía Small World  introduce estos adelantos producidos en el mundo de las bases de datos por primera vez en el mercado  de los SIG con singular éxito. La reacción fue inmediata y los desarrolladores SIG se alinearon con esta nueva dirección que aseguraba mejores prestaciones.

Desde ese momento se empezó a manejar en el mundo SIG las que se conocieron como Bases de Datos Espaciales.

ESRI, líder de los desarrolladores de software SIG, incorpora en la versión 8 estos adelantos y desde ese momento comienza a trabajar con el concepto de Bases de Datos Espacial a la que denominó: “Geodatabase”, en el dominio de sus productos,

En los siguientes párrafos analizamos, en base a la información ofrecida por la compañía, las ventajas y desventajas de este producto y los conceptos o marco que lo soportan.

Bases de Datos Espaciales
La base de datos espacial consiste en la estructuración y el almacenamiento de los datos espaciales en un sistema administrador de base de datos, comúnmente denominados en la jerga informática como DBMS.

Diferencias de los DBMS con el software SIG
Si bien algunos autores definen un SIG con una base de datos espacial, no es la principal función  de un SIG serlo. Una base de datos espacial se circunscribe al modelado de datos y su almacenamiento. Si bien están  íntimamente vinculados los datos y su estructuración a los procesos posibles con esos datos, los procesos de un SIG son la clave en la individualización y definición de un SIG. Cabe destacar, entre los procesos que caracterizan principalmente a un SIG encontramos los de análisis geográfico y  posterior  exhibición cartográfica.

¿Qué es una Geodatabase?
La “geodatabase” (GBD) es el modo de almacenamiento –repositorio- y marco de referencia de datos común de la arquitectura de software  ArcGIS. Es el lugar o contenedor de los datos espaciales y sus atributos.

La geodatabase es el modelo de datos primario de ArcGIS. El nombre combina la palabra geo (como referencia a lo espacial) con database, específicamente un sistema relacional de base de datos (RDBMS). El término promueve la idea de que todos los datos SIG sean almacenados en una ubicación central para un fácil acceso y administración.

La Geodatabase es un modelo que permite el almacenamiento físico de la información geográfica, ya sea en archivos dentro de un sistema de ficheros o en una colección de tablas en un Sistema Gestor de Base de Datos (Microsoft Access, Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2 e Informix).

Características
Permite almacenar numerosos tipos de datos, entre ellos: datos vector, raster, CAD, tablas, topología, modelos digitales del terreno, redes, etc.

Cuando reside en un sistema gestor de base de datos estándar, permite aprovechar todo el potencial de las herramientas de estos sistemas, y completa la funcionalidad presente en la base de datos con funciones necesarias para el tratamiento de la información espacial.

El modelo de la Geodatabase permite almacenar, además de elementos geográficos, el comportamiento de dichos elementos, lo que facilita la generación de una visión más completa de la realidad. Esta última mención refiere a la incorporación de los conceptos de bases de datos orientada a objetos.

¿Por qué la utilización de una Geodatabase?
Existen numerosas ventajas en la utilización de una Geodatabase, entre las principales encontramos las siguientes:

Gestión de Datos Centralizada
Dado que todos los datos de una Geodatabase son almacenados directamente en sistemas gestores de bases de datos comerciales (Microsoft Access para Geodatabase personal y Oracle, IBM DB2, SQL Server o Informix para Geodatabase corporativa) o en sistemas de ficheros, éstos constituyen un repositorio común, único y centralizado para todos los datos geográficos de una organización.

Esta característica permite facilidades de replicación, facilita la administración y constituye una solución naturalmente escalable.

Edición multiusuario
Por estar montada en un mecanismo de DBMS, la geodatabase permite la edición multiusuario y el seguimiento de cambios en los datos. Ello significa acceder a los mismos datos al mismo tiempo. A través del mecanismo de versiones que se implementa sobre el Sistema Gestor de Bases de Datos (DBMS), es posible realizar tareas de edición multiusuario.

Implementación de comportamiento
La implementación de comportamiento en los elementos geográficos incluidos en la geodatabase, permite trabajar con elementos más intuitivos, ya que la definición de su comportamiento les hace más cercanos a la realidad. Ello habilita a que los usuarios pueden aplicar sofisticadas reglas del negocio y relaciones entre los datos. Ello significa más eficiencia en el ingreso de datos y la edición.

El comportamiento (orientación a objetos) se logra por la definición de dominios de los campos, valores por defecto, rangos de validación, reglas de comportamiento, implementación de tipos y subtipos de datos espaciales.

Modelado de relaciones espaciales especiales
La Geodatabase permite la incorporación de tipos de datos especiales que optimizan algunos aspectos característicos de realidad geográfica. Incorpora modelos del terreno, redes direccionadas y no direccionadas, reglas topológicas y otros modelos de análisis que no se pueden obtener con otras estructuras de datos más simples. Esta característica lleva a su máximo potencial el uso de las herramientas SIG. El análisis de redes de infraestructura, redes de transporte, y comportamientos del negocio catastral no son posibles sin estás posibilidades.

Integración a otros sistemas informáticos
Por estar, detrás de la escena, soportada por un DBMS, permite la integración de los datos con otros sistemas informáticos como terceras aplicaciones.

Desventajas de una Geodatabase

La principal desventaja es observar las posibilidades y necesidades de los usuarios y estar atentos a las implicaciones de licenciamiento-

Conclusiones
La geodatabase es el modelo primario de almacenamiento de datos de ArcGIS. Este es el contenedor de datos espaciales y atributos y habilita al usuario a almacenar muchos diferentes tipos de datos SIG dentro de su estructura.

Esta estructura se implementa en una RDBMS o como una colección de archivos en un sistema de archivos. Con este comprensible modelo de datos, las capacidades de modelado geoespacial, y la arquitectura escalable, la geodatabase es la fundación  que habilita el ensamblado de sistemas de información geográfica inteligentes que pueden ser adaptados para diferentes negocios y otras aplicaciones SIG.