공간 데이터 타입(Spatial Data Type)

 

  이전 포스팅에서 공간 데이터베이스의 필요성에 대해 RDBMS와 비교 설명을 해보았습니다.

Spatial DB(공간 데이터베이스)가 필요한 이유?

 

  그럼, 본격적으로 공간 데이터베이스에 대해 알아보겠습니다.

 

  공간 데이터베이스. 

  쉽게 설명하면 X, Y 좌표로 구성된 공간 데이터를 저장하고 연산할 수 있는 기능을 제공해주는 데이터베이스라고 생각하시면 됩니다. 다른 말로, 공간 데이터의 저장 형태를 구분하는 공간 데이터 타입과 공간 데이터를 연산할 수 있는 공간 함수가 제공되는 데이터베이스라고 표현 가능합니다.

  우리가 일반적으로 사용하고 있는 RDBMS인 Oracle, MariaDB, MySQL, PostgreSQL 등에서 공간 데이터를 처리하기 위한 기능을 제공하고 있습니다. 이 솔루션을 이용해 공간 데이터베이스를 생성/관리할 수 있는 겁니다. 심지어 Hive에서도 관련 Library를 설치하면 공간 데이터를 저장하고 공간 연산이 가능합니다.

  그럼, 공간 데이터 타입과 공간 함수를 알면 공간 데이터베이스를 정복하게 되는걸까요? 저는 그렇다고 생각합니다. 가장 기본적인 공간 데이터 타입과 공간 함수를 알면 쉽게 공간 데이터를 처리할 수 있으니까요. 가장 기본적인 기초만 알면 그 후의 응용문제는 쉽게 풀어갈 수 있다고 생각합니다.

  참고로, 공간 데이터 타입과 함수는 Open Geospatial Consortium(OGC, www.ogc.org)에서 표준을 정의하고 있습니다. 아래 링크를 클릭하시면 표준 문서를 다운로드 하실 수 있습니다.
   > 표준 문서 다운로드 : http://portal.opengeospatial.org/files/?artifact_id=25354

 

  이제 공간 데이터베이스의 기초인 공간 데이터 타입에 대해 알아보겠습니다. 여기서는 MySQL에서 제공하는 공간 데이터 타입을 기준으로 설명을 진행할 것입니다.

  자주 사용되는 공간 데이터 타입은 아래와 같습니다.

공간 데이터 타입

 

공간데이터타입	정의	SQL 예
Point	좌표 공간에서 한 지점의 위치를 표시	POINT (10 10)
LineString	다수의 Point를 연결해주는 선분	LINESTRING (10 10, 20 25, 15 40)
Polygon	다수의 선분들이 연결되어 닫혀 있는 상태인 다각형	POLYGON ((10 10, 10 20, 20 20, 20 10, 10 10))
Multi-Point	다수 개의 Point 집합	MULTIPOINT (10 10, 30 20)
Multi-LineString	다수 개의 LineString 집합	MULTILINESTRING ((10 10, 20 20), (20 15, 30 40))
Multi-Polygon	다수 개의 Polygon 집합	MULTIPOLYGON ((( 10 10, 15 10, 20 15, 20 25, 15 20, 10 10 )) , (( 40 25, 50 40, 35 35, 25 10, 40 25 )) )
GeomCollection	모든 공간 데이터들의 집합	GEOMETRYCOLLECTION ( POINT (10 10), LINESTRING (20 20, 30 40), POINT (30 15) )

 

 

  MySQL에서 공간 데이터 타입의 컬럼을 추가하고, 공간 데이터를 입력해보도록 하겠습니다.

CREATE TABLE GEO_TAB
( 
  GID  INT(10),
  PT   POINT,
  LS   LINESTRING
);

  위 SQL은 테스트용 테이블 GEO_TAB을 생성하는 DDL문입니다. GEO_TAB 테이블은 일반 INT형 GID 컬럼, POINT 공간데이터 타입인 PT 컬럼과 LINESTRING 공간데이터 타입인 LS 컬럼으로 구성됩니다.

  이제 위에서 생성한 GEO_TAB 테이블에 데이터를 입력해보도록 하겠습니다. 

SET @g1 = 'POINT(10 10)';
SET @g2 = GeomFromText( 'LINESTRING(5 5, 10 5, 15 10)' );
INSERT INTO GEO_TAB VALUES ( 1, GeomFromText(@g1), @g2 );

  데이터 입력 예제의 가독성을 위해 사용자 변수를 사용하여 데이터를 입력해보았습니다.
  사용자변수 g1에는 POINT형 공간 데이터를 입력하기 위한 공간 데이터 문자열을 저장합니다. 사용자 변수 g2에는 LINESTRING형 공간 데이터를 저장합니다.
  이 사용자 변수의 값을 GEO_TAB 테이블에 입력을하는데 공간 데이터의 입력도 일반 RDBMS처럼 INSERT문을 사용합니다.
  이 때, 공간 데이터 타입은 Binary 형태로 저장되기 때문에 문자열을 저장한 사용자 변수 g1은 공간 데이터 타입으로 변환해주는 GeomFromText 함수를 사용하여 Binary로 변환 후 저장해야 합니다.
(* GeomFromText 함수는 MySQl 8.0에서 Remove되었으며, ST_GeomFromText 함수를 사용하면 됩니다. )

  공간 데이터를 조회하기 위해서는 Binary 데이터를 텍스트로 변환하는 AsText함수를 사용하면 됩니다.
(* AsText 함수는 MySQl 8.0에서 Remove되었으며, ST_AsText 함수를 사용하면 됩니다. )

SELECT GID, AsText(PT), AsText(LS) FROM GEO_TAB; 

 

  아래 그림은 MySQL에서 테스트한 결과 화면입니다.

 

 

  이어서, 아래 포스트에서 공간 관계 함수와 공간 연산 함수에 대해 설명드리도록 하겠습니다.

 

공간 관계 함수(Spatial Relation Functions)

공간 연산 함수(Spatial Operator Functions)