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MySQL 8.3 Reference Manual  /  ...  /  Spatial Operator Functions

14.16.8 空间操作符函数

OpenGIS 提议了一些可以生成几何体的函数。它们旨在实现空间操作符。这些函数支持所有参数类型组合，除了根据 Open Geospatial Consortium 规范不可行的那些。

MySQL 还实现了一些扩展到 OpenGIS 的函数，如函数描述中所注。另外，第 14.16.7 节，“几何体属性函数” 讨论了从现有几何体构建新几何体的几个函数。请参阅该节中的函数描述：

除非另有说明，否则本节中的函数将其几何参数处理如下：

  • 如果任何参数为 NULL，则返回值为 NULL。

  • 如果任何几何参数不是语法正确的几何体，则发生 ER_GIS_INVALID_DATA 错误。

  • 如果任何几何参数是未定义的空间参考系统（SRS）中的语法正确的几何体，则发生 ER_SRS_NOT_FOUND 错误。

  • 对于多个几何参数的函数，如果这些参数不在同一个 SRS 中，则发生 ER_GIS_DIFFERENT_SRIDS 错误。

  • 如果任何几何参数具有地理 SRS 的 SRID 值且函数不处理地理几何体，则发生 ER_NOT_IMPLEMENTED_FOR_GEOGRAPHIC_SRS 错误。

  • 对于地理 SRS 几何参数，如果任何参数的经度或纬度超出范围，则发生错误：

    显示的范围以度为单位。如果 SRS 使用其他单位，则使用该单位对应的值。由于浮点算术的原因，精确的范围限制略有偏差。

  • 否则，返回值为非 NULL。

这些空间操作符函数可用：

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

    返回一个几何体，表示所有点的距离从几何体值 g 小于或等于距离 d。结果在与几何参数相同的 SRS 中。

    如果 geometry 参数为空，ST_Buffer() 返回一个空几何体。

    如果距离为 0，ST_Buffer() 返回 geometry 参数不变：

    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 geometry 参数在笛卡尔 SRS 中：

    • ST_Buffer() 支持负距离对于 Polygon 和 MultiPolygon 值，以及包含 Polygon 或 MultiPolygon 值的几何集合。

    • 如果结果减少到消失，结果是一个空几何体。

    • 对于 ST_Buffer()，如果距离为负数，会出现 ER_WRONG_ARGUMENTS 错误对于 Point、MultiPoint、LineString 和 MultiLineString 值，以及不包含任何 Polygon 或 MultiPolygon 值的几何集合。

    Point 几何体在地理 SRS 中是允许的，subject to the following conditions：

    • 如果距离不是负数且没有指定策略，函数返回 Point 在其 SRS 中的地理缓冲区。距离参数必须是 SRS 距离单位（当前总是米）。

    • 如果距离是负数或指定了任何策略（除了 NULL），将出现 ER_WRONG_ARGUMENTS 错误。

    对于非 Point 几何体，将出现 ER_NOT_IMPLEMENTED_FOR_GEOGRAPHIC_SRS 错误。

    ST_Buffer() 允许最多三个可选的策略参数，跟随距离参数。策略影响缓冲计算。这些参数是字节字符串值，由 ST_Buffer_Strategy() 函数生成，以用于点、连接和结束策略：

    最多可以指定一个每种类型的策略，可以以任何顺序给出。

    如果缓冲策略无效，将出现 ER_WRONG_ARGUMENTS 错误。策略无效的情况包括：

    • 指定了多个相同类型的策略（点、连接或结束）。

    • 传递了不是策略的值（例如任意二进制字符串或数字）作为策略。

    • 传递了点策略，但几何体不包含 Point 或 MultiPoint 值。

    • 传递了结束或连接策略，但几何体不包含 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])

    该函数返回一个策略字节字符串，以便与 ST_Buffer() 一起使用，以影响缓冲计算。

    关于策略的信息可在 Boost.org 上找到。

    第一个参数必须是一个字符串，指示策略选项：

    • 对于点策略，允许的值是 'point_circle' 和 'point_square'。

    • 对于连接策略，允许的值是 'join_round' 和 'join_miter'。

    • 对于结束策略，允许的值是 'end_round' 和 'end_flat'。

    如果第一个参数是 'point_circle'、'join_round'、'join_miter' 或 'end_round'，则必须提供 points_per_circle 参数作为正数值。最大 points_per_circle 值是 max_points_in_geometry 系统变量的值。

    有关示例，请参阅 ST_Buffer() 的描述。

    ST_Buffer_Strategy() 按照本节的介绍处理其参数，以下是例外情况：

    • 如果任何参数无效，将发生 ER_WRONG_ARGUMENTS 错误。

    • 如果第一个参数是 'point_square' 或 'end_flat'，则不能提供 points_per_circle 参数，否则将发生 ER_WRONG_ARGUMENTS 错误。

  • ST_ConvexHull(g)

    返回表示几何体值 g 的凸包的几何体。

    该函数首先检查几何体的顶点是否共线。如果是，则返回线性包围盒，否则返回多边形包围盒。该函数处理几何体集合时，会提取集合中的所有顶点，创建一个 MultiPoint 值，然后计算其凸包。

    ST_ConvexHull() 按照本节的介绍处理其参数，以下是例外情况：

    • 如果参数为空几何体集合，则返回值为 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)

    返回表示几何体值 g1 和 g2 之间的点集差的几何体。结果在与几何体参数相同的 SRS 中。

    ST_Difference() 允许参数在 Cartesian 或 geographic SRS 中，并按照本节的介绍处理其参数。

    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)

    返回表示几何体值 g1 和 g2 之间的点集交集的几何体。结果在与几何体参数相同的 SRS 中。

    ST_Intersection() 允许参数在 Cartesian 或 geographic SRS 中，并按照本节的介绍处理其参数。

    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)

    该函数采用 LineString 几何体和分数距离（在 [0.0, 1.0] 范围内）并返回该 LineString 上的点，该点位于给定分数距离处。可以用来回答诸如哪个点位于道路几何体的中点的问题。

    该函数适用于所有空间参考系统中的 LineString 几何体，包括 Cartesian 和 geographic SRS。

    如果 fractional_distance 参数为 1.0，则结果可能不是 LineString 参数的最后一点，而是一个接近它的点，因为近似值计算中的数值不准确。

    相关函数 ST_LineInterpolatePoints() 采用类似的参数，但返回一个 MultiPoint，其中包含 Point 值，沿着 LineString 从其起点到终点的每个距离分数。有关这两个函数的示例，请参阅 ST_LineInterpolatePoints() 描述。

    ST_LineInterpolatePoint() 按照本节的介绍处理其参数，以下是例外情况：

    ST_LineInterpolatePoint() 是 MySQL 对 OpenGIS 的扩展。

  • ST_LineInterpolatePoints(ls, fractional_distance)

    该函数采用 LineString 几何体和分数距离参数 [0.0, 1.0]，并返回 MultiPoint，其中包含 LineString 的起点，以及沿着 LineString 从其起点到终点的每个距离分数的 Point 值。它可以回答诸如沿着道路几何体每 10% 的点值的问题。

    该函数适用于所有空间参考系统中的 LineString 几何体，包括笛卡尔和地理坐标系。

    如果 fractional_distance 参数可以被 1.0 整除，结果可能不包含 LineString 参数的最后一点，而是一个接近它的点，因为近似值计算中的数值不准确。

    相关函数 ST_LineInterpolatePoint() 采用类似的参数，但返回沿着 LineString 的点值，在给定的距离分数从其起点到终点。

    ST_LineInterpolatePoints() 按照本节的介绍处理其参数，以下是例外情况：

    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 MySQL 对 OpenGIS 的扩展。

  • ST_PointAtDistance(ls, distance)

    该函数采用 LineString 几何体和距离参数 [0.0, ST_Length(ls)]，以空间参考系统（SRS）的单位测量，并返回沿着 LineString 的点值，从其起点到给定的距离。它可以回答诸如沿着道路几何体 400 米处的点值的问题。

    该函数适用于所有空间参考系统中的 LineString 几何体，包括笛卡尔和地理坐标系。

    ST_PointAtDistance() 按照本节引言中描述的方式处理其参数，以下是例外情况：

    ST_PointAtDistance() 是 OpenGIS 的 MySQL 扩展。

  • ST_SymDifference(g1, g2)

    返回一个几何体，它表示几何体值 g1 和 g2 的对称差异，定义为：

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

    或，以函数调用表示：

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

    结果在与几何体参数相同的 SRS 中。

    ST_SymDifference() 允许在 Cartesian 或 geographic SRS 中的参数，并按照本节引言中描述的方式处理其参数。

    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)

    将一个几何体从一个空间参考系统 (SRS) 转换到另一个。返回值是一个与输入几何体相同类型的几何体，所有坐标都被转换到目标 SRID target_srid。 MySQL 支持 EPSG 定义的所有 SRS，除了以下这些：

    • EPSG 1042 Krovak Modified

    • EPSG 1043 Krovak Modified (North Orientated)

    • EPSG 9816 Tunisia Mining Grid

    • EPSG 9826 Lambert Conic Conformal (West Orientated)

    ST_Transform() 按照本节引言中描述的方式处理其参数，以下是例外情况：

    ST_SRID(g, target_srid) 和 ST_Transform(g, target_srid) 之间的区别如下：

    • ST_SRID() 只改变几何体的 SRID 值，而不转换其坐标。

    • ST_Transform() 将几何坐标转换为另外的SRID值。

    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)

    返回一个几何体，它表示几何值 g1 和 g2 的点集并。结果在与几何参数相同的SRS中。

    ST_Union() 允许在笛卡尔或地理SRS中使用参数，并按照本节的介绍处理其参数。

    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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