Conem: um modelo para representação e análise de informação de redes espaciais em data warehouses

Abstract

Um Data Warehouse Espaço-Temporal (DWET) manipula concomitantemente dados convencionais, espaciais e temporais. Uma necessidade ainda não atendida pela tecnologia de DWET é o suporte à análise de informação de redes complexas de elementos espaciais. Neste sentido, este trabalho propõe um modelo para a análise de redes complexas em DWET. Inspirado em ideias da Geografia, este modelo tem por objetivo representar a estrutura da rede e os estados dos elementos que a compõem, para suportar a análise da evolução do estado de diferentes porções da rede ao longo do tempo. O modelo proposto utiliza ontologias para descrever hierarquias de tipos de elementos da rede, baseadas em conceitualizações específicas do domínio de aplicação, além de ontologias sobre partições do espaço e do tempo. Dimensões de datamarts podem ser geradas a partir de visões dessas ontologias, para contemplar necessidades de análise específicas. O modelo proposto estende um modelo dimensional espaço-temporal para suportar OLAP espacial (SOLAP) com os elementos da rede, usando dimensões de análise definidas de acordo com hierarquias contidas nas ontologias. Ele também define um operador denominado Trace para permitir a análise da evolução do estado dos componentes de porções da rede, selecionadas de acordo com as dimensões de análise definidas para o datamart. O modelo proposto foi implementado em um protótipo. A interface gráfica, baseada em tabelas e mapas, está integrada ao módulo SOLAP. Ao navegar pelos mapas e tabelas apresentando resultados de operações SOLAP, outras operações SOLAP podem ser invocadas e os resultados apresentados em novos gráficos e tabelas. Um slider permite a análise da evolução temporal do estado de porções da rede. Por fim, a modelo é avaliado em um estudo de caso do setor elétrico, o qual possibilita a investigação de padrões e tendências espaço-temporais em diferentes porções de uma rede de distribuição de energia elétrica.