Mysql空间数据&空间索引(spatial)

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Mysql空间数据&空间索引(spatial)

转自：http://www.cnblogs.com/linkerCRed/p/5443200.html

Extensions for Spatial Data

Open Geospatial Consortium (OGC) 是一个由超过两百五十个公司，机构，大学组成的致力于发展管理空间数据的解决方案的组织。

OGC 发布了OpenGIS® Implementation Standard for Geographic information - Simple feature access - Part 2: SQL option ，这个文档建议了几种方法扩展RDBMS来支持空间数据。文档查看： http://www.opengeospatial.org/standards/sfs.

遵循OGC文档，MySQL以 SQL with Geometry Types （几何类型SQL）环境的一个子集实现了空间扩展。这个环境是指SQL环境扩展的一系列几何类型。一个 geometry-valued（几何-值）列由一个带有几何类型的列实现。规格文档描述了一系列的SQL 几何类型，以及用于创建，分析几何数值的方法。

MySQL spatial extensions实现了空间特性的生成，存储和分析。

用于表示空间值得数据类型 Data types for representing spatial values
用于操作空间值得方法Functions for manipulating spatial values
提高访问空间列速度的空间索引Spatial indexing for improved access times to spatial columns

数据类型和方法在MyISAM, InnoDB, NDB, and

ARCHIVE中可用。至于空间索引， MyISAM and InnoDB支持空间和非空间索引，其他引擎支持非空间索引

geographic feature（地理特性）是指世界上的所有东西都有一个location（位置）。这个特性可以是：

一个实体，例如一座山，一个池塘，一个城市 An entity. For example, a mountain, a pond, a city.
一个空间，例如城区，热带地区A space. For example, town district, the tropics.
一个确定的位置。例如一个特定两条街交叉的十字路口A definable location. For example, a crossroad, as a particular place where two streets intersect.

地理定义为一个点point，或者由点聚合起来表示的任意东西的位置

MySQL GIS Conformance（一致性） and Compatibility（兼容性）

Mysql 没有实现以下GIS特性：

额外的Metadata Views

OpenGIS中LineString and MultiLineString的方法length() 应该使用ST_Length()

Additional Resources

Spatial Data Types

MySQL包含OpenGIS 类相对应的数据类型，其中一些类型保存单一几何值

GEOMETRY 几何体
POINT 点
LINESTRING 线
POLYGON 多边形

GEOMETRY可以存储任意几何类型。其他的类型需要特定的几何类型

其他类型用于保存集合

MULTIPOINT 多点
MULTILINESTRING 多线
MULTIPOLYGON 多个多边形
GEOMETRYCOLLECTION 几何集合

GEOMETRYCOLLECTION可以存放任意类型的集合。其他类型需要特定几何类型

12.5.2 The OpenGIS Geometry Model

OGC's SQL with Geometry Types推荐的几何类型基于OpenGIS Geometry Model.在这个模型中每个几何包含以下通用的属性：

它由一个空间关系系统关联起来，这个系统描述了对象定义的坐标空间。
他属于一些几何类

12.5.2.1 The Geometry Class Hierarchy几何类层级

Geometry (noninstantiable)几何
- Point (instantiable)点
- Curve (noninstantiable)曲线
  - LineString (instantiable)线串
    
    Line线
    
    LinearRing线圈
- Surface (noninstantiable) 面
  - Polygon (instantiable)多边形
- GeometryCollection (instantiable)几何集合
  - MultiPoint (instantiable)多点
  - MultiCurve (noninstantiable)多曲线
    
    MultiLineString (instantiable)多线串
  - MultiSurface (noninstantiable)多面
    
    MultiPolygon (instantiable) 多个多边形

所有的noninstantiable不可创建，instantiable可创建，所有的类有属性，可实例化类还包含认证（判断有效的类实例的规则）

Geometry是基本类，他是一个虚拟类。Geometry可实例化子类限制在0、1/2维几何对象，这个对象存在于一个二维坐标空间。所有可实例化几何类被定义可以判断几何类型实例是否是 topologically closed

（拓扑闭，也就是说所有的几何类型包含他们的边界）

Geometry有以下子类; Point, Curve, Surface, and GeometryCollection

点表示0维对象 Point represents zero-dimensional objects.
Curve曲线代表一维对象，他有LineString线串子类（子-子类=》Line 线，LinearRing线圈）
面Surface表示一个二维对象，他有Polygon多边形这个子类
GeometryCollection几何集合有专门的0/1/2维集合类叫做MultiPoint, MultiLineString, and MultiPolygon 来建立Points, LineStrings, and Polygons集合相应的几何模型, .MultiCurve and MultiSurface 是做为处理 Curves and Surfaces几何的接口引进的虚拟父类。

12.5.2.2 Geometry Class

Geometry是层级中的root class，他是不可实例化类，但是包含一些属性，这些属性是所有Geometry子类共有的。

Geometry Properties

Its type. 每一个geometry属于层级中的某一个可实例化类。
Its SRID, or Spatial Reference Identifier.空间关系标示，这个值标识了geometr关联的空间关系系统，系统描述了几何对象在其中定义的坐标空间。

In MySQL, the SRID value是一个整数关联到几何value.所有的计算通过欧几里得（平面）几何所得. SRID最大值是232−1. 如果提供了一个更大值只会取其低32位。
Its coordinates 在他的空间关系系统中的坐标。由双精度（8-byte）数据表示. 所有的非空几何体包含至少一对(X,Y)坐标.空几何体不包含任何坐标.

坐标Coordinates和SRID相关 .例如，在不同的坐标系统,两个对象即使这两个对象有相同的坐标但是距离可能会不同，,因为在平面 planar 坐标系统的距离和在地理测量geodetic 系统(地球表面上的系统坐标)的距离是不同的东西.
Its interior内部, boundary边界, and exterior外部.

每一个几何占据了一些空间中的位置。几何体的外部是指所有没有被几何体占用的空间.内部是指几何体占据的空间。边界是指内部和外部间的交接处
Its MBR (最小边框矩形minimum bounding rectangle), 或者envelope封闭线. 这个是边界几何体，由最大的坐标和最小的坐标组成(X,Y):
```
((MINX MINY, MAXX MINY, MAXX MAXY, MINX MAXY, MINX MINY))
```
Whether the value is simple or nonsimple.

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