PolarDB:Geometry model

Hierarki tipe Geometry

Geometry adalah tipe abstrak. Semua nilai geometry konkret termasuk dalam salah satu subtipe-nya, yang dikelompokkan ke dalam tiga kategori:

• Tipe atomik — bentuk tak terbagi: Point, LineString, Polygon

• Tipe berparameter — bentuk yang didefinisikan oleh kurva dan khas GanosBase: EllipticalString, Bezier3Curve

• Tipe koleksi — bentuk berkelompok: MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon, GeometryCollection, CompoundCurve, CurvePolygon

Setiap subtipe dijelaskan secara rinci dalam bagian Tipe data geometry.

Dimensi koordinat

Model geometry merepresentasikan bentuk dalam sistem koordinat 2D atau 3D. Setiap koordinat memiliki nilai x dan y, serta dapat juga menyertakan:

Jika nilai z atau m ada, nilai tersebut harus didefinisikan untuk setiap titik dalam geometry.

Sistem referensi spasial

Sistem referensi spasial (SRS) mendefinisikan cara koordinat dipetakan ke lokasi tertentu di permukaan Bumi. GanosBase mengaitkan setiap nilai geometry dengan SRS melalui pengenal bilangan bulat yang disebut SRID. SRID merupakan kunci asing yang mereferensikan tabel spatial_ref_sys.

Untuk detail selengkapnya, lihat Spatial reference.

Format input yang didukung

GanosBase menerima data geometry dalam format berikut secara langsung:

Setiap nilai WKT atau WKB yang valid juga merupakan nilai EKWT atau EKWB yang valid. Untuk format lain seperti Esri Shapefiles, gunakan tool impor eksternal sebelum memuat ke GanosBase.

Tipe data geometry

Tampilan geometry_columns

Tampilan geometry_columns membaca semua kolom geometry dari tabel katalog sistem database dan mengikuti Spesifikasi Simple Features untuk SQL yang ditetapkan oleh OGC.

Kueri semua kolom geometry di database saat ini:

SELECT * FROM geometry_columns;

Indeks spasial

Indeks spasial memungkinkan GanosBase menghindari pemindaian sekuensial global terhadap database saat memproses dataset spasial besar. Indeks ini mengorganisasi data dalam struktur pohon yang dapat dilalui dengan cepat untuk menemukan catatan tertentu.

GanosBase menyediakan tiga jenis indeks spasial:

Buat ekstensi

-- Buat ekstensi ganos_geometry.
CREATE EXTENSION ganos_geometry CASCADE;

Catatan: Buat ekstensi di skema public untuk menghindari masalah izin.

CREATE EXTENSION ganos_geometry WITH SCHEMA public CASCADE;

Buat tabel geometry

Dua metode tersedia. Gunakan Metode 1 jika Anda sudah mengetahui tipe geometry dan SRID sejak awal.

Metode 1 — Definisikan kolom geometry dalam pernyataan CREATE TABLE:

CREATE TABLE roads (
  id        int4,
  road_name varchar(25),
  geom      geometry(LINESTRING, 3857)
);

Metode 2 — Tambahkan kolom geometry ke tabel yang sudah ada:

CREATE TABLE roads (id int4, road_name varchar(25));
SELECT AddGeometryColumn('roads', 'geom', 3857, 'LINESTRING', 2);

Tambahkan kendala geometry

ALTER TABLE roads ADD CONSTRAINT geometry_valid_check CHECK (ST_IsValid(geom));

Impor data geometry

Keenam baris menggunakan ST_GeomFromText untuk mengurai string WKT dengan SRID 3857.

INSERT INTO roads (id, geom, road_name) VALUES
  (1, ST_GeomFromText('LINESTRING(191232 243118,191108 243242)', 3857), 'North Fifth-Ring Road'),
  (2, ST_GeomFromText('LINESTRING(189141 244158,189265 244817)', 3857), 'East Fifth-Ring Road'),
  (3, ST_GeomFromText('LINESTRING(192783 228138,192612 229814)', 3857), 'South Fifth-Ring Road'),
  (4, ST_GeomFromText('LINESTRING(189412 252431,189631 259122)', 3857), 'West Fifth-Ring Road'),
  (5, ST_GeomFromText('LINESTRING(190131 224148,190871 228134)', 3857), 'East Chang''an Avenue'),
  (6, ST_GeomFromText('LINESTRING(198231 263418,198213 268322)', 3857), 'West Chang''an Avenue');

Kueri data geometry

SELECT id, ST_AsText(geom) AS geom, road_name FROM roads;

Output yang diharapkan:

 id | geom                                    | road_name
----+-----------------------------------------+----------------------
  1 | LINESTRING(191232 243118,191108 243242) | North Fifth-Ring Road
  2 | LINESTRING(189141 244158,189265 244817) | East Fifth-Ring Road
  3 | LINESTRING(192783 228138,192612 229814) | South Fifth-Ring Road
  4 | LINESTRING(189412 252431,189631 259122) | West Fifth-Ring Road
  5 | LINESTRING(190131 224148,190871 228134) | East Chang'an Avenue
  6 | LINESTRING(198231 263418,198213 268322) | West Chang'an Avenue
(6 rows)

Buat indeks spasial

Indeks GiST (direkomendasikan):

-- Indeks GiST 2D standar:
CREATE INDEX <index_name> ON <table_name> USING GIST (<geometry_column>);

-- Indeks GiST N-dimensi:
CREATE INDEX <index_name> ON <table_name> USING GIST (<geometry_column> gist_geometry_ops_nd);

-- Perbarui statistik setelah membangun indeks:
VACUUM ANALYZE <table_name> (<geometry_column>);

-- Contoh:
CREATE INDEX sp_geom_index ON roads USING GIST(geom);
VACUUM ANALYZE roads (geom);

Indeks BRIN (tabel besar yang sebagian besar statis):

-- Indeks BRIN standar:
CREATE INDEX <index_name> ON <table_name> USING BRIN (<geometry_column>);

-- Indeks BRIN 3D atau 4D:
CREATE INDEX <index_name> ON <table_name> USING BRIN (<geometry_column> brin_geometry_inclusion_ops_3d);
CREATE INDEX <index_name> ON <table_name> USING BRIN (<geometry_column> brin_geometry_inclusion_ops_4d);

-- Indeks BRIN dengan ukuran blok kustom:
CREATE INDEX <index_name> ON <table_name> USING BRIN (<geometry_column>) WITH (pages_per_range = <number>);

Ukur dan analisis data spasial

Contoh berikut menggunakan dua tabel sampel:

bc_roads        — kolom: gid (integer), name (varchar), the_geom (geometry/LineString)
bc_municipality — kolom: gid (integer), code (integer), name (varchar), the_geom (geometry/Polygon)

Hitung total panjang jalan:

SELECT sum(ST_Length(the_geom)) / 1000 AS km_roads FROM bc_roads;

      km_roads
------------------
 70842.1243039643
(1 row)

Hitung luas wilayah kota:

SELECT ST_Area(the_geom) / 10000 AS hectares
FROM bc_municipality
WHERE name = 'PRINCE GEORGE';

      hectares
------------------
 32657.9103824927
(1 row)

Jalankan kueri hubungan spasial

GanosBase mendukung seluruh fungsi hubungan spasial OGC. Contoh berikut menunjukkan pola umum.

ST_Contains — temukan jalan dalam setiap wilayah kota:

SELECT m.name, sum(ST_Length(r.the_geom)) / 1000 AS roads_km
FROM bc_roads AS r, bc_municipality AS m
WHERE ST_Contains(m.the_geom, r.the_geom)
GROUP BY m.name
ORDER BY roads_km;

       name          |      roads_km
---------------------+------------------
 SURREY              | 1539.47553551242
 VANCOUVER           | 1450.33093486576
 LANGLEY DISTRICT    |  833.793392535662
 BURNABY             |  773.769091404338
 PRINCE GEORGE       |  694.37554369147
 ...

ST_Covers — uji apakah satu lingkaran mencakup lingkaran lain:

SELECT
  ST_Covers(smallc, smallc) AS smallinsmall,
  ST_Covers(smallc, bigc)   AS smallcoversbig,
  ST_Covers(bigc, ST_ExteriorRing(bigc)) AS bigcoversexterior,
  ST_Contains(bigc, ST_ExteriorRing(bigc)) AS bigcontainsexterior
FROM (
  SELECT
    ST_Buffer(ST_GeomFromText('POINT(1 2)'), 10) AS smallc,
    ST_Buffer(ST_GeomFromText('POINT(1 2)'), 20) AS bigc
) AS foo;

 smallinsmall | smallcoversbig | bigcoversexterior | bigcontainsexterior
--------------+----------------+-------------------+---------------------
 t            | f              | t                 | f
(1 row)

ST_Disjoint — uji apakah dua geometry tidak memiliki titik yang sama:

SELECT ST_Disjoint('POINT(0 0)'::geometry, 'LINESTRING ( 2 0, 0 2 )'::geometry);

 st_disjoint
-------------
 t
(1 row)

SELECT ST_Disjoint('POINT(0 0)'::geometry, 'LINESTRING ( 0 0, 0 2 )'::geometry);

 st_disjoint
-------------
 f
(1 row)

ST_Overlaps, ST_Crosses, ST_Intersects, ST_Contains — bandingkan titik dan garis:

SELECT
  ST_Overlaps(a, b)    AS a_overlap_b,
  ST_Crosses(a, b)     AS a_crosses_b,
  ST_Intersects(a, b)  AS a_intersects_b,
  ST_Contains(b, a)    AS b_contains_a
FROM (
  SELECT
    ST_GeomFromText('POINT(1 0.5)')             AS a,
    ST_GeomFromText('LINESTRING(1 0, 1 1, 3 5)') AS b
) AS foo;

 a_overlap_b | a_crosses_b | a_intersects_b | b_contains_a
-------------+-------------+----------------+--------------
 f           | f           | t              | t

ST_Relate — uji pola DE-9IM tertentu:

SELECT ST_Relate(
  ST_GeometryFromText('POINT(1 2)'),
  ST_Buffer(ST_GeometryFromText('POINT(1 2)'), 2),
  '0FFFFF212'
);

 st_relate
-----------
 t

ST_Touches — uji apakah geometry hanya berbagi titik batas:

SELECT ST_Touches('LINESTRING(0 0, 1 1, 0 2)'::geometry, 'POINT(1 1)'::geometry);

 st_touches
------------
 f
(1 row)

SELECT ST_Touches('LINESTRING(0 0, 1 1, 0 2)'::geometry, 'POINT(0 2)'::geometry);

 st_touches
------------
 t
(1 row)

ST_Within — uji keterkandungan antara lingkaran yang dibuffer:

SELECT
  ST_Within(smallc, smallc)              AS smallinsmall,
  ST_Within(smallc, bigc)                AS smallinbig,
  ST_Within(bigc, smallc)                AS biginsmall,
  ST_Within(ST_Union(smallc, bigc), bigc) AS unioninbig,
  ST_Within(bigc, ST_Union(smallc, bigc)) AS biginunion,
  ST_Equals(bigc, ST_Union(smallc, bigc)) AS bigisunion
FROM (
  SELECT
    ST_Buffer(ST_GeomFromText('POINT(50 50)'), 20) AS smallc,
    ST_Buffer(ST_GeomFromText('POINT(50 50)'), 40) AS bigc
) AS foo;

 smallinsmall | smallinbig | biginsmall | unioninbig | biginunion | bigisunion
--------------+------------+------------+------------+------------+------------
 t            | t          | f          | t          | t          | t
(1 row)

Akses properti geometry

Periksa apakah geometry bersifat simple:

SELECT ST_IsSimple(ST_GeomFromText('POLYGON((1 2, 3 4, 5 6, 1 2))'));

 st_issimple
-------------
 t
(1 row)

SELECT ST_IsSimple(ST_GeomFromText('LINESTRING(1 1,2 2,2 3.5,1 3,1 2,2 1)'));

 st_issimple
-------------
 f
(1 row)

Temukan kota terbesar yang memiliki ring interior (lingkaran lalu lintas):

SELECT gid, name, ST_Area(the_geom) AS area
FROM bc_municipality
WHERE ST_NRings(the_geom) > 1
ORDER BY area DESC
LIMIT 1;

 gid | name   | area
-----+--------+------------------
  12 | Anning | 257374619.430216
(1 row)

Hapus ekstensi

-- Hapus ekstensi ganos_geometry dan semua objek dependennya.
DROP EXTENSION ganos_geometry CASCADE;