gis.db.models.functions.ClosestPoint 関数の使い方

Django の gis.db.models.functions.ClosestPoint 関数

基本的な使い方

ClosestPoint 関数は、以下の引数を受け取ります。

• point: 検索対象となる点。PointField 型のフィールドである必要があります。

以下は、ClosestPoint 関数を用いて、MyModel モデルのレコードのうち、point フィールドが基準点 from_point に最も近いレコードを取得する例です。

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

# 基準点
from_point = Point(x=10, y=20)

# 最も近いレコードを取得
closest_record = MyModel.objects.filter(
    point__distance_lt=ClosestPoint(from_point, 'point')
).first()

この例では、MyModel モデルのレコードのうち、point フィールドが基準点 from_point から 500メートル以内 にあるレコードを取得しています。

その他のオプション

ClosestPoint 関数は、以下のオプションも提供しています。

• tolerance: 検索範囲を指定します。デフォルトは 0 です。
• output_field: 結果のフィールド名を設定します。デフォルトは 'distance' です。

以下は、上記の例を tolerance オプションと output_field オプションを用いて書き換えた例です。

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

# 基準点
from_point = Point(x=10, y=20)

# 最も近いレコードを取得
closest_record = MyModel.objects.filter(
    point__distance_lt=ClosestPoint(from_point, 'point', tolerance=500, output_field='distance_to_point')
).first()

この例では、MyModel モデルのレコードのうち、point フィールドが基準点 from_point から 500メートル以内 にあるレコードを取得し、結果のフィールド名を distance_to_point としています。

まとめ

ClosestPoint 関数は、Django の GIS 機能において非常に便利な関数です。この関数を使うことで、様々な GIS アプリケーションを開発することができます。

ClosestPoint 関数を使ったサンプルコード

最も近い点と距離を取得する

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

# 基準点
from_point = Point(x=10, y=20)

# 最も近い点と距離を取得
closest_point, distance = ClosestPoint(from_point, 'point').resolve_expression(MyModel.objects.all())

# 結果を出力
print(f"Closest point: {closest_point}")
print(f"Distance: {distance}")

最も近い点を持つレコードをフィルタリングする

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

# 基準点
from_point = Point(x=10, y=20)

# 最も近い点を持つレコードをフィルタリング
filtered_records = MyModel.objects.filter(
    point__distance_lt=ClosestPoint(from_point, 'point', tolerance=500)
)

# 結果を出力
for record in filtered_records:
    print(f"Record ID: {record.id}")
    print(f"Closest point: {record.point}")
    print(f"Distance: {record.point__distance_lt}")

複数の基準点に基づいてフィルタリングする

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

# 基準点
from_points = [
    Point(x=10, y=20),
    Point(x=30, y=40),
]

# すべての基準点から最も近い点を持つレコードをフィルタリング
filtered_records = MyModel.objects.filter(
    Q(point__distance_lt=ClosestPoint(from_points[0], 'point', tolerance=500)) |
    Q(point__distance_lt=ClosestPoint(from_points[1], 'point', tolerance=500))
)

# 結果を出力
for record in filtered_records:
    print(f"Record ID: {record.id}")
    print(f"Closest point: {record.point}")
    print(f"Distance to first point: {record.point__distance_lt}")
    print(f"Distance to second point: {record.point__distance_lt}")

カスタム関数を作成する

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

# カスタム関数を作成
def get_closest_point_and_distance(model, point_field, from_point, tolerance):
    return ClosestPoint(from_point, point_field).resolve_expression(model.objects.all())

# 基準点
from_point = Point(x=10, y=20)

# カスタム関数を使用して、最も近い点と距離を取得
closest_point, distance = get_closest_point_and_distance(MyModel, 'point', from_point, tolerance=500)

# 結果を出力
print(f"Closest point: {closest_point}")
print(f"Distance: {distance}")

ClosestPoint 関数以外の方法

.distance() メソッド

PointField 型のフィールドには、.distance() メソッドという便利なメソッドが提供されています。このメソッドは、別の PointField 型のフィールドとの距離を計算します。

# 基準点
from_point = Point(x=10, y=20)

# 最も近いレコードを取得
closest_record = MyModel.objects.filter(
    point__distance_lt=from_point.distance('point')
).first()

この例では、MyModel モデルのレコードのうち、point フィールドが基準点 from_point から 500メートル以内 にあるレコードを取得しています。

カスタムクエリ

ClosestPoint 関数や .distance() メソッドでは実現できない複雑なクエリを実行したい場合は、カスタムクエリを作成することができます。

SELECT
    id,
    point,
    ST_Distance(point, ST_Point(10, 20)) AS distance
FROM
    my_model
ORDER BY
    distance ASC
LIMIT
    1;

このクエリは、MyModel モデルのレコードのうち、point フィールドが基準点 (10, 20) から 最も近い順 に 1 件だけ取得します。

ライブラリの使用

GeoDjango 以外にも、GIS アプリケーション開発に役立つライブラリがいくつかあります。これらのライブラリの中には、ClosestPoint 関数よりも高速に動作する関数や、より複雑なクエリを実行するための機能を提供しているものがあります。

これらのライブラリの使用方法については、それぞれのドキュメントを参照してください。

ClosestPoint 関数は、Django で最も近い点を見つけるための便利な関数です。しかし、いくつかの制限もあります。より複雑なクエリを実行したい場合は、他の方法を使う必要があります。