공간 결합
Spatial join |
공간 조인(spatial join)은 지리 정보 시스템(GIS) 또는 공간 데이터베이스에서 지오메트리 [1]사이의 원하는 공간 관계를 기반으로 두 공간 레이어의 속성 테이블을 결합하는 작업입니다.두 테이블을 병합할 때 관계형 데이터베이스의 테이블 조인 작업과 유사하지만, 각 행 쌍은 공통 키 [2]값이 아닌 일치 위치의 형태에 따라 상관됩니다.또한 교차 및 유니언과 같은 GIS 소프트웨어에서 일반적으로 사용되는 벡터 오버레이 작업과 유사하지만 출력에는 복합 지오메트리가 포함되지 않고 병합된 속성만 포함됩니다.
공간 결합은 지역 및 통계 집계에 개인을 할당하는 것을 포함하여 다양한 공간 분석 및 관리 응용 프로그램에 사용됩니다.공간 결합은 GIS 및 공간 데이터베이스 소프트웨어에서 대부분(전부는 아니지만) 발견되지만 이 용어가 항상 사용되는 것은 아니며, 때때로 여러 도구의 조합에 의해 간접적으로 파생되어야 합니다.
공간 관계 술어
공간 결합 연산의 기본은 논리적 술어로서 두 기하학적 원시 요소 사이의 공간 관계를 공식화하는 [3]것입니다. 즉, 참 또는 거짓으로 평가될 수 있는 기준입니다.예를 들어, "A가 B에서 5km 미만입니다"는 점 A와 B 사이의 거리가 3km이면 참이고, 거리가 10km이면 거짓입니다.이러한 관계 술어는 두 가지 유형이 있습니다.
- 위상 관계는 측정 가능한 공간(즉, 좌표)에 의존하지 않는 두 형상 사이의 질적 관계입니다.이러한 술어의 일반적인 예로는 "A가 B의 내부에 완전히 있다", "A가 B와 겹친다", "A가 B와 인접해 있다"(즉, 경계를 공유하지만 내부가 없음), "A가 B와 분리되어 있다"(전혀 접촉하지 않음) 등이 있습니다.이들은 일반적으로 국제 단순 기능 액세스 규격(ISO 19125-2)[5]에 통합된 9-교차로 [4]모델의 일부 형태에 따라 지정됩니다.
- 메트릭 관계는 좌표 공간에서 두 도형(가장 일반적으로 거리 또는 방향) 사이의 양적(측정 가능한) 관계입니다.일반적인 예로는 "A는 B의 북쪽에 있다" 또는 "A는 B에서 5km 미만 떨어져 있다"가 있습니다. 모든 소프트웨어 구현이 메트릭 관계를 지원하는 것은 아닙니다.
일부 관계는 교환적인 반면(예: B가 A와 겹치는 경우에만 A가 B와 겹치는 경우) 그렇지 않은 관계도 있습니다(예: A가 B 내에 있다고 해서 B가 A 내에 있는 것은 아닙니다).
이러한 관계와 관련된 기하학적 원시 요소는 모든 차원(점, 선 또는 영역)일 수 있지만 일부 관계는 특정 차원에서만 의미를 가질 수 있습니다.예를 들어, "A는 B 안에 있습니다"는 A가 점이고 B가 영역이면 명확한 의미를 갖지만, A와 B가 모두 점이면 의미가 없습니다.다른 관계는 모호할 수 있습니다. 예를 들어, 두 영역 또는 두 선 사이의 거리는 가장 가까운 경계 사이의 최소 거리 또는 중심 [6]사이의 평균 거리로 해석될 수 있습니다.
작동
관계형 대수에서 정의된 관계형 테이블 조인에서와 같이, 두 개의 입력 레이어 또는 테이블(이하 X 및 Y)이 제공되며, 출력은 각 입력(또는 사용자에 의해 선택된 경우에는 그 일부)의 모든 열을 포함하는 테이블입니다.새 테이블의 행은 두 테이블의 교차 결합 또는 데카르트 곱의 하위 집합이며, 가능한 모든 행 쌍 {X1-Y1, X1-Y2, X1-Y3, X2-Y1, X2-Y2, X2-Y3, X3-Y1, X3-Y1, X3-Y2, ...}. 가능한 모든 조합을 포함하는 것이 아니라, 각각의 공간적 조건에 대해 평가됩니다.술어가 거짓인 술어는 폐기되는 반면, "잘못된" 것으로 간주되어 유지됩니다.
예를 들어, 다음 두 표를 생각해 보십시오.
| 학생증 | 성 | GPA | 거주지: 포인트 |
|---|---|---|---|
| 1 | 래퍼티 | 3.56 | • |
| 2 | 존스 | 2.75 | • |
| 3 | 하이젠베르크 | 3.98 | • |
| 4 | 로빈슨 | 1.56 | • |
| 5 | 스미스 | 2.67 | • |
| 6 | 윌리엄스 | 3.46 | • |
| 학교 ID | 학교 이름 | 지역: 다각형 | 건물: 점 |
|---|---|---|---|
| 31 | 벨냅 초등학교 | □ | • |
| 33 | 파크뷰 초등학교 | □ | • |
| 34 | 스미스 초등학교 | □ | • |
| 35 | 중앙초등학교 | □ | • |
공간 결합이 실행될 때, 애착의 방향을 명시해야 하는데, 1) 주어진 공간 술어가 교환적이지 않을 수 있고, 2) 행들 사이에 다대일 관계가 있는 경우가 많습니다(예: 많은 학생들이 각 학군 내에 있습니다).위의 예에서 공통 목표는 학교 표를 학생 표(대상 표)에 결합하는 것이며, 관계 서술어는 "학교 내 거주"입니다.구역이 겹치지 않는다고 가정하면 각 학생 지점은 하나 이상의 학군에 있지 않으므로 출력은 다음과 같이 해당 학군 속성이 첨부된 학생 표와 동일한 행을 가집니다.
| 학생증 | 성 | GPA | 거주지: 포인트 | 학교 ID | 학교 이름 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 래퍼티 | 3.56 | • | 33 | 파크뷰 초등학교 |
| 2 | 존스 | 2.75 | • | 34 | 스미스 초등학교 |
| 3 | 하이젠베르크 | 3.98 | • | 35 | 중앙초등학교 |
| 4 | 로빈슨 | 1.56 | • | 33 | 파크뷰 초등학교 |
| 5 | 스미스 | 2.67 | • | 34 | 스미스 초등학교 |
| 6 | 윌리엄스 | 3.46 | • | 33 | 파크뷰 초등학교 |
이 경우 학생 정보를 학교 표에 첨부하는 역방향 작업은 여러 행을 하나의 행에 결합해야 하기 때문에 그렇게 간단하지 않습니다.일부 GIS 소프트웨어에서는 이 작업을 허용하지 않지만 대부분의 구현에서는 배열, 개수, 합 또는 [7]평균과 같은 일치하는 행의 집계 요약을 포함할 수 있는 집계 조인을 허용합니다.예를 들어 결과 테이블은 다음과 같습니다.
| 학교 ID | 학교 이름 | 지역: 다각형 | 건물: 점 | 학생_COUNT | GPA_평균 |
|---|---|---|---|---|---|
| 31 | 벨냅 초등학교 | □ | • | 0 | NULL |
| 33 | 파크뷰 초등학교 | □ | • | 3 | 2.86 |
| 34 | 스미스 초등학교 | □ | • | 2 | 2.71 |
| 35 | 중앙초등학교 | □ | • | 1 | 3.98 |
일치하는 항목이 여러 개 있는 경우 일반적으로 공간 최적화 [2][8]기준인 일치 집합에서 행 중 하나를 선택하기 위해 몇 가지 기준을 사용하는 것도 좋습니다.예를 들어, 각 학생과 가장 가까운 학교를 선택하여 학생 거주자 지점에 학교 건물 지점(구역이 아닌)을 결합할 수 있습니다.모든 소프트웨어가 이 옵션을 직접 구현하는 것은 아니지만 경우에 따라 도구 조합을 통해 이 옵션을 파생할 수도 있습니다.
외부 링크
- ArcGIS Pro의 Spatial Join 도구
- QGIS에서 위치 도구별 속성 결합
- QGIS에서 가장 가까운 도구별로 속성 결합
- 다지관 GIS의 공간 접합
- 포스트 GIS의 공간 결합
레퍼런스
- ^ Longley, Paul A.; Goodchild, Michael F.; Maguire, David J.; Rhind, David W. (2011). Geographic Information Systems & Science (3rd ed.). Wiley. p. 360.
- ^ a b Campbell, Jonathan; Shin, Michael (2011). Essentials of Geographic Information Systems. Saylor Foundation. p. 182. ISBN 9781453321966. Retrieved 5 January 2023.
- ^ "Join attributes by location tool". QGIS 3.22 Documentation. OSGeo. Retrieved 4 January 2023.
- ^ Egenhofer, M.J.; Herring, J.R. (1990). "A Mathematical Framework for the Definition of Topological Relationships" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2010-06-14.
{{cite journal}}:저널 요구 사항 인용journal=(도움말) - ^ Open Geospatial Consortium. "Simple Feature Access - Part 2: SQL Option". Open Geospatial Consortium Standards. Retrieved 4 January 2023.
- ^ Worboys, Michael; Duckham, Matt (2004). GIS: A Computing Perspective (2nd ed.). Boca Raton, Florida: CRC Press. p. 195. ISBN 0-415-28375-2.
- ^ "Spatial Join (Analysis)". ArcGIS Pro Documentation. Esri. Retrieved 5 January 2023.
- ^ "Join attributes by nearest tool". QGIS 3.22 Documentation. OSGeo. Retrieved 4 January 2023.
