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MySQL 4.1 propose une extension de gestion des données spatiales,
et des capacités de génération, stockage et analyse des données
spatiales. Actuellement, ces fonctionnalités ne sont possibles
qu'avec les tables MyISAM.
Ce chapitre couvre les sujets suivants :
La base de l'extension de gestion des données spatiales est le
modèle géométrique OpenGIS
Formats de données pour représenter les données spatiales.
Comme manipuler les données spatiales avec MySQL.
Indexer les données spatiales avec MySQL.
Différences avec les spécifications OpenGIS
18.1. Introduction à GIS
MySQL implémente l'extension spatiale en suivant les
spécifications du Open GIS Consortium
(OGC). C'est un consortium international de
plus de 250 personnes, agences et universités qui participent au
développement public des concepts de gestions des données
spatiales. L'OGC dispose d'un site web
http://www.opengis.org/.
En 1997, l'Open GIS Consortium a publié un document intitulé
OpenGIS (R) Simple Features Specifications For
SQL : ce document propose plusieurs concepts pour
ajouter le support des données spatiales aux serveurs de base de
données SQL. Ces spécifications sont disponibles sur le site de
Open GIS à l'adresse
http://www.opengis.org/techno/implementation.htm :
elle contient encore d'autres informations connexes à ce
chapitre.
MySQL implémente une sous-partie de l'environnement
SQL avec des types
géométriques, proposé par OGC. Ce terme fait
référence à un environnement SQL, disposant d'un jeu de types
géométriques. Une colonne SQL géométrique est une colonne avec
un type de données géométrique. Ces spécifications décrivent
l'ensemble des types géométriques, ainsi que des fonctions
permettant leur création et leur analyse.
Un lieu géographique représente
tout ce qui dispose d'une localisation dans le monde. Un lieu peut
être :
Un entité. Par exemple, une montagne, un lac, une ville.
Une région. Par exemple, les tropiques, une zone postale.
Un endroit définissable. Par exemple, un carrefour, une place
à la rencontre de deux rues.
Vous pouvez aussi rencontrer des documents qui utilisent le terme
de lieu géospatial pour
désigner les lieux géographiques.
Géométrie est un autre mot qui
décrit un lieu géographique. Le sens original du mot
géométrie se rapporte à une
branche des mathématiques. Un autre sens se rapporte à la
cartographie, désignant les lieux géométriques que les
cartographes utilisent pour dessiner le monde.
Ce chapitre utiliser tous ces termes de manières synonyme :
lieu géographique,
lieu géospatial,
lieu, or
géométrie. Le terme le plus
couramment utilisé ici sera
géométrie.
Nous définirons une géométrie
comme un point ou un ensemble de points représentant un
endroit dans le monde.
Le jeu de types géométriques proposé par OGC dans ses
spécifications SQL with Geometry
Types, est basé sur le
modèle géométrique OpenGIS.
Dans ce modèle, chaque objet géométrique dispose des
propriétés générales suivantes :
Il est associé à un système de référence spatiales
(Spatial Reference System), qui décrit
l'origine des coordonnées de l'espace.
Il appartient à une classe géométrique.
18.2.1. La hiérarchie des classes géométriques
La hiérarchie des classes géométriques est définie comme
ceci :
Geometry (non-instanciable)
Point (instanciable)
Curve (non-instanciable)
LineString (instanciable)
Line
LinearRing
Surface (non-instanciable)
Polygon (instanciable)
GeometryCollection (instanciable)
MultiPoint (instanciable)
MultiCurve (non-instanciable)
MultiLineString
(instanciable)
MultiSurface (non-instanciable)
MultiPolygon (instanciable)
Certaines classes sont abstraites et non-instanciables. C'est à
dire, il n'est pas possible de créer un objet de cette classe.
Les autres classes sont instanciables, et on peut en créer des
objets. Chaque classe a des propriétés, et les classes
instanciables ont des assertions (des règles qui définissent
des instances valides).
Geometry est la classe de base. C'est une
classe abstraite. Les sous-classes instanciables de
Geometry sont limitées à des objets de
zéro, une ou deux dimensions, qui existent dans un espace
bidimensionnel. Toutes les classes géométriques instanciables
sont définies de fa¸on à ce que les instances valides d'une
classe géométrique soient topologiquement fermées (c'est à
dire que l'objet géométrique inclut ses frontières).
La classe Geometry a les sous-classes de
Point, Curve,
Surface et
GeometryCollection :
Point représente un objet sans
dimension.
Curve représente un objet à une
dimension, et a pour sous-classe
LineString, avec les sous-classes
Line et LinearRing.
Surface représente les objets
bidimensionnels, et a pour sous-classe
Polygon.
GeometryCollection dispose des classes de
regroupement MultiPoint,
MultiLineString et
MultiPolygon, destinées aux groupes
d'objets de zéro, une ou deux dimensions. Elle permet de
modéliser les groupes de points Points,
de lignes LineStrings et de polygones
Polygons, respectivement.
MultiCurve et
MultiSurface sont présentées comme des
super-classes abstraites, qui généralisent les interfaces
de regroupements, pour gérer les courbes
Curves et les surfaces
Surfaces.
Geometry, Curve,
Surface, MultiCurve, et
MultiSurface sont définies comme
non-instanciables. Elles définissent un jeu de méthodes
communes à leurs sous-classes, et sont inclues ici pour des
raisons d'extensibilité.
Point, LineString,
Polygon,
GeometryCollection,
MultiPoint,
MultiLineString et
MultiPolygon sont des classes instanciables.
18.2.2. Classe Geometry
Geometry est la classe racine de la
hiérarchie. C'est une classe non-instanciable, mais elle
dispose d'un grand nombre de propriétés qui sont communes à
toutes les formes géométriques, dérivées de
Geometry. Ces propriétés sont décrites
dans la liste suivante. Les sous-classes ont leur propres
propriétés spécifiques, définies ultérieurement.
propriétés de la classe
Geometry
Un objet Geometry a les propriétés
suivantes :
Son type. Chaque objet
Geometry appartient à une des classes
instanciables de la hiérarchie.
Son SRID, ou identifiant de
référence spatiale : Spatial Reference
Identifier. Cette valeur spécifie le système de
référence spatial (Spatial Reference
System), qui décrit l'espace de coordonnées dans
lequel l'objet est défini.
Ses coordonnées
coordinates
dans le système de référence spatial, représentées par
des nombres à virgule flottante en double précision (8
octets). Tous les objets non-vides contiennent au moins une
paire de coordonnées (X,Y). Les formes géométriques vides
ne contiennent pas de coordonnées.
Les coordonnées sont relatives au SRID.
Par exemple, dans différents systèmes de coordonnées, la
distance entre deux objets peut varier même si les objets
ont les mêmes coordonnées, car les distances
planes et les distances
géocentriques (système de
coordonnées à la surface de la Terre) suivent deux
géométries différentes.
Son intérieur
interior,
sa frontière
boundary
et son extérieur
exterior.
Toutes les formes géométriques occupe une position dans
l'espace. L'extérieur de la forme est l'espace qui n'est
pas occupé par la forme. L'intérieur de la géométrie est
l'espace occupé par la géométrie. La frontière est
l'interface entre l'extérieur de la forme et son
intérieur.
Son MBR
(Rectangle minimal d'enveloppe, Minimum Bounding
Rectangle), appelé aussi enveloppe. C'est la
forme géométrique la plus petite, formée par les
coordonnées minimales et maximales (X,Y) :
L'attribut simple ou
non-simple. Les objets
géométriques de certains types, comme
LineString,
MultiPoint,
MultiLineString sont simple ou
non-simple. Chaque type dispose de ses propres assertions.
L'attribut fermé
(closed)
ou non-fermé (not
closed). Les objets géométriques de
certains types, comme LineString,
MultiString sont fermés ou non-fermés.
Chaque type dispose de ses propres assertions.
L'attribut vide
(empty)
ou non-vide(not
empty). Une forme est vide si elle ne
contient aucun point. L'extérieur, l'intérieur et la
frontière d'une forme vide ne sont pas définis (ils sont
représentés par la valeur NULL). Une
forme vide est toujours simple, et a une surface de 0.
Sa dimension. Une forme a
une dimension de ?1, 0, 1, ou 2 :
?1 représente une forme vide.
0 représente les formes sans surface ni dimension.
1 représente les formes avec une dimension non nulle,
mais sans surface.
2 représente les formes avec une dimension et une
surface non-nulles.
Les Point sont de dimension zéro. Les
lignes LineString sont de dimension un.
Les polygones Polygon sont de dimension
deux. Les dimensions des objets
MultiPoint,
MultiLineString et
MultiPolygon sont les mêmes que les
dimensions des objets dont ils sont composés.
18.2.3. Classe Point
Un Point est une forme géométrique qui
représente un endroit dans un espace de coordonnées.
Exemples de
Point
Imaginez une carte à grande échelle, avec de nombreuses
villes. Un point représentera une ville.
Sur une carte de ville, un point peut représenter un arrêt
de bus.
Propriété du
Point
Abscisse, ou coordonnées X.
Ordonnée, ou coordonnée Y.
Un point Point est défini comme une
forme avec zéro dimension.
Le rectangle d'encadrement d'un Point est
un rectangle vide.
18.2.4. Classe Curve
Une courbe Curve est une forme géométrique
à une dimension, qui représente généralement une séquence
de points. Une sous-classe particulière de
Curve est l'interpolation entre deux points.
Curve est une classe non-instanciable.
Propriétés de la classe
Curve
Les coordonnées de ses points.
Curve est définie comme une forme à une
dimension.
Un objet Curve est simple si elle ne
passe pas par le même point deux fois.
Un objet Curve est fermé si son point de
départ est le même que son point d'arrivée.
La frontière d'un objet Curve est vide.
La frontière d'un objet Curve non-fermé
est ses deux points terminaux.
Un objet Curve qui est simple et fermé
est un objet LinearRing.
18.2.5. Classe LineString
Un objet LineString est un objet
Curve avec une interpolation linéaire entre
ses points.
Exemples de
LineString
Sur une carte du monde, un objet
LineString peut représenter les
rivières.
Sur une carte de ville, un objet
LineString peut représenter les rues.
Propriété des objets
LineString
Coordonnées des segments de LineString,
définis par des paires de points consécutifs.
Un objet LineString est un objet
Line s'il est constitué de deux points.
Un objet LineString est un objet
LinearRing s'il est fermé et simple.
18.2.6. Classe Surface
Un objet Surface est une forme géométrique
à deux dimensions. C'est une classe non-instanciable. Sa seule
sous-classe instanciable est la classe
Polygon.
Propriété de
Surface
Un objet Surface est défini comme une
forme géométrique à deux dimensions.
Les spécifications OpenGIS définissent un objet
Surface comme une forme géométrique
simple si elle est d'un seul tenant, qui est associé avec
un seul extérieur, et aucune frontière intérieure.
La frontière d'un objet Surface est
l'ensemble des courbes fermées qui correspondent à ses
frontières extérieures et intérieures.
18.2.7. Classe Polygon
Un polygone Polygon est une surface
Surface plane avec plusieurs côtés. Il est
défini par une seule frontière extérieure, au aucune ou
plusieurs frontières intérieures. Chaque frontière
intérieure définit un trou dans le polygone
Polygon.
Exemple avec
Polygon
Sur une carte régionale, un objet
Polygon peut représenter une forêt, un
département, etc.
Assertions de
Polygon
La frontière d'un Polygon est
constituée d'un ensemble d'objets
LinearRing (c'est dire, des objets
LineString qui sont simples et fermés),
et qui forme sa frontière intérieure et extérieure.
Deux frontières intérieures ne se coupent pas. Les courbes
d'une frontière d'un objet Polygon
peuvent se couper en un Point, mais
uniquement en un point de tangence.
Un polygone Polygon ne peut pas avoir de
lignes coupées, d'extrusions ou de trous.
L'intérieur de tous les Polygon est un
ensemble de point connectés.
L'extérieur d'un objet Polygon ayant un
ou plusieurs trou n'est pas connecté. Chaque trou défini
un composant connecté de l'extérieur.
Dans les assertions ci-dessus, les polygones sont des formes
géométriques simples. Ces assertions font d'un objet
Polygon une forme simple.
18.2.8. Classe GeometryCollection
Un objet GeometryCollection est une forme
géométrique, représentée par le regroupement d'autres formes
géométriques.
Tous les éléments dans un objet
GeometryCollection doivent être placés dans
le même système de référence spatiale (c'est à dire dans le
même système de coordonnées).
GeometryCollection n'impose aucune autre
contrainte à ses éléments, même si les sous-classes de
GeometryCollection décrites plus loin, en
imposent d'autres. Les restrictions peuvent être basée sur :
Le type d'élément (par exemple, un objet
MultiPoint ne peut contenir que des
objets Point).
Dimension
Contraintes sur le degré de recouvrement entre deux
éléments.
18.2.9. Classe MultiPoint
Un objet MultiPoint est un regroupement
d'objets de type Point. Les points ne sont
pas connectés ou ordonnées de quelque manière que ce soit.
Exemples avec
MultiPoint
Sur une carte du monde, un objet
Multipoint peut représenter un archipel.
Sur une carte de ville, un objet
Multipoint peut représenter les
différentes succursales d'une entreprise.
Propriétés de
MultiPoint
Un objet MultiPoint est un objet sans
dimension.
Un objet MultiPoint est simple si tous
les points Point sont tous distincts (les
paires de coordonnées sont toutes distinctes).
La frontière d'un objet MultiPoint est
vide.
18.2.10. Classe MultiCurve
Un objet MultiCurve est une forme
géométrique composée d'objets Curve.
MultiCurve est une classe non-instanciable.
Propriété de
MultiCurve
Un objet MultiCurve est défini comme une
forme géométrique a une dimension.
Un objet MultiCurve est dit simple si et
seulement si tous ses éléments sont simples, et que les
seules intersections entre deux éléments interviennent sur
les frontières des deux éléments.
La frontière d'un objet MultiCurve est
obtenue en appliquant la ``règle de l'union modulo 2''
(dite aussi, règle pair / impair) : Un point est une
frontière d'un objet MultiCurve s'il
fait partie d'un nombre impair de frontière d'élément de
l'objet MultiCurve.
Un objet MultiCurve est fermé si tous
ses éléments sont fermés.
La frontière d'un objet MultiCurve
fermé est toujours vide.
18.2.11. Classe MultiLineString
Un objet MultiLineString est une forme
géométrique de classe MultiCurve, composé
uniquement d'objets LineString.
Exemples avec
MultiLineString
Sur une carte régionales, un objet
MultiLineString représente un système
de rivières, ou un autoroute.
18.2.12. Classe MultiSurface
Un objet MultiSurface est un groupe de
surfaces. MultiSurface est une classe
non-instanciable. Sa seule sous-classe instanciable est la
classe MultiPolygon.
Assertions MultiSurface
Les intérieurs de deux surfaces d'un objet
MultiSurface doivent avoir des
intersections nulles.
La frontière de deux éléments de l'objet
MultiSurface doivent avoir en commun un
nombre fini de points.
18.2.13. Classe MultiPolygon
Un objet MultiPolygon est un objet
MultiSurface composé d'objets
Polygon.
Exemple avec
MultiPolygon
Sur une carte régionale, un objet
MultiPolygon peut représenter un
système de lacs.
Assertions
MultiPolygon
Les intérieurs de deux objets Polygon
qui sont éléments d'un même objet
MultiPolygon n'ont pas d'intersection.
Les frontières de deux objets Polygon
qui sont éléments d'un objet
MultiPolygon ne peuvent que se toucher en
un nombre fini de points, et non pas se recouvrir. Le
recouvrement est déjà interdit par l'assertion
précédente.
Un objet MultiPolygon ne peut pas avoir
de lignes coupées, d'extrusions ou de trous. Un objet
MultiPolygon est un ensemble de point
régulier, et fermé.
L'intérieur d'un objet MultiPolygon
composé de plus d'un objet Polygon n'est
pas connecté. Le nombre de composants connectés de
l'intérieur d'un objet MultiPolygon est
égal au nombre d'objets Polygon dans
l'objet MultiPolygon.
Propriétés
MultiPolygon
Un objet MultiPolygon est défini comme
une forme géométrique à deux dimensions.
La frontière d'un objet MultiPolygon est
un ensemble de courbes fermées (des objets
LineString) correspondants aux limites de
ses objets Polygon composants.
Chaque objet Curve de la frontière de
l'objet MultiPolygon est dans la
frontière d'un seul objet Polygon.
Chaque objet Curve de la frontière d'un
élément Polygon est dans la frontière
de l'objet MultiPolygon.
Cette section décrit les formats de données géométriques
standard qui sont utilisés pour représenter des objets
géométriques dans les requêtes. Il s'agit de :
Le format Well-Known Text (WKT)
Le format Well-Known binaire (WKB)
En interne, MySQL stocke les valeurs géométriques dans un format
indépendant des formats WKT et WKB.
18.3.1. Format Well-Known Text (WKT)
La représentation Well-Known Text (WKT) est con¸ue pour faire
des échanges au format ASCII.
Exemple de représentation d'objets WKT :
Un Point:
POINT(15 20)
Notez que les coordonnées du point n'ont pas de séparateur
virgule.
Une ligne LineString de quatre points :
LINESTRING(0 0, 10 10, 20 25, 50 60)
Un polygone Polygon avec un anneau
extérieur et un anneau intérieur :
Une grammaire Backus-Naur qui spécifie les règles de
générations formelles pour écrire des valeurs WKT est
disponible dans les spécifications OGC, qui sont référencées
au début de ce chapitre.
18.3.2. Le format Well-Known Binary (WKB)
La représentation Well-Known Binary (WKB) des valeurs
géométriques est définies par les spécifications OpenGIS. Il
est aussi défini comme le standard ISO ``SQL/MM Part 3:
Spatial''.
WKB sert à échanger des données géométriques sous forme de
flux binaires représenté par des BLOB
contenant des données WKB.
WKB utilise des entiers non-signés d'un octet, de quatre octets
et des nombres à virgules flottantes de précision double (IEEE
754 format). Un octet fait 8 bits.
Par exemple, la valeur WKB qui correspond à POINT(1
1) est constituée de la séquence suivante de 21
octets, représentée ici en code hexadécimal :
0101000000000000000000F03F000000000000F03F
La séquence peut être décomposée comme ceci :
Byte order : 01
WKB type : 01000000
X : 000000000000F03F
Y : 000000000000F03F
Voici le détail des composants :
L'ordre des octets peut être 0 ou 1, pour indiquer un
stockage little-endian ou big-endian. Les ordres
little-endian et big-endian sont aussi connus sous le nom de
Network Data Representation (NDR) et
External Data Representation (XDR),
respectivement.
Le type WKB est un code qui indique le type géométrique.
Les valeurs de 1 à 7 indiquent : Point,
Ligne LineString, Polygone
Polygon, Plusieurs points
MultiPoint, Plusieurs lignes
MultiLineString, Plusieurs polygones
MultiPolygon, et Groupe géométrique
GeometryCollection.
Une valeur Point a des coordonnées X et
Y, représentées par un nombre à virgule flottante, en
double précision.
Les valeurs WKB des formes géométriques plus complexes sont
représentées par des structures biens plus complexes, comme
présenté dans les spécifications OpenGIS.
18.4. Créer une base de données avec les fonctionnalités géographiques
Cette section décrit les types de données que vous pouvez
utiliser pour représenter des données géographiques dans MySQL,
et les fonctions disponibles pour créer et lire les données
spatiales.
18.4.1. Types de données géographiques MySQL
MySQL fournit un jeu de types de données qui correspondent aux
classes du modèle géométrique OpenGIS. Certains de ces types
contiennent des valeurs géométriques simples :
GEOMETRY
POINT
LINESTRING
POLYGON
GEOMETRY est le type le plus général. Il
peut stocker une forme géométrique de n'importe quel type. Les
autres types se restreignent a un type particulier de forme.
Les autres types de données permettent de gérer les groupes de
formes géométriques :
MULTIPOINT
MULTILINESTRING
MULTIPOLYGON
GEOMETRYCOLLECTION
GEOMETRYCOLLECTION peut stocker un groupe
quelconque de formes géométriques. Les autres types se
restreignent à des formes géométriques particulières.
Cette section décrit comment créer des valeurs en utilisant
les fonctions Well-Known Text et Well-Known Binary qui sont
définies dans le standard OpenGIS, et les fonctions
spécifiques de MySQL.
18.4.2.1. Créer des objets géométriques avec les fonctions WKT
MySQL fournit de nombreuses fonctions qui prennent en
arguments un BLOB contenant la
représentation au format Well-Known Text et optionnellement,
un système de référence (SRID), et retourne la forme
géométrique correspondante.
GeomFromText() accepte des données WKT de
n'importe quelle type de données géométriques comme premier
argument. L'implémentation fournit aussi des fonctions de
construction spécifiques à chaque forme géométrique.
Construit un objet GEOMETRYCOLLECTION
à partir de sa représentation WKT et du SRID.
Les spécifications OpenGIS décrivent aussi des fonctions
optionnelles pour construire des Polygon et
MultiPolygon basées sur les
représentations WKT d'une collection d'anneaux ou d'objets
LineString fermés. Ces objets peuvent
avoir des intersections non vides. MySQL ne supporte pas
encore ces fonctions :
BdPolyFromText(wkt,srid)
Construit un objet Polygon à partir de
la représentation WKT d'un objet
MultiLineString, contenant un ensemble
d'objets LineString fermés.
BdMPolyFromText(wkt,srid)
Construit un objet MultiPolygon à
partir de la représentation WKT d'un objet
MultiLineString, contenant un ensemble
d'objets LineString fermés.
18.4.2.2. Créer des objets géométriques avec les fonctions WKB
MySQL fournit de nombreuses fonctions qui prennent en
arguments un BLOB contenant la
représentation au format Well-Known Binary et
optionnellement, un système de référence (SRID), et
retourne la forme géométrique correspondante.
GeomFromWKT() accepte des données WKB de
n'importe quelle type de données géométriques comme premier
argument. L'implémentation fournit aussi des fonctions de
construction spécifiques à chaque forme géométrique.
Construit un objet GEOMETRYCOLLECTION
à partir de sa représentation WKB et du SRID.
Les spécifications OpenGIS décrivent aussi des fonctions
optionnelles pour construire des Polygon et
MultiPolygon basées sur les
représentations WKB d'une collection d'anneaux ou d'objets
LineString fermés. Ces objets peuvent
avoir des intersections non vides. MySQL ne supporte pas
encore ces fonctions :
BdPolyFromWKB(wkb,srid)
Construit un objet Polygon à partir de
la représentation WKB d'un objet
MultiLineString, contenant un ensemble
d'objets LineString fermés.
BdMPolyFromWKB(wkb,srid)
Construit un objet MultiPolygon à
partir de la représentation WKB d'un objet
MultiLineString, contenant un ensemble
d'objets LineString fermés.
18.4.2.3. Création de formes géométriques avec les fonctions spécifiques de
MySQL
Note : MySQL ne dispose pas
encore de toutes les fonctions listées dans cette section.
MySQL fournit un jeu de fonction pratiques pour créer des
représentations WKB. Ces fonctions sont décrites dans cette
section, et sont spécifiques à MySQL : ce sont des
extensions aux spécifications OpenGIS. Le résultat de ces
fonctions sont des valeurs de type BLOB qui
contiennent la représentation au format WKB des objets
géométriques, sans leur SRID. Le résultat de ces fonctions
peut être utilisé comme premier argument de toute fonction
de la famille GeomFromWKB().
Point(x,y)
Construit un Point au format WKB, en
utilisant ses coordonnées.
MultiPoint(pt1,pt2,...)
Construit un objet MultiPoint au format
WKB, en utilisant les arguments Point
WKB. Si aucun argument n'est au format
WKBPoint, la valeur retournée est
NULL.
LineString(pt1,pt2,...)
Construit un objet LineString au format
WKB, à partir d'arguments Point WKB.
Si aucun argument n'est au format
WKBPoint, la valeur retournée est
NULL. Si moins de deux arguments est
fourni, la valeur retournée est NULL.
MultiLineString(ls1,ls2,...)
Construit un objet MultiLineString au
format WKB, en utilisant les objets
LineString WBK. Si aucun argument n'est
de classe LineString, la valeur
retournée alors NULL.
Polygon(ls1,ls2,...)
Construit un objet Polygon au format
WKB, en utilisant les objets LineString
WBK. Si aucun argument n'est de classe
LinearRing, (c'est à dire, un objet
LineString fermé et simple), la valeur
retournée alors NULL.
MultiPolygon(poly1,poly2,...)
Construit un objet MultiPolygon au
format WKB, en utilisant les objets
Polygon WBK. Si aucun argument n'est de
classe Polygon, la valeur retournée
alors NULL.
GeometryCollection(g1,g2,...)
Construit un objet GeometryCollection
au format WKB. Si aucun argument n'est au format valide
WBK, la valeur retournée alors NULL.
18.4.3. Créer des colonnes géométriques
MySQL fournit une méthode standard pour créer des colonnes
géographiques, avec les commandes CREATE
TABLE ou ALTER TABLE, etc.
Actuellement, les colonnes géométriques ne sont supportées
que par les tables MyISAM.
Utilisez la commande CREATE TABLE pour
créer une colonne géométrique :
Une fois que vous avez créé des colonnes géométriques, vous
pouvez les remplir avec des données géographiques.
Les valeurs doivent être stockées dans un format géométrique
interne, mais vous pouvez les convertir à ce format à partir
des formats Well-Known Text (WKT) et Well-Known Binary (WKB).
Les exemples suivants vous montre comment insérer des valeurs
géométriques dans une table, en convertissant des valeurs WKT
en un format géométrique.
Vous pouvez faire la conversion directement avec la commande
INSERT :
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText('POINT(1 1)'));
SET @g = 'POINT(1 1)';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));
Au besoin, la conversion peut avoir lieur avant la commande
INSERT :
SET @g = GeomFromText('POINT(1 1)');
INSERT INTO geom VALUES (@g);
Les exemples suivants illustre l'insertion de données plus
complexes dans la table :
SET @g = 'LINESTRING(0 0,1 1,2 2)';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));
SET @g = 'POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));
SET @g = 'GEOMETRYCOLLECTION(POINT(1 1),LINESTRING(0 0,1 1,2 2,3 3,4 4))';
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromText(@g));
Les exemples précédents utilisent tous la fonction
GeomFromText() pour créer des valeurs
géométriques. Vous pouvez aussi utiliser des fonctions
spécifiques à chaque forme géométrique :
SET @g = 'POINT(1 1)';
INSERT INTO geom VALUES (PointFromText(@g));
SET @g = 'LINESTRING(0 0,1 1,2 2)';
INSERT INTO geom VALUES (LineStringFromText(@g));
SET @g = 'POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0),(5 5,7 5,7 7,5 7, 5 5))';
INSERT INTO geom VALUES (PolygonFromText(@g));
SET @g = 'GEOMETRYCOLLECTION(POINT(1 1),LINESTRING(0 0,1 1,2 2,3 3,4 4))';
INSERT INTO geom VALUES (GeomCollFromText(@g));
Notez que si une application cliente veut utiliser des
représentations WKB de valeur géométrique, elle est
responsable d'envoyer des requêtes avec des valeurs WKB valides
au serveur. Sinon, il y a de nombreux moyens de passer cette
contrainte. Par exemple :
Insertion d'un point POINT(1 1) avec sa
valeur littérale héxadécimale :
mysql> INSERT INTO geom VALUES
-> (GeomFromWKB(0x0101000000000000000000F03F000000000000F03F));
Une application ODBC veut envoyer une représentation WKB,
en l'associant à une variable de requête en utilisant un
argument de type BLOB :
INSERT INTO geom VALUES (GeomFromWKB(?))
D'autres interfaces de programmation peuvent supporter des
mécanismes similaires.
Dans un programme C, vous pouvez protéger les valeurs
binaires en utilisant la fonction
mysql_real_escape_string() et inclure le
résultat dans une chaîne de requête, qui sera envoyée au
serveur. See Section 24.2.3.47, « mysql_real_escape_string() ».
Les formes géométriques sont stockées dans une table, et
peuvent être lues dans différents formats. Vous pouvez les
convertir au format interne, WBK ou WBT.
18.4.5.1. Lire des données géométriques au format interne
Lire des données géométriques au format interne peut être
utile lors des transferts de tables en tables :
CREATE TABLE geom2 (g GEOMETRY) SELECT g FROM geom;
18.4.5.2. Lire des données géométriques au format WBT
La fonction AsText() fournit une
représentation textuelle d'une forme géométrique. Elle
convertit la forme depuis le format interne en une chaîne au
format WKT.
18.4.5.3. Lire des données géométriques au format WBK
La fonction AsBinary() fournit l'accès
binaire aux formes géométriques. Elle convertit une forme
géométrique, depuis le format interne en un
BLOB contenant la représentation WKB.
Après avoir remplies les colonnes géographiques avec des
valeurs, vous êtes prêts à les analyser. MySQL propose un jeu
de fonctions pour effectuer différentes opérations sur des
données géographiques. Ces fonctions peuvent être regroupées
en plusieurs catégories principales, suivant le type de
manipulations :
Les fonctions qui convertissent les données géométriques en
différents formats.
Les fonctions qui fournissent des accès aux données
qualitatives ou quantitatives d'un objet géométrique.
Les fonctions qui décrivent les relations entre deux objets
géométriques.
Les fonctions qui créent des objets à partir d'autres objets
existants.
Les fonctions d'analyse de données géographiques peuvent être
utilisées dans plusieurs contextes, comme :
Un programme SQL interactif, comme mysql ou
MySQLCC
Une application écrite dans un langage qui dispose du support
des bibliothèques clientes MySQL.
18.5.1. Fonctions pour convertir les formes de format
MySQL supporte les fonctions suivantes pour convertir des formes
géométriques entre les formats internes, WKT et WKB :
Chaque fonction de ce groupe prend une forme géométrique comme
argument et représente un attribut qualitatif ou quantitatif de
cette forme. Certaines fonctions sont spécifiques à une forme
particulière. Certaines fonctions retournent
NULL si l'argument n'est pas d'un type
valide. Par exemple, Area() retourne
NULL si le type de l'objet est ni
Polygon ni MultiPolygon.
Retourne le nombre de dimensions de l'objet
g. Le résultat peut être ?1, 0, 1
ou 2. La signification de ces valeurs est expliqué dans
la section Section 18.2.2, « Classe Geometry ».
Les spécifications OpenGIS définissent les fonctions
suivantes, que MySQL n'implémente pas :
Boundary(g)
Retourne une forme qui représente la frontière de
g.
IsEmpty(g)
Retourne 1 si la forme g est vide, et 0
si elle n'est pas vide. Elle retourne ?1 si l'argument
est NULL. Si la forme est vide, elle
représente un ensemble de points vide.
IsSimple(g)
Actuellement, cette fonction est un inutilisable et ne
doit pas être employée. Lorsqu'elle sera fonctionnelle,
elle suivra la définition du prochain paragraphe.
Retourne 1 si la forme géométrique g
n'au aucune anomalie géométrique, telle que
l'auto-intersection ou l'auto-tangence.
IsSimple() retourne 0 si l'argument
n'est pas simple, ?1 si l'objet est
NULL.
La description de chaque classe géométrique instanciable
est donnée plus tôt dans ce chapitre, et inclut les
conditions qui font qu'une forme est considérée comme
simple ou pas.
18.5.2.2. Fonctions d'analyse des Point
Un objet Point est constitué de ses
coordonnées X et Y, qui peuvent être obtenues comme ceci :
X(p)
Retourne l'absisse du point p sous
forme d'un nombre à virgule en double précision.
18.5.2.3. Fonctions d'analyse des lignes LineString
Une ligne LineString est constituée de
Point. Vous pouvez extraire des points
particuliers d'une ligne LineString,
compter le nombre de point qu'elle contient, ou encore
calculer sa longueur.
EndPoint(ls)
Retourne le Point terminal de la ligne
LineStringls.
Retourne 1 si ls est fermée : c'est
à dire si StartPoint() et
EndPoint() sont identiques. Retourne 0
si ls n'est pas fermée, et ?1 si
l'argument passé est NULL.
Les spécifications OpenGIS définissent aussi les fonctions
suivantes, que MySQL n'implémente pas encore :
IsRing(ls)
Retourne 1 si ls est un anneau : il
faut que ls soit fermée (c'est à dire
que StartPoint() et
EndPoint() sont identiques), et qu'elle
soit simple (ne passe pas par le même point plusieurs
fois). Retourne 0 si ls n'est pas un
anneau, et ?1 si elle vaut NULL.
18.5.2.4. Fonctions d'analyse des lignes MultiLineString
GLength(mls)
Retourne la longueur de l'objet mls. La
longueur de l'objet mls est égale à
la somme des longueur de ses éléments.
Retourne 1 si mls est fermée (c'est à
dire que StartPoint() et
EndPoint() sont identique pour chaque
objet LineString de
mls). Retourne 0 si
mls n'est pas fermée et ?1 si
l'objet est NULL.
OpenGIS propose d'autres fonctions qui génèrent des formes
géométriques. Elles sont con¸ues pour servir d'opérateurs
géométriques.
Ces fonctions ne sont pas encore implémentées par MySQL.
Elles devraient arriver dans les prochaines versions.
Intersection(g1,g2)
Retourne l'ensemble des points qui représentent
l'intersection des deux formes g1 et
g2.
Union(g1,g2)
Retourne l'ensemble des points qui représentent l'union
des deux formes g1 et
g2.
Difference(g1,g2)
Retourne l'ensemble des points qui représentent la
différence des deux formes g1 et
g2.
SymDifference(g1,g2)
Retourne l'ensemble des points qui représentent la
différence symétrique des deux formes
g1 et g2.
Buffer(g,d)
Retourne l'ensemble des points dont la distance à la
forme g est inférieure ou égale à
d.
ConvexHull(g)
Retourne l'enveloppe convexe de la forme géométrique
g.
18.5.4. Fonctions de tests des relations géométriques entre les formes
Les fonctions décrites dans ces fonctions prennent deux formes
géométriques comme argument, et retourne des informations
qualitatives ou quantitatives sur leur relation.
18.5.5. Relations avec les Rectangles enveloppes (MBRs)
MySQL fournit des fonctions qui permettent de tester les
relations entre les rectangles enveloppes de deux formes
géométriques g1 et g2.
Il s'agit de :
MBRContains(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer le rectangle enveloppe de
g1 contient celui de
g2.
Retourne 1 ou 0 pour indiquer les rectangles enveloppe de
g1 et g2 sont
disjoints (ils n'ont pas d'intersection).
MBREquals(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer le rectangle enveloppe de
g1 est le même que celui de
g2.
MBRIntersects(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer le rectangle enveloppe de
g1 et celui de g2 ont
une intersection non vide.
MBROverlaps(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer le rectangle enveloppe de
g1 recouvre une partie de celui de
g2.
MBRTouches(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer le rectangle enveloppe de
g1 touche celui de g2.
18.5.6. Fonctions qui testent les relations géométriques entre les formes
Les spécifications OpenGIS définissent les fonctions
suivantes, que MySQL n'implémente pas encore. Elles devraient
apparaître prochainement, dans les prochaines versions.
Lorsqu'elles seront implémentées, elles fourniront le support
complet des fonctions d'analyse spatiales, et non pas un simple
support de la géométrie des enveloppes.
Ces fonctions opèrent toujours sur deux formes géométriques
g1 et g2.
Contains(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 suivant que g1 contient
complètement g2 ou pas.
Crosses(g1,g2)
Retourne 1 si g1 rencontre
g2. Retourne NULL si
g1 est un Polygon ou
un MultiPolygon, ou si
g2 est un Point ou un
groupe MultiPoint. Otherwise, returns 0.
''rencontre'' indique une relation
entre deux formes, ayant les propriétés suivantes :
Les deux formes ont une intersection non vide.
Leur intersection est une forme géométrique qui a
une dimension de moins que le nombre maximum de
dimensions des deux formes g1 et
g2.
L'intersection n'est pas égale à
g1 ou g2.
Disjoint(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer si g1 est
géométriquement disjoint de g2 ou non.
Equals(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer que g1 est
géométriquement égal à g2, ou non.
Intersects(g1,g2)
Retourne 1 ou 0, pour indiquer si g1 a
une intersection non vide avec g2 ou pas.
Overlaps(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer sir g1
recouvre g2 ou pas. Le terme
recouvre signifie que deux formes
géométriques ont une intersection de même dimension que
les formes initiales, mais différentes de ces formes.
Touches(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer si g1
touche g2 ou pas. Deux formes se
touchent si leurs intérieurs ont une
intersection vide, mais que l'une des deux frontières a une
intersection non vide avec la frontière ou l'intérieur de
l'autre.
Within(g1,g2)
Retourne 1 ou 0 pour indiquer si g1 est
à l'intérieur de g2.
Distance(g1,g2)
Retourne la distance la plus faible entre deux points des
deux formes, sous forme d'un nombre à virgule et double
précision.
Related(g1,g2,pattern_matrix)
Retourne 1 ou 0, pour indiquer si la relation géométrique
spécifiée par pattern_matrix existe
entre les formes g1 et
g2. Retourne ?1 si les arguments sont
NULL. Le paramètre
pattern_matrix est une chaîne. Ses
spécifications seront détaillées lorsque la fonction sera
codée.
Il est connu que les index accélèrent les recherches dans les
bases de données non-géographiques. C'est aussi vrai avec les
bases de données géographiques. Avec l'aide d'une grande
variété d'index multi-dimensionnels qui ont été con¸u pour
cela, il est possible d'optimiser les recherches avec des index.
Le plus classique est :
Les requêtes de points, où on recherche les objets qui
contiennent un point donné.
Les requêtes de région, qui recherchent tous les objets ont
des zones communes.
MySQL utilise des R-Trees avec répartition
quadratique pour indexer les colonnes géographiques.
Un index géographique est constitué en utilisant le MBR d'une
forme géométrique. Dans la plupart des cas, le MBR est le
rectangle minimum qui entoure une région. Pour les lignes
horizontales ou verticales, le MBR est un rectangle généré dans
les chaînes. Pour un point, le MBR est un rectangle dégénéré
en un point.
18.6.1. Créer un index géométrique
MySQL peut créer des index géométriques en utilisant une
syntaxe similaire à celle utilisée avec les index classiques,
mais étendue avec l'attribut SPATIAL. Les
colonnes géographiques doivent être déclarées comme
NOT NULL. L'exemple suivant montre comment
créer un index géographique :
Avec CREATE TABLE:
mysql> CREATE TABLE geom (g GEOMETRY NOT NULL, SPATIAL INDEX(g));
Avec ALTER TABLE:
mysql> ALTER TABLE geom ADD SPATIAL INDEX(g);
Avec CREATE INDEX:
mysql> CREATE SPATIAL INDEX sp_index ON geom (g);
Pour effacer un index géométrique, utilisez ALTER
TABLE ou DROP INDEX:
Avec ALTER TABLE:
mysql> ALTER TABLE geom DROP INDEX g;
Avec DROP INDEX:
mysql> DROP INDEX sp_index ON geom;
Exemple : supposons que la table geom
contient plus de 32000 formes, qui sont stockées dans la
colonne g, avec le type
GEOMETRY. La table dispose aussi d'une
colonne d'identifiant fid, de type
AUTO_INCREMENT pour stocker des identifiants
d'objet.
mysql> SHOW FIELDS FROM geom;
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type | Null | Key | Default | Extra |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| fid | int(11) | | PRI | NULL | auto_increment |
| g | geometry | | | | |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)
mysql> SELECT COUNT(*) FROM geom;
+----------+
| count(*) |
+----------+
| 32376 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)
Pour ajouter un index géométrique à la colonne
g, utilisez cette commande :
L'optimiseur vérifie si un index géométrique est disponible
et peut être utilisé pour accélérer les requêtes qui
utilisent des fonctions comme MBRContains()
ou MBRWithin() dans les clauses
WHERE. Par exemple, imaginons que vous devons
trouver les objets qui sont dans un rectangle donné :
18.7.1. Les fonctionnalités de GIS que nous n'avons pas encore implémenté
Vues de meta-données
Les spécifications OpenGIS proposent plusieurs
meta-données supplémentaires. Par exemple, un système de
vue appelé GEOMETRY_COLUMNS contient une
description les colonnes géométriques, une ligne pour
chaque colonne géométrique dans la base.
Les fonctions OpenGIS Length() sur les
LineString et
MultiLineString sont appelées
GLength() en MySQL
Le problème est que ce nom est en conflit avec la fonction
SQL existante Length() qui calcule la
taille d'une chaîne de caractères, et il n'est pas
possible de faire la différence entre le contexte
géographique ou textuel. Nous devons résoudre ce
problème, ou trouver un autre nom à cette fonction.
This is a translation of the MySQL Reference Manual that can be
found at
dev.mysql.com.
The original Reference Manual is in English, and this translation
is not necessarily as up to date as the English version.
