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MySQL 8.4 參考手冊  /  ...  /  空間運算子函數

14.16.8 空間運算子函數

OpenGIS 提出了許多可以產生幾何圖形的函數。它們旨在實作空間運算子。這些函數支援所有引數類型組合，但根據 Open Geospatial Consortium 規格不適用的組合除外。

MySQL 也實作了一些 OpenGIS 的擴充函數，如函數描述中所述。此外，第 14.16.7 節，「幾何屬性函數」 討論了從現有幾何圖形建構新幾何圖形的幾個函數。如需這些函數的描述，請參閱該章節

除非另有說明，否則本節中的函數會以下列方式處理其幾何引數

  • 如果任何引數為 NULL，則傳回值為 NULL。

  • 如果任何幾何引數不是語法上格式正確的幾何圖形，則會發生 ER_GIS_INVALID_DATA 錯誤。

  • 如果任何幾何引數是未定義空間參考系統 (SRS) 中的語法上格式正確的幾何圖形，則會發生 ER_SRS_NOT_FOUND 錯誤。

  • 對於採用多個幾何引數的函數，如果這些引數不在相同的 SRS 中，則會發生 ER_GIS_DIFFERENT_SRIDS 錯誤。

  • 如果任何幾何引數具有地理 SRS 的 SRID 值，且該函數未處理地理幾何圖形，則會發生 ER_NOT_IMPLEMENTED_FOR_GEOGRAPHIC_SRS 錯誤。

  • 對於地理 SRS 幾何引數，如果任何引數的經度或緯度超出範圍，則會發生錯誤

    顯示的範圍以度為單位。如果 SRS 使用其他單位，則範圍會使用其單位中的對應值。由於浮點數運算，確切的範圍限制會略有偏差。

  • 否則，傳回值為非 NULL。

提供以下空間運算子函數

  • ST_Buffer(g, d [, strategy1 [, strategy2 [, strategy3]]])

    傳回一個幾何圖形，表示所有與幾何值 g 的距離小於或等於距離 d 的點。結果與幾何引數位於相同的 SRS 中。

    如果幾何引數為空，則 ST_Buffer() 會傳回空的幾何圖形。

    如果距離為 0，則 ST_Buffer() 會傳回未變更的幾何引數

    mysql> SET @pt = ST_GeomFromText('POINT(0 0)');
mysql> SELECT ST_AsText(ST_Buffer(@pt, 0));
+------------------------------+
| ST_AsText(ST_Buffer(@pt, 0)) |
+------------------------------+
| POINT(0 0)                   |
+------------------------------+

    如果幾何引數位於笛卡爾 SRS 中

    • ST_Buffer() 支援 Polygon 和 MultiPolygon 值，以及包含 Polygon 或 MultiPolygon 值的幾何集合的負距離。

    • 如果結果縮減到消失，則結果為空的幾何圖形。

    • 對於 ST_Buffer()，Point、MultiPoint、LineString 和 MultiLineString 值，以及不包含任何 Polygon 或 MultiPolygon 值的幾何集合，如果指定負距離，則會發生 ER_WRONG_ARGUMENTS 錯誤。

    允許地理 SRS 中的 Point 幾何圖形，但需符合以下條件

    • 如果距離不為負且未指定任何策略，則函數會傳回其 SRS 中 Point 的地理緩衝區。距離引數必須使用 SRS 距離單位 (目前一律為公尺)。

    • 如果距離為負或指定任何策略 (除了 NULL 之外)，則會發生 ER_WRONG_ARGUMENTS 錯誤。

    對於非 Point 幾何圖形，會發生 ER_NOT_IMPLEMENTED_FOR_GEOGRAPHIC_SRS 錯誤。

    ST_Buffer() 允許在距離引數後接最多三個選用策略引數。策略會影響緩衝區計算。這些引數是由 ST_Buffer_Strategy() 函數產生的位元組字串值，將用於點、連接和結束策略

    每個類型最多可指定一個策略，並且它們可以以任何順序給定。

    如果緩衝策略無效，則會發生 ER_WRONG_ARGUMENTS 錯誤。在以下任何情況下，策略都無效：

    • 指定了給定類型的多個策略（點、接合或端點）。

    • 將非策略的值（例如任意二進制字串或數字）作為策略傳遞。

    • 傳遞了 Point 策略，但幾何圖形不包含 Point 或 MultiPoint 值。

    • 傳遞了端點或接合策略，但幾何圖形不包含 LineString、Polygon、MultiLinestring 或 MultiPolygon 值。

    mysql> SET @pt = ST_GeomFromText('POINT(0 0)');
mysql> SET @pt_strategy = ST_Buffer_Strategy('point_square');
mysql> SELECT ST_AsText(ST_Buffer(@pt, 2, @pt_strategy));
+--------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_Buffer(@pt, 2, @pt_strategy)) |
+--------------------------------------------+
| POLYGON((-2 -2,2 -2,2 2,-2 2,-2 -2))       |
+--------------------------------------------+
    mysql> SET @ls = ST_GeomFromText('LINESTRING(0 0,0 5,5 5)');
mysql> SET @end_strategy = ST_Buffer_Strategy('end_flat');
mysql> SET @join_strategy = ST_Buffer_Strategy('join_round', 10);
mysql> SELECT ST_AsText(ST_Buffer(@ls, 5, @end_strategy, @join_strategy))
+---------------------------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_Buffer(@ls, 5, @end_strategy, @join_strategy))   |
+---------------------------------------------------------------+
| POLYGON((5 5,5 10,0 10,-3.5355339059327373 8.535533905932738, |
| -5 5,-5 0,0 0,5 0,5 5))                                       |
+---------------------------------------------------------------+

  • ST_Buffer_Strategy(strategy [, points_per_circle])

    此函數會傳回策略位元組字串，供 ST_Buffer() 使用，以影響緩衝計算。

    有關策略的資訊，請參閱 Boost.org。

    第一個參數必須是一個字串，表示策略選項

    • 對於點策略，允許的值為 'point_circle' 和 'point_square'。

    • 對於接合策略，允許的值為 'join_round' 和 'join_miter'。

    • 對於端點策略，允許的值為 'end_round' 和 'end_flat'。

    如果第一個參數是 'point_circle'、'join_round'、'join_miter' 或 'end_round'，則必須將 points_per_circle 引數指定為正數值。最大 points_per_circle 值為 max_points_in_geometry 系統變數的值。

    有關範例，請參閱 ST_Buffer() 的描述。

    ST_Buffer_Strategy() 會按照本節簡介中的說明處理其引數，但有以下例外情況：

    • 如果任何引數無效，則會發生 ER_WRONG_ARGUMENTS 錯誤。

    • 如果第一個引數是 'point_square' 或 'end_flat'，則不得給定 points_per_circle 引數，否則會發生 ER_WRONG_ARGUMENTS 錯誤。

  • ST_ConvexHull(g)

    傳回一個幾何圖形，表示幾何值 g 的凸包。

    此函數會先檢查其頂點是否共線，來計算幾何圖形的凸包。如果共線，則此函數會傳回線性包，否則傳回多邊形包。此函數會處理幾何圖形集合，方法是擷取集合所有元件的所有頂點，從這些頂點建立 MultiPoint 值，並計算其凸包。

    ST_ConvexHull() 會按照本節簡介中的說明處理其引數，但有此例外情況：

    • 對於引數為空的幾何圖形集合的額外條件，傳回值為 NULL。

    mysql> SET @g = 'MULTIPOINT(5 0,25 0,15 10,15 25)';
mysql> SELECT ST_AsText(ST_ConvexHull(ST_GeomFromText(@g)));
+-----------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_ConvexHull(ST_GeomFromText(@g))) |
+-----------------------------------------------+
| POLYGON((5 0,25 0,15 25,5 0))                 |
+-----------------------------------------------+

  • ST_Difference(g1, g2)

    傳回一個幾何圖形，表示幾何值 g1 和 g2 的點集差。結果與幾何引數的 SRS 相同。

    ST_Difference() 允許在笛卡爾或地理 SRS 中使用引數，並按照本節簡介中的說明處理其引數。

    mysql> SET @g1 = Point(1,1), @g2 = Point(2,2);
mysql> SELECT ST_AsText(ST_Difference(@g1, @g2));
+------------------------------------+
| ST_AsText(ST_Difference(@g1, @g2)) |
+------------------------------------+
| POINT(1 1)                         |
+------------------------------------+

  • ST_Intersection(g1, g2)

    傳回一個幾何圖形，表示幾何值 g1 和 g2 的點集交集。結果與幾何引數的 SRS 相同。

    ST_Intersection() 允許在笛卡爾或地理 SRS 中使用引數，並按照本節簡介中的說明處理其引數。

    mysql> SET @g1 = ST_GeomFromText('LineString(1 1, 3 3)');
mysql> SET @g2 = ST_GeomFromText('LineString(1 3, 3 1)');
mysql> SELECT ST_AsText(ST_Intersection(@g1, @g2));
+--------------------------------------+
| ST_AsText(ST_Intersection(@g1, @g2)) |
+--------------------------------------+
| POINT(2 2)                           |
+--------------------------------------+

  • ST_LineInterpolatePoint(ls, fractional_distance)

    此函數採用 LineString 幾何圖形和範圍 [0.0, 1.0] 中的分數距離，並傳回沿 LineString 的 Point，該點位於從起點到終點的距離的給定分數處。它可以回答諸如哪個 Point 位於幾何引數所描述的道路中間等問題。

    此函數適用於所有空間參考系統（笛卡爾和地理）中的 LineString 幾何圖形。

    如果 fractional_distance 引數為 1.0，則結果可能不是 LineString 引數的最後一點，而是由於近似值計算中的數值不精確而接近該點的點。

    相關函數 ST_LineInterpolatePoints() 採用類似的引數，但會傳回一個 MultiPoint，其由 LineString 上從起點到終點的距離的每個分數處的 Point 值組成。有關兩個函數的範例，請參閱 ST_LineInterpolatePoints() 的描述。

    ST_LineInterpolatePoint() 會按照本節簡介中的說明處理其引數，但有以下例外情況：

    ST_LineInterpolatePoint() 是 OpenGIS 的 MySQL 擴充功能。

  • ST_LineInterpolatePoints(ls, fractional_distance)

    此函數採用 LineString 幾何圖形和範圍 (0.0, 1.0] 中的分數距離，並傳回 MultiPoint，其由 LineString 起點，加上沿 LineString 的 Point 值（位於從起點到終點的距離的每個分數處）組成。它可以回答諸如哪個 Point 值位於幾何引數所描述的道路的每 10% 處等問題。

    此函數適用於所有空間參考系統（笛卡爾和地理）中的 LineString 幾何圖形。

    如果 fractional_distance 引數除以 1.0 的餘數為零，則結果可能不包含 LineString 引數的最後一點，而是由於近似值計算中的數值不精確而接近該點的點。

    相關函數 ST_LineInterpolatePoint() 採用類似的引數，但會傳回沿 LineString 的 Point，該點位於從起點到終點的距離的給定分數處。

    ST_LineInterpolatePoints() 會按照本節簡介中的說明處理其引數，但有以下例外情況：

    mysql> SET @ls1 = ST_GeomFromText('LINESTRING(0 0,0 5,5 5)');
mysql> SELECT ST_AsText(ST_LineInterpolatePoint(@ls1, .5));
+----------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_LineInterpolatePoint(@ls1, .5)) |
+----------------------------------------------+
| POINT(0 5)                                   |
+----------------------------------------------+
mysql> SELECT ST_AsText(ST_LineInterpolatePoint(@ls1, .75));
+-----------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_LineInterpolatePoint(@ls1, .75)) |
+-----------------------------------------------+
| POINT(2.5 5)                                  |
+-----------------------------------------------+
mysql> SELECT ST_AsText(ST_LineInterpolatePoint(@ls1, 1));
+---------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_LineInterpolatePoint(@ls1, 1)) |
+---------------------------------------------+
| POINT(5 5)                                  |
+---------------------------------------------+
mysql> SELECT ST_AsText(ST_LineInterpolatePoints(@ls1, .25));
+------------------------------------------------+
| ST_AsText(ST_LineInterpolatePoints(@ls1, .25)) |
+------------------------------------------------+
| MULTIPOINT((0 2.5),(0 5),(2.5 5),(5 5))        |
+------------------------------------------------+

    ST_LineInterpolatePoints() 是 OpenGIS 的 MySQL 擴充功能。

  • ST_PointAtDistance(ls, distance)

    此函數採用 LineString 幾何圖形和範圍 [0.0, ST_Length(ls)] 中的距離，該距離以 LineString 的空間參考系統 (SRS) 的單位來測量，並傳回沿 LineString 的 Point，該點位於從起點到該距離處。它可以回答諸如哪個 Point 值距幾何引數所描述的道路起點 400 公尺等問題。

    此函數適用於所有空間參考系統（笛卡爾和地理）中的 LineString 幾何圖形。

    ST_PointAtDistance() 會按照本節簡介中的說明處理其引數，但有以下例外情況：

    ST_PointAtDistance() 是 OpenGIS 的 MySQL 擴充功能。

  • ST_SymDifference(g1, g2)

    傳回一個幾何圖形，表示幾何值 g1 和 g2 的點集對稱差，其定義為：

    g1 symdifference g2 := (g1 union g2) difference (g1 intersection g2)

    或者，以函數呼叫表示法：

    ST_SymDifference(g1, g2) = ST_Difference(ST_Union(g1, g2), ST_Intersection(g1, g2))

    結果與幾何引數的 SRS 相同。

    ST_SymDifference() 允許在笛卡爾或地理 SRS 中使用引數，並按照本節簡介中的說明處理其引數。

    mysql> SET @g1 = ST_GeomFromText('MULTIPOINT(5 0,15 10,15 25)');
mysql> SET @g2 = ST_GeomFromText('MULTIPOINT(1 1,15 10,15 25)');
mysql> SELECT ST_AsText(ST_SymDifference(@g1, @g2));
+---------------------------------------+
| ST_AsText(ST_SymDifference(@g1, @g2)) |
+---------------------------------------+
| MULTIPOINT((1 1),(5 0))               |
+---------------------------------------+

  • ST_Transform(g, target_srid)

    將幾何圖形從一個空間參考系統 (SRS) 轉換為另一個系統。傳回值是與輸入幾何圖形類型相同的幾何圖形，其中所有座標都已轉換為目標 SRID target_srid。MySQL 支援 EPSG 定義的所有 SRS，但此處列出的 SRS 除外：

    • EPSG 1042 Krovak Modified

    • EPSG 1043 Krovak Modified (North Orientated)

    • EPSG 9816 Tunisia Mining Grid

    • EPSG 9826 Lambert Conic Conformal (West Orientated)

    ST_Transform() 會按照本節簡介中的說明處理其引數，但有以下例外情況：

    ST_SRID(g, target_srid) 和 ST_Transform(g, target_srid) 的差異如下

    • ST_SRID() 會變更幾何 SRID 值，而不轉換其座標。

    • ST_Transform() 除了變更幾何 SRID 值之外，還會轉換幾何座標。

    mysql> SET @p = ST_GeomFromText('POINT(52.381389 13.064444)', 4326);
mysql> SELECT ST_AsText(@p);
+----------------------------+
| ST_AsText(@p)              |
+----------------------------+
| POINT(52.381389 13.064444) |
+----------------------------+
mysql> SET @p = ST_Transform(@p, 4230);
mysql> SELECT ST_AsText(@p);
+---------------------------------------------+
| ST_AsText(@p)                               |
+---------------------------------------------+
| POINT(52.38208611407426 13.065520672345304) |
+---------------------------------------------+

  • ST_Union(g1, g2)

    傳回一個幾何，表示幾何值 g1 和 g2 的點集合聯集。結果與幾何引數位於相同的 SRS 中。

    ST_Union() 允許使用笛卡爾或地理 SRS 中的引數，並按照本節介紹中的描述處理其引數。

    mysql> SET @g1 = ST_GeomFromText('LineString(1 1, 3 3)');
mysql> SET @g2 = ST_GeomFromText('LineString(1 3, 3 1)');
mysql> SELECT ST_AsText(ST_Union(@g1, @g2));
+--------------------------------------+
| ST_AsText(ST_Union(@g1, @g2))        |
+--------------------------------------+
| MULTILINESTRING((1 1,3 3),(1 3,3 1)) |
+--------------------------------------+

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