PostGIS学习教程八：空间关系

news/2024/7/9 20:03:24 标签: 学习, 数据库, postgresql, 空间计算

PostGIS学习教程八：空间关系

到目前为止，我们只使用了测量（ST_Area、ST_Length）、序列化（ST_GeomFromText）或者反序列化（ST_AsGML）几何图形（geometry）的空间函数。这些函数的共同之处在于它们一次只能处理一个几何图形。

空间数据库之所以强大，是因为它们不仅能存储几何图形，而且还能够分析几何图形之间的关系。

诸如"哪一个是离公园最近的自行车位？"或者"地铁线路和街道的交叉路口在哪里?"这样的问题，只能通过比较、分析表示自行车位、街道和地铁线路的几何图形来回答。

OGC标准定义了以下一组用于比较几何图形的方法。

文章目录

  • PostGIS学习教程八：空间关系
  • 一、ST_Equals
  • 二、ST_Intersects、ST_Disjoint、ST_Crosses和ST_Overlaps
  • 三、ST_Touches
  • 四、ST_Within和ST_Contains
  • 五、ST_Distance和ST_DWithin
  • 六、空间关系练习
  • 七、本文涉及的函数

一、ST_Equals

ST_Equals(geometry A, geometry B)用于测试两个图形的空间相等性。
在这里插入图片描述
如果两个相同类型的几何图形具有相同的x、y坐标值，即如果第二个图形与第一个图形的空间形状与位置相等（空间相等性），则ST_Equals()返回TRUE。

首先，让我们从nyc_subway_stations表中检索点数据，我们只选"Broad St"的条目。

SELECT name, geom, ST_AsText(geom)
FROM nyc_subway_stations
WHERE name = 'Broad St';

在这里插入图片描述
然后，将几何图形表示数据插入ST_Equals()进行测试：

SELECT name
FROM nyc_subway_stations
WHERE ST_Equals(geom, '0101000020266900000EEBD4CF27CF2141BC17D69516315141');

在这里插入图片描述
注意：点在空间数据表中的表示不是很容易理解（0101000020266900000EEBD4CF27CF2141BC17D69516315141），但它是坐标值的精确表示（十六进制）。对于像相等这样的测试，使用精确的坐标信息进行比较是必要的。

二、ST_Intersects、ST_Disjoint、ST_Crosses和ST_Overlaps

ST_Intersects、ST_Crosses和ST_Overlaps都用于测试几何图形内部是否相交。
在这里插入图片描述
如果两个图形有相同的空间部分，即如果它们的边界或内部相交，则ST_Intersects(geometry A, geometry B)返回TRUE。
在这里插入图片描述
ST_Intersects()方法的对立方法是ST_Disjoint(geometry A, geometry B)。

如果两个几何图形没有相交的部分，则它们不相交，反之亦然。

事实上测试"not intersect"（!ST_Intersects）通常比测试"disjoint"（ST_Disjoint）更有效，因为intersect测试会自动使用空间索引。
在这里插入图片描述
对于multipoint/polygon、multipoint/linestring、linestring/linestring、linestring/polygon和linestring/multipolygon的比较，如果相交生成的几何图形的维度小于两个源几何图形的最大维度，且相交集位于两个源几何图形的内部，则ST_Crosses(geometry A, geometry B)将返回TRUE（其实就是判断两个几何图形是否交叉）。
在这里插入图片描述
ST_Overlaps(geometry A, geometry B)比较两个相同维度的几何图形，如果它们的结果集与两个源几何图形都不同但具有相同维度，则返回TRUE（其实就是判断两个几何图形是否叠置）。

让我们以宽街地铁站（Broad Street）为例，使用ST_Intersects()函数确定其所在社区：

SELECT name, ST_AsText(geom)
FROM nyc_subway_stations
WHERE name = 'Broad St';

在这里插入图片描述
SELECT name, boroname
FROM nyc_neighborhoods
WHERE ST_Intersects(geom, ST_GeomFromText(‘POINT(583571 4506714)’, 26918));
在这里插入图片描述

三、ST_Touches

ST_Touches()测试两个几何图形是否在它们的边界上接触，但在它们的内部不相交。

在这里插入图片描述
如果两个几何图形的边界相交，或者只有一个几何图形的内部与另一个几何图形的边界相交，则ST_Touches(geometry A, geometry B)将返回TRUE。

四、ST_Within和ST_Contains

ST_Within()和ST_Contains()测试一个几何图形是否完全位于另一个几何图形内。
在这里插入图片描述
如果第一个几何图形完全位于第二个几何图形内，则ST_Within(geometry A, geometry B)返回TRUE，ST_Within()测试的结果与ST_Contains()完全相反。

如果第二个几何图形B完全包含在第一个几何图形A内，则ST_Contains(geometry A, geometry B)返回TRUE。

五、ST_Distance和ST_DWithin

一个常见的GIS问题是"找到这个物体周围距离它X的所有其他物体"。

ST_Distance(geometry A, geometry B)计算两个几何图形之间的最短距离，并将其作为浮点数返回。这对于实际报告几何图形之间的距离非常有用。

SELECT ST_Distance(
ST_GeometryFromText('POINT(0 5)'),
ST_GeometryFromText('LINESTRING(-2 2, 2 2)'));

在这里插入图片描述

为了测试两个几何图形之间的距离是否在某个范围之内，ST_DWithin()函数提供了一个基于索引加速的功能。

这对于"在距离道路500米的缓冲区内有多少棵树?"这样的问题很有用，你不必计算实际的缓冲区，只需测试距离关系即可。
在这里插入图片描述
再次使用我们的宽街地铁站（Broad Street subway station），我们可以找到地铁站附近（10米内）的街道：

SELECT name
FROM nyc_streets
WHERE ST_DWithin(
        geom,
        ST_GeomFromText('POINT(583571 4506714)',26918),
        10
      );

在这里插入图片描述
我们可以在地图上验证答案，Broad St站实际上是在Wall、Broad和Nassau街道的十字路口。

在这里插入图片描述

六、空间关系练习

下面是我们在文章上面部分涉及到的一些函数，它们应该对练习有用！

sum(expression) aggregate to return a sum for a set of records
count(expression) aggregate to return the size of a set of records
ST_Contains(geometry A, geometry B) returns true if geometry A contains geometry B
ST_Crosses(geometry A, geometry B) returns true if geometry A crosses geometry B
ST_Disjoint(geometry A , geometry B) returns true if the geometries do not “spatially intersect”
ST_Distance(geometry A, geometry B) returns the minimum distance between geometry A and geometry B
ST_DWithin(geometry A, geometry B, radius) returns true if geometry A is radius distance or less from geometry B
ST_Equals(geometry A, geometry B) returns true if geometry A is the same as geometry B
ST_Intersects(geometry A, geometry B) returns true if geometry A intersects geometry B
ST_Overlaps(geometry A, geometry B) returns true if geometry A and geometry B share space, but are not completely contained by each other.
ST_Touches(geometry A, geometry B) returns true if the boundary of geometry A touches geometry B
ST_Within(geometry A, geometry B) returns true if geometry A is within geometry B
练习：

①名为"Atlantic Commonts（大西洋公地）"的街道的geometry值是什么？

SELECT ST_AsText(geom)
FROM nyc_streets
WHERE name = 'Atlantic Commons';

②Atlantic Commons（大西洋公地）位于哪个社区（neighborhood）和行政区（borough）？

SELECT name, boroname
FROM nyc_neighborhoods
WHERE ST_Intersects(
  geom,
  ST_GeomFromText('LINESTRING(586782 4504202,586864 4504216)', 26918)
);

注意：为什么要将"MULTILINESTRING"变成"LINESTRING"呢？因为在空间上，它们描述的是相同的形状。

更重要的是，我们还对坐标进行了四舍五入，以使它们更易于阅读，这实际上改变了结果：我们现在不能使用ST_Touches()方法来找出哪些道路连接Atlantic Commons，因为坐标不再与原来的坐标完全相同。
③Atlantic Commons（大西洋公地）与哪些街道相连？

SELECT name
FROM nyc_streets
WHERE ST_DWithin(
  geom,
  ST_GeomFromText('LINESTRING(586782 4504202,586864 4504216)', 26918),
  0.1
);

④大约有多少人住在Atlantic Commons上（距离Atlantic Commons50米以内）？

SELECT Sum(popn_total)
FROM nyc_census_blocks
WHERE ST_DWithin(
   geom,
   ST_GeomFromText('LINESTRING(586782 4504202,586864 4504216)', 26918),
   50
);

七、本文涉及的函数

ST_Contains(geometry A, geometry B): Returns true if and only if no points of B lie in the exterior of A, and at least one point of the interior of B lies in the interior of A.

ST_Crosses(geometry A, geometry B): Returns TRUE if the supplied geometries have some, but not all, interior points in common.

ST_Disjoint(geometry A , geometry B): Returns TRUE if the Geometries do not “spatially intersect” - if they do not share any space together.

ST_Distance(geometry A, geometry B): Returns the 2-dimensional cartesian minimum distance (based on spatial ref) between two geometries in projected units.

ST_DWithin(geometry A, geometry B, radius): Returns true if the geometries are within the specified distance (radius) of one another.

ST_Equals(geometry A, geometry B): Returns true if the given geometries represent the same geometry. Directionality is ignored.

ST_Intersects(geometry A, geometry B): Returns TRUE if the Geometries/Geography “spatially intersect” - (share any portion of space) and FALSE if they don’t (they are Disjoint).

ST_Overlaps(geometry A, geometry B): Returns TRUE if the Geometries share space, are of the same dimension, but are not completely contained by each other.

ST_Touches(geometry A, geometry B): Returns TRUE if the geometries have at least one point in common, but their interiors do not intersect.

ST_Within(geometry A , geometry B): Returns true if the geometry A is completely inside geometry B


http://www.niftyadmin.cn/n/5230143.html

相关文章

长沙电信大楼火灾调查报告发布：系烟头引发。FIS来护航安全

长沙电信大楼火灾调查报告发布：系烟头引发。FIS来护航安全

近日，长沙电信大楼的火灾调查报告引起广泛关注。调查发现，火灾是由未熄灭的烟头引发，烟头点燃了室外平台的易燃物，迅速蔓延至整个建筑。这起悲剧再次提醒我们，小小的疏忽可能酿成大灾难。但如果我们能及时发现并处理这…
阅读更多...
2023年小美赛认证杯B题：工业表面缺陷检测（Industrial Surface Defect Detection）思路模型代码解析

2023年小美赛认证杯B题：工业表面缺陷检测（Industrial Surface Defect Detection）思路模型代码解析

2023年小美赛认证杯B题：工业表面缺陷检测（Industrial Surface Defect Detection） 【请电脑打开本文链接，扫描下方名片中二维码，获取更多资料】 一、问题重述 金属或塑料产品表面的缺陷不仅影响产品外观，…
阅读更多...
Flink（八）【窗口】

Flink（八）【窗口】

前言 终于忙完了四门专业课的期末，确实挺累啊。今天开始继续学习 Flink ，接着上次的内容。 今日摘录： 他觉得一个人奋斗更轻松自在。跟没有干劲的人在一起厮混，只会徒增压力。 -《解忧杂货店》 1、窗口 之前我们已经了解了…
阅读更多...
切水果小游戏

切水果小游戏

欢迎来到程序小院 切水果 玩法&#xff1a;点击鼠标左键划过水果&#xff0c;快去切水果&#xff0c;看你能够获划出多少水果哦^^。开始游戏https://www.ormcc.com/play/gameStart/205 html <div id"game" class"game" style"text-align: center;…
阅读更多...
华为云SDK的全部Maven参考

华为云SDK的全部Maven参考

文档原始地址：https://console.huaweicloud.com/apiexplorer/#/sdkcenter?OBS= 弹性云服务器 3.1.70 源码仓库包仓库 <dependency> <groupId>com.huaweicloud.sdk</groupId> <artifactId>huaweicloud-sdk-ecs</artifactId> <version>3…
阅读更多...
【【FPGA 之Micro Blaze的串口中断实验】】

【【FPGA 之Micro Blaze的串口中断实验】】

FPGA 之Micro Blaze的串口中断实验 我们在使用 MicroBlaze 进行嵌入式系统设计的时候&#xff0c;通常会用到 AXI Uartlite IP 核与外部设备通信。AXI UART IP 核实现了 RS-232 通讯协议&#xff0c;并使得大家可以设置串口通信相关的波特率、奇偶校验位、停止位和数据位等参数…
阅读更多...
APM Server监控

APM Server监控

目录 一、环境准备 二、安装部署 2.1 下载安装包到指定文件夹&#xff0c;并解压 2.2 复制es证书文件 2.3 编辑配置文件 2.4 编辑启动文件 2.5 APM集成 2.6 启动服务 2.7 创建代理 2.8 查看监控信息 一、环境准备 部署模式&#xff1a;单节点部署。 安装包&#xff1…
阅读更多...
【RedisTemplate】SpringDataRedis(Spring中对Redis模块的整合)

【RedisTemplate】SpringDataRedis(Spring中对Redis模块的整合)

SpringDataRedis简介&#xff1a; SpringData是Spring中数据操作的模块&#xff0c;包含对各种数据库的集成&#xff0c;其中对Redis的集成模块就叫做SpringDataRedis。 官网地址&#xff1a;https://spring.io/projects/spring-data-redis 提供了对不同Redis客户端的整合&a…
阅读更多...
最新文章

Copyright @ 2022~2023