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MySQL 8.4 参考手册
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MySQL 8.4 参考手册  /  ...  /  支持的空间数据格式

13.4.3 支持的空间数据格式

两种标准空间数据格式用于在查询中表示几何对象

  • Well-Known Text (WKT) 格式

  • Well-Known Binary (WKB) 格式

在内部,MySQL 以一种与 WKT 或 WKB 格式不同的格式存储几何值。(内部格式类似于 WKB,但开头有 4 个字节表示 SRID。)

有一些函数可用于在不同的数据格式之间进行转换;请参阅 第 14.16.6 节,“几何格式转换函数”

以下部分描述了 MySQL 使用的空间数据格式

Well-Known Text (WKT) 格式

几何值的 Well-Known Text (WKT) 表示形式旨在用于以 ASCII 格式交换几何数据。OpenGIS 规范提供了一个 Backus-Naur 语法,该语法指定了编写 WKT 值的正式生成规则(请参阅 第 13.4 节,“空间数据类型”)。

几何对象的 WKT 表示形式的示例

  • 一个 Point

    POINT(15 20)

    点坐标指定为没有分隔逗号。这与 SQL Point() 函数的语法不同,该函数要求在坐标之间使用逗号。注意在给定空间操作的上下文中使用适当的语法。例如,以下语句都使用 ST_X()Point 对象中提取 X 坐标。第一个直接使用 Point() 函数生成对象。第二个使用 WKT 表示形式,该表示形式使用 ST_GeomFromText() 转换为 Point

    mysql> SELECT ST_X(Point(15, 20));
    +---------------------+
    | ST_X(POINT(15, 20)) |
    +---------------------+
    |                  15 |
    +---------------------+
    
    mysql> SELECT ST_X(ST_GeomFromText('POINT(15 20)'));
    +---------------------------------------+
    | ST_X(ST_GeomFromText('POINT(15 20)')) |
    +---------------------------------------+
    |                                    15 |
    +---------------------------------------+
  • 一个具有四个点的 LineString

    LINESTRING(0 0, 10 10, 20 25, 50 60)

    点坐标对用逗号分隔。

  • 一个具有一个外部环和一个内部环的 Polygon

    POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))
  • 一个具有三个 Point 值的 MultiPoint

    MULTIPOINT(0 0, 20 20, 60 60)

    诸如 ST_MPointFromText()ST_GeomFromText() 之类的接受 WKT 格式的 MultiPoint 值表示形式的空间函数允许值内的各个点用括号括起来。例如,以下两个函数调用都是有效的

    ST_MPointFromText('MULTIPOINT (1 1, 2 2, 3 3)')
    ST_MPointFromText('MULTIPOINT ((1 1), (2 2), (3 3))')
  • 一个具有两个 LineString 值的 MultiLineString

    MULTILINESTRING((10 10, 20 20), (15 15, 30 15))
  • 一个具有两个 Polygon 值的 MultiPolygon

    MULTIPOLYGON(((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0)),((5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5)))
  • 一个由两个 Point 值和一个 LineString 组成的 GeometryCollection

    GEOMETRYCOLLECTION(POINT(10 10), POINT(30 30), LINESTRING(15 15, 20 20))

Well-Known Binary (WKB) 格式

几何值的 Well-Known Binary (WKB) 表示形式用于以二进制流的形式交换几何数据,这些二进制流由包含几何 WKB 信息的 BLOB 值表示。该格式由 OpenGIS 规范定义(请参阅 第 13.4 节,“空间数据类型”)。它还在 ISO SQL/MM Part 3: Spatial 标准中定义。

WKB 使用 1 字节无符号整数、4 字节无符号整数和 8 字节双精度数(IEEE 754 格式)。一个字节是 8 位。

例如,与 POINT(1 -1) 对应的 WKB 值由以下 21 个字节序列组成,每个字节用两位十六进制数字表示

0101000000000000000000F03F000000000000F0BF

该序列由下表所示的组件组成。

表 13.2 WKB 组件示例

组件 大小
字节序 1 字节 01
WKB 类型 4 字节 01000000
X 坐标 8 字节 000000000000F03F
Y 坐标 8 字节 000000000000F0BF

组件表示如下

  • 字节序指示符为 1 或 0,分别表示小端或大端存储。小端和大端字节序也分别称为网络数据表示 (NDR) 和外部数据表示 (XDR)。

  • WKB 类型是一个代码,指示几何类型。MySQL 使用 1 到 7 的值来指示 PointLineStringPolygonMultiPointMultiLineStringMultiPolygonGeometryCollection

  • 一个 Point 值具有 X 和 Y 坐标,每个坐标都表示为双精度值。

更复杂的几何值的 WKB 值具有更复杂的数据结构,如 OpenGIS 规范中所述。

内部几何存储格式

MySQL 使用 4 个字节来表示 SRID,然后是该值的 WKB 表示形式来存储几何值。有关 WKB 格式的描述,请参阅 Well-Known Binary (WKB) 格式

对于 WKB 部分,以下 MySQL 特定注意事项适用

  • 字节序指示符字节为 1,因为 MySQL 以小端方式存储几何图形。

  • MySQL 支持 PointLineStringPolygonMultiPointMultiLineStringMultiPolygonGeometryCollection 等几何类型。不支持其他几何类型。

  • 只有 GeometryCollection 可以为空。这样的值存储为 0 个元素。

  • 可以以顺时针和逆时针方向指定多边形环。MySQL 在读取数据时会自动翻转环。

笛卡尔坐标以空间参考系的长度单位存储,X 值以 X 坐标存储,Y 值以 Y 坐标存储。轴方向是空间参考系指定的那些方向。

地理坐标以空间参考系的角单位存储,经度以 X 坐标存储,纬度以 Y 坐标存储。轴方向和子午线是空间参考系指定的那些方向。

函数 LENGTH() 返回存储值所需的空间(以字节为单位)。示例

mysql> SET @g = ST_GeomFromText('POINT(1 -1)');
mysql> SELECT LENGTH(@g);
+------------+
| LENGTH(@g) |
+------------+
|         25 |
+------------+
mysql> SELECT HEX(@g);
+----------------------------------------------------+
| HEX(@g)                                            |
+----------------------------------------------------+
| 000000000101000000000000000000F03F000000000000F0BF |
+----------------------------------------------------+

值长度为 25 个字节,由以下组件组成(从十六进制值可以看出)

  • 4 个字节表示整数 SRID(0)

  • 1 个字节表示整数字节序(1 = 小端)

  • 4 个字节表示整数类型信息(1 = Point

  • 8 个字节表示双精度 X 坐标(1)

  • 8 个字节表示双精度 Y 坐标(−1)