GeoDjango База данных API

Пространственные бэкенды

GeoDjango в настоящее время предоставляет следующие пространственные бэкенды базы данных:

• django.contrib.gis.db.backends.postgis
• django.contrib.gis.db.backends.mysql
• django.contrib.gis.db.backends.oracle
• django.contrib.gis.db.backends.spatialite

Ограничения MySQL Spatial

Пространственные расширения MySQL поддерживают только операции с прямоугольниками окружающих областей (MBR). В частности, MySQL не соответствует стандарту OGC:

Другими словами, хотя пространственные запросы, такие как contains, доступны в GeoDjango при использовании MySQL, возвращаемые результаты фактически эквивалентны результатам, которые были бы возвращены при использовании bbcontains на другом пространственном бэкенде.

Создание и сохранение географических моделей

Вот пример создания объекта геометрии (предполагается модель Zipcode):

>>> from zipcode.models import Zipcode
>>> z = Zipcode(code=77096, poly='POLYGON(( 10 10, 10 20, 20 20, 20 15, 10 10))')
>>> z.save()

GEOSGeometry объекты также могут использоваться для сохранения геометрических моделей:

>>> from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry
>>> poly = GEOSGeometry('POLYGON(( 10 10, 10 20, 20 20, 20 15, 10 10))')
>>> z = Zipcode(code=77096, poly=poly)
>>> z.save()

Кроме того, если GEOSGeometry находится в другой системе координат (имеет другое значение SRID), чем поле, то оно будет неявно преобразовано в SRID поля модели с использованием процедуры преобразования пространственной базы данных:

>>> poly_3084 = GEOSGeometry('POLYGON(( 10 10, 10 20, 20 20, 20 15, 10 10))', srid=3084)  # SRID 3084 is 'NAD83(HARN) / Texas Centric Lambert Conformal'
>>> z = Zipcode(code=78212, poly=poly_3084)
>>> z.save()
>>> from django.db import connection
>>> print(connection.queries[-1]['sql']) # printing the last SQL statement executed (requires DEBUG=True)
INSERT INTO "geoapp_zipcode" ("code", "poly") VALUES (78212, ST_Transform(ST_GeomFromWKB('\\001 ... ', 3084), 4326))

Таким образом, параметры геометрии могут передаваться с помощью объекта GEOSGeometry, WKT (Well Known Text [1]), HEXEWKB (специфичный для PostGIS – геометрия WKB в шестнадцатеричном формате [2]) и GeoJSON [3] (требуется GDAL). В сущности, если вход не является объектом GEOSGeometry, поле геометрии попытается создать экземпляр GEOSGeometry из ввода.

Для получения дополнительной информации о создании GEOSGeometry объектов, обратитесь к Руководству по GEOS.

Пространственные запросы

Типы запросов GeoDjango могут быть использованы с любым методом менеджера, таким как filter(), exclude(), и т.д. Однако уникальные для GeoDjango типы запросов доступны только для полей геометрии. Фильтры для обычных полей (например, CharField) могут быть объединены с фильтрами по географическим полям. Таким образом, географические запросы имеют следующий общий вид (предполагается модель Zipcode используемая в GeoDjango Model API):

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

Например:

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

В этом случае, poly – это географическое поле, contains – тип пространственного запроса, а pnt – параметр (который может быть объектом GEOSGeometry или строкой GeoJSON, WKT или HEXEWKB).

Полная справка доступна в справке по пространственным запросам.

Запросы по расстоянию

Введение

Расчет расстояний с пространственными данными сложен, так как Земля не плоская. Некоторые запросы по расстоянию с полями в географической системе координат могут потребовать иного выражения из-за ограничений PostGIS. Более подробную информацию см. в разделе Выбор SRID в документации GeoDjango Model API.

Запросы по расстоянию

Доступность: PostGIS, Oracle, SpatiaLite

Доступны следующие запросы по расстоянию:

• distance_lt
• distance_lte
• distance_gt
• distance_gte
• dwithin

Запросы по расстоянию принимают параметр кортеж, включающий:

1. Геометрию, по которой производятся вычисления;
2. Число или объект Distance, содержащий расстояние.

Если используется объект Distance, он может быть выражен в любых единицах (сгенерированный SQL будет использовать единицы, преобразованные в единицы поля); в противном случае числовые параметры предполагаются в единицах поля.

Например, предположим, что у нас есть модель SouthTexasCity (из GeoDjango distance tests) в проектируемой системе координат, подходящей для городов юга Техаса:

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)
    objects = models.GeoManager()

Тогда запросы по расстоянию могут выполняться 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)))

Таблицы совместимости

Пространственные запросы

В следующей таблице представлен сводный обзор доступных пространственных запросов для каждого пространственного бэкенда базы данных.

GeoQuerySet Методы

В следующей таблице представлен обзор доступных методов GeoQuerySet для каждого пространственного бэкенда. Обратите внимание, что MySQL не поддерживает ни один из этих методов и поэтому исключён из таблицы.

Функции агрегации

В следующей таблице приведён сводный список доступных функций агрегации, специфичных для ГИС, для каждого пространственного бэкенда. Обратите внимание, что MySQL не поддерживает ни одну из этих агрегатных функций и, следовательно, исключён из таблицы.

Примечания