커맨드 라인에서 공간데이터 분석하기

**공간데이터분석(spatial analysis)**은 기하학적, 지리학적 정보를 포함한 공간데이터(spatial data)의 분석이다. 특히 **공간통계(spatial statistics)**는 공간적 변동과 오차를 통계적으로 모델링한 분석이다. (https://en.wikipedia.org/wiki/Spatial_analysis)

공간데이터 분석은 많은 경우 GIS(Geographic Information Systems) 소프트웨어에 의존한다. GIS는 공간적(spatial) 혹은 지리적(geographical data)를 수집, 저장, 처리, 분석, 관리, 표현(present)하는 시스템이다. (https://en.wikipedia.org/wiki/Geographic_information_system)

기본개념

우선 다음의 개념을 확실히 익혀두자:

• raster
• vector
• projection

공간데이터 분석 툴

공간데이터 분석은 내용 자체도 어렵지만 툴링(tooling 혹은 tool chain)도 파편화(fragmentation)되어있다. 공간데이터 분석을 위한 소프트웨어를 일부 소개하면 다음과 같다:

1. ArcGIS: 상업용 GIS.
2. QGIS (http://www.qgis.org/en/site/):Open Source 데스크탑 GIS.
3. GDAL - Geospatial Data Abstraction Library (http://www.gdal.org/):
   • 라이브러리
   • 커맨드 라인 유틸리티
4. GRASS GIS (Geographic Resources Analysis Support System https://grass.osgeo.org/): 오픈소스 GIS
   • GUI
   • QGIS에서 호출 가능.
5. R : 통계자료 분석 소프트웨어. https://cran.r-project.org/web/views/Spatial.html 에서 보듯이 다양한 공간데이터분석 라이브러리가 있다. 중요한 라이브러리는 다음과 같다. install.packages() 명령을 사용하여 설치하도록 하자.
   • sp: Classes and Methods for Spatial Data
   • raster: Geographic Data Analysis and Modeling
6. 파이썬(Python): 범용 자료 소프트웨어. 중요한 라이브러리는 다음과 같다.
   • PySAL: https://pysal.readthedocs.org/en/latest/. pip install pysal로 설치하도록 하자.
   • GDAL: https://pypi.python.org/pypi/GDAL/. pip install gdal로 설치.

왜 커맨드 라인인가?

커맨드 라인의 장점은:

1. 코드를 형상관리할 수 있다.
2. 분석이 재현가능(reproducible)하다.

환경설정

맥 OSX 환경을 가정한다. (리눅스는 비슷하다. 윈도우즈도 여러 실행화일이 존재한다)

QGIS

QGIS설치를 위해서는 http://www.qgis.org/en/site/forusers/download.html 를 방문해서 설치한다. 다운로드 페이지에서 설명하듯이 QGIS에서 사용할 GDAL 라이브러리(GDAL Complete)를 따로 설치한다. 좀 특이한, 그렇게 공식 페이지 같지 않은 KyngChaos QGIS download page (http://www.kyngchaos.com/software/qgis)에서 다음 소프트웨어를 설치해야 한다:

• GDAL Complete
• Matplotlib Python module
• QGIS

QGIS에서 설치한 GDAL라이브러리는 디렉토리 XXX 에 인스톨된다. (2015년 8월 현재 버전은 GDAL 1.11) (확인: GDAL 커맨드 라인 명령을 사용하기 위해서는 위의 디렉토리를 패스에 넣어주던가, GDAL을 따로 설치해도 된다.)

파이썬 GDAL 바인딩

파이썬은 일단 anaconda 파이썬을 설치하도록 하자. (http://continuum.io/downloads) anaconda 파이썬이 설치된 후, 커맨드에서 다음을 실행하면 gdal library 와 파이썬 바인딩이 설치된다.

conda install gdal

(2015년 8월 현재 버전은 gdal-2.0.0-np1) 커맨드라인 명령어는 다음 디렉토리에 연결되므로 따로 PATH를 지정할 필요가 없다.

~/anaconda/bin/gdalinfo

GDAL

위에서 보았듯이 QGIS나 파이썬에서 GDAL 라이브러리를 설치하는 것이 GDAL을 사용하는 가장 자연스러운 방법이다.

하지만 따로 GDAL을 설치해야 한다면, 가장 쉬운 방법은 Homebrew (http://brew.sh/)를 사용하는 것이다. 홈브루를 설치한 후, 다음 명령을 실행하여 GDAL을 설치한다.

brew install gdal

(2015년 8월 현재 버전은 gdal-2.0.0-np1) 커맨드라인을 연결하기 위해서는 다음 라인을 .bashrc 혹은 .zshrc에 추가하도록 하자:

PATH=$PATH:/usr/local/Cellar/gdal/1.11.2_1/bin    

커맨드 라인 사용예

TBA