JOSM을 데이터베이스에 저장한다면 어떻게 설계해야 할까?

JOSM 구조 그대로 설계할 수 있을 거 같다.

예제 JOSM의 출처는 https://learnosm.org/ko/josm/start-josm/ 다.

 

node

<node id='-603' action='modify' visible='true' lat='0.05992435104555641' lon='0.05138006817705822'>
    <tag k='name' v='Chapman&apos;s Shoes' />
    <tag k='shop' v='shoes' />
  </node>

node는 위 예처럼 lat, lon 좌표값을 갖고 있고, 태그들을 갖고 있다. 또 태그는 id가 없다. 태그의 경우 shop, shoes를 하나 만들고 계속 쓰기보다는 node에 종속된 느낌이다. node : tag = 1 : n 관계로 표현할 수 있다.

위 내용을 통해서 node 테이블이 필요하고, tag 테이블이 필요하다는 것을 알 수 있다.

 

테이블 node {
  id int [pk]
  created_at timestamp
  coordinates geometry[Point]
 }

테이블 node_tag {
  node_id int [pk]
  k varchar [pk]
  v varchar
}

참조 관계 - node.id : tag.node_id = 1 : n

 

way

  <way id='-715' action='modify' visible='true'>
    <nd ref='-511' />
    <nd ref='-513' />
    <tag k='highway' v='residential' />
    <tag k='name' v='Maron Lane' />
  </way>

way는 node들과 tag들로 구성되어 있다.

한 node는 하나의 way에만 쓰이지 않는다. 다른 way에도 사용될 수 있다.

way를 중심으로 봤을 때 node의 순서가 있다. node1, node2 순서로 표현된다면 node1 -> node2가 되고, node2, node1 순서로 표현된다면 node2 -> node1이 된다.

따라서 node : way = n : m, way : tag = 1 : n 이란 것을 알 수 있다.

 

테이블 way {
  id int [pk]
}

테이블 way_node {
  way_id int [pk]
  node_id int [pk]
  order int
}

테이블 way_tag {
  way_id int [pk]
  k varchar [pk]
  v varchar
}

참조 관계 - node : way = n : m

 

dbdiagram.io를 이용해서 대충 설계해 본다면 아래와 같다.

Table node {
  id int [pk]
  created_at timestamp
  coordinates geometry[Point]
 }

Table tag_node {
  node_id int [pk]
  k varchar [pk]
  v varchar
}
Ref: tag_node.node_id > node.id 

Table way {
  id int [pk]
}

Table tag_way {
  way_id int [pk]
  k varchar [pk]
  v varchar
}
Ref: tag_way.way_id > way.id 

Table way_node {
  way_id int [pk]
  node_id int [pk]
  order int
}

Ref: way_node.node_id > node.id 
Ref: way_node.way_id > way.id

 

꼭 이렇게 설계할 필요는 없다. 최대한 JOSM을 그대로 반영해서 설계해본 것이다.

실제로 JOSM 데이터를 데이터베이스에 저장하고 다시 저장한 데이터를 JOSM으로 만들어보면 제대로 작동하지 않을 수도 있다.

 

위 설계대로 GeoDjango에 모델 파일을 만들어보면 아래와 같다.

from django.contrib.gis.db import models


class Node(models.Model):
    coordinates = models.PointField()
    created_at = models.DateTimeField(auto_now_add=True)    
    updated_at = models.DateTimeField(auto_now=True)


class TagNode(models.Model):
    k = models.CharField()
    v = models.CharField()
    node = models.ForeignKey(Node, on_delete=models.CASCADE)

    class Meta:
        unique_together = ('node', 'k',)


class Way(models.Model):
    nodes = models.ManyToManyField(Node, through='WayNode', through_fields=('way', 'node'))


class WayNode(models.Model):
    way = models.ForeignKey(Way, on_delete=models.CASCADE)
    node = models.ForeignKey(Node, on_delete=models.CASCADE)
    order = models.IntegerField()

    class Meta:
        unique_together = ('way', 'node')


class TagWay(models.Model):
    k = models.CharField()
    v = models.CharField()
    way = models.ForeignKey(Way, on_delete=models.CASCADE)

    class Meta:
        unique_together = ('way', 'k',)

 

OpenStreetMap 깃허브 저장소의 설계 관련 파일

openstreetmap-website 저장소에 가면 데이터베이스 관련 파일도 볼 수 있다.

 

출처: https://github.com/openstreetmap/openstreetmap-website/blob/master/db/migrate/001_create_osm_db.rb

class CreateOsmDb < ActiveRecord::Migration[4.2]
  def self.up
    create_table "current_nodes", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigint, :null => false
      t.column "latitude",  :float, :limit => 53
      t.column "longitude", :float, :limit => 53
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "visible",   :boolean
      t.column "tags",      :text, :default => "", :null => false
      t.column "timestamp", :datetime
    end

    add_index "current_nodes", ["id"], :name => "current_nodes_id_idx"
    add_index "current_nodes", %w[latitude longitude], :name => "current_nodes_lat_lon_idx"
    add_index "current_nodes", ["timestamp"], :name => "current_nodes_timestamp_idx"

    create_table "current_segments", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigint, :null => false
      t.column "node_a",    :bigint
      t.column "node_b",    :bigint
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "visible",   :boolean
      t.column "tags",      :text, :default => "", :null => false
      t.column "timestamp", :datetime
    end

    add_index "current_segments", %w[id visible], :name => "current_segments_id_visible_idx"
    add_index "current_segments", ["node_a"], :name => "current_segments_a_idx"
    add_index "current_segments", ["node_b"], :name => "current_segments_b_idx"

    create_table "current_way_segments", :id => false do |t|
      t.column "id",          :bigint
      t.column "segment_id",  :bigint
      t.column "sequence_id", :bigint
    end

    add_index "current_way_segments", ["segment_id"], :name => "current_way_segments_seg_idx"
    add_index "current_way_segments", ["id"], :name => "current_way_segments_id_idx"

    create_table "current_way_tags", :id => false do |t|
      t.column "id", :bigint
      t.column "k",  :string, :default => "", :null => false
      t.column "v",  :string, :default => "", :null => false
    end

    add_index "current_way_tags", ["id"], :name => "current_way_tags_id_idx"
    add_index "current_way_tags", "v", :name => "current_way_tags_v_idx"

    create_table "current_ways", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "timestamp", :datetime
      t.column "visible",   :boolean
    end

    create_table "diary_entries", :id => false do |t|
      t.column "id",         :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "user_id",    :bigint, :null => false
      t.column "title",      :string
      t.column "body",       :text
      t.column "created_at", :datetime
      t.column "updated_at", :datetime
    end

    create_table "friends", :id => false do |t|
      t.column "id",             :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "user_id",        :bigint, :null => false
      t.column "friend_user_id", :bigint, :null => false
    end

    add_index "friends", ["friend_user_id"], :name => "user_id_idx"

    create_table "gps_points", :id => false do |t|
      t.column "altitude",  :float
      t.column "user_id",   :integer
      t.column "trackid",   :integer
      t.column "latitude",  :integer
      t.column "longitude", :integer
      t.column "gpx_id",    :integer
      t.column "timestamp", :datetime
    end

    add_index "gps_points", %w[latitude longitude user_id], :name => "points_idx"
    add_index "gps_points", ["user_id"], :name => "points_uid_idx"
    add_index "gps_points", ["gpx_id"], :name => "points_gpxid_idx"

    create_table "gpx_file_tags", :id => false do |t|
      t.column "gpx_id", :bigint, :default => 0, :null => false
      t.column "tag",    :string
      t.column "id",     :bigserial, :primary_key => true, :null => false
    end

    add_index "gpx_file_tags", ["gpx_id"], :name => "gpx_file_tags_gpxid_idx"

    create_table "gpx_files", :id => false do |t|
      t.column "id",          :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "user_id",     :bigint
      t.column "visible",     :boolean, :default => true, :null => false
      t.column "name",        :string, :default => "", :null => false
      t.column "size",        :bigint
      t.column "latitude",    :float, :limit => 53
      t.column "longitude",   :float, :limit => 53
      t.column "timestamp",   :datetime
      t.column "public",      :boolean, :default => true, :null => false
      t.column "description", :string, :default => ""
      t.column "inserted",    :boolean
    end

    add_index "gpx_files", ["timestamp"], :name => "gpx_files_timestamp_idx"
    add_index "gpx_files", %w[visible public], :name => "gpx_files_visible_public_idx"

    create_table "gpx_pending_files", :id => false do |t|
      t.column "originalname", :string
      t.column "tmpname",      :string
      t.column "user_id",      :bigint
    end

    create_table "messages", :id => false do |t|
      t.column "id",                :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "user_id",           :bigint, :null => false
      t.column "from_user_id",      :bigint, :null => false
      t.column "from_display_name", :string, :default => ""
      t.column "title",             :string
      t.column "body",              :text
      t.column "sent_on",           :datetime
      t.column "message_read",      :boolean, :default => false
      t.column "to_user_id",        :bigint, :null => false
    end

    add_index "messages", ["from_display_name"], :name => "from_name_idx"

    create_table "meta_areas", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "timestamp", :datetime
    end

    create_table "nodes", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigint
      t.column "latitude",  :float, :limit => 53
      t.column "longitude", :float, :limit => 53
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "visible",   :boolean
      t.column "tags",      :text, :default => "", :null => false
      t.column "timestamp", :datetime
    end

    add_index "nodes", ["id"], :name => "nodes_uid_idx"
    add_index "nodes", %w[latitude longitude], :name => "nodes_latlon_idx"

    create_table "segments", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigint
      t.column "node_a",    :bigint
      t.column "node_b",    :bigint
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "visible",   :boolean
      t.column "tags",      :text, :default => "", :null => false
      t.column "timestamp", :datetime
    end

    add_index "segments", ["node_a"], :name => "street_segments_nodea_idx"
    add_index "segments", ["node_b"], :name => "street_segments_nodeb_idx"
    add_index "segments", ["id"], :name => "street_segment_uid_idx"

    create_table "users", :id => false do |t|
      t.column "email",         :string
      t.column "id",            :bigserial, :primary_key => true, :null => false
      t.column "token",         :string
      t.column "active",        :integer, :default => 0, :null => false
      t.column "pass_crypt",    :string
      t.column "creation_time", :datetime
      t.column "timeout",       :datetime
      t.column "display_name",  :string, :default => ""
      t.column "preferences",   :text
      t.column "data_public",   :boolean, :default => false
      t.column "description",   :text, :default => "", :null => false
      t.column "home_lat",      :float, :limit => 53, :default => 1
      t.column "home_lon",      :float, :limit => 53, :default => 1
      t.column "within_lon",    :float, :limit => 53
      t.column "within_lat",    :float, :limit => 53
      t.column "home_zoom",     :integer, :limit => 2, :default => 3
    end

    add_index "users", ["email"], :name => "users_email_idx"
    add_index "users", ["display_name"], :name => "users_display_name_idx"

    create_table "way_segments", :id => false do |t|
      t.column "id",          :bigint, :default => 0, :null => false
      t.column "segment_id",  :integer
      t.column "version",     :bigint, :default => 0, :null => false
      t.column "sequence_id", :bigint, :null => false
    end

    add_primary_key "way_segments", %w[id version sequence_id]

    create_table "way_tags", :id => false do |t|
      t.column "id",      :bigint, :default => 0, :null => false
      t.column "k",       :string
      t.column "v",       :string
      t.column "version", :bigint
    end

    add_index "way_tags", %w[id version], :name => "way_tags_id_version_idx"

    create_table "ways", :id => false do |t|
      t.column "id",        :bigint, :default => 0, :null => false
      t.column "user_id",   :bigint
      t.column "timestamp", :datetime
      t.column "version",   :bigint, :null => false
      t.column "visible",   :boolean, :default => true
    end

    add_primary_key "ways", %w[id version]
    add_index "ways", ["id"], :name => "ways_id_version_idx"
  end

  def self.down; end
end