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探索和学习MySQL中GIS相关功能和特性
这里记录了学习和了解MySQL中GIS特性相关内容的过程。
MySQL官方论坛中GIS的举例
测试数据已经导入成功,下面开始对GIS相关函数和GEOHASH进行了解和体验;
mysql中geometry类型的简单使用
MySQL空间数据类型
经纬度信息存储在geometry格式的字段中,该字段必须非空。
MySQL8.0前按照longitude-latitude的顺序存储位置
MySQL8.0前按照longitude-latitude的顺序存储位置
MySQL8.0前按照longitude-latitude的顺序存储位置
插入数据时候可使用如下语句:
MySQL存储geometry信息的方式采用了25bytes,相比WKB的21bytes,多了4bytes的坐标系表示,组成部分如下:
WTF字符串格式说明
select ST_GeomFromText(WTF格式字符串);
WKT(Well-known text)是一种文本标记语言,用于表示矢量几何对象、空间参照系统及空间参照系统之间的转换。通过WTF字符串生成geometry的方法:
点: POINT(x y)
线: LINESTRING(x1 y1, x2 y2, x3 y3...)
多边形: POLYGON((0 0, 10 0, 10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7,5 5))
多点集: MULTIPOINT(0 0, 20 20, 60 60) 或 MULTIPOINT((0 0),(5 5),(5 0))
多线集: MULTILINESTRING((10 10, 20 20), (15 15, 30 15))
多多边形集: MULTIPOLYGON(((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0)),((5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5)))
例如两点一线组成的几何集: GEOMETRYCOLLECTION(POINT(10 10), POINT(30 30), LINESTRING(15 15, 20 20))
A geometry is syntactically well-formed if it satisfies conditions such as those in this (nonexhaustive) list:
Collections are not empty (except GeometryCollection)
更多内容参见
ST_PointFromText("POINT(X Y)");
ST_LineStringFromText("LINESTRING(0 0,1 1,2 2)");
ST_PolygonFromText("POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7,5 5))");
ST_GeomCollFromText();
更多内容参见
参见
Point(x,y)
LineString((x1,y1),(x2,y2)...)
Polygon(LineString(),LineString()....)
参见
ST_AsText()
ST_AsBinary()
ST_AsWKT()
参见
ST_Dimension(geom) :返回geom的维度(-1,0,1,2)
ST_Envelope(geom) :返回geom的最小外接矩形(MBR)
ST_GeometryType(geom) :返回geom的类型
ST_IsEmpty(geom) :该函数并不能真实的判空,当geom为任何有效的几何值时返回0,无效的几何值返回1;
ST_IsSimple(geom) :当geom无任何异常几何点返回1(如自相交和自切线等),否则返回0
ST_SRID(geom) :返回geom的坐标系ID
参见
ST_X(Point) :获取Point的X值
ST_Y(Point) :获取Point的Y值
参见
ST_StartPoint(linestrng) : 线的起点
ST_EndPoint(linestring) :返回线的最后一个点
ST_IsClosed(linestring或multilinestring) :线是否闭合(若为线,则判断起点与终点是否一致;若为线组,则判断组内每个元素是否符合闭合线)
ST_Length(linestring) :返回线的长度,若入参为线集,则返回集合内所有长度的和
ST_NumPoiints(linestring) :返回点的数量;
ST_PointN(linestring,N) :返回第N个点(从1开始)
参见
具体不在一一列举,主要有计算多边形面积、中心点、最小外接圆,最大内接圆等函数,列举几个可能会用到的:
ST_Area(Poly|mPoly) :返回双精度的面积或面积的和
"ST_Centroid(Poly|mPoly)":返回数学上的中心点
ST_ExteriorRing(Poly) :返回外接圆
参见
ST_Buffer说明
不再列举,主要有:ST_Buffer(不懂干啥用),ST_ConvexHull(geom)凸包,ST_Dfference(g1,g2)比较差异,ST_Intersecton(g1,g2)交叉点,ST_SymDifference(g1,g2)对称差分,ST_Union(g1,g2)连接、合并等。
检查geometry Objects之间的空间关系的方法。
参见
计算两个Object之间的空间关系的函数,有两个间距离、相交、不相交,包含、相等、相切、重叠、接触、在内等等空间关系。下面列举几个可能会常用的方法:
ST_Contains(g1,g2) :g1是否完全包含g2
ST_Within(g1,g2) :g1是否包含于g2中
ST_Distance(g1,g2) :返回g1和g2之间的距离,已坐标单位计算的
ST_Equals(g1,g2) :返回g1和g2是否相等
参见
MBRContains(g1,g2) :g1的mbr是否包含g2的mbr
MBRWithin(g1,g2) :g1的mbr是否在g2的mbr内
MBRCoveredBy(g1,g2) :g1的mbr是否被g2的mbr覆盖
MBRCovers(g1,g2) :g1的mbr是否覆盖g2的mbr
MBRDisjoint(g1,g2) :g1的mbr,g2的mbr是否不相交
MBRIntersects(g1,g2) :g1mbr,g2mbr是否相交
MBREqual(g1,g2) :g1的mbr,g2的mbr的外接是否相等
MBREquals(g1,g2) :g1的mbr,g2的mbr的外接是否相等
MBROverlaps(g1,g2) :g1mbr、g2mbr
其他函数请参看原文
GeoHash介绍
GeoHash Wiki百科
MySQL中自带函数 st_geohash(longtude,latitude,max_length) 或 st_geohash(point, max_length) 即可生成某一点的geohash值。
返回一个geohash字符串中的latitude或longitude
返回一个geohash解析出的point数据
官方文档
通过geometry生成一个GeoJSON Object, select st_asgeojson(geometry,max_length,options);
通过GeoJSON生成GeoMetry对象。
ST_GeomFromGeoJSON(jsonstring, [options [, srid]])
具体使用方法参见官方文档
官方文档
MySQL中提供的方便空间运算的函数们
select ST_Distance_Spher(geomPoint1,geomPoint2 [, radius]);
此方法用于计算两点或多个点之间的地球上的距离(是地球球面距离而不是直线距离),返回单位为米,
select ST_IsValid(ST_GeomFromText("LINESTRING(0 0,1 1)"))
判断入参是否是符合地理位置描述的格式。返回1(符合)或者0(不符);
例如:
返回0:
select st_isvalid(st_geomfromtext("linestring(0 0, -0.00 0, 0.0 0)")
返回1:
select st_isvalid(st_geomfromtext("linestring(0 0,1 1)")
select st_astext(st_makeenvelope(pt1, pt2));
返回两点构成的包络。(此计算是基于笛卡尔坐标系而非球面)
例如:
SELECT ST_AsText ( st_makeenvelope ( st_geomfromtext ( "point(0 0)" ), st_geomfromtext ( "point(1 1)" ) ) );
返回结果:
POLYGON((0 0,1 0,1 1,0 1,0 0))
效果说明
JS抽稀算法
select st_simplify(geometry, max_distance);
用道格拉斯-普克算法(抽稀函数)简化geometry,并返回与原格式相同格式的结果。
例如,以下点集拟合为直线,步长0.5:
SELECT st_simplify ( st_geomfromtext ( "LINESTRING(0 0,0 1,1 1,1 2,2 2,2 3,3 3)" ), 0.5 )
返回结果:
LINESTRING(0 0, 0 1, 1 1, 2 3, 3 3)
再如,步长1.0:
SELECT st_simplify ( st_geomfromtext ( "LINESTRING(0 0,0 1,1 1,1 2,2 2,2 3,3 3)" ), 1.0 )
返回结果:
LINESTRING(0 0, 3 3)
SELECT ST_Validate(geometry);
验证geometry是符合正确的地理位置信息格式。例如 Point(0 0) 是合格的; Linestring(0 0) 是非法的; Linestring(0 0, 1 1) 是合格的
了解了上述MySQL中关于集合对象的功能,下面来实践一下
由上面geohash长度-精度对应表可知,前6位表示±610米左右的误差,这里先查询前六位范围之后再用上述方法精确筛选一次即可:
可将上述查询方法封装为MySQL函数方便和简化程序调用.
该方法是运用了内置的几何关系运算函数 ST_Contains 和 ST_MakeEnvelop 来实现的,0.5对应大概500米左右的范围,具体如下;
链接: https://pan.b***.com/s/1cW-kv6DIgtYMw5I3bNFzKA
提取码: jagn