GeoDjango Модель API

В этом документе рассматриваются подробности API модели GeoDjango. В этом разделе мы будем использовать следующие географические модели почтового индекса и цифровой модели рельефа в качестве примеров:

from django.contrib.gis.db import models

class Zipcode(models.Model):
    code = models.CharField(max_length=5)
    poly = models.PolygonField()

class Elevation(models.Model):
    name = models.CharField(max_length=100)
    rast = models.RasterField()

Типы пространственных полей

Пространственные поля состоят из ряда типов геометрических полей и одного типа растрового поля. Каждый из типов геометрических полей соответствует спецификации OpenGIS Simple Features [1]. Для растровых данных нет такого стандарта.

GeometryField

class GeometryField [source]

PointField

class PointField [source]

LineStringField

class LineStringField [source]

PolygonField

class PolygonField [source]

MultiPointField

class MultiPointField [source]

MultiLineStringField

class MultiLineStringField [source]

MultiPolygonField

class MultiPolygonField [source]

GeometryCollectionField

class GeometryCollectionField [source]

RasterField

class RasterField [source]

RasterField в настоящее время реализован только для бэкенда PostGIS.

Параметры пространственных полей

Помимо стандартных параметров параметров полей, доступных для полей модели Django, пространственные поля имеют следующие дополнительные параметры. Все они необязательны.

srid

BaseSpatialField.srid

Устанавливает SRID [2] (Идентификатор системы пространственных ссылок) геометрического поля на заданное значение. По умолчанию значение 4326 (также известное как WGS84, единицы измерения - градусы долготы и широты).

Выбор SRID

Выбор подходящего SRID для вашей модели является важным решением, которое разработчик должен тщательно рассмотреть. SRID - это целочисленный спецификатор, который соответствует системе проекций, которая будет использоваться для интерпретации данных в пространственной базе данных. [3] Системы проекций предоставляют контекст координатам, определяющим местоположение. Хотя подробности геодезии выходят за рамки этого документа, общая проблема заключается в том, что Земля является сферической, а представления Земли (например, бумажные карты, веб-карты) не являются таковыми.

Большинство людей знакомы с использованием широты и долготы для ссылки на местоположение на поверхности Земли. Однако широта и долгота являются углами, а не расстояниями. Другими словами, в то время как кратчайший путь между двумя точками на плоской поверхности - это прямая линия, кратчайший путь между двумя точками на изогнутой поверхности (такой как Земля) - это дуга большого круга. [4] Таким образом, для получения расстояний в плоских единицах (например, километрах и милях) требуется дополнительное вычисление. Использование географической системы координат может привести к осложнениям для разработчика позже. Например, Spatialite не имеет возможности выполнять вычисления расстояний между геометриями, использующими географические системы координат, например, построения запроса для поиска всех точек в пределах 5 миль от границ округа, хранящихся в формате WGS84. [5]

Части поверхности Земли могут быть спроецированы на двумерную или декартову плоскость. Проекционные системы координат особенно удобны для приложений, специфичных для региона, например, если вы знаете, что ваша база данных будет охватывать только геометрии в северном Канзасе, то вы можете рассмотреть использование системы проекций, специфичной для этого региона. Более того, проекционные системы координат определяются в декартовых единицах (например, метрах или футах), что облегчает вычисление расстояний.

Дополнительные ресурсы:

• spatialreference.org: База данных пространственных систем ссылок, работающая на Django.
• Система координат штата: Веб-сайт, охватывающий различные системы проекций, используемые в США. Большая часть пространственных данных США, с которыми вы столкнетесь, будет в одной из этих систем координат, а не в географической системе координат, такой как WGS84.

spatial_index

BaseSpatialField.spatial_index

По умолчанию True. Создает пространственный индекс для данного геометрического поля.

Параметры геометрического поля

Доступны дополнительные параметры для геометрических полей. Все следующие параметры необязательны.

dim

GeometryField.dim

Этот параметр можно использовать для настройки размерности координат геометрического поля. По умолчанию он установлен в 2, для представления двумерных геометрий. Для пространственных бэкэндов, которые поддерживают это, он может быть установлен в 3 для трехмерной поддержки.

geography

GeometryField.geography

Если установлено True, этот параметр создаст столбец базы данных типа geography, а не geometry. Подробности см. в разделе тип geography ниже.

Тип geography

Тип geography предоставляет встроенную поддержку пространственных объектов, представленных географическими координатами (например, долгота/широта WGS84). [6] В отличие от плоскости, используемой типом geometry, тип geography использует сферическое представление данных. Операции вычисления расстояний и измерений, выполняемые над столбцом geography, автоматически используют вычисления по дугам большого круга и возвращают линейные единицы. Другими словами, когда ST_Distance вызывается для двух географических объектов, возвращается значение в метрах (в отличие от градусов, если оно вызывается для столбца geometry в WGS84).

Поскольку географические вычисления включают больше математики, только подмножество пространственных поисков PostGIS доступно для типа geography. Практически это означает, что помимо поиска расстояний, доступны только следующие дополнительные пространственные запросы для столбцов geography:

• bboverlaps
• coveredby
• covers
• intersects

Для получения дополнительной информации, в документации PostGIS есть полезный раздел о том, когда использовать тип данных geography вместо geometry.

GeoManager

class GeoManager [source]

Менеджер GeoManager необходим для использования устаревших методов GeoQuerySet.

from django.contrib.gis.db import models

class Address(models.Model):
    num = models.IntegerField()
    street = models.CharField(max_length=100)
    city = models.CharField(max_length=100)
    state = models.CharField(max_length=2)
    zipcode = models.ForeignKey(Zipcode, on_delete=models.CASCADE)
    objects = models.GeoManager()

qs = Address.objects.filter(zipcode__poly__contains='POINT(-104.590948 38.319914)')

Примечания