Operations on (ordered) interval sets

Intervals play an important role in various kinds of database-applications in practice, for example in historical, spatial, and temporal databases. As a consequence, there is a practical need for a clear and proper treatment of various useful operations on intervals and interval sets in a database context. However, the semantics of some important operations on interval sets are not always treated or not treated very clearly in the literature; e.g., often they are defined in an algorithmic rather than a declarative manner. Moreover, implementation proposals are often not as straightforward as they could be. This paper presents a declarative treatment of various operations on interval sets, also introducing some new notions (such as ordered interval sets, their visible points, and their surface). Then the paper formally ?links? such (mathematical) intervals to their database representations. Finally the paper provides straightforward translations from these formal database representations to standard SQL, without the need for SQL extensions.

Formal extension of the relational model for the management of spatial and spatio-temporal data

[Resumen] En los últioms años, se ha realizado un gran esfuerzo investigador en la manipulación de datos especiales y Sistemas de Información Geográfica (SIG). Una clara limitación de las primeras aproximaciones es la falta de integración entre datos geográficos y alfanuméricos. Para resolver esto surge el área de Bases de Datos Espaciales. Los problemas que aparecen en este campo son muchos y complejos. Un primer ejemplo son las peculiaridades de las operaciones espaciales, como el calculo de la intersección espacial de dos superficies. Otro ejemplo es el elegir las estructuras de datos apropiadas (relaciones, capas, etc.) y el conjunto de operaciones adeucado. La combinación con las Bases de Datos Temporales da lugar a las Bases de Datos Espacio-temporales, en las que la inclusión de la dimensión temporal complica más los problemas anteriores. A pesar de la gran cantidad de aproximaciones propuestas, no se ha llegado todavía a una solución satisfactoria. La presente tesis propone una nueva solución que resuelve todos los problemas de modelado de datos espaciales y espacio-temporales resaltados arriba. Parte del trabajo se completó durante el proyecto ""CHOROCRONOS"": A Research Network for Saptiotemporal Database Systems"", financiado por la Unión Europea. El modelo propuesto en la tesis define tres tipos de dato punto, línea y superficie, que encajan perfectamente en la percepción humana. La definición de estos tipos de dato se basa en la definición previa de Quanta Espacial. Las estructuras de datos usadas son las relaciones no anidadas de modelo relacional puro. El conjunto de operaciones relacionales permite alcanzar casi por completo la funcionalidad propuesta en otros modelos. Todas las operaciones han sido definidas en base a un núcleo reducido de operaciones primitvas. Todos los tipos de datos, espaciales, espacio-temporales y convencionales se manipulan de forma uniforme con este conjunto de operaciones