API базы данных GeoDjango

Ограничения пространственных функций MySQL

Django поддерживает пространственные функции, работающие с реальными геометрическими объектами, доступные в современных версиях MySQL. Однако набор пространственных функций не так широк, как в других бэкендах, например PostGIS.

Поддержка растров

RasterField в настоящее время реализован только для бэкенда PostGIS. Для растровых полей доступны пространственные поисковые запросы, но пространственные функции и агрегаты баз данных для растровых полей не реализованы.

Поисковые запросы по геометрии

Географические запросы с геометрическими объектами имеют следующую общую форму (предполагается, что используется модель Zipcode из API моделей 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 поискового запроса, pnt — параметр (которым может быть объект GEOSGeometry или строка в формате GeoJSON, WKT или HEXEWKB), а rst — объект GDALRaster.

Поисковые запросы по растрам

Синтаксис поисковых запросов по растрам аналогичен синтаксису запросов по геометрии. Единственное отличие состоит в том, что в качестве дополнительного входного параметра можно указать индекс канала. Если индекс канала не указан, по умолчанию используется первый канал (индекс 0). В этом случае синтаксис совпадает с синтаксисом поисковых запросов по геометрии.

Чтобы указать индекс канала, можно передать дополнительный параметр с обеих сторон поискового запроса. Слева для передачи индекса канала используется синтаксис с двойным подчёркиванием. Справа можно указать кортеж из растра и индекса канала.

В результате поисковые запросы с растрами имеют следующую общую форму (предполагается, что используется модель Elevation из API моделей 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))

Слева в примере rast — географическое растровое поле, а contains — тип пространственного поискового запроса. Справа geom — геометрические входные данные, а rst — объект GDALRaster. В первых двух запросах по умолчанию используется индекс канала 0, а в остальных он задан как 1.

Все пространственные поисковые запросы можно использовать с растровыми объектами с обеих сторон, однако не все базовые операторы изначально принимают растровые данные. В случаях, когда оператор ожидает геометрические данные, растр автоматически преобразуется в геометрию. При интерпретации результатов поискового запроса важно учитывать это.

Сведения о поддержке растров для всех поисковых запросов приведены в таблице совместимости. Поисковые запросы с участием растров в настоящее время доступны только для бэкенда PostGIS.

Введение

Вычислять расстояния для пространственных данных непросто, поскольку Земля, к сожалению, не плоская. Некоторые запросы расстояния для полей в географической системе координат приходится задавать иначе из-за ограничений PostGIS. Подробнее см. в разделе Выбор SRID.

Поисковые запросы расстояния

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

Доступны следующие поисковые запросы расстояния:

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

В поисковые запросы расстояния передаётся кортеж, содержащий:

1. Геометрический объект или растр, относительно которого выполняются вычисления; и
2. Число или объект Distance, содержащий расстояние.

Если используется объект Distance, расстояние можно задать в любых единицах (в сгенерированном SQL будут использованы единицы, преобразованные в единицы поля); в противном случае предполагается, что числовые параметры заданы в единицах поля.

Например, предположим, что у нас есть модель SouthTexasCity (из тестов GeoDjango для вычисления расстояний ) в проецируемой системе координат, подходящей для городов южного 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)

Тогда запросы расстояния можно выполнять 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 так же: достаточно заменить геометрическое поле point растровым полем, объект pnt — растровым объектом или выполнить обе замены. Чтобы указать индекс канала растровых входных данных справа, можно передать поисковому запросу кортеж из трёх элементов, как показано ниже:

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

В этом случае для поискового запроса будет использоваться канал с индексом 2 (третий канал) растра rst.

Пространственные запросы

В следующей таблице приведена сводка пространственных запросов, доступных для каждой пространственной СУБД. Запросы PostGIS Raster (PGRaster) разделены на три категории, описанные в разделе подробное описание запросов для растров: встроенная поддержка N, двусторонняя встроенная поддержка B и поддержка преобразования геометрии C.

Функции базы данных

В следующей таблице приведена сводка функций базы данных, специфичных для географических данных и доступных в каждой пространственной СУБД.

Агрегатные функции

В следующей таблице приведена сводка агрегатных функций, специфичных для ГИС и доступных в каждой пространственной СУБД.

Сноски