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MySQL 8.4 Reference Manual  /  ...  /  Spatial Operator Functions

14.16.8 空间操作符函数

OpenGIS 提出了一些函数，可以生成几何体。这些函数旨在实现空间操作符。这些函数支持所有可能的参数类型组合，除非根据Open Geospatial Consortium规范不适用。

MySQL 还实现了一些扩展到 OpenGIS 的函数，如函数描述中所提到的。另外，第14.16.7节，“几何体属性函数”讨论了一些从现有几何体构建新几何体的函数。请查看该节了解这些函数的描述：

除非另有指定，以下函数将其几何体参数处理如下：

  • 如果任何参数为 NULL，返回值为 NULL。

  • 如果任何几何体参数不是语法正确的几何体，一个ER_GIS_INVALID_DATA错误发生。

  • 如果任何几何体参数是一个语法正确的几何体，但是在未定义的空间参考系统（SRS）中，一个ER_SRS_NOT_FOUND错误发生。

  • 对于函数，它们的参数不是在同一个SRS中，一个ER_GIS_DIFFERENT_SRIDS错误发生。

  • 如果任何几何体参数的SRID值是一个地理SRS，并且函数不支持地理几何体，一个ER_NOT_IMPLEMENTED_FOR_GEOGRAPHIC_SRS错误发生。

  • 对于地理坐标系SRS几何形状参数，如果任何参数的经度或纬度超出范围，会出现错误：

    显示的范围是以度为单位。如果SRS使用另一种单位，范围使用该单位对应的值。由于浮点数计算，实际范围略有不同。

  • 否则，返回值不是NULL。

这些空间操作函数可用：

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

    返回一个表示距离几何形状值g的所有点的距离小于或等于距离d的几何形状。结果在同一个SRS中。

    如果几何形状参数为空,ST_Buffer()返回一个空几何形状。

    如果距离为0,ST_Buffer()返回几何形状参数不变：

    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)                   |
+------------------------------+

    如果几何形状参数在笛卡尔坐标系中：

    • ST_Buffer()支持负距离的Polygon和MultiPolygon值，以及包含Polygon或MultiPolygon值的几何形状集合。

    • 如果结果被减少到消失，结果是一个空几何形状。

    • 将出现ER_WRONG_ARGUMENTS错误，对ST_Buffer()使用负距离的Point、MultiPoint、LineString和MultiLineString值，以及不包含任何Polygon或MultiPolygon值的几何形状集合。

    Point几何形状在地理坐标系SRS中允许，但需要满足以下条件：

    • 如果距离不为负且没有指定策略，函数返回Point在其SRS中的地理缓冲区。距离参数必须在SRS距离单位（当前总是米）中。

    • 如果距离为负或指定了策略（除了NULL），将出现ER_WRONG_ARGUMENTS错误。

    对于非Point几何体，出现ER_NOT_IMPLEMENTED_FOR_GEOGRAPHIC_SRS错误。

    ST_Buffer() 允许在距离参数后跟随至多三个可选策略参数。策略会影响缓冲计算。这些参数是由ST_Buffer_Strategy()函数生成的字节字符串，用于点、连接和结束策略：

    每种类型的策略最多只能指定一个，并且可以在任何顺序中指定。

    如果缓冲策略无效，出现ER_WRONG_ARGUMENTS错误。策略无效的原因是：

    • 指定了多个相同类型的策略。

    • 传递了非策略值（例如任意二进制字符串或数字）作为策略。

    • 传递了点策略，但几何体中没有Point或MultiPoint值。

    • 传递了连接或结束策略，但几何体中没有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。

    首个参数必须是字符串，表示策略选项：

    • 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'。

    • 对于端策略，允许的值是 'end_round' 和 'end_flat'。

    如果首个参数是 'point_circle'、'join_round'、'join_miter' 或 'end_round'，则必须提供一个正整数的 points_per_circle 值。最大 points_per_circle 值是 max_points_in_geometry 系统变量的值。

    例如，请参阅 ST_Buffer() 的描述。

    ST_Buffer_Strategy() 按照本节介绍中所述处理其参数，以下例外：

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

    • 如果首个参数是 'point_square' 或 'end_flat'，则不能提供 points_per_circle 值，否则发生 ER_WRONG_ARGUMENTS 错误。

  • ST_ConvexHull(g)

    返回一个表示几何值 g 的凸包的几何值。

    这个函数通过首先检查几何值的顶点点是否共线。函数返回线性包围体，如果是，则返回多边形包围体。这个函数处理几何集合的顶点点，创建一个 MultiPoint 值，然后计算其凸包。

    ST_ConvexHull() 按照本节介绍中所述处理其参数，以下例外：

    • 返回值为 NULL，如果参数是空几何集合。

    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)

    返回一个表示几何值 g1 和 g2 的点集差的几何值。结果在几何参数的同一个 SRS 中。

    ST_Difference() 允许在笛卡尔或地理坐标系中传递参数，并按照本节介绍中描述处理参数。

    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)

    返回一个表示点集交集的几何体，点集由几何值g1和g2组成。结果的坐标系与几何参数相同。

    ST_Intersection() 允许在笛卡尔或地理坐标系中传递参数，并按照本节介绍中描述处理参数。

    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)

    该函数将一个LineString几何体和一个在[0.0, 1.0]范围内的分数距离作为输入，并返回该距离点在几何体的起点到终点之间的Point。它可以用来回答类似于在几何体中哪个Point点位于中点的问题。

    该函数对所有笛卡尔和地理坐标系中的LineString几何体进行实现。

    如果fractional_distance参数为1.0，结果可能不一定是几何体的最后一个点，但是一点靠近它由于近似值计算的数值不准确性。

    与之相关的函数ST_LineInterpolatePoints()，它也接受类似的参数，但返回一个MultiPoint几何体，其中包含在几何体中每个距离点的Point值。例如，见ST_LineInterpolatePoints()的描述。

    ST_LineInterpolatePoint() 按照本节介绍中描述处理参数，但以下例外：

    ST_LineInterpolatePoint() 是 MySQL 对 OpenGIS 的扩展。

  • ST_LineInterpolatePoints(<<ls>, <<fractional_distance>>)

    该函数将一个LineString几何体和一个在范围(0.0, 1.0]中的分数距离作为输入，并返回一个MultiPoint几何体，该几何体包括LineString的起点，plusPoint值沿着LineString的每个分数距离从其起点到其终点。它可以用来回答问题，如每隔10%的距离沿着道路描述的几何体中哪些Point值。

    该函数对所有空间参考系统（包括笛卡尔和地理坐标系）中的LineString几何体进行实现。

    如果<fractional_distance>可以整除1.0且余数为0，结果可能不包含LineString的最后一个点，但是一点靠近它，因为在近似值计算中存在数值不准确性。

    与该函数相关的函数是ST_LineInterpolatePoint()，它也接受类似的参数，但返回Point值沿着LineString的给定分数距离从其起点到其终点。

    ST_LineInterpolatePoints()将其参数按照本节的介绍处理，以下例外：

    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>>)

    该函数将一个LineString几何体和一个在范围[0.0, ST_Length(<<ls>)]中的距离作为输入，并返回该距离从LineString的起点的Point值。它可以用来回答问题，如400米从道路描述的几何体的起点的Point值。

    该函数对所有空间参考系统（包括笛卡尔和地理坐标系）中的LineString几何体进行实现。

    ST_PointAtDistance() 按照本节介绍中描述的方式处理其参数，以下例外：

    ST_PointAtDistance() 是 MySQL 对 OpenGIS 的扩展。

  • ST_SymDifference(g1, g2)

    返回一个表示几何形状集对称差的几何形状，该几何形状是由几何值 g1 和 g2 组成的对称差，该对称差定义为：

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

    或，以函数调用notation表示：

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

    结果的坐标系与几何形状参数相同。

    ST_SymDifference() 允许在笛卡尔坐标系或地理坐标系中传递参数，并按照本节介绍中描述的方式处理参数。

    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)

    将几何形状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形状相同类型的几何形状，但所有坐标都被转换到目标 SRID target_srid 中。MySQL 支持除以下外的所有 EPSG 定义的 SRS：

    • EPSG 1042 Krovak Modified

    • EPSG 1043 Krovak Modified (North Orientated)

    • EPSG 9816 Tunisia Mining Grid

    • EPSG 9826 Lambert Conic Conformal (West Orientated)

    ST_Transform() 按照本节介绍中描述的方式处理参数，以下例外：

    ST_SRID(g, target_srid)和ST_Transform(g, target_srid)的区别在于：

    • ST_SRID()将几何体的SRID值更改，而不转换坐标。

    • ST_Transform()将几何体的坐标转换，同时将SRID值更改。

    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，表示几何值g1和g2的点集并集。结果在几何体参数的同一个SRS中。

    ST_Union()允许在Cartesian或地理SRS中的参数，并根据本节介绍的描述处理其参数。

    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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