[GIS] Geohash (지오해시) 원리, 코드 찾는 사이트

 

서울대학교 '샤' 정문은 wydm0u에 위치해 있다.

 

 

 

https://geohash.softeng.co/wydm0

Geohash Explorer

위의 사이트에 들어가면 내가 살고 있는 지역의 코드를 확인할 수 있다.

 

 

Geohash는 지리적 위치 정보를 문자열로 표현하는 시스템으로, 좌표 데이터를 컴팩트하고 효율적으로 저장하고 검색할 수 있도록 설계되었습니다. 이 시스템은 특정 위치의 위도와 경도를 이진수로 변환하고, 이를 다시 문자열로 인코딩하여 고유한 식별자를 생성합니다. Geohash는 특히 지리적 데이터의 인덱싱과 검색, 근접성 계산에 유용합니다.

Geohash의 원리

1. 위도와 경도의 이진 변환:
   • 주어진 위도와 경도를 각각 이진수로 변환합니다. 이 과정에서 지구를 위도와 경도 방향으로 반씩 나누어가며 이진수 값을 결정합니다.
2. 이진수의 결합:
   • 변환된 위도와 경도의 이진수를 교차로 결합합니다. 예를 들어, 위도의 이진수가 1010이고 경도의 이진수가 1100이라면, 교차 결합된 결과는 11100010이 됩니다.
3. 문자열 인코딩:
   • 결합된 이진수를 5비트씩 나누어, 각각을 32진수로 변환하고, 이를 다시 알파벳과 숫자로 이루어진 Base32 형식의 문자열로 인코딩합니다. 이렇게 생성된 문자열이 Geohash입니다.

Geohash의 특징

1. 고정된 길이의 문자열:
   • Geohash는 일정한 길이의 문자열로 표현되며, 길이에 따라 위치의 정밀도가 결정됩니다. 예를 들어, 길이가 길수록 더 정밀한 위치를 나타냅니다.
2. 계층적 구조:
   • Geohash의 앞부분이 동일한 두 Geohash는 서로 가까운 위치에 있음을 의미합니다. 이는 공간 검색과 근접성 계산을 효율적으로 할 수 있게 합니다.
3. 공간 압축:
   • 지리적 데이터를 압축하여 저장할 수 있어, 데이터베이스에서 공간 인덱스를 생성하는 데 유용합니다.

예시

1. 위도와 경도를 Geohash로 변환:
   • 예를 들어, 위도 37.7749, 경도 -122.4194 (샌프란시스코)의 Geohash를 계산하면 "9q8yyz4pg"와 같은 문자열이 생성됩니다.
2. Geohash를 이용한 근접 검색:
   • 특정 Geohash 문자열의 앞부분이 동일한 다른 Geohash 문자열을 검색하여, 인접한 지역을 빠르게 찾을 수 있습니다.

활용 사례

1. 지리적 데이터 인덱싱:
   • 데이터베이스에서 위치 기반의 인덱스를 생성하여, 특정 지점이나 영역에 대한 빠른 검색을 지원합니다.
2. 근접성 계산:
   • Geohash를 이용해 인접한 지역을 효율적으로 계산하고, 특정 반경 내의 지점을 찾는 데 유용합니다.
3. 위치 기반 서비스:
   • GPS 데이터를 기반으로 사용자의 위치를 Geohash로 변환하여, 근처의 서비스나 시설을 추천하는 애플리케이션에서 사용됩니다.

Geohash의 장단점

장점

• 공간 효율성: 위치 정보를 간결하게 표현하고 저장할 수 있습니다.
• 빠른 검색: 계층적 구조를 이용한 근접성 검색이 효율적입니다.
• 범용성: 다양한 위치 기반 서비스와 애플리케이션에서 활용할 수 있습니다.

단점

• 정밀도의 한계: 문자열 길이에 따른 정밀도 한계가 있으며, 매우 정밀한 위치 표현에는 한계가 있습니다.
• 경계 문제: Geohash 경계에 위치한 지점들은 근접성 계산에서 예외 처리가 필요할 수 있습니다.

결론

Geohash는 지리적 위치를 문자열로 표현하는 유용한 방법으로, 데이터베이스 인덱싱, 근접성 검색, 위치 기반 서비스 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 고정된 길이의 문자열을 사용하여 공간 효율성을 높이고, 계층적 구조를 통해 빠른 검색을 지원하는 특징이 있습니다. 다만, 정밀도의 한계와 경계 문제 등의 단점을 고려하여 적절히 활용해야 합니다.

 

 

https://www.geospatialworld.net/blogs/polygeohasher-an-optimized-way-to-create-geohashes/

 

지오해시의 각 level별 셀의 가로/세로 길이는 이와 같다.