BASES DE DONNÉES

Fondamentaux et applications pour les SIG

📋 Sommaire

Introduction aux bases de données
Modèle relationnel - Tables et relations
Clés et contraintes - Intégrité des données
Langage SQL - Requêtes de base
Bases de données spatiales - PostGIS
Bonnes pratiques - Conception et optimisation

💾 Qu'est-ce qu'une Base de Données ?

Définition

Une base de données est un ensemble organisé de données structurées, stockées et accessibles électroniquement.

Avantages :

Organisation - Données structurées et cohérentes
Partage - Accès multi-utilisateurs
Sécurité - Contrôle des accès
Intégrité - Contraintes et validations
Performance - Requêtes optimisées

📊 Types de Bases de Données

📋

Relationnelle (SQL)

Tables avec lignes et colonnes

PostgreSQL, MySQL, SQLite

📄

Document (NoSQL)

Documents JSON/BSON flexibles

MongoDB, CouchDB

🌐

Graphe

Nœuds et relations

Neo4j, ArangoDB

🗺️

Spatiale

Données géographiques

PostGIS, SpatiaLite

🔑

Clé-Valeur

Paires simples

Redis, DynamoDB

📈

Séries temporelles

Données horodatées

InfluxDB, TimescaleDB

📋 Le Modèle Relationnel

Concepts clés

Table (Relation) - Ensemble de données sur un sujet
Ligne (Tuple) - Un enregistrement
Colonne (Attribut) - Une propriété
Clé primaire - Identifiant unique
Clé étrangère - Lien vers autre table

Exemple : Table VILLAGES

id	nom	population	region_id
1	Thiès	450000	2
2	Mbour	232000	2
3	Saint-Louis	209000	3

🔐 Clés et Contraintes d'Intégrité

🔑 Clé Primaire (PRIMARY KEY)

Identifiant unique de chaque ligne
Ne peut jamais être NULL
Une seule par table
Souvent un ID auto-incrémenté

🔗 Clé Étrangère (FOREIGN KEY)

Référence une clé primaire d'une autre table
Crée une relation entre tables
Assure l'intégrité référentielle
Plusieurs possibles par table

✅ Autres Contraintes

NOT NULL - Valeur obligatoire
UNIQUE - Valeur unique dans la colonne
CHECK - Condition de validation
DEFAULT - Valeur par défaut

📏 Règles de Normalisation

1NF - Atomicité des valeurs
2NF - Dépendance à la clé entière
3NF - Pas de dépendance transitive

💻 Langage SQL - Fondamentaux

Requêtes de lecture (SELECT)

-- Sélectionner toutes les colonnes
SELECT * FROM villages;

-- Sélection avec filtre
SELECT nom, population 
FROM villages 
WHERE population > 100000;

-- Jointure entre tables
SELECT v.nom, r.nom AS region
FROM villages v
JOIN regions r ON v.region_id = r.id;
                

📝 Types de requêtes SQL

SELECT	Lire des données
INSERT	Ajouter des données
UPDATE	Modifier des données
DELETE	Supprimer des données

💻 SQL - Opérations CRUD

INSERT - Créer

INSERT INTO villages (nom, population, region_id)
VALUES ('Kaolack', 233000, 4);
                

UPDATE - Modifier

UPDATE villages 
SET population = 460000
WHERE nom = 'Thiès';
                

DELETE - Supprimer

DELETE FROM villages 
WHERE id = 5;
                

Agrégations

SELECT r.nom, 
       COUNT(*) AS nb_villages,
       SUM(v.population) AS pop_totale
FROM villages v
JOIN regions r ON v.region_id = r.id
GROUP BY r.nom
ORDER BY pop_totale DESC;
                    

Fonctions utiles

COUNT, SUM, AVG, MIN, MAX

GROUP BY, HAVING, ORDER BY

🗺️ PostGIS - Bases de Données Spatiales

Qu'est-ce que PostGIS ?

Extension spatiale de PostgreSQL permettant de stocker et manipuler des données géographiques.

Types de géométries :

POINT - Localisation (GPS)
LINESTRING - Chemins, routes
POLYGON - Parcelles, zones
MULTIPOINT/LINE/POLYGON

-- Créer une table avec géométrie
CREATE TABLE forages (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    nom VARCHAR(100),
    geom geometry(POINT, 4326)
);
                

🔧 Fonctions Spatiales PostGIS

Fonction	Description	Exemple
`ST_Distance`	Distance entre géométries	`ST_Distance(a.geom, b.geom)`
`ST_Buffer`	Zone tampon autour d'une géométrie	`ST_Buffer(geom, 1000)`
`ST_Intersects`	Test d'intersection	`ST_Intersects(a.geom, b.geom)`
`ST_Within`	Test de contenance	`ST_Within(point, polygon)`
`ST_Area`	Calcul de surface	`ST_Area(geom)`
`ST_Transform`	Reprojection	`ST_Transform(geom, 32628)`

-- Trouver les forages dans un rayon de 5km d'un village
SELECT f.nom, ST_Distance(f.geom, v.geom) AS distance
FROM forages f, villages v
WHERE v.nom = 'Thiès' 
AND ST_DWithin(f.geom, v.geom, 5000);
            

✅ Bonnes Pratiques

📐 Conception

Bien définir les relations entre tables
Utiliser des noms explicites
Appliquer la normalisation
Documenter le schéma

⚡ Performance

Créer des index sur les colonnes recherchées
Index spatial GIST pour géométries
Éviter les SELECT *
Optimiser les jointures

🔒 Sécurité

Gérer les droits d'accès
Utiliser des requêtes préparées
Sauvegardes régulières
Chiffrer les données sensibles

🗺️ Données spatiales

Toujours définir le SRID
Utiliser le bon système de coordonnées
Valider les géométries (ST_IsValid)
Index GIST obligatoire

📌 Récapitulatif

Points clés à retenir

Les BDD relationnelles organisent les données en tables liées
Clés primaires et étrangères assurent l'intégrité
SQL est le langage standard (SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE)
PostGIS ajoute les capacités spatiales à PostgreSQL
Les bonnes pratiques garantissent performance et sécurité

🚀 Pour aller plus loin

Pratiquer avec QGIS + PostGIS pour manipuler des données géographiques réelles.

Merci de votre attention !