Extensões Espacias em MariaDB - Databases - Software - Computers

Extensões Espacias em MariaDB

Índice

Introdução

O Modelo Geomátrico OpenGIS

A Hierarquia da Classe Geometry

Classe Geometry

Classe Point

Classe Curve

Classe LineString

Classe Surface

Classe Polygon

Classe GeometryCollection

Classe MultiPoint

Classe MultiCurve

Classe MultiLineString (Multi Linhas)

Classe MultiSurface (Multi Superfícies)

Classe MultiPolygon (Multi Polígonos)

Formatos de Dados Espaciais Suportados

Formato Well-Known Text (WKT)

Formato Well-Known Binary (WKB)

Criando um Banco de Dados MariaDB Habilitado Espacialmente

Tipos de Dados Espaciais do MariaDB

Criando Valores Espaciais

Criando Colunas Espaciais

Entrando com Dados em Colunas Espaciais

Buscando Dados Espaciais

Analisando Informação Espacial

Funções Para Converter Geometrias Entre Formatos Diferentes

Funções de Análise das Propriedades de Geometry

Funções Que Criam Novas Geometrias de Outras Existentes

Funções Para Testar Relações Espaciais Entre Objetos Geométricos

Relações de Retângulo de Limite Mínimo (Minimal Bounding Rectangles - MBR) em Geometrias

Funções que Testam Relacionamentos Espaciais Entre Geometrias

Otimizando Análises Espaciais

Criando Índices Espaciais

Usando Índice Espacial

Compatibilidade e Conformidade com o MySQL

Recursos GIS Que Ainda Não Estão Implementados

O MariaDB introduz extensões espaciais para permitir gerar, armazenar e analisar recursos geográficos. Atualmente estes recursos estão disponiveis apenas para tabelas MyISAM. Este cobre os seguintes tópicos:

• A base destas extensões espaciais no modelo OpenGIS
• Formato de dados para representação de dados espaciais
• Como usar dados espaciais no MySQL
• Uso do índice para dados espaciais
• Diferenças do MariaDB para a especificação OpenGIS

Introdução

O MariaDB implementea extensões espaciais seguindo especificações do Open GIS Consortium (OGC). Este é um consórcio internacional com mais de 250 companhias, agências, universidades participando no desenvolvimento de soluções conceituais disponíveis publicamente que podem der úteis com todos os tipos de aplicações que gerenciam dados espaciais. O OGC mantém um web site em http://www.opengis.org/.

Em 1997, o Open GIS Consortium publicou o OpenGIS (R) Simple Features Specifications For SQL (Especificações de Recursos OpenGIS (R) Simples Para SQL), um documento que propos diversos modos conceituais de para extender um SQL RDBMS para suportar dados espaciais. Esta especificação está disponível no web site do OpenGIS em http://www.opengis.org/techno/implementation.htm. Ele contém informações adicionais relevantes a este

O MariaDB implementa um subconjunto do ambiente SQL com Tipos Geométricos proposto pela OGC. Este termo se refere a um ambiente SQL que tem sido extendido com um conjunto de tipos geomértricos. Uma coluna SQL com valor geométrico é implementada como uma coluna de um tipo geométrico. As especificações descrevem um conjunto de tipod geométricos do SQL, bem como funções deste tipo para criar e analisar valores geométricos.

Um recurso geográfico é qualquer coisa no mundo que tem uma posição.

Um recurso pode ser:

• Uma entidade. Por exemplo, uma montanha, uma lagoa, em cidade
• Um espaço. Por exemplo, um área de código postal, os trópicos
• Uma localização definida. Por exemplo, um cruzamento. como um lugar específico onde duas ruas se interceptam.

Você também pode encontrar documentos que utilizam o termo recurso geoespacial para se referir a recursos geográficos.

Geometria é outra palavra que denota um recurso geográfico. O significado original da palavra geometria denota um ramo da matemática. Outro significado vindo da cartografia, se referem aos recursos geométricos que os cartógrafos usam para mapear o mundo.

Este utiliza todos estes termos como sinônimo: recurso geográfico, recurso geoespacial, recurso ou geometria, O termo normalmente mais usado aqui é geometry.

Vamos definir uma geometria como um ponto ou um agregado de pontos representando alguma coisa no mundo que possui uma localização.

O Modelo Geomátrico OpenGIS

A Hierarquia da Classe Geometry

Classe Geometry

Classe Point

Classe Curve

Classe LineString

Classe Surface

Classe Polygon

Classe GeometryCollection

Classe MultiPoint

Classe MultiCurve

Classe MultiLineString (Multi Linhas)

Classe MultiSurface (Multi Superfícies)

Classe MultiPolygon (Multi Polígonos)

O conjunto de tipos geométricos, proposto pelo ambiente SQL com Tipos Geométricos da OGC, é base do Modelo Geométrico OpenGIS. Neste modelo, cada objeto geométrico tem as seguintes propriedades gerais:

• é associado com um Sistema de Referência Espacial, que descreve a coordenada espacial, na qual o objeto é definido.
• pertence a alguma classe geométrica.

A Hierarquia da Classe Geometry

As classes geometry definem uma hierarquia como a seguir:

• Geometry (não-instanciável)
  
  
  • Point (instanciável)
  • Curve (não-instanciável)
    
    
    • LineString (instanciável)
      
      
      • Line
      • LinearRing
  • Surface (não-instanciável)
    
    
    • Polygon (instanciável)
  • GeometryCollection (instanciável)
    
    
    • MultiPoint (instanciável)
    • MultiCurve (não-instanciável)
      
      
      • MultiLineString (instanciável)
    • MultiSurface (não-instanciável)
      
      
      • MultiPolygon (instanciável)

Algumas destas classes são abstratas (não-instanciável). Isto é, não é possível criar um objeto desta classe. Outras classes são instanciáveis e objetos podem ser criados deles. Cada classe tem propriedades e podem ter declarações (regras que definem intâncias de classes válidas).

Geometry é a classe base. É uma classe abstrata (não-instanciável). As subclasses instanciáveis de Geometry são restritas a objetos geométricos de zero, uma e duas dimensões que existem no espeaço de coordenadas bidimensional. Todas as classes geométricas instanciáveis são definidas para que instâncias válidas da classe geometry são topologicamente fechados (isto é, todas as geometrias definidas incluem seus limites).

A classe base Geometry tem subclasses para Point, Curve, Surface e GeometryCollection:

• Point representam objetos sem dimensão.
• Curve representam para objetos de uma dimensão, e tem a subclasse LineString, com subclasses Line e LinearRing.
• Surface é criado para objetos bidimensionais e tem a subclasse Polygon.
• GeometryCollection tem classes de coleção com zero-, uma- e duas-dimensões chamadas MultiPoint, MultiLineString e MultiPolygon para modelagem geométrica correspondente a coleções de Points, LineStrings e Polygons respectivamente. MultiCurve e MultiSurface são introduzidas como superclasses abastratas que generalizam a interface de coleção para tratar Curves e Surfaces.

Geometry, Curve, Surface, MultiCurve e MultiSurface são definidos como classes não instanciáveis. Eles definem em conjunto de métodos comuns para suas subclasses e incluidos por razões de extensabilidade.

Point, LineString, Polygon, GeometryCollection, MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon são classses instanciáveis.

Classe Geometry

Geometry é a classe raiz da hierarquia. É uma classe não instanciável mas possui vária propriedades comuns a todos os valores de geometria de qualquer das subclasses Geometry. Estas propriedades estão descritas na lista a seguir ( Subclasses particulares tem as suas próprias propriedades específicas, descritas posteriormente):

Propriedades de geometria

Um valor geometry tem as seguintes propriedades:

• É o tipo (type). Cada geometria pertence a uma das classes instanciáveis na hierarquia.
• Seu SRID ou Identificador de Referência Espacial. Este valor identifica o Sistema de Referência Espacial associada da geometria, o qual descreve o coordenada espacial na qual objeto geomtrico está definido.
• Coordenadas (coordinates) em seu Sistema de Referência Espacial, representado por um número de precisão dupla (8 byte). Todas as geometrias não-vazias incluem pelo menos um par de coordenadas (X,Y). Geometrias vazias não contem cooredenadas.
  

  Coordenadas estão relacionadas ao SRID. Por exemplo, em sistemas de coordenadas diferentes, a distância entre dois objetos podem diferir mesmo quando os objetos têm as mesmas coordenadas, porque as distâncias no sistema de coordenadas planar e a distância no sistema geocentrico (coordenadas na superfície da Terra) são coisas diferentes.

• Seu interior (interior), limite (boundary) e exterior (exterior).
  

  Todas as geometrias ocupam alguma porção no espaço. O exterior de uma geometria é todo espaço não ocupado pela geometria. O interiro é o espeaço ocupado pela geometria. O limite é a interface entre o interior e o exterior

• Seu MBR (Retângulo de Limite Mínimo - Minimum Bounding Rectangle), ou Envelope, da geometria. Este é a geometria limitar, formado pelas coordenadas de mínimo e máximo (X,Y):
  
  

  ((MINX MINY, MAXX MINY, MAXX MAXY, MINX MAXY, MINX MINY))
  

• A qualidade de ser simple ou non-simple (simples ou não simples). Valores geometricos alguns tipos (LineString, Multipoint, MultiLineString) podem ser simples ou não-simples. Cada tipo determina sua prórpia afirmação de ser simples ou não-simples.
• A qualidade de ser closed ou not closed (fechado ou não fechado). Valores geométricos de alguns tipos (LineString, MultiString) podem ser fechado ou não fechado. Cada tipo determina a sua própria afirmação de ser fechado ou não fachado.
• A qualidade de ser empty ou not empty (vazio ou não vazio). Uma geometria é vazia se ela não tem nenhum ponto. Exterior, interior e limite de ma geometria vazia não estão definidos. (isto é, eles são representados por valores NULL). Uma geometria vazia é definida sempre simples e ter um área de 0.
• Sua dimensão (dimension). Uma geometria pode ter uma dimensão de −1, 0, 1 or 2:
  
  
  • −1 usado para geometrias vazias
  • 0 usado para geometrias sem tamanho e sem area.
  • 1 usado para geometrias com tamanho diferente de zero e sem area.
  • 2 usado para geometrias com area diferente de zero.

  Points tem uma dimensião de zero. LineStrings tem uma dimensão de 1. Polygons tem uma dimensão de 2. Dimensões de MultiPoints, MultiLineStrings e MultiPolygons são a é mesma da dimensão dos elementos dos quais eles consistem.

Classe Point

Um Point é uma geometria que representa um único local no espaço coordenado.

Exemplos de Point

• Imagine um mapa do munod de larga-escala com muitas cidades. Um ponto poderia representar cada cidade.
• Em um mapa da cidade, um Point poderia epresntar uma parada de onibus.

Propriedades de Point

• Valor de coordenada X.
• Valor da coordenada Y.
• O Point é definido como uma geometria de dimensão zero.
• O limite de um Point é um conjunto vazio.

Classe Curve

Uma Curve é uma geometria unidimensional, normalmente representado por uma sequência de pontos. Subclasses particulares de Curve define o tipo de interpolação entre pontos. Curve é uma classe não-instanciável.

Propriedades de Curve

• As coordenadas de seus pontos.
• Curve é definiido como uma geometria unidimensional.
• A Curve é simples (simple) se ela não passa pelo mesmo ponto duas vezes.
• A Curve é fechada (closed) se o ponto inicial é igual ao ponto final.
• O limite (boundary) de uma Curve fechada é vazio.
• O limite (boundary) de uma Curve não-fachada cociste do seus dois pontos finais.
• A Curve que é simples (simple) e fechada (closed) é uma LinearRing.

Classe LineString

Uma LineString é uma Curve com interpolação linear entre pontos.

Exemplos de LineString

• Em um mapa mundi uma LineStrings poderia representar os rios.
• Um um mapa da cidade uma LineStrings poderia respresntar ruas.

Propriedades LineString

• Coordenadas de segmentos LineString definidos por cada par de pontos consecutivos.
• Uma LineString é uma Line, se ela consiste de exatamente dois pontos.
• A LineString é uma LinearRing, se for fechada (closed) e simples (simple).

Classe Surface

Uma Surface é uma geometria bidimensional. Ele é uma classe não instanciável. Sua única subclasse instanciável é Polygon.

Propriedades de Surface

• Uma Surface é definida com uma geomtria bidimensional.
• A especificação OpenGIS define uma Surface simples como uma geometria que consiste de um único 'patch' que é associado com um 'exterior boundary' (limite exterior) e zero ou mais 'interior' boundaries (limites interiores).
• O limite (boundary) de uma Surface simples é o conjunto de curvas fechadas correspondente a seus limites exterior e interior.

Classe Polygon

Um Polygon é uma Surface planar representando uma geometria multi-lados. Ela é definida por um limite exterior e zero ou mais limites interiores, onde cada limite interior define um buraco no Polygon.

Exemplos de Polygon

• Em um mapa de região, objetos Polygon podem representar florestas, distritos, etc.

As afirmações para os polygons (as regras que definem polygons válidos) são:

1. O limite (boundary) de um Polygon consiste de um conjunto de LinearRings (ex. LineStrings que são simples e fechadas) que fazem os seus limites interior e exterior.
2. Dois aneis no limite não podem se cruzar. Os aneis no limite de um Polygon podem se interseptar em um Point, mas apenas como uma tangente.
3. Um Polygon não pode ter linhas cortadas, pontas ou cavidades.
4. O interior de cada Polygon e um conjunto de pontos conectados.
5. O Exterior de um Polygon com um ou mais buracos não está conectado. Cada buraco define um componenete conectados do exterior.

Nas afirmações acimas, poligonos são geometrias simples. Estas afirmações fazem de um Polygon uma geometria simples.

Classe GeometryCollection

Um GeometryCollection é uma geometria que é um coleção de um ou mais geometrias de qualquer classe.

Todos os elementos em uma GeometryCollection deve estar no mesmo Sistema de Referência Espacial (ex. no mesmo sistema de coordenadas). GeometryCollection não coloca nenhuma outra restrição em seus elementos, embora as subclasses de GeometryCollection descritas abaixo possam restringir membros com base em:

• Tipo de Elementos (por exemplo, um MultiPoint pode conter apenas elementos Point
• Dimensão.
• Restrições no grau de sobreposição espacial entre elementos.

Classe MultiPoint

Um MultiPoint é uma coleção de geometrias compostas de elementos Point. Os pontos não estão conectados ou ordenados de forma alguma.

Exemplos de MultiPoint

• Em um mapa mundi, um Multipoint podia representar uma cadeia de pequenas ilhas.

Propriedades de MultiPoint

• MultiPoint é definido com uma geometria sem dimensão.
• Um MultiPoint é simples se não há dois valores de seus Point iguais no MultiPoint (tem valores de coordenadas iguais).
• O limite (boundary) de um MultiPoint é um conjunto vazio.

Classe MultiCurve

Uma MultiCurve é uma coleção de geometria compostas de elementos Curve. MultiCurve é uma classe não instanciável.

Propriedades de MultiCurve

• A MultiCurve é definida como uma geometria de uma dimensão.
• A MultiCurve é simples se e somente se todos os seus elementos são simples, a única interseção entre quaisquer dois elementos ocorrem entre pontos que estão nos limites (boundaries) de ambos os elementos.
• O limite (boundary) de uma MultiCurve é obtida aplicando a 'mod 2 union rule': Um ponto está no limite (boundary) de uma MultiCurve se ele está no limite de um número ímpar de elementos da MultiCurve.
• Um MultiCurve é fechado se todos os seus elementos são fechados.
• O limite de uma MultiCurve fechada e sempre vazio.

Classe MultiLineString (Multi Linhas)

Um MultiLineString é uma coleção de geométrias MultiCurve composto de elementos LineString.

MultiLineString

• Em uma mapa regional, um MultiLineString pode represntar um rede hidrografica ou uma malha de rodovias.

Classe MultiSurface (Multi Superfícies)

Um MultiSurface é uma coleção geometrica compostos de elementos de superfície MultiSurface é uma classe não instanciável. Sua única subclasse instanciável é MultiPolygon

Afirmações de MultiSurface

1. O interior de quaisquer duas superfícies em uma MultiSurface não podem se interceptar.
2. O limite de quaiqsquer dois elementos em um MultiSurface podem interceptar em um número finito de pontos.

Classe MultiPolygon (Multi Polígonos)

Um MultiPolygon é um objeto MultiSurface compostos de elementos Polygon.

Exemplos de MultiPolygon

• Em um mapa regional, um MultiPolygon pode representar um sistema de lagos.

As afirações dos MultiPolygons são:

1. O interior de dois valores Polygon que são elementos de um MultiPolygon não podem interceptar.
2. Os limites (Boundaries) de quaisquer dois valores Polygon que são elementos de um MultiPolygon não podem cruzar e pode se tocar em um número finito de pontos. (O cruzamento também é proibido pela primeira afirmação.)
3. Um MultiPolygon não pode ter linhas cortadas, pontas ou cavidades. Um MultiPolygon é um conjunto de pontos regular e fechado.
4. O interior de um MultiPolygon composto por mais de um Polygon não está conectado, o número de componentes conectados do interior de um MultiPolygon é igual ao número de valores Polygon no MultiPolygon.

Propriedades de MultiPolygon

• MultiPolygon é definido como uma geometria bidimensional.
• O limite (boundary) de um MultiPolygon é um conjunto de curvas fechadas (valores LineStrings) correspondente ao limite dos valores seus elementos Polygon.
• Cada Curve no limite do MultiPolygon este no limite de exatamente um elemento Polygon.
• Toda Curve no limite de um elemento Polygon está no limite do MultiPolygon.

Formatos de Dados Espaciais Suportados

Formato Well-Known Text (WKT)

Formato Well-Known Binary (WKB)

Esta seção descreve o formato de dados espaciais padrão que são utilizados para representar objetos geometry em consultas.

Eles são:

• Formato Well-Known Text (WKT).
• Formato Well-Known Binary (WKB).

Internamente, o MariaDB armazena valores geometry em um formato que não é identico nem ao format WKT ou WKB.

Formato Well-Known Text (WKT)

A representação Well-Known Text (WKT) de Geometry é criada para troca de dados de geometria na forma ASCII.

Exemplos de representações WKT representations de objetos geometry são:

• Um Point (ponto).
  
  

  POINT(15 20)
  

  Note que pontos coordenados são especificados sem separção por vírgulas.

• Um LineString (linha) com quatro pontos.
  
  

  LINESTRING(0 0, 10 10, 20 25, 50 60)
  

• Um Polygon (polígono) com um anel exterior e um anél interior.
  
  

  POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))
  

• Um MultiPoint (multipontos) com três valores Points.
  
  

  MULTIPOINT(0 0, 20 20, 60 60)
  

• Um MultiLineString (multi linhas) com dois valores LineString.
  
  

  MULTILINESTRING((10 10, 20 20), (15 15, 30 15))
  

• Um MultiPolygon (multi polígonos) com dois valores Polygon.
  
  

  MULTIPOLYGON(((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0)),((5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5)))
  

• Um GeometryCollection (Coleção de Geometria) consistindo de dois valores Points e um LineString.
  
  

  GEOMETRYCOLLECTION(POINT(10 10), POINT(30 30), LINESTRING(15 15, 20 20))
  

Uma gramática Backus-Naur que especifica as regras de produção formal para gravar valores WKT podem ser encontrados na documentação de especificação OGC indicada próximo ao início deste

Formato Well-Known Binary (WKB)

A representação Well-Known Binary (WKB) para valores geométricos é definida pela especificação OpenGIS. Ela também é definida no padrão ISO 'SQL/MM Part 3: Spatial'.

WKB é usado para trocar dados geometry como fluxos binários representados por valores BLOB contendop informações geométricas WKB.

WKB usa inteiros sem sinal de 1-byte e 4-byte e números de precisão dupla de 8-byte (formato IEEE 754). Um byte é 8 bits.

Por exemplo, um valor WKB que corresonde a POINT(1 1) consiste desta sequência de 21 bytes (cada um representado aqui por dois digitos hexa):

0101000000000000000000F03F000000000000F03F

A sequência pode ser quebrada nestes componentes:

Byte order : 01
WKB type : 01000000
X : 000000000000F03F Y : 000000000000F03F

A respresentação do componente está a seguir:

• O byte order pode ser de 0 ou 1 para indicar o tipo little-endian ou big-endian. Os byte orders little-endian e big-endian também são conhecidos como Network Data Representation - Representação de Dados de Rede (NDR) e External Data Representation - Representação de Dados Externos (XDR), repectivamente.
• O tipo WKB é um código que indica o tipo de geometria. Valores de 1 a 7 indicam Point, LineString, Polygon, MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon, e GeometryCollection.
• Um valor Point têm coordenadas X e Y, cada uma representada como um valor de dupla precisão.

Valores WKB para valores de geometria mais complexas são representados por estrutras de dados mais complexas, como detalhado na epecificação OpenGIS.

Criando um Banco de Dados MariaDB Habilitado Espacialmente

Tipos de Dados Espaciais do MariaDB

Criando Valores Espaciais

Criando Colunas Espaciais

Entrando com Dados em Colunas Espaciais

Buscando Dados Espaciais

Esta seção descreve os tipos de dados que você pode usar para representar dados espaciais no MariaDB e as funções disponíveis para criar e recuperar valores espaciais.

Tipos de Dados Espaciais do MariaDB

MySQL fornece um hierarquia de tipos de dados que correspondem as classes na hierarquia de classes do Modelo Geometrico OpenGIS. Alguns destes tipos guardam valores de geometria únicos:

• GEOMETRY
• POINT
• LINESTRING
• POLYGON

O tipo GEOMETRY é o mais genérico destes tipos, ele pode armazenar geometrias de qualquer tipo. Os outros tipos restringem seus valores a tipos de geometria específicos.

Os outros tipos de dados tem coleções de valores:

• MULTIPOINT
• MULTILINESTRING
• MULTIPOLYGON
• GEOMETRYCOLLECTION

GEOMETRYCOLLECTION pode armazenar uma coleçao de objetos de qualquer tipo. Os outros tipos de coleções restrigem o tipo dos membros da coleção para um tipo de geometria específico.

Criando Valores Espaciais

Criando Valores Geometry Usando Funções WKT

Criando Valores Geometry Usando Funções WKB

Criando uma Valor de Geometira Usando Funções Específicas do MariaDB

Esta seção descreve como criar valores espaciais usando as funções Well-Known Text e Well-Known Binary que estão definidas no padrão OpenGIS, e usando funções específicas do MariaDB.

Criando Valores Geometry Usando Funções WKT

O MariaDB fornece algumas funções que utilizam a representação Well-Known Text (e, opcionalmente, um identificador sistema de referência espacial (SRID)) e retorna a geometria correspondente.

GeomFromText() aceita um WKT de qualquer tipo de geometria com seu primeiro argumento. Uma implementação também fornece uma função de construção específica do tipo para cada tipo de geometria.

• GeomFromText(wkt[,srid]), GeometryFromText(wkt[,srid])
  

  Controi um valor geometria de qualquer tipo usando sua representação WKT e SRID.

• PointFromText(wkt[,srid])

  Controi um valor POINT usando sua representação WKT e SRID.

• LineFromText(wkt[,srid]), LineStringFromText(wkt[,srid])
  

  Constroi um valor LINESTRING usando sua representação WKT e SRID.

• PolyFromText(wkt[,srid]), PolygonFromText(wkt[,srid])
  

  Constroi um valor POLYGON usasdo sua representação WKT e SRID.

• MPointFromText(wkt[,srid]), MultiPointFromText(wkt[,srid])
  

  Contrói um valor MULTIPOINT usando sua representação WKT e SRID.

• MLineFromText(wkt[,srid]), MultiLineStringFromText(wkt[,srid])
  

  Contrói um valor MULTILINESTRING usando sua representação WKT e SRID.

• MPolyFromText(wkt[,srid]), MultiPolygonFromText(wkt[,srid])
  

  Contrói um valor MULTIPOLYGON usando sua representação WKT e SRID.

• GeomCollFromText(wkt[,srid]), GeometryCollectionFromText(wkt[,srid])
  

  Constrói um valor GEOMETRYCOLLECTION usando sua representação WKT e SRID.

A especificação OpenGIS também descreve funções opcionais para construção de valores Polygon ou MultiPolygon baseados na representação WKT de uma coleção de anéis ou valores LineString fechados. Estes valores podem se interceptar. OMySQL ainda não implementou estas funções:

• BdPolyFromText(wkt,srid)

  Constrói um valor Polygon a partir de um valor MultiLineString no formato WKT contendo uma coleção arbitrária de valores LineString fechados.

• BdMPolyFromText(wkt,srid)

  Constrói um valor MultiPolygon a partir de um valor MultiLineString no formato WKT contendo uma coleção arbitrária de vlaores LineString fechados.

Criando Valores Geometry Usando Funções WKB

O MariaDB fornece um conjunto de funções que utilizam um BLOB contendo representação Well-Known Binary (e, opcionalmente, um indentificador de sistema de referência espacial (SRID)), e retornam a geometria correspondente.

GeomFromWKT pode acitar um WKB de qualquer tipo de geometria como seu primeiro argumento. Uma implementação também fornece uma função de construção específica para cada tipo de geometria como descrito na lista acima.

• GeomFromWKB(wkb,srid), GeometryFromWKB(wkt,srid)
  

  Constrói um valor geometria de qualquer tipo usando seua representação WKB e SRID.

• PointFromWKB(wkb[,srid])

  Constrói um valor POINT usando sua representação WKB e SRID.

• LineFromWKB(wkb[,srid]), LineStringFromWKB(wkb[,srid])
  

  Constrói um valor LINESTRING usando sua representação WKB e SRID.

• PolyFromWKB(wkb[,srid]), PolygonFromWKB(wkb[,srid])
  

  Constrói um valor POLYGON usando sua representação WKB e SRID.

• MPointFromWKB(wkb[,srid]), MultiPointFromWKB(wkb[,srid])
  

  Constrói um valor MULTIPOINT usando sua representação WKB e SRID.

• MLineFromWKB(wkb[,srid]), MultiLineStringFromWKB(wkb[,srid])
  

  Constrói um valor MULTILINESTRING usando sua representação WKB e SRID.

• MPolyFromWKB(wkb[,srid]), MultiPolygonFromWKB(wkb[,srid])
  

  Constrói um valor MULTIPOLYGON usando sua representação WKB e SRID.

• GeomCollFromWKB(wkb[,srid]), GeometryCollectionFromWKB(wkt[,srid])
  

  Constrói um valor GEOMETRYCOLLECTION usando sua representação WKB e SRID.

A especificação do OpenGIS também descreve funções adicionais para construção de valores Polygon ou MultiPolygon baseados em uma representação WKB de uma coleção de anéis ou valores de LineString fechadas. Estes valores podem se interceptar. O MariaDB ainda não implementou estas funções:

• BdPolyFromWKB(wkb,srid)

  Constrói um valor Polygon a partir de um valor MultiLineString no formato WKB contendo uma coleção arbitrária de valores LineString fechados.

• BdMPolyFromWKB(wkb,srid)

  Constrói um valor MultiPolygon a partir de um valor MultiLineString no formato WKB contendo uma coleção arbitrária de valores LineString fechados.

Criando uma Valor de Geometira Usando Funções Específicas do MariaDB

Nota: o MariaDB aindo não implementou as funções listadas nesta seção.

O MariaDB fornece um conjunto de funções úteis para criar representações WKB de geometria. A função descrita nesta seção são extensões MariaDB para a especificação OpenGIS. O resultado destas funções são valores BLOBs contendo representações WKB de valores de geometria sem SRID. Os resultados destas funções podem ser substituidos como primeiro argumento para a família de funções GeomFromWKB().

• Point(x,y)

  Constrói um Point WKB usando suas cooerdenadas.

• MultiPoint(pt1,pt2,...)

  Constrói um MultiPoint WKB usando WKBPoints. Quando o argumento não é Point WKB, o valor de retorno é NULL.

• LineString(pt1,pt2,...)

  Constrói um LineString WKB de um número de Points WKB. Quando o argumento não é Point WKB, o valor de retorno é NULL. Quando o número de Points é menor que dois o valor de retorno é NULL.

• MultiLineString(WKBLineString,WKBLineString,...,WKBLineString)

  Constrói um MultiLineString WKB usando LineStrings WKB. Quando o argumento não é LineString WKB, o valor de retorno é NULL.

• Polygon(ls1,ls2,...)

  Constrói um Polygon de um número de LineStrings WKB. Quando o arguemnto não representa o WKB de um LinearRing (ex. LineString não fechada e simples) o valor de retorno é NULL.

• MultiPolygon(poly1,poly2,...)

  Constrói um MultiPolygon WKB de um conjunto de Polygons WKB. Quando o argumento não é um Polygon WKB, o valor de retorno é NULL.

• GeometryCollection(WKBGeometry,WKBGeometry,..,WKBGeometry)

  Constucts a GeometryCollection WKB. Quando o argumento não é uma representação WKB bem formada de uma geometria, o valor de retorno é NULL.

Criando Colunas Espaciais

O MariaDB fornece um modo padrão de criar colunas espaciais para tipos de geometria, por exemplo, com CREATE TABLE ou ALTER TABLE. Atualmente, colunas espaciais são suportadas apenas por tabelas MyISAM.

• CREATE TABLE
  

  Use a instrução CREATE TABLE para criar uma tabela com uma coluna espacial:

  mysql> CREATE TABLE geom (g GEOMETRY);
  Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
  mysql>
  

• ALTER TABLE
  

  Use a instrução ALTER TABLE para adicionar ou deletar uma coluna espacial a ou de uma tabela existente:

  mysql> ALTER TABLE geom ADD pt POINT;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
  mysql> ALTER TABLE geom DROP pt;
  Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
  Records: 0 Duplicates: 0 Warnings: 0
  mysql>
  

Entrando com Dados em Colunas Espaciais

Depois de criar as colunas espaciais, você pode preenchê-las com os dados espaciais.

Os valores devem ser armazenados no formato de geometria interna, mas você pode convertê-las para este formato a partir dos formatos Well-Known Text (WKT) ou Well-Known Binary (WKB). Os exemplos a seguir demonstram como inserir valores de geometria em uma tabela convertendo valores WKT em formatos de geometria interna.

Você pode realizar a conversão diretamente na instrução INSERT:

INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText('POINT(1 1)'));
SET @g = 'POINT(1 1)';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));

Ou a coversão pode ser feita primeiro que o INSERT:

SET @g = GeomFromText('POINT(1 1)');
INSERT INTO geom VALUES (@g);

Os seguintes exemplos inserem geometrias mais comlexas nas tabelas:

SET @g = 'LINESTRING(0 0,1 1,2 2)';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));
SET @g = 'POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));
SET @g = 'GEOMETRYCOLLECTION(POINT(1 1),LINESTRING(0 0,1 1,2 2,3 3,4 4))';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));

Todos os exemplos anteiores usam GeomFromText() para criar os valores de geometria. Você também pode usar funções de tipo específicos:

SET @g = 'POINT(1 1)';
INSERT INTO geom VALUES (PointFromText(@g));
SET @g = 'LINESTRING(0 0,1 1,2 2)';
INSERT INTO geom VALUES (LineStringFromText(@g));
SET @g = 'POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))';
INSERT INTO geom VALUES (PolygonFromText(@g));
SET @g = 'GEOMETRYCOLLECTION(POINT(1 1),LINESTRING(0 0,1 1,2 2,3 3,4 4))';
INSERT INTO geom VALUES (GeomCollFromText(@g));

Note que se um programa aplicativo cliente que quiser utilizar representações WKB de valores de geometria, ele é responsável por enviar corretamente WKB formadas em consultas para o servidor. No entanto, existem diversos modos de satisfazer esta exigência. Por exemplo:

• Inserindo um Point(1,1) com sintaxe literal hexa:
  
  

  INSERT INTO geom VALUES (GeomFromWKB(0x0101000000000000000000F03F000000000000F03F));
  

• Uma aplicação ODBC pode enviar uma representação WKB, ligando como um argumento do tipo BLOB:
  
  

  INSERT INTO geom VALUES (GeomFromWKB(?));
  

  Outra interfaces de programação podem suportar um mecanimo de placeholder similar.

• Em um programa C, você pode fazer um escape de um valor binário usando mysql_real_escape_string() e incluindo o resultado em string de consulta que é enviada ao servidor. Leia Seção 12.1.3.44, 'mysql_real_escape_string()'.

Buscando Dados Espaciais

Buscando Dados Espaciais em um Formato Interno

Buscando Dados Espaciais no Formato WKT

Buscando Dados Espaciais no Formato WKB

Valores de geometria, previamente armazenados na tabela, pode, ser buscados com a conversão em formatos internos. Você também pode convertê-los no formato WKT ou WKB.

Buscando Dados Espaciais em um Formato Interno

Buscar valores de geometria usando formatos internos pode ser útil em transferências de tabela para tabela:

CREATE TABLE geom2 (g GEOMETRY) SELECT g FROM geom;

Buscando Dados Espaciais no Formato WKT

A função AsText() fornece acesso textual a valores de geometria. Ele converte a geometria a partir de um formato interno em uma string WKT.

mysql> SELECT AsText(g) FROM geom;
+-------------------------+
| AsText(p1) |
+-------------------------+
| POINT(1 1) |
| LINESTRING(0 0,1 1,2 2) |
+-------------------------+
2 rows in set (0.00 sec)

Buscando Dados Espaciais no Formato WKB

A função AsBinary fornece acesso binário a valores de geometria. Ela converte uma geometria a partir de um formato interno em um BLOB contendo um valor WKB.

SELECT AsBinary(g) FROM geom;

Analisando Informação Espacial

Funções Para Converter Geometrias Entre Formatos Diferentes

Funções de Análise das Propriedades de Geometry

Funções Que Criam Novas Geometrias de Outras Existentes

Funções Para Testar Relações Espaciais Entre Objetos Geométricos

Relações de Retângulo de Limite Mínimo (Minimal Bounding Rectangles - MBR) em Geometrias

Funções que Testam Relacionamentos Espaciais Entre Geometrias

Depois de preencher colunas espaciais com valores, você está pronto para consultá-los e analisá-los. O MariaDB fornece um conjunto de funções para realizar diversas operações em dados espaciais. Estas funções podem ser agrupadas em quatro grandes categorias de acordo com o tipo de operação que eles realizam:

• Funções que convertem geometrias entre vários formatos.
• Funções que fornecem acesso a propriedades qualitativas ou quantitativas de um geometria
• Funções que descrevem realções entre duas geometrias.
• Funções que criam novas geometrias de outras existentes.

Funções de análise espacial podem ser usados em muitos contextos, tais como:

• Qualquer programa SQL interativo, como MariaDB ou MySQLCC.
• Aplicativos escritos em qualquer linguagem duportando uma API do cliente MySQL.

Funções Para Converter Geometrias Entre Formatos Diferentes

O MariaDB suporta as seguintes funções para converter valores geométricos entre formatos internos e os formatos WKB e WKT:

• GeomFromText(wkt[,srid])

  Converte um valor string de sua representação WKT em formato de geometria interna e retorna o resultado. Um número de funções específicas de tipo também são suportadas, como PointFromText() e LineFromText(); veja Seção 10.4.2.1, 'Criando Valores Geometry Usando Funções WKT'.

• GeomFromWKB(wkb [,srid])

  Converte um valor binário da sua representação WKB em formato de geometria interna e retorna o resultado. Um número de funções específicas de tipo também são suportadas, como PointFromWKB() e LineFromWKB(); veja Seção 10.4.2.2, 'Criando Valores Geometry Usando Funções WKB'.

• AsText(g)
  

  Converte um valor em formato de geomtria interna em sua representação WKT e retorna a string resultante.

  mysql> SET @g = 'LineString(1 1,2 2,3 3)';
  mysql> SELECT AsText(GeomFromText(@g));
  +--------------------------+
  | AsText(GeomFromText(@G)) |
  +--------------------------+
  | LINESTRING(1 1,2 2,3 3) |
  +--------------------------+
  

• AsBinary(g)
  

  Converte um valor em formato de geomtria interna em sua representação WKB e retorna o valor binário resultante

Funções de Análise das Propriedades de Geometry

Funções de Análise das Propriedades de Geometry em Geral

Funções de Análise das Propriedades de Point

Funções de Análise das Propriedades de LineString

Funções de Análise das Propriedades de MultiLineString

Funções de Análise das Propriedades de Polygon

Funções de Análise das Propriedades de MultiPolygon

Funções de Análise das Propriedades de GeometryCollection

Cada função que pertencem a este grupo tomam um valor de geometria como seus argumentos e retornam alguma propriedade quantitativa e qualitativa desta geometria. Algumas funções restrigem os seus tipos de argumentos. tais funções retornam NULL se o argumento é de um tipo de geometria incorreta. Por exemplo, Area() retorna NULL se o tipo do objeto não for nem Polygon nem MultiPolygon.

Funções de Análise das Propriedades de Geometry em Geral

As funções listadas nesta seção não restrigem seus argumentos e acitam um valor geometria de qualquer tipo.

• GeometryType(g)

  Retorna como string o nome do tipo da geometria da qual esta instância g de geometry é um membro. O nome corresponderá a uma das subclasses instanciáveis de Geometry.

  mysql> SELECT GeometryType(GeomFromText('POINT(1 1)'));
  +-------------------------------------------------+
  | GeometryType(GeomFromText('POINT(1 1)')) |
  +-------------------------------------------------+
  | POINT |
  +-------------------------------------------------+
  

• Dimension(g)

  Retorna a dimensão herdada deste objeto g de geometria. O resultado pode ser −1, 0, 1 or 2. (o significado destes valores é dado em Seção 10.2.2, 'Classe Geometry'.)

  mysql> SELECT Dimension(GeomFromText('LineString(1 1,2 2)'));
  +------------------------------------------------+
  | Dimension(GeomFromText('LineString(1 1,2 2)')) |
  +------------------------------------------------+
  | 1 |
  +------------------------------------------------+
  

• SRID(g)

  Retorna um inteiro indicando ID do Sistema de Referência Espacial do valor de geometria g.

  mysql> SELECT SRID(GeomFromText('LineString(1 1,2 2)'));
  +-----------------------------------------------+
  | SRID(GeomFromText('LineString(1 1,2 2)',101)) |
  +-----------------------------------------------+
  | 101 |
  +-----------------------------------------------+
  

• Envelope(geometry g):geometry

  Retorna o Retângulo de Limite Mínimo (Minimum Bounding Rectangle (MBR)) para o valor de geometria g. O resultado é retornado como um polygon (polígono).

  mysql> SELECT AsText(Envelope(GeomFromText('LineString(1 1,2 2)',101)));
  +------------------------------------------------------+
  | AsText(Envelope(GeomFromText('LineString(1 1,2 2)')) |
  +------------------------------------------------------+
  | POLYGON((1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)) |
  +------------------------------------------------------+
  

  O polygon é definido pelos pontos nos cantos da caixa que o limita:

  POLYGON((MINX MINY, MAXX MINY, MAXX MAXY, MINX MAXY, MINX MINY))
  

A especificação OpenGIS também define as seguintes funções, que o MariaDB ainda não implementou:

• Boundary(g)

  Retorna uma geometria que é o fechamento do limite combinacional do valor da geometria g.

• IsEmpty(g)

  Retorna 1 se o valor da geometria g e a geometria vazia, 0 se ela não está vazia e −1 se o argumento é NULL. Se a geometria está vazia, ela representa um conjunto de pontos vazios.

• IsSimple(g)

  Atualmewnte esta função não deve ser usada. Quando implementada, seu comportamento será como descrito no próximo parágrafo.

  Retorna 1 se o valor da geometria g não tem nenhum ponto geométrico anormal, como a interseção própria ou tangente própria. IsSimple retorna 0 se o argumento não é simples, e −1 se é NULL.

  A descrição de cada geométrica instanciável dada anteriormente neste inclui a condição específica que faz com que uma instância desta classe seja classificada como não simples.

Funções de Análise das Propriedades de Point

Um Point consiste de suas coordenadas X e Y, que podem ser obtidas usando as seguintes funções:

• X(p)

  Retorna o valor da coordenada X para o ponto p como um número de dupla precisão.

  mysql> SELECT X(GeomFromText('Point(56.7 53.34)'));
  +--------------------------------------+
  | X(GeomFromText('Point(56.7 53.34)')) |
  +--------------------------------------+
  | 56.7 |
  +--------------------------------------+
  

• Y(p)

  Retorna o valor da coordenada Y para o ponto p como um número de dupla precisão.

  mysql> SELECT Y(GeomFromText('Point(56.7 53.34)'));
  +--------------------------------------+
  | Y(GeomFromText('Point(56.7 53.34)')) |
  +--------------------------------------+
  | 53.34 |
  +--------------------------------------+
  

Funções de Análise das Propriedades de LineString

Uma LineString consiste de valores Point. Você pode extrair pontos particulares de uma LineString, contar o número de pontos que ela contém ou obter o seu tamanho.

• EndPoint(ls)

  Retorna o Point que é o ponto final do valor LineString ls.

  mysql> SELECT AsText(EndPoint(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)')));
  +------------------------------------------------------------+
  | AsText(EndPoint(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'))) |
  +------------------------------------------------------------+
  | POINT(3 3) |
  +------------------------------------------------------------+
  

• GLength(ls)

  Returna como um número de precisão dupla o tamanho do valor LineString ls em sua referência espacial associada.

  mysql> SELECT GLength(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'));
  +--------------------------------------------------+
  | GLength(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)')) |
  +--------------------------------------------------+
  | 2.8284271247462 |
  +--------------------------------------------------+
  

• IsClosed(ls)

  Returna 1 se o valor LineString ls é fechado (isto é, seus valores StartPoint() e EndPoint() são os mesmos). Returna 0 se ls não é fechado, e −1 se ele é NULL.

  mysql> SELECT IsClosed(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'));
  +---------------------------------------------------+
  | IsClosed(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)')) |
  +---------------------------------------------------+
  | 0 |
  +---------------------------------------------------+
  

• NumPoints(ls)

  retorna o número de pontos no valor LineString ls.

  mysql> SELECT NumPoints(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'));
  +----------------------------------------------------+
  | NumPoints(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)')) |
  +----------------------------------------------------+
  | 3 |
  +----------------------------------------------------+
  

• PointN(ls,n)

  Returna o n-ésimo ponto no valor Linestring ls.

  mysql> SELECT AsText(PointN(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'),2));
  +-----------------------------------------------------------+
  | AsText(PointN(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'),2)) |
  +-----------------------------------------------------------+
  | POINT(2 2) |
  +-----------------------------------------------------------+
  

• StartPoint(ls)

  Returna o Point que é o ponto inicial do valor LineString ls.

  mysql> SELECT AsText(StartPoint(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)')));
  +-------------------------------------------------------------+
  | AsText(StartPoint(GeomFromText('LineString(1 1,2 2,3 3)'))) |
  +-------------------------------------------------------------+
  | POINT(1 1) |
  +-------------------------------------------------------------+
  

A especificação OpenGIS também define as seguintes funções, que o MariaDB ainda não implementou:

• IsRing(ls)

  Retorna 1 se o valor LineString ls é fechado (isto é, seus valores StartPoinnt() e EndPoint() são os mesmos) e é simples (não passa pelo mesmo ponto mais de uma vez). Retorna 0 se ls não é um anel, −1 se é NULL.

Funções de Análise das Propriedades de MultiLineString

• GLength(mls)

  Retorna o tamanho do valor de MultiLineString mls como um número e precisão dupla. O tamanha de mls é igual a soma dos tamanhos de seus elementos.

  mysql> SELECT GLength(GeomFromText('MultiLineString((1 1,2 2,3 3),(4 4,5 5))'));
  +-------------------------------------------------------------------+
  | GLength(GeomFromText('MultiLineString((1 1,2 2,3 3),(4 4,5 5))')) |
  +-------------------------------------------------------------------+
  | 4.2426406871193 |
  +-------------------------------------------------------------------+
  

• IsClosed(MultiLineString m):Integer, IsClosed(mls)

  Returna 1 se o valor MultiLineString mls é fechado (isto é, os valores StartPoint() e EndPoint() são os mesmos para cada LineString em mls). Returna 0 se mls não é fechada, e −1 se for NULL.

  mysql> SELECT IsClosed(GeomFromText('MultiLineString((1 1,2 2,3 3),(4 4,5 5))'));
  +--------------------------------------------------------------------+
  | IsClosed(GeomFromText('MultiLineString((1 1,2 2,3 3),(4 4,5 5))')) |
  +--------------------------------------------------------------------+
  | 0 |
  +--------------------------------------------------------------------+
  

Funções de Análise das Propriedades de Polygon

• Area(poly)

  Returna como um número de dupla precisão a área do valor Polygon poly, como medido em seu sistema de referência espacial.

  mysql> SELECT Area(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))'));
  +----------------------------------------------------------------------------+
  | Area(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))')) |
  +----------------------------------------------------------------------------+
  | 8 |
  +----------------------------------------------------------------------------+
  

• NumInteriorRings(poly)

  Retorna o número de anéis interiores no valor Polygon poly.

  mysql> SELECT NumInteriorRings(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))'));
  +----------------------------------------------------------------------------------------+
  | NumInteriorRings(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))')) |
  +----------------------------------------------------------------------------------------+
  | 1 |
  +----------------------------------------------------------------------------------------+
  1 row in set (0.00 sec)
  

• ExteriorRing(poly)

  Retorna o anel exterior do valor Polygon poly como uma LineString.

  mysql> SELECT AsText(ExteriorRing(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))')));
  +--------------------------------------------------------------------------------------------+
  | AsText(ExteriorRing(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))'))) |
  +--------------------------------------------------------------------------------------------+
  | LINESTRING(0 0,0 3,3 3,3 0,0 0) |
  +--------------------------------------------------------------------------------------------+
  

• InteriorRingN(poly,n)

  Retorna o n-ésimo anel exterior para o valor Polygon poly como uma LineString.

  mysql> SELECT AsText(InteriorRingN(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))'),1));
  +-----------------------------------------------------------------------------------------------+
  | AsText(InteriorRingN(GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1))'),1)) |
  +-----------------------------------------------------------------------------------------------+
  | LINESTRING(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1) |
  +-----------------------------------------------------------------------------------------------+
  

A especificação OpenGIS também define as seguintes funções, que o MariaDB ainda não implementou:

• Centroid(poly)

  O centóide matemático para o valor Polygon poly como um Point. O resultado não é garantido estar neste Polygon.

• PointOnSurface(poly)

  Returna um valor Point que esta garantidamente no valor Polygon poly.

Funções de Análise das Propriedades de MultiPolygon

• Area(mpoly)

  Retorna como um número de precisão dupla a área do valor MultiPolygon mpoly, como medido no sistema de referência espacial deste MultiPolygon.

  mysql> SELECT Area(GeomFromText('MultiPolygon(((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1)))'));
  +-----------------------------------------------------------------------------------+
  | Area(GeomFromText('MultiPolygon(((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0),(1 1,1 2,2 2,2 1,1 1)))')) |
  +-----------------------------------------------------------------------------------+
  | 8 |
  +-----------------------------------------------------------------------------------+
  

A especificação OpenGIS também define as seguintes funções, que o MariaDB ainda não implementou:

• Centroid(mpoly)

  O centróide matemático para este MultiPolygon como um Point. O resultado não é garantido estar neste MultiPolygon.

• PointOnSurface(mpoly)

  Retorna um valor Point que é garantido estar no valor MultiPolygon mpoly.

Funções de Análise das Propriedades de GeometryCollection

• NumGeometries(gc)

  Retorna o número de geometrias no valor GeometryCollection gc.

  mysql> SELECT NumGeometries(GeomFromText('GeometryCollection(Point(1 1),LineString(2 2, 3 3))'));
  +------------------------------------------------------------------------------------+
  | NumGeometries(GeomFromText('GeometryCollection(Point(1 1),LineString(2 2, 3 3))')) |
  +------------------------------------------------------------------------------------+
  | 2 |
  +------------------------------------------------------------------------------------+
  

• GeometryN(gc,n)

  Retorna o n-ésima geometria no valor GeometryCollection gc. O número de geometrias começa em 1.

  mysql> SELECT AsText(GeometryN(GeomFromText('GeometryCollection(Point(1 1),LineString(2 2, 3 3))'),1));
  +------------------------------------------------------------------------------------------+
  | AsText(GeometryN(GeomFromText('GeometryCollection(Point(1 1),LineString(2 2, 3 3))'),1)) |
  +------------------------------------------------------------------------------------------+
  | POINT(1 1) |
  +------------------------------------------------------------------------------------------+
  

Nota: Funções para tipos de geometrias específicas retornam NULL se a geomtria passada é do tipo de geometria errado. Por exemplo Area() retorna NULL se o tipo do objeto não é nem Polygon nem MultiPolygon.

Funções Que Criam Novas Geometrias de Outras Existentes

Funções de Geometria Que Produzem Novas Geometrias

Operadores Espaciais

Funções de Geometria Que Produzem Novas Geometrias

Na seção Seção 10.5.2, 'Funções de Análise das Propriedades de Geometry' nós já discutimos algumas funções que podem construir novas geometrias se outras existentes:

• Envelope(g)
• StartPoint(ls)
• EndPoint(ls)
• PointN(ls,n)
• ExteriorRing(poly)
• InteriorRingN(poly,n)
• GeometryN(gc,n)

Operadores Espaciais

OpenGIS propõem algumas outras funções que podem produzir geometrias. Elas estão designadas a implementar Operadores Espaciais.

Estas funções ainda não estão implementadas no MariaDB. Elas devem aparecer em distribuições futuras.

• Intersection(g1,g2)

  Retorna uma geometria que representa a insterseção do conjunto de pontos dos valores das geometrias g1 com g2.

• Union(g1,g2)

  Retorna uma geometria que representa a união do conjunto de pontos dos valores das geometrias g1 com g2.

• Difference(g1,g2)

  Retorna uma geometria que representa a diferença do conjunto de pontos dos valores das geometrias g1 com g2.

• SymDifference(g1,g2)

  Retorna uma geometria que representa a diferença simétrica do conjunto de pontos dos valores das geometrias g1 com g2.

• Buffer(g,d)

  Retiorna uma geometria que representa todos os pontos cuja distância do valor da geometria g é menor que ou igual a distância de d.

• ConvexHull(g)

  Retorna uma geometria que representa a casca convexa de do valor da geometria g.

Funções Para Testar Relações Espaciais Entre Objetos Geométricos

A função descrita nesta seção toma duas geometrias como parâmetros de entrada e retorna uma relação qualitativa ou quantitativa entre eles.

Relações de Retângulo de Limite Mínimo (Minimal Bounding Rectangles - MBR) em Geometrias

O MariaDB fornece algumas funções que podem testar relações entre retângulos de limite mínimo de duas geometrias g1 e g2. Elas incluem:

• MBRContains(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de g1 contém o Retângulo de Limite Mínimo de g2.

  mysql> SET @g1 = GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0))');
  mysql> SET @g2 = GeomFromText('Point(1 1)');
  mysql> SELECT MBRContains(@g1,@g2), MBRContains(@g2,@g1);
  ----------------------+----------------------+
  | MBRContains(@g1,@g2) | MBRContains(@g2,@g1) |
  +----------------------+----------------------+
  | 1 | 0 |
  +----------------------+----------------------+
  

• MBRWithin(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de g1 esta dentro do Retângulo de Limite Mínimo de g2.

  mysql> SET @g1 = GeomFromText('Polygon((0 0,0 3,3 3,3 0,0 0))');
  mysql> SET @g2 = GeomFromText('Polygon((0 0,0 5,5 5,5 0,0 0))');
  mysql> SELECT MBRWithin(@g1,@g2), MBRWithin(@g2,@g1);
  +--------------------+--------------------+
  | MBRWithin(@g1,@g2) | MBRWithin(@g2,@g1) |
  +--------------------+--------------------+
  | 1 | 0 |
  +--------------------+--------------------+
  

• MBRDisjoint(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de duas geometrias g1 e g2 não fazem interseção.

• MBREqual(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de duas geometrias g1 e g2 são o mesmo.

• MBRIntersects(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de duas geometrias g1 e g2 se interseptam.

• MBROverlaps(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de duas geometrias g1 e g2 se sobrepõe.

• MBRTouches(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se o Retângulo de Limite Mínimo de duas geometrias g1 e g2 se tocam.

Funções que Testam Relacionamentos Espaciais Entre Geometrias

A especificação OpenGIS define as seguintes funções, que o MariaDB ainda não implementou. Elas devem aparecer em distribuições futuras. Quando implementadas, fornecerão suporte total para análise espacial, não apenas suporte baseado em MBR.

As funções operam em dois valores de geometria g1 e g2.

• Contains(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 contem completamente g2 ou não.

• Crosses(g1,g2)

  Retorna 1 se g1 cruza espacialmente g2. Retorna NULL se g1 é um Polygon ou um MultiPolygon, ou se g2 é um Point ou um MultiPoint. Senão 0 é retornado.

  O termo spatially crosses denota uma relação espacial entre duas geometrias que têm as seguintes propriedades:

  • As duas geometrias se interseptam
  • A interseção resulta em uma geometria que tem uma dimensão que é menor que a dimensão máxima das duas geometrias dadas.
  • A interseção não é igual a nenhuma das duas geometrias dadas.
• Disjoint(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 é espacialmente disjunta de g2 ou não.

• Equals(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 é espacialmente igual a g2 ou não.

• Intersects(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 intersepta espacialmente g2 ou não.

• Overlaps(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 sobrepõe espacialmente a g2 ou não. O termo sobrepor espacialmente é usado se duas geometrias fazem interseção e suas interseções resultam em uma geometria da mesma dimensão mas difernete de ambas as geometrias dadas.

• Touches(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 spatially touches g2, ou não. Duas geometrias se tocam espacialmente se o interiro de ambas geometrias não se interseptam, mas o limite de uma delas intersepta o limite ou o interior das geometrias.

• Within(g1,g2)

  Retorna 1 ou 0 para indicar se g1 está espacialmente dentro da g2, ou não.

• Distance(g1,g2)

  Retorna como um número de precisão dupla, a menor distância entre quaiquer dois pontos nas duas geometrias.

• Related(g1,g2,pattern_matrix)

  Retorna 1 ou 0 indicando se o relacionamento espacial especificado por matriz_padrão existe entre g1 e g2 ou não. Retorna −1 se os argumentos são NULL. A matriz padrão é uma string. Sua especificação será indicada aqui quando esta função estiver implementada.

Otimizando Análises Espaciais

Criando Índices Espaciais

Usando Índice Espacial

É sabido que operações de busca em banco de dados não espaciais podem ser otimizadas utilizando índices. Isto ainda é verdade em banco de dados espaciais. Com a ajuda de grande variedades de métodos de indexacão multi-dimensionais, o quais já têm sido desenvolvidos, é possível otimizar buscas espaciais. As mais comuns delas são:

• Consulta de ponto que buscam por todos os objetos que contem um dado ponto.
• Consulta de região que buscam por todos os objetos que sobrepõe uma dada região.

O MariaDB utiliza Arvores R com separação quadrática para indexar colunas espaciais. Um índice espacial é construído usando o MBR de uma geometria. Para a maioria da geometrias, o MBR é um retângulo mínimo que cerca a geometria. Para uma linha (linestring) horizontal ou uma vertical, o MBR é um retângulo degenerado, nas linhas e nos pontos respectivamente.

Criando Índices Espaciais

O MariaDB pode criar índices espaciais usando uma sintaxe similar àquela usada para criar índices regulares, mas extendida com a palavra-chave SPATIAL. Colunas espaciais indexadas devem ser declaradas como NOT NULL. Os seguintes exemplos demonstram como criar índices de colunas espaciais.

• Com CREATE TABLE:
  
  

  mysql> CREATE TABLE geom (g GEOMETRY NOT NULL, SPATIAL INDEX(g));
  

• Com ALTER TABLE:
  
  

  mysql> ALTER TABLE geom ADD SPATIAL INDEX(g);
  

• Com CREATE INDEX:
  
  

  mysql> CREATE SPATIAL INDEX sp_index ON geom (g);
  

Para remover índices espaciais, use ALTER TABLE ou DROP INDEX:

• Com ALTER TABLE:
  
  

  mysql> ALTER TABLE geom (ADD SPATIAL KEY(g));
  

• Com DROP INDEX:
  
  

  mysql> DROP INDEX sp_index ON geom;
  

Example: Suponha que uma tabela geom contém mais de 32000 geometrias, que estão armazenadas na coluna g do tipo GEOMETRY. A tabela também tem um campo AUTO_INCREMENT fid, armazenando valores dos IDs de objetos.

mysql> SHOW FIELDS FROM geom;
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| fid | int(11) | | PRI | NULL | auto_increment |
| g | geometry | | | | |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> SELECT COUNT(*) FROM geom;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 32376 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

Para adicionar um índice espacial na coluna g, use esta instrução:

mysql> ALTER TABLE geom ADD SPATIAL INDEX(g);
Query OK, 32376 rows affected (4.05 sec)
Records: 32376 Duplicates: 0 Warnings: 0

Usando Índice Espacial

O otimizador investiga se os índices espaciais disponíveis podem ser envolvidos na busca se uma consulta com uma função como MBRContains() ou MBRWithin() na cláusula WHERE é executada. Por exemplo, suponhamos que queremos encontrar todos os objetos que estão no retângulo dado:

mysql> SELECT fid,AsText(g) FROM geom WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
| fid | AsText(g) |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
| 21 | LINESTRING(30350.4 15828.8,30350.6 15845,30333.8 15845,30333.8 15828.8) |
| 22 | LINESTRING(30350.6 15871.4,30350.6 15887.8,30334 15887.8,30334 15871.4) |
| 23 | LINESTRING(30350.6 15914.2,30350.6 15930.4,30334 15930.4,30334 15914.2) |
| 24 | LINESTRING(30290.2 15823,30290.2 15839.4,30273.4 15839.4,30273.4 15823) |
| 25 | LINESTRING(30291.4 15866.2,30291.6 15882.4,30274.8 15882.4,30274.8 15866.2) |
| 26 | LINESTRING(30291.6 15918.2,30291.6 15934.4,30275 15934.4,30275 15918.2) |
| 249 | LINESTRING(30337.8 15938.6,30337.8 15946.8,30320.4 15946.8,30320.4 15938.4) |
| 1 | LINESTRING(30250.4 15129.2,30248.8 15138.4,30238.2 15136.4,30240 15127.2) |
| 2 | LINESTRING(30220.2 15122.8,30217.2 15137.8,30207.6 15136,30210.4 15121) |
| 3 | LINESTRING(30179 15114.4,30176.6 15129.4,30167 15128,30169 15113) |
| 4 | LINESTRING(30155.2 15121.4,30140.4 15118.6,30142 15109,30157 15111.6) |
| 5 | LINESTRING(30192.4 15085,30177.6 15082.2,30179.2 15072.4,30194.2 15075.2) |
| 6 | LINESTRING(30244 15087,30229 15086.2,30229.4 15076.4,30244.6 15077) |
| 7 | LINESTRING(30200.6 15059.4,30185.6 15058.6,30186 15048.8,30201.2 15049.4) |
| 10 | LINESTRING(30179.6 15017.8,30181 15002.8,30190.8 15003.6,30189.6 15019) |
| 11 | LINESTRING(30154.2 15000.4,30168.6 15004.8,30166 15014.2,30151.2 15009.8) |
| 13 | LINESTRING(30105 15065.8,30108.4 15050.8,30118 15053,30114.6 15067.8) |
| 154 | LINESTRING(30276.2 15143.8,30261.4 15141,30263 15131.4,30278 15134) |
| 155 | LINESTRING(30269.8 15084,30269.4 15093.4,30258.6 15093,30259 15083.4) |
| 157 | LINESTRING(30128.2 15011,30113.2 15010.2,30113.6 15000.4,30128.8 15001) |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
20 rows in set (0.00 sec)

Agora verifiquemos o modo que esta consulta é executada, usando EXPLAIN:

mysql> EXPLAIN SELECT fid,AsText(g) FROM geom WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| 1 | SIMPLE | geom | range | g | g | 32 | NULL | 50 | Using where |
+----+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

Agora verifiquemos o que aconteceria se nós não tivéssemos índices espaciais:

mysql> EXPLAIN SELECT fid,AsText(g) FROM geom IGNORE INDEX (g) WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
| id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
| 1 | SIMPLE | geom | ALL | NULL | NULL | NULL | NULL | 32376 | Using where |
+----+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

Vamos executar a consulta acima, ignorando a chave espacial que temos:

mysql> SELECT fid,AsText(g) FROM geom IGNORE INDEX (g) WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
| fid | AsText(g) |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
| 1 | LINESTRING(30250.4 15129.2,30248.8 15138.4,30238.2 15136.4,30240 15127.2) |
| 2 | LINESTRING(30220.2 15122.8,30217.2 15137.8,30207.6 15136,30210.4 15121) |
| 3 | LINESTRING(30179 15114.4,30176.6 15129.4,30167 15128,30169 15113) |
| 4 | LINESTRING(30155.2 15121.4,30140.4 15118.6,30142 15109,30157 15111.6) |
| 5 | LINESTRING(30192.4 15085,30177.6 15082.2,30179.2 15072.4,30194.2 15075.2) |
| 6 | LINESTRING(30244 15087,30229 15086.2,30229.4 15076.4,30244.6 15077) |
| 7 | LINESTRING(30200.6 15059.4,30185.6 15058.6,30186 15048.8,30201.2 15049.4) |
| 10 | LINESTRING(30179.6 15017.8,30181 15002.8,30190.8 15003.6,30189.6 15019) |
| 11 | LINESTRING(30154.2 15000.4,30168.6 15004.8,30166 15014.2,30151.2 15009.8) |
| 13 | LINESTRING(30105 15065.8,30108.4 15050.8,30118 15053,30114.6 15067.8) |
| 21 | LINESTRING(30350.4 15828.8,30350.6 15845,30333.8 15845,30333.8 15828.8) |
| 22 | LINESTRING(30350.6 15871.4,30350.6 15887.8,30334 15887.8,30334 15871.4) |
| 23 | LINESTRING(30350.6 15914.2,30350.6 15930.4,30334 15930.4,30334 15914.2) |
| 24 | LINESTRING(30290.2 15823,30290.2 15839.4,30273.4 15839.4,30273.4 15823) |
| 25 | LINESTRING(30291.4 15866.2,30291.6 15882.4,30274.8 15882.4,30274.8 15866.2) |
| 26 | LINESTRING(30291.6 15918.2,30291.6 15934.4,30275 15934.4,30275 15918.2) |
| 154 | LINESTRING(30276.2 15143.8,30261.4 15141,30263 15131.4,30278 15134) |
| 155 | LINESTRING(30269.8 15084,30269.4 15093.4,30258.6 15093,30259 15083.4) |
| 157 | LINESTRING(30128.2 15011,30113.2 15010.2,30113.6 15000.4,30128.8 15001) |
| 249 | LINESTRING(30337.8 15938.6,30337.8 15946.8,30320.4 15946.8,30320.4 15938.4) |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
20 rows in set (0.46 sec)

Quando o índice não é usado, o tempo de execução para esta consulta cresce de 0.00 segundos para 0.46 segundos.

Nas verões futuras, índices espaciais também serão usados para otimizar outras funções. Leia Seção 10.5.4, 'Funções Para Testar Relações Espaciais Entre Objetos Geométricos'.

Compatibilidade e Conformidade com o MariaDB

Recursos GIS Que Ainda Não Estão Implementados

Recursos GIS Que Ainda Não Estão Implementados

• Views de Metadados Adicionais
  

  Especificações OpenGIS propõe várias views adicionais de metadados. Por exemplo, um sistema de view chamado GEOMETRY_COLUMNS contem uma descrição de colunas geometria, uma linha para coda coluna de geometria no banco de dados.

• Funções para adicionar/apagar colunas espaciais
  

  OpenGIS assume que colunas podem ser adcionados ou apagados usando funções AddGeometryColumn() e DropGeometryColumn(). No MariaDB isto deve ser feito utilizando as instruções ALTER TABLE, CREATE INDEX e DROP INDEX

• Itens relacionados a Sistema de Referência Espaciasi e suas IDs (SRIDs):
  
  
  • Funções como Length() e Area() assumem um sistemas de coordenadas planas.
  • Todos os objetos são ataulmente considerados como estando no mesmo sistema de coordenadas planas.
• A função OpenGIS Length() em LineString e MultiLineString
  

  atualmente devem ser chamadas como GLength() no MariaDB. O problema é que ela conflita com a função SQL existente Length() que calcula o tamanho de um valor string e algumas vezes não é possível distinguir se a função foi chamada co contexto textual ou espacial. Nós precisamos resolver isto de algum modo, ou escolher um outro nome de função.