MySQL空間索引簡單使用

簡述

MySQL在5.7之后的版本支持了空間索引，而且支持OpenGIS幾何數據模型。國內的MySQL相關的書籍都比較老了，在這方面有詳細描述的還沒有見過。有一本比較新的PostgreSQL的數據介紹過空間搜索相關的內容，但是也不夠詳細。所以對於這方面的內容，不管是MySQL還是PostgreSQL，都建議直接去看官方文檔，都有很詳細的示例。

參考資料：

• MySQL官方文檔主頁
• MySQL5.7版本空間數據參考文檔
• MySQL支持的空間數據格式
• 12.16.1 Spatial Function Reference
• 空間索引和 ST_Geometry
• ST_Geometry 的關系函數

MySQL在空間索引這方面遵循OpenGIS幾何數據模型規則，詳情可見

• MySQL中 OpenGIS Geometry Model
• OpenGIS Implementation Specification for Geographic information - Simple feature access - Part 2: SQL option

下面記錄一下簡單的使用。

1、創建一個帶有空間索引的表

我這里主要是用於檢索遙感影像數據的，這里就只創建了兩個字段，一個是影像路徑path，一個是有效外包框box。

CREATE TABLE `gim` (
  `path` varchar(512) NOT NULL,
  `box` geometry NOT NULL,
  PRIMARY KEY (`path`),
  SPATIAL KEY `box` (`box`)
) ;

這里創建好之后，就可以往里面插入數據了。

2、插入數據

數據的插入和普通的數據插入一樣，只是geometry數據需要使用st_geomfromtext等函數來構造，相關的文檔參考在這里gis-data-formats還有這個populating-spatial-columns。

這里只展示一個簡單數據插入，這里我使用的是單多邊形，只有四個點（逆時針順序），使用WKT描述幾何數據。

insert into gim (path,box) values('%s',ST_GeomFromText(
			'Polygon((116.18866 39.791107, 116.124115 39.791107, 116.18866 39.833679, 116.124115 39.833679, 116.18866 39.791107))'));

我這里寫了個程序，插入了上千條數據，方便后面的搜索。

3、查詢數據

查詢這里和普通的查詢也一樣，只是where字句后面使用空間過濾相關選項就是。
使用空間索引進行查詢的相關文檔在這里using-spatial-indexes

MySQL的文檔中只提及了MBRContains和MBRWithin兩種方式，經過測試，MBRIntersects、MBREqual、MBROverlaps、MBRTouches、MBRDisjoint都可以使用。
SpatiaLite中有一幅關於空間檢索的圖，放在這里做個參考。
SpatiaLite有一篇詳細介紹空間索引的文檔，鏈接在這里http://www.gaia-gis.it/spatialite-2.1/SpatiaLite-manual.html

一個簡單的查詢示例：

select * from gim where MBRContains(st_geomfromtext('polygon((116.438599 39.832306, 116.374054 39.832306, 116.438599 39.876251, 116.374054 39.876251, 116.438599 39.832306))'),box);

返回結果如下:

+------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| path                                                                   | box                                                                                                                     |
+------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
| file:///root1/北京/北京分区/朝阳区/朝阳区2016/J50G004039.tif | POLYGON((116.438599 39.832306, 116.374054 39.832306, 116.438599 39.876251, 116.374054 39.876251, 116.438599 39.832306)) |
| file:///root1/北京/北京分区/朝阳区/朝阳区2005/J50G004039.tif | POLYGON((116.438599 39.832306, 116.374054 39.832306, 116.438599 39.876251, 116.374054 39.876251, 116.438599 39.832306)) |
| file:///root1/北京/北京分区/朝阳区/朝阳区2003/J50G004039.tif | POLYGON((116.438599 39.832306, 116.374054 39.832306, 116.438599 39.876251, 116.374054 39.876251, 116.438599 39.832306)) |
| file:///root1/北京/北京分幅/J50G004039.tif                       | POLYGON((116.438599 39.832306, 116.374054 39.832306, 116.438599 39.876251, 116.374054 39.876251, 116.438599 39.832306)) |
+------------------------------------------------------------------------+-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------+
4 rows in set