Azure Cosmos DB for NoSQL의 지리 공간 및 GeoJSON 위치 데이터

  • 아티클

적용 대상: NoSQL

Azure Cosmos DB for NoSQL에는 지도에서 기하학적 도형 또는 실제 위치/다각형을 나타내는 지리 공간적 기능이 기본 제공됩니다.

지리 공간적 데이터에는 종종 근접 쿼리가 포함됩니다. 예를 들어, 여러 지리 공간적 데이터 개체에 대한 근접 쿼리를 사용하여 "내 현재 위치 근처에 있는 모든 소매점 위치 찾기"라는 질문에 대답합니다.

일반적인 지리 공간적 사용 사례에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.

  • 지리적 위치 분석은 특정 위치 기반 마케팅 이니셔티브를 추진합니다.
  • 소매 및 의료와 같은 산업의 위치 기반 개인 설정으로 사용자 환경을 개선합니다.
  • 최적화가 중요한 운송과 같은 산업을 위한 물류 개선.
  • 위험 분석 - 보험 및 금융과 같은 산업에서 다른 메타데이터를 보완합니다.
  • 상황 인식* - 근접 기반 경고 및 알림용.

공간 데이터 소개

공간 데이터는 공간에서 개체의 위치와 모양을 설명합니다. 대부분의 애플리케이션에서 이러한 점 및 도형은 지구상의 개체 및 지리 공간적 데이터에 해당합니다. 공간 데이터를 사용하여 사람, 관심 있는 장소 또는 도시나 호수 경계의 위치를 나타낼 수 있습니다.

Azure Cosmos DB for NoSQL은 두 개의 공간 데이터 형식(기하 도형 데이터 형식 및 지리 데이터 형식)을 지원합니다.

  • geometry 형식은 유클리드(평면) 좌표계의 데이터를 나타냅니다. 이 형식은 선 측정, 다각형 교차 및 점 간 거리 측정과 같은 일반적인 기하학적 작업에 유용합니다.
  • geography 형식은 둥근 표면 좌표계의 데이터를 나타냅니다. 이 형식은 위치가 특정 경계 내에 있는지 확인하고 위치 간 거리를 측정하는 등 일반적인 지리적 작업에 유용합니다.

지원되는 데이터 형식

Azure Cosmos DB for NoSQL은 GeoJSON 사양을 사용하여 표현되는 지리 공간 지점 데이터의 인덱싱 및 쿼리를 지원합니다. GeoJSON 데이터 구조는 항상 유효한 JSON 개체이므로 특수 도구나 라이브러리 없이 Azure Cosmos DB를 사용하여 저장 및 쿼리할 수 있습니다.

Azure Cosmos DB는 다음 공간 데이터 형식을 지원합니다.

  • Point
  • LineString
  • Polygon
  • MultiPolygon

점

점 은 공간 내의 단일 위치를 나타냅니다. 지리 공간 데이터에서 점은 식품점, 키오스크, 자동차 또는 도시의 주소일 수 있는 정확한 위치를 나타냅니다. 점은 좌표 쌍(경도 및 위도)을 사용하여 GeoJSON(및 Azure Cosmos DB for NOSQL)에 표시됩니다.

이 예제 GeoJSON 점을 고려해보세요. 경도는 -122.12826822304672이고 위도는 47.63980239335718입니다.

{
  "type": "Point",
  "coordinates": [
    -122.12826822304672,
    47.63980239335718
  ]
}

팁

지리 데이터 유형에 대해서 GeoJSON 사양은 경도를 먼저 지정하고 위도를 두 번째로 지정합니다. 다른 매핑 애플리케이션과 마찬가지로 경도와 위도는 각도이며 도 단위로 표시됩니다. 경도 값은 본초 자오선에서 측정되고 -180도에서 180.0도 사이이고, 위도 값은 적도에서 측정되고 -90.0도에서 90.0도 사이입니다.

기하학 데이터 형식의 경우 GeoJSON 사양은 가로 축과 세로 축 초를 지정합니다.

GeoJSON 데이터를 포함하는 시설 항목의 이 예제에 표시된 것처럼 공간 데이터 형식을 항목에 포함할 수 있습니다.

{
  "name": "Headquarters",
  "location": {
    "type": "Point",
    "coordinates": [
      -122.12826822304672,
      47.63980239335718
    ]
  },
  "category": "business-offices"
}

Azure Cosmos DB for NoSQL은 WGS-84 참조 시스템을 기준으로 좌표를 해석합니다. 자세한 내용은 좌표 참조 시스템을 참조하세요.

LineStrings

LineString 은 공간의 둘 이상 점과 이러한 점을 연결하는 선 세그먼트를 나타냅니다. 지리 공간 데이터에서 LineStrings은 일반적으로 고속도로나 강을 나타내는 데 사용됩니다.

이 예제에서는 선 문자열을 사용하여 두 점 사이에 그려진 선을 나타냅니다.

{
  "type": "LineString",
  "coordinates": [
    [ 31.8, -5 ],
    [ 31.8, -4.7 ]
  ]
}

다각형

Polygon은 닫힌 LineString을 형성하는 연결된 점의 경계입니다. 다각형은 일반적으로 호수와 같은 자연스러운 대형이나 구/군/시 및 시/도와 같은 정치적 관할지를 나타내는 데 사용됩니다.

다각형 내의 점을 시계 반대 방향 순서로 지정해야 합니다. 시계 방향 순서로 지정된 다각형은 내부 영역의 반전을 나타냅니다.

이 예제에서는 여러 점을 연결하여 다각형을 만듭니다.

{
    "type":"Polygon",
    "coordinates":[ [
        [ 31.8, -5 ],
        [ 32, -5 ],
        [ 32, -4.7 ],
        [ 31.8, -4.7 ],
        [ 31.8, -5 ]
    ] ]
}

팁

GeoJSON 사양에서는 유효한 다각형이 되기 위해 마지막 좌표 쌍을 첫 번째 좌표 쌍과 동일하게 제공하여 닫힌 도형을 만들어야 합니다.

MultiPolygons

Multipolygon은 0 개 이상의 다각형의 배열입니다. 다중 다각형은 면을 겹치거나 공통 영역을 가질 수 없습니다. 하나 이상의 지점에서 터치 할 수 있습니다.

다음은 다중 다각형의 예입니다.

{
    "type":"MultiPolygon",
    "coordinates":[[[
            [52.0, 12.0],
            [53.0, 12.0],
            [53.0, 13.0],
            [52.0, 13.0],
            [52.0, 12.0]
        ]],
        [[
            [50.0, 0.0],
            [51.0, 0.0],
            [51.0, 5.0],
            [50.0, 5.0],
            [50.0, 0.0]
        ]]]
}

좌표 참조 시스템

지구 모양이 불규칙적이므로 지리 공간 데이터의 좌표는 다양한 CRS(좌표 참조 시스템)로 표시됩니다. 각 CRS에는 자체 참조 프레임과 측정 단위가 있습니다. 예를 들어 "National Grid of Britain"은 영국에서만 정확하고 그 밖의 지역에서는 정확하지 않은 참조 시스템입니다.

현재 가장 많이 사용되는 CRS는 World Geodetic System WGS-84입니다. GPS 디바이스와 Google Map 및 Bing 지도 API를 비롯한 많은 매핑 서비스는 WGS-84를 사용합니다. Azure Cosmos DB for NoSQL은 WGS-84 CRS만 사용하여 지리 공간 데이터의 인덱싱 및 쿼리를 지원합니다.

공간 데이터를 포함하는 항목 만들기

GeoJSON 값이 포함된 항목을 만들면 공간 인덱스를 사용하여 자동으로 인덱싱됩니다. 이 기본 인덱싱은 컨테이너의 인덱싱 정책에 따라 발생합니다. 지정되지 않은 경우 기본 인덱싱 정책은 GeoJSON 데이터를 정확하게 인덱싱합니다. Python 또는 Node.js와 같은 동적으로 형식화된 언어로 SDK 작업을 수행하는 경우 유효한 GeoJSON을 만들어야 합니다.

var userProfileitem = {
    "id":"cosmosdb",
    "location":{
        "type":"Point",
        "coordinates":[ -122.12, 47.66 ]
    }
};

client.createitem(`dbs/${databaseName}/colls/${collectionName}`, userProfileitem, (err, created) => {
    // additional code within the callback
});

위도 및 경도 정보는 없지만 실제 주소나 위치 이름이 있는 경우 온라인 서비스를 이용하여 실제 좌표를 조회할 수 있습니다. Bing Maps와 같은 서비스는 알려진 위치 이름에서 실제 지리 데이터를 찾는 데 도움을 줄 수 있습니다. Bing Maps 지오코딩에 대한 자세한 내용은 Bing Maps REST 서비스를 참조하세요.

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