GIS를 DB에서 사용해보자 (feat. PostGIS)
GIS를 DB에서 사용해보자~
GIS(Geographic Information System)란??
지리 정보 시스템(GIS)은 지리 공간 데이터를 말한다.
즉 지구를 공간적으로 참조하는 데이터를 연결하여 시각화를 생성하는 컴퓨터 시스템입니다.
간단하게 말하면 지리 정보를 수치 데이터로 사용하는 걸 말한다.
예를 들어
특정 위치를 표한하면
- Point
- Line
- Polygon
- MultiPolygon
같은 방식으로 공간 데이터를 저장할 수 있다.
그럼 DB에 어케 저장하는데?
DB에 저장할떄는 보통 GIS를 지원하는 데이터베이스에 저장하거나
raw data 형태로 저장할 수 있다.
다만 raw형태는 공간 기반 같은 쿼리를 사용하기 어렵기 떄문에
GIS를 지원하는 DB에 저장하는것이 간편하고 성능에도 좋다.
그럼 어떤 디비를 쓸지 선택해줘야한다.
주로
- mysql
- postgresql
두가지 중 하나를 사용한다.
MySQL
MySQL의 GIS는 5.7버전 이후로 지원하고 있다.
MySQL 5.7여기서 확인해 볼 수 있다.
MySQL은 Geometry 데이터타입과 간단한 공간 인덱스를 지원하고 있다.
예를 들어서
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS `mysql-geometry`;
Extension을 깔아주고
CREATE TABLE Region (
id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255) NOT NULL,
boundary GEOMETRY NOT NULL, -- Geometry 타입 사용
);
INSERT INTO regions (name, boundary) VALUES
(
'Region A',
ST_GeomFromText('MULTIPOLYGON(((
0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0
)), ((
15 15, 25 15, 25 25, 15 25, 15 15
)))')
),
(
'Region B',
ST_GeomFromText('MULTIPOLYGON(((
30 30, 40 30, 40 40, 30 40, 30 30
)))')
);
SELECT id, name
FROM regions
WHERE ST_Contains(boundary, ST_GeomFromText('POINT(5 5)'));
요런 식으로 현재 Point가 포함된 지역을 찾는 쿼리를 사용해볼 수도 있다~
PostgreSQL + PostGIS
CREATE EXTENSION postgis;
똑같이 Extention 활성화 후
CREATE TABLE regions (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255) NOT NULL,
boundary GEOMETRY(MultiPolygon, 4326) NOT NULL -- WGS 84 좌표계 사용
);
INSERT INTO regions (name, boundary) VALUES
(
'Region A',
ST_GeomFromText('MULTIPOLYGON(((
0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0
)), ((
15 15, 25 15, 25 25, 15 25, 15 15
)))', 4326)
),
(
'Region B',
ST_GeomFromText('MULTIPOLYGON(((
30 30, 40 30, 40 40, 30 40, 30 30
)))', 4326)
);
SELECT id, name
FROM regions
WHERE ST_Contains(boundary, ST_GeomFromText('POINT(5 5)', 4326));
비교
PostGIS가 대부분의 상황에서 더 좋다고 한다.
기본적으로 제공되는 GIS 함수 자체도 PostGIS의 개수가 많다.
또한 인덱스에도 차이가 있는데
MySQL은 R-Tree 기반의 인덱스
PostGIS는 Gist라는 인덱스를 사용한다.
PostGIS의 초기 버전은 PostgreSQL R-Tree 인덱스를 사용했는데
PostgreSQL R-트리는 완전히 폐기되었고 GiST로 변경되었다고 한다.
원래 MySQL를 쓰던게 아니면.. PostGIS 쓰자~
GeoJSON
다음은 지리 데이터를 저장하는 방식들 중 GeoJSON에 대한 내용이다.
INSERT INTO regions (name, boundary) VALUES
(
'Region A',
ST_GeomFromText('MULTIPOLYGON(((
0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0
)), ((
15 15, 25 15, 25 25, 15 25, 15 15
)))', 4326)
),
(
'Region B',
ST_GeomFromText('MULTIPOLYGON(((
30 30, 40 30, 40 40, 30 40, 30 30
)))', 4326)
);
해당 예시에서 사용하는 ST_GeomFromText 는 네이밍에서 나와있듯
Text에서 데이터를 뽑는 형태이다.
Well-Known Text 형태로 알아보기는 쉽지만
한 두건 데이터 삽입할 떄는 좋지만
대량의 데이터를 넣기에는 가공하기 불편한 부분이 있다.
그래서 주로 사용하는 형태가 GeoJSON 형태인데
{
"type": "FeatureCollection",
"features": [{
"type": "Feature",
"geometry": {
"type": "Point",
"coordinates": [125.6, 10.1]
},
"properties": {
"name": "Dinagat Islands"
}
}]
}
요런 JSON 형태로 구성된다.
- type
- features
로 구성이 된다.
각 데이터하나하나가 features 배열에 저장된다.
{
"type": "Feature",
"properties": {
},
"geometry": {
"type": "MultiPolygon",
"coordinates": []
}
}
feature는 윗 예시 처럼 구성이 되어있는데
geometry: Geometry Object (, Feature의 위치 값이 없는 경우 null 값을 사용 가능)properties: 속성 정보가 Key - Values 형태로 저장
이다.
여기서 GeoJSON의 장점이 나오는데 properties 에 자유롭게 데이터를 넣어서 저장이 가능하다
SELECT ST_GeomFromGeoJSON('{"type":"Polygon","coordinates":[[[354576.1845094707,370380.9369197765],[353507.26405659976,355721.45642326097],[377328.91986343754,352056.58629913203],[374885.6731140183,382139.06190135673],[363280.2510542768,383513.38819790503],[354576.1845094707,370380.9369197765]]],"crs":{"type":"name","properties":{"name":"EPSG:5186"}}}');
요런 식으로 ST_GeomFromGeoJSON 를 쓰면 간단하게 사용할 수 있다.