Geoprocessamento com banco de dados NoSQL e MapReduce

Abstract

Informação geoespacial tem sido de grande importância para diversas aplicações. No contexto de monitoramento de degradações ambientais, os dados geoespaciais, normalmente coletados por sensores presentes em satélites, mapeiam focos de queimadas, áreas desmatadas, entre outros. Esses dados são coletados continuamente por longos períodos de tempo e com riqueza de detalhes, gerando assim, grandes volumes. Ao longo das últimas décadas, esses dados foram armazenados principalmente em bancos de dados relacionais. Para atender aos requisitos atuais, de dados em larga escala advindos de diferentes fontes, de tempo real e de alta concorrência, os bancos de dados NoSQL vêm se mostrando como uma melhor alternativa. Esses sistemas de banco de dados normalmente são distribuídos, não requerem dados estruturados, e são desenvolvidos para escalabilidade horizontal. No entanto, há ainda certa deficiência dos bancos de dados NoSQL em termos de funções espaciais. Sendo assim, o objetivo neste artigo é fazer uma revisão sobre os bancos de dados NoSQL a fim de se verificar o suporte desses aos dados geoespaciais. Os bancos de dados NoSQL que têm se destacado na literatura e se mostrado mais adequados para o gerenciamento dos dados geográficos volumosos são os orientados aos documentos, devido ao maior suporte aos formatos de dados geométricos, aos índices, às funções geoespaciais, e devido também ao alto desempenho computacional. Além desses, se destaca também o modelo de processamento distribuído MapReduce pela possibilidade de se criar funções de mapeamento e de redução para dados geoespaciais e tirar proveito das plataformas de alto desempenho computacional que seguem esse modelo.