데이터베이스 응용_GIS(지리 정보 시스템), 공간 DB(Spartial DB), 공간 질의(spatial query), 공간조인(spatial join)

▣ 데이터베이스 응용_GIS(지리 정보 시스템), 공간 DB(Spartial DB), 공간 질의(spatial query), 공간조인(spatial join)

공간 DB(Spartial DB)는 문자와 숫자 등으로 표현되는 비공간 데이터와 공간 객체의 좌표 값으로 표현되는 공간 데이터의 집

- 지리객체인 기하(geometry)와 객체간 공간관계에 대한 위상(topology) 포함

- 비정형데이터의 처리 및 대량의 데이터 신속하게 처리

- 공간적(위상적, 기하학적) 특성을 반영

- 정렬이 불가능한 데이터를 위한 새로운 색인, 연산(R-Tree Index사용)

- 복잡한 정보를 표현할 수 있는 표현력 있는 데이터모델

- 공간 데이터와 비공간 데이터의 결합을 지원

 

공간조인(spatial join)이란 두개 혹은 그 이상의 데이터셋을 공간 관계를 기준으로 서로 연결하는 연산임.

공간 관계 연산자(Spatial Relation Operrator)

구분	설명
Intersects	2개의 공간 객체가 교차 하는지 검사
Disjoint	2개의 공간 객체에 공통 요소가 없는지 검사
Contains	공간 객체가 다른 객체를 포함 하는지 검사
Within	공간 객체가 다른 객체 내부에 있는지 검사
Touches	2개의 공간 객체가 맞닿아 있는지 검사
Crosses	2개의 공간 객체가 서로 횡단하는지 검사
Overlaps	2개의 공간 객체가 서로 겹치는지 검사
Equals	2개의 공간 개체가 위상적으로 동일한지 검사

 

■ 공간DB와 일반DB의 비교

구분	일반DB	공간 DB
차원	1차원 또는 비대칭적 다차원	2차원 또는 대칭적 다차원
정렬성	정렬가능	정렬 불가능
크기	수GB ~ 수TB	수TB ~ 수 Peta Byte (PB : 1024 TB, TB : 1024 GB)
복잡도	비교적 단순	상대적 복잡
DBMS	일반DBMS	공간DBMS
저장방식	공간데이터를 저장할 수 있는 Repository등 별도 저장방식 필요	모델링 후 해당 정보 저장
검색방식	Repository에 LDAP등을 활용 검색	SQL
XML DB	XML DB등 활용하여 다양한 정보 저장	사용필요 없음

 

■ 공간 DB의 데이터 타입의 유형과 특징

데이터타입	저장타입	특징
비공간 (Non-Spatial)	문자, 숫자	크기는 작으나 속성의 개수가 많음 특성속성은 가변적인 길이를 가질 수 있음. 키값에 의한 검색이 일반적임
공간 (Spatial)	점집합	몇 개의 점으로부터 수백개의 점까지 데이터 집합의 크기가 가변적임 공간의 위치에 의한 검색이 일반적인 연산임
래스터 (Raster)	이미지	일반적으로 규모가 크며, 관련된 서술정보에 의한 검색이 일반적인 연산임 격자모양의 분할된 공간에서 공간을 구성하는 요소 공간을 일정 크기의 격자로 나누어 속성정보를 표현 3차원 입체 표현이 가능 2차원 단위를 픽셀(pixel), 3차원 단위를 복셀(voxel:volume element)이라 함
위상	유도 (derive)	공간객체 사이의 관계 관계는 저장되지 않으며, 효율적인 색인과 클러스터링이 필수
벡터 (Vector)	이미지	크기와 방향을 가지며 일반적인 좌표를 기초로 한 자료 구성방법 공간자료를 점, 선, 다각형 등을 이용하여 위치와 길이, 차원을 가진 좌표의 형태로 표현 실 세계 현상을 0,1,2차원 공간 형상으로 표현 기하학정보 위상구조정보 메타데이터로 구성

 

■ 공간 DB의 구성요소

구성요소	기능
공간연산자	공간데이터베이스에서 원하는 데이터를 추출하는 기본연산 -종류 : 2차원 공간연산, 3차원공간연산, 시공간연산자, 위상 연산자
공간질의 처리 및 통합질의 처리	최소 비용으로 공간 질의 처리를 수행하기 위한 질의 수행 계획의 수립 공간질의 수행 : 공간 연산자를 이용한 질의 수행 통합질의 처리 : 공간질의와 속성질의로 분리, 공간 질의 처리 경과와 속성에 관한 질의 처리 결과를 통합
공간파일시스템 및 저장매체관리자	저장되는 데이터 포맷 물리적 저장 장소등을 관리 가변길이에 대한 처리, 공간 데이터 클러스터링
공간 색인	검색: 공간 검색 조건 -> 공간 데이터의 저장 장소 R-Tree 구조: K차원의 공간객체를 K차원의 사각형 영역 안에 객체가 포함되도록 하는 기법

 

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2020년 52번

정답 : 3번

문제 보기의 대부분 검색 조건은 병원, 경찰차, 응급차 등의 공간 객체에서 특정지점(point)으로부터 거리나 주소지 속성 등을 직접 검색 가능함

보기 3번은 호수와 주택 2개의 공간 객체를 조인으로 연결해서 검색해야 함

 

SELECT ...

FROM 주택,

   (SELECT ST_Buffer(geom, 2000) as geom

    FROM 호수) buf

WHERE ST_Within(주택.geom, buf.geom)

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2020년 74번

정답 : 1번

2차원 단위를 픽셀(pixel), 3차원 단위를 복셀(voxel:volume element)이라 함