django.contrib.gis.db.models.functions.SymDifference 関数を使ってジオメトリの対称差を計算する方法

Django の django.contrib.gis.db.models.functions.SymDifference 関数の詳細解説

django.contrib.gis.db.models.functions.SymDifference は、2つのジオメトリの対称差を計算する関数です。対称差とは、2つのジオメトリのみに存在する部分の集合を表します。

使用例

from django.contrib.gis.db.models.functions import SymDifference

# 2つのポリゴンの対称差を計算
polygon1 = MyModel.objects.get(pk=1).geom
polygon2 = MyModel.objects.get(pk=2).geom
sym_difference = SymDifference(polygon1, polygon2)

# 結果をフィルタリング
MyModel.objects.filter(geom__intersects=sym_difference)

引数

• geom1: 対称差を計算する最初のジオメトリ。
• output_field: 結果のジオメトリフィールドの型を指定できます。デフォルトは None で、データベースによって自動的に決定されます。

戻り値

SymDifference 関数は、2つのジオメトリの対称差を表す GeometryField 型のオブジェクトを返します。

補足

• SymDifference 関数は、PostGIS、MySQL、Oracle、SpatiaLite などのデータベースでサポートされています。
• 対称差は、ジオメトリの比較や編集など、さまざまな GIS アプリケーションで使用されます。

その他

• SymDifference 関数以外にも、django.contrib.gis.db.models.functions モジュールには、さまざまなジオメトリ関数を提供しています。
• ジオメトリ関数を使用する前に、データベースがその関数をサポートしていることを確認する必要があります。

理解を深めるためのヒント

• 実際にコードを書いて、SymDifference 関数の動作を確認してみましょう。
• GIS に関する書籍やオンラインチュートリアルを参照しましょう。

質問

SymDifference 関数について何か質問があれば、遠慮なく聞いてください。

Django の django.contrib.gis.db.models.functions.SymDifference 関数のサンプルコード

2つのポリゴンの対称差を計算

from django.contrib.gis.db.models.functions import SymDifference

# 2つのポリゴンを取得
polygon1 = MyModel.objects.get(pk=1).geom
polygon2 = MyModel.objects.get(pk=2).geom

# 対称差を計算
sym_difference = SymDifference(polygon1, polygon2)

# 結果を表示
print(sym_difference)

対称差を使用して、2つのポリゴンが重なる部分を除外

from django.contrib.gis.db.models.functions import SymDifference

# 2つのポリゴンを取得
polygon1 = MyModel.objects.get(pk=1).geom
polygon2 = MyModel.objects.get(pk=2).geom

# 対称差を計算
sym_difference = SymDifference(polygon1, polygon2)

# 重なる部分を除外した結果を取得
queryset = MyModel.objects.filter(geom__intersects=sym_difference)

# 結果を表示
for obj in queryset:
    print(obj)

対称差を使用して、ポリゴンの一部を切り取る

from django.contrib.gis.db.models.functions import SymDifference

# ポリゴンと切り取りたい部分を取得
polygon = MyModel.objects.get(pk=1).geom
cutout = MyModel.objects.get(pk=2).geom

# 対称差を計算
sym_difference = SymDifference(polygon, cutout)

# 切り取った結果を取得
queryset = MyModel.objects.filter(geom=sym_difference)

# 結果を表示
for obj in queryset:
    print(obj)

対称差を使用して、2つのポリゴンの境界線を抽出

from django.contrib.gis.db.models.functions import SymDifference

# 2つのポリゴンを取得
polygon1 = MyModel.objects.get(pk=1).geom
polygon2 = MyModel.objects.get(pk=2).geom

# 対称差を計算
sym_difference = SymDifference(polygon1, polygon2)

# 境界線を抽出
boundary = sym_difference.boundary

# 結果を表示
print(boundary)

対称差を使用して、複数のポリゴンの共通部分を除外

from django.contrib.gis.db.models.functions import SymDifference

# ポリゴンを取得
polygons = [MyModel.objects.get(pk=i).geom for i in range(1, 5)]

# 最初のポリゴンと他のポリゴンの対称差を計算
sym_difference = functools.reduce(SymDifference, polygons)

# 共通部分を除外した結果を取得
queryset = MyModel.objects.filter(geom__intersects=sym_difference)

# 結果を表示
for obj in queryset:
    print(obj)

Django でジオメトリの対称差を計算するその他の方法

GeoDjango の GeometryField メソッド

GeometryField クラスには、difference() メソッドと symmetric_difference() メソッドがあります。これらのメソッドを使用して、2つのジオメトリの差と対称差を計算できます。

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

# 2つのポリゴンを取得
polygon1 = MyModel.objects.get(pk=1).geom
polygon2 = MyModel.objects.get(pk=2).geom

# 差を計算
difference = polygon1.difference(polygon2)

# 対称差を計算
symmetric_difference = polygon1.symmetric_difference(polygon2)

# 結果を表示
print(difference)
print(symmetric_difference)

SQL 式

PostGIS などのデータベースでは、ST_Difference() 関数と ST_SymDifference() 関数を使用して、ジオメトリの差と対称差を計算できます。これらの関数を Django の RawSQL クエリで使用できます。

from django.db.models import RawSQL

# SQL 式を定義
sql = """
SELECT
    geom
FROM
    my_model
WHERE
    geom && ST_SymDifference(
        ST_GeomFromText('SRID=4326;POLYGON((0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0))'),
        geom
    )
"""

# クエリを実行
queryset = MyModel.objects.raw(sql)

# 結果を表示
for obj in queryset:
    print(obj)

ライブラリ

Shapely や PyGEOS などのライブラリを使用して、Python コードでジオメトリの対称差を計算できます。

from shapely.geometry import Polygon

# 2つのポリゴンを作成
polygon1 = Polygon([(0, 0), (10, 0), (10, 10), (0, 10), (0, 0)])
polygon2 = Polygon([(5, 5), (15, 5), (15, 15), (5, 15), (5, 5)])

# 対称差を計算
symmetric_difference = polygon1.symmetric_difference(polygon2)

# 結果を表示
print(symmetric_difference)

• 簡単なケースでは、SymDifference 関数を使用するのが最も簡単です。
• より複雑なケースでは、GeometryField メソッドまたは SQL 式を使用する必要があります。
• パフォーマンスが重要な場合は、ライブラリを使用する必要があります。