空间数据类型

普通数据库拥有字符串（string）、数值（number）和日期（date）这些数据类型，空间数据库添加了额外的数据类型（空间数据类型）以用于表达地理特征（geographic features）。这些空间数据类型抽象并封装了诸如边界（boundary）和维度（dimension）等空间结构。

MatrixDB使用PostGIS扩展来支持空间数据类型。

注意：该特性仅在企业版中提供。

1. 安装PostGIS

在每个节点上安装rpm包(postgis依赖geos39，所以先安装依赖)：

sudo yum install https://ftp.postgresql.org/pub/repos/yum/common/redhat/rhel-7-x86_64/geos39-3.9.1-1.rhel7.x86_64.rpm
sudo yum install mxdb-postgis-2.5-1.el7.x86_64.rpm

连接数据库并创建扩展：

CREATE EXTENSION postgis;

2. PostGIS的使用

2.1 PostGIS常用空间数据类型

PostGIS支持的常用数据类型包括：

POINT：点
LINESTRING：线段
POLYGON：多边形

2.1.1 建表

创建包括空间数据类型的表：

-- 点表
CREATE TABLE global_points (
    id INT,
    name VARCHAR(64),
    location GEOGRAPHY(POINT)
)
Distributed by(id);

-- 面表
CREATE TABLE global_areas (
    id INT,
    name VARCHAR(64),
    area GEOGRAPHY(POLYGON)
)
Distributed by(id);

2.1.2 插入数据

插入点数据：

INSERT INTO global_points VALUES(1, 'point1', 'POINT(-110 29)');
INSERT INTO global_points VALUES(2, 'point2', 'POINT(-111 30)');

插入面数据：

INSERT INTO global_areas VALUES(1, 'area1', 'POLYGON((-100 25, -100 30, -120 30, -120 25, -100 25))');
INSERT INTO global_areas VALUES(2, 'area2', 'POLYGON((-90 25, -90 30, -100 30, -100 25, -90 25))');

2.1.3 常用空间计算函数

计算点坐标距离：

SELECT name, ST_Distance('POINT(-110 30)'::geography, location) FROM global_points;
  name  |   st_distance
--------+------------------
 point1 | 110844.074057415
 point2 |  96485.974080553
(2 rows)

计算面积：

SELECT id,name,ST_Area(area) FROM global_areas ;
 id | name  |      st_area
----+-------+--------------------
  1 | area1 | 1098617743576.8588
  2 | area2 | 547807626660.82526
(2 rows)

判断点是否在面内：

SELECT a.name, p.name FROM global_points AS p, global_areas AS a WHERE ST_Intersects (a.area, p.location);
 name  |  name
-------+--------
 area1 | point1
 area1 | point2
(2 rows)

计算面的交集：

SELECT ST_AsText(ST_Intersection(a1.area, a2.area)) FROM global_areas as a1, global_areas as a2 WHERE a1.name = 'area1' AND a2.name = 'area2';
st_astext
---------------------------------------------------------
 LINESTRING(-100 24.9999999999992,-100 29.9999999999995)
(1 row)

2.2 创建空间索引

空间数据需要建立空间索引，才能使空间计算更加高效。PostGIS支持的空间索引包括：

GIST：通用查询树
BRIN：块范围索引
SP-GiST：空间分区通用查询树

为location字段建立索引：

CREATE INDEX global_points_gix ON global_points USING GIST ( location );

为area字段建立索引：

CREATE INDEX global_areas_gix ON global_areas USING GIST ( area );