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16.5. 수업: 도형 작성하기
이 수업에서 우리는 SQL로 단순 도형을 작성하는 방법에 대해 좀 더 깊이 알아볼 것입니다. 실제 상황에서는 아마도 QGIS 같은 GIS의 디지타이즈 작업 도구를 사용해서 복잡 도형을 생성할 테지만, 도형이 어떻게 작성되는지 이해한다면 쿼리를 작성하고 데이터베이스가 어떻게 조성되는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 수업의 목표: PostgreSQL/PostGIS에서 공간 엔티티를 직접 생성하는 방법을 더 잘 이해하기.
16.5.1. 라인스트링 생성하기
address 데이터베이스로 돌아가서, ‘streets’ 테이블을 다른 테이블과 일치시켜봅시다. 다시 말하자면 도형에 제약 조건을 걸고, ‘geometry_columns’ 테이블에 인덱스와 항목을 추가해봅시다.
16.5.2. 혼자서 해보세요: ★★☆
streets 테이블이 ‘ST_LineString’ 유형의 도형 열을 가지도록 수정하십시오.
도형 열 테이블에 수반되는 업데이트를 적용해야 합니다!
또 LINESTRINGS 또는 NULL이 아닌 도형이 추가되는 일을 방지하기 위해 제약 조건을 추가하십시오.
새 도형 열에 공간 인덱스를 생성하십시오.
해답
alter table streets add column geom geometry;
alter table streets add constraint streets_geom_point_chk check
(st_geometrytype(geom) = 'ST_LineString'::text OR geom IS NULL);
insert into geometry_columns values ('','public','streets','geom',2,4326,
'LINESTRING');
create index streets_geo_idx
on streets
using gist
(geom);
이제 ‘streets’ 테이블에 라인스트링을 삽입해봅시다. 이 경우, 다음과 같이 기존 도로 레코드를 업데이트할 것입니다:
update streets
set geom = 'SRID=4326;LINESTRING(20 -33, 21 -34, 24 -33)'
where streets.id=2;
QGIS에서 결과를 살펴보십시오. (Layers 패널에서 ‘streets’ 레이어를 오른쪽 클릭한 다음 Zoom to layer extent 를 선택해야 할 수도 있습니다.)
이제 QGIS에서 그리고 명령줄 창에서 더 많은 도로 항목을 생성해보십시오.
16.5.3. 폴리곤 생성하기
폴리곤 생성 작업도 매우 쉽습니다. 다만 한 가지, 폴리곤은 정의상 적어도 네 꼭짓점을 가지며, 처음과 마지막 꼭짓점이 동일한 위치에 있다는 사실을 기억해야 합니다:
insert into cities (name, geom)
values ('Tokyo', 'SRID=4326;POLYGON((10 -10, 5 -32, 30 -27, 10 -10))');
참고
폴리곤의 좌표 목록에 이중 괄호를 사용해야 합니다. 이렇게 하면 서로 연결되지 않은 복수의 영역을 가진 복잡한 폴리곤을 추가할 수 있습니다. 다음이 그 예입니다.
insert into cities (name, geom)
values ('Tokyo Outer Wards',
'SRID=4326;POLYGON((20 10, 20 20, 35 20, 20 10),
(-10 -30, -5 0, -15 -15, -10 -30))'
);
이 단계를 따라했다면, QGIS에 ‘cities’ 데이터셋을 불러와서 속성 테이블을 열고 새 항목을 선택해서 결과를 확인할 수 있습니다. 이 두 폴리곤이 어떻게 하나의 폴리곤처럼 반응하는지 살펴보십시오.
16.5.4. 예제 : 도시와 인물을 연결하기
이 예제를 위해 다음 단계를 거쳐야 합니다:
‘people’ 테이블에서 모든 데이터를 삭제하십시오.
‘people’ 테이블에 ‘cities’ 테이블의 기본 키를 참조하는 외래 키 열을 추가하십시오.
QGIS를 사용해 몇몇 도시를 디지타이즈하십시오.
SQL을 이용해서 새로운 사람 레코드를 몇 개 삽입하고, 각 레코드가 관련 도로 및 도시 정보를 갖고 있는지 확인하십시오.
여러분이 업데이트한 ‘people’ 테이블의 스키마가 다음처럼 보여야 합니다:
\d people
Table "public.people"
Column | Type | Modifiers
-----------+-----------------------+--------------------------------------------
id | integer | not null
| | default nextval('people_id_seq'::regclass)
name | character varying(50) |
house_no | integer | not null
street_id | integer | not null
phone_no | character varying |
geom | geometry |
city_id | integer | not null
Indexes:
"people_pkey" PRIMARY KEY, btree (id)
"people_name_idx" btree (name)
Check constraints:
"people_geom_point_chk" CHECK (st_geometrytype(geom) =
'ST_Point'::text OR geom IS NULL)
Foreign-key constraints:
"people_city_id_fkey" FOREIGN KEY (city_id) REFERENCES cities(id)
"people_street_id_fkey" FOREIGN KEY (street_id) REFERENCES streets(id)
해답
delete from people;
alter table people add column city_id int not null references cities(id);
(QGIS에서 디지타이즈한 도시들)
insert into people (name,house_no, street_id, phone_no, city_id, geom)
values ('Faulty Towers',
34,
3,
'072 812 31 28',
1,
'SRID=4326;POINT(13 -15)');
insert into people (name,house_no, street_id, phone_no, city_id, geom)
values ('IP Knightly',
32,
1,
'071 812 31 28',
1,
'SRID=4326;POINT(18 -24)');
insert into people (name,house_no, street_id, phone_no, city_id, geom)
values ('Rusty Bedsprings',
39,
1,
'071 822 31 28',
1,
'SRID=4326;POINT(22 -25)');
다음과 같은 오류 메시지가 뜨는 경우:
ERROR: insert or update on table "people" violates foreign key constraint
"people_city_id_fkey"
DETAIL: Key (city_id)=(1) is not present in table "cities".
‘cities’ 테이블에 폴리곤을 생성해보는 도중에 몇몇 폴리곤을 삭제하고 다시 시작했음이 틀림없다는 뜻입니다. ‘cities’ 테이블에 있는 항목들을 확인하고 존재하는 모든 id 를 사용하십시오.
16.5.5. 스키마 살펴보기
이 시점에서 여러분의 스키마가 이렇게 보여야 합니다:
16.5.6. 혼자서 해보세요: ★★★
해당 도시의 주소를 모두 포함하는 최소 볼록 껍질(minimum convex hull) 영역 및 해당 영역 주변의 버퍼를 계산해서 도시 경계를 생성하십시오.
16.5.7. 하위 객체에 접근하기
SFS 모델 기능을 사용하면, SFS 도형의 하위 객체에 접근할 수 있는 광범위한 옵션을 쓸 수 있습니다. ‘myPolygonTable’ 테이블의 모든 폴리곤 도형의 첫 번째 꼭짓점을 선택하고 싶다면, 다음과 같은 방법을 사용해야 합니다:
폴리곤 경계선을 라인스트링으로 변환하십시오:
select st_boundary(geometry) from myPolygonTable;
그 결과 생성된 라인스트링의 첫 번째 꼭짓점을 선택하십시오:
select st_startpoint(myGeometry) from ( select st_boundary(geometry) as myGeometry from myPolygonTable) as foo;
16.5.8. 데이터 처리 작업
PostGIS는 OGC SFS/MM 표준을 준수하는 모든 함수를 지원합니다. 이 함수들의 이름은 모두 ST_ 로 시작합니다.
16.5.9. 잘라내기
ST_INTERSECT() 함수를 사용하면 데이터의 하위 부분을 잘라낼 수 있습니다. 비어 있는 도형을 잘라내는 일을 피하려면, 다음 조건문을 사용하십시오:
where not st_isempty(st_intersection(a.geom, b.geom))
select st_intersection(a.geom, b.geom), b.*
from clip as a, road_lines as b
where not st_isempty(st_intersection(st_setsrid(a.geom,32734),
b.geom));
16.5.10. 다른 도형으로부터 도형 작성하기
지정한 포인트 테이블로부터 라인스트링을 생성하고자 합니다. 포인트의 순서는 포인트의 id 로 정의됩니다. 또다른 정렬 방법으로, GPS 수신기로 웨이포인트를 캡처할 때 얻게 되는 것과 같은 타임스탬프를 쓸 수도 있습니다.
‘points’ 라는 새 포인트 레이어로부터 라인스트링을 생성하려면, 다음 명령어를 실행하면 됩니다:
select ST_LineFromMultiPoint(st_collect(geom)), 1 as id
from (
select geom
from points
order by id
) as foo;
새 레이어를 생성하지 않고 이 결과를 보려면 ‘people’ 레이어에 대해 이 명령어를 실행할 수도 있지만, 물론 실재 세계에서는 아무런 의미도 없습니다.
16.5.11. 도형 정리하기
이 블로그 포스트 에서 이 주제에 대한 더 자세한 정보를 얻을 수 있습니다.
16.5.12. 테이블들 간의 차이점
동일한 구조를 가진 두 테이블들 간의 차이점을 알아내려면 PostgreSQL 키워드인 EXCEPT 를 사용하면 됩니다:
select * from table_a
except
select * from table_b;
이렇게 하면 ‘table_a’의 레코드 가운데 ‘table_b’에는 없는 모든 레코드를 얻을 수 있습니다.
16.5.13. 테이블스페이스
여러분이 테이블스페이스를 생성해서 PostgreSQL이 디스크 상의 어디에 데이터를 저장해야 하는지 정의할 수 있습니다:
CREATE TABLESPACE homespace LOCATION '/home/pg';
데이터베이스를 생성할 때, 다음과 같은 명령어를 사용해서 사용할 테이블스페이스를 지정할 수 있습니다:
createdb --tablespace=homespace t4a
16.5.14. 결론
PostGIS 선언문을 사용해서 좀 더 복잡한 도형을 생성하는 방법을 배웠습니다. 이 강의는 대부분 GIS 프론트엔드를 통해 지리공간 기능이 활성화된 데이터베이스와 작업할 때를 위해 사용자의 관습적인 지식을 향상시키기 위한 것이라는 사실을 기억하십시오. 보통 이런 선언문들을 수작업으로 입력해야 할 경우는 거의 없지만, 도형의 구조를 대강이나마 아는 것은 GIS를 사용할 때 도움이 될 것입니다. 특히 도형 구조를 모르는 경우 암호문처럼 보일 오류를 맞닥뜨렸을 때 말입니다.