API базы данных GeoDjango¶

Пространственные ограничения MySQL¶

До версии MySQL 5.6.1 пространственные расширения поддерживали только операции с ограничивающими рамками (то, что MySQL называет минимальными ограничивающими прямоугольниками, или MBR). В частности, MySQL не соответствовал стандарту OGC. Django поддерживает пространственные функции, работающие с реальной геометрией, доступные в современных версиях MySQL. Однако, пространственные функции не так богаты, как в других бэкендах, таких как PostGIS.

Поддержка растровых изображений¶

RasterField в настоящее время реализована только для бэкенда PostGIS. Пространственный поиск доступен для растровых полей, но функции пространственной базы данных и агрегаты не реализованы для растровых полей.

Геометрический поиск¶

Географические запросы с геометрией имеют следующий общий вид (предполагая модель Zipcode, используемую в API модели GeoDjango):

>>> qs = Zipcode.objects.filter(<field>__<lookup_type>=<parameter>)
>>> qs = Zipcode.objects.exclude(...)

Например:

>>> qs = Zipcode.objects.filter(poly__contains=pnt)
>>> qs = Elevation.objects.filter(poly__contains=rst)

В этом случае poly - географическое поле, contains - тип пространственного поиска, pnt - параметр (который может быть GEOSGeometry объектом или строкой GeoJSON , WKT или HEXEWKB), а rst - GDALRaster объектом.

Растровый поиск¶

Синтаксис поиска растра аналогичен синтаксису для геометрии. Единственное отличие заключается в том, что индекс полосы может быть указан в качестве дополнительного ввода. Если индекс полосы не указан, то по умолчанию используется первая полоса (индекс 0). В этом случае синтаксис идентичен синтаксису для поиска геометрии.

Чтобы указать индекс диапазона, дополнительный параметр может быть указан с обеих сторон поиска. С левой стороны для передачи индекса полосы используется синтаксис двойного подчеркивания. С правой стороны может быть указан кортеж из растра и индекса полосы.

Это приводит к следующей общей форме для поиска с использованием растров (предполагая модель Elevation, используемую в API модели GeoDjango):

>>> qs = Elevation.objects.filter(<field>__<lookup_type>=<parameter>)
>>> qs = Elevation.objects.filter(<field>__<band_index>__<lookup_type>=<parameter>)
>>> qs = Elevation.objects.filter(<field>__<lookup_type>=(<raster_input, <band_index>)

Например:

>>> qs = Elevation.objects.filter(rast__contains=geom)
>>> qs = Elevation.objects.filter(rast__contains=rst)
>>> qs = Elevation.objects.filter(rast__1__contains=geom)
>>> qs = Elevation.objects.filter(rast__contains=(rst, 1))
>>> qs = Elevation.objects.filter(rast__1__contains=(rst, 1))

В левой части примера rast - поле географического растра, а contains - тип пространственного поиска. В правой части geom - это геометрический вход, а rst - объект GDALRaster. Индекс полосы по умолчанию равен 0 в первых двух запросах и установлен на 1 в остальных.

Хотя все пространственные поиски могут быть использованы с растровыми объектами с обеих сторон, не все базовые операторы изначально принимают растровые данные. В тех случаях, когда оператор ожидает ввода геометрии, растр автоматически преобразуется в геометрию. Важно помнить об этом при интерпретации результатов поиска.

Тип поддержки растров указан для всех поисков в compatibility table. В настоящее время поиск с использованием растров доступен только для бэкенда PostGIS.

Вступление¶

Вычисление расстояний с помощью пространственных данных является сложной задачей, поскольку, к сожалению, Земля не плоская. Некоторые запросы о расстоянии с полями в географической системе координат, возможно, придется выражать по-другому из-за ограничений PostGIS. Более подробную информацию см. в разделе Выбор SRID в документации API модели GeoDjango.

Поиск расстояний¶

Доступность: PostGIS, MariaDB, MySQL, Oracle, SpatiaLite, PGRaster (Native)

Доступны следующие виды поиска расстояний:

• distance_lt
• distance_lte
• distance_gt
• distance_gte
• dwithin (кроме MariaDB и MySQL)

Для поиска расстояния используется кортеж параметров, состоящий из:

1. Геометрия или растр для расчета; и
2. Число или объект Distance, содержащий расстояние.

Если используется объект Distance, то он может быть выражен в любых единицах (генерируемый SQL будет использовать единицы, преобразованные в единицы поля); в противном случае предполагается, что числовые параметры выражены в единицах поля.

Например, допустим, у нас есть модель SouthTexasCity (из GeoDjango distance tests ) на проецируемой системе координат, действительной для городов в южном Техасе:

from django.contrib.gis.db import models

class SouthTexasCity(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=30)
    # A projected coordinate system (only valid for South Texas!)
    # is used, units are in meters.
    point = models.PointField(srid=32140)

Тогда запросы о расстоянии могут быть выполнены следующим образом:

>>> from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry
>>> from django.contrib.gis.measure import D # ``D`` is a shortcut for ``Distance``
>>> from geoapp.models import SouthTexasCity
# Distances will be calculated from this point, which does not have to be projected.
>>> pnt = GEOSGeometry('POINT(-96.876369 29.905320)', srid=4326)
# If numeric parameter, units of field (meters in this case) are assumed.
>>> qs = SouthTexasCity.objects.filter(point__distance_lte=(pnt, 7000))
# Find all Cities within 7 km, > 20 miles away, and > 100 chains away (an obscure unit)
>>> qs = SouthTexasCity.objects.filter(point__distance_lte=(pnt, D(km=7)))
>>> qs = SouthTexasCity.objects.filter(point__distance_gte=(pnt, D(mi=20)))
>>> qs = SouthTexasCity.objects.filter(point__distance_gte=(pnt, D(chain=100)))

Растровые запросы работают аналогичным образом, заменяя геометрическое поле point растровым полем, или объект pnt растровым объектом, или и тем, и другим. Чтобы указать индекс диапазона растрового входа в правой части, в поиск можно передать 3 кортежа следующим образом:

>>> qs = SouthTexasCity.objects.filter(point__distance_gte=(rst, 2, D(km=7)))

Где полоса с индексом 2 (третья полоса) растра rst будет использоваться для поиска.

Пространственные поиски¶

В следующей таблице представлена сводная информация о том, какие пространственные поиски доступны для каждого бэкенда базы данных пространственных данных. Поиски PostGIS Raster (PGRaster) делятся на три категории, описанные в raster lookup details: «родная» поддержка N, двусторонняя «родная» поддержка B и поддержка преобразования геометрии C.

Функции базы данных¶

В следующей таблице приведено краткое описание функций базы данных, специфичных для географии, доступных в каждом пространственном бэкенде.

Агрегатные функции¶

В следующей таблице приведена сводная информация о том, какие специфические для ГИС агрегатные функции доступны в каждом пространственном бэкенде. Обратите внимание, что MySQL не поддерживает ни один из этих агрегатов и поэтому исключен из таблицы.

Сноски