Djangoでジオメトリの交差判定：gis.geos.PreparedGeometry.disjoint() の詳細解説

この関数は、高速なジオメトリ処理を可能にするために 事前準備されたジオメトリ を使用します。事前準備されたジオメトリとは、計算処理を最適化するためにあらかじめ準備されたジオメトリオブジェクトのことです。

関数引数

• other_geom: 対象となる別のジオメトリオブジェクト

戻り値

• 2つのジオメトリが互いに交わらない場合は True、そうでない場合は False

from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry

point1 = GEOSGeometry('POINT(5 10)', srid=4326)
point2 = GEOSGeometry('POINT(10 20)', srid=4326)

# 2つの点が互いに交わらないことを確認
result1 = point1.disjoint(point2)
print(result1)  # True を出力

# 点と線分の交差を確認
line = GEOSGeometry('LINESTRING(0 0, 10 0)', srid=4326)
result2 = point1.disjoint(line)
print(result2)  # False を出力

• この関数は、ジオメトリ同士の位相関係を判断する他にも、様々な用途で使用できます。
• 2つのジオメトリが異なるSRIDを持つ場合は、事前に同じSRIDに投影する必要があります。
• disjoint() 関数は、空間索引を利用して高速な処理を実現しています。

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例 1: 複数のジオメトリとの交差判定

この例では、1つの点と複数のジオメトリの交差を判定します。

from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry

point = GEOSGeometry('POINT(5 10)', srid=4326)
line = GEOSGeometry('LINESTRING(0 0, 10 0)', srid=4326)
polygon = GEOSGeometry('POLYGON((0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0))', srid=4326)

# 点と線分の交差を確認
result1 = point.disjoint(line)
print(f"点と線分: {result1}")  # False を出力

# 点と多角形の交差を確認
result2 = point.disjoint(polygon)
print(f"点と多角形: {result2}")  # True を出力

例 2: 空間索引を利用した高速判定

この例では、空間索引を利用して、多数のジオメトリペアに対して高速に交差判定を行います。

from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry
from django.contrib.gis.models import GeometryField
from django.db import models

class MyModel(models.Model):
    location = GeometryField(srid=4326)

# 仮想のジオメトリデータを作成
data = [
    {'location': GEOSGeometry('POINT(5 10)', srid=4326)},
    {'location': GEOSGeometry('POINT(10 20)', srid=4326)},
    {'location': GEOSGeometry('POLYGON((0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0))', srid=4326)},
]

# すべてのジオメトリペアに対して交差判定
for geom1, geom2 in zip(data, data[1:]):
    result = geom1['location'].disjoint(geom2['location'])
    print(f"{geom1['location']} と {geom2['location']}: {result}")

説明

• 最後に、すべてのジオメトリペアに対して disjoint() 関数を使用して交差判定を行います。
• 次に、仮想のジオメトリデータを作成します。このデータは、ジオメトリオブジェクトを含む辞書のリストです。
• 上記の例では、まず MyModel という仮想モデルを定義しています。このモデルには、location という名前の GeometryField が含まれています。

この例は、gis.geos.PreparedGeometry.disjoint() 関数が、空間索引を利用して高速な処理を実現できることを示しています。

• カスタム空間検索アルゴリズムを実装する
• GeoJSON データを読み込んで、ジオメトリ間の関係を分析する
• 既存の Django モデルと組み合わせて、複雑なジオメトリ処理を行う

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代替方法の選択

• 必要とされる出力: 特定の情報のみが必要な場合は、disjoint() 関数よりも効率的な方法で取得できる場合があります。
• ジオメトリの複雑さ: 複雑なジオメトリの場合は、disjoint() 関数よりも他の方法の方が効率的に処理できる場合があります。
• 処理速度: disjoint() 関数は高速ですが、より単純な方法の方が処理速度が速い場合があります。

代替方法の例

• カスタムアルゴリズム
  特定のニーズに合わせたカスタムアルゴリズムを開発することもできます。これは高度な技術が必要ですが、最適なパフォーマンスと柔軟性を提供することができます。

各方法の比較

方法	処理速度	ジオメトリ複雑さ	必要とされる出力	詳細
disjoint()	高速	中程度	交差していないかどうか	シンプルで使いやすい
intersects()	非常に高速	低い	交差しているかどうか	シンプルで高速
difference()	中程度	高い	2つのジオメトリの差分	詳細な情報が必要な場合に適している
空間索引	中程度	高い	ジオメトリ間の関係	大規模なデータセットに適している
カスタムアルゴリズム	状況による	状況による	状況による	高度な技術が必要

gis.geos.PreparedGeometry.disjoint() は、汎用性の高い便利な関数ですが、状況によっては代替方法の方が適切な場合があります。上記の情報に基づいて、最適な方法を選択してください。

• 複雑な処理を行う場合は、パフォーマンスとメモリ使用量を監視することをお勧めします。
• 特定の状況に最適な方法を選択するには、性能と機能のバランスを考慮する必要があります。
• 上記以外にも、様々な代替方法が存在します。