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MySQL 空間數據類型與 GIS 查詢實戰：基於 OpenGIS 標準的幾何存儲

編輯：MySQL 資料庫相關知識

版本要求

MySQL 4.1+ 內置 Spatial Extensions，遵循 OGC OpenGIS 標準，使用 WKT (Well-Known Text) / WKB (Well-Known Binary) 格式存儲。

支持的幾何類型層次

Geometry (抽象基類)
├── Point                    -- 已支持
├── Curve
│   └── LineString           -- 已支持
│       ├── Line
│       └── LinearRing
├── Surface
│   └── Polygon              -- 已支持
├── GeometryCollection       -- 已支持
│   ├── MultiPoint           -- 已支持
│   ├── MultiCurve
│   │   └── MultiLineString  -- 已支持
│   └── MultiSurface
│       └── MultiPolygon     -- 已支持

注意：僅 MyISAM 表支持空間索引 (SPATIAL INDEX)，InnoDB 5.7.5+ 開始支持。

建表示例

CREATE TABLE geo_table (
    id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    geo GEOMETRY NOT NULL,
    SPATIAL INDEX idx_geo (geo)
) ENGINE=MyISAM DEFAULT CHARSET=utf8;

插入空間數據 (WKT 格式)

-- 插入點
INSERT INTO geo_table (geo) VALUES (GeomFromText('POINT(116.39 39.91)'));

-- 插入線串 (折線)
INSERT INTO geo_table (geo) VALUES (GeomFromText('LINESTRING(0 0, 1 1, 2 2)'));

-- 插入多邊形 (外環 + 可選內環/孔)
INSERT INTO geo_table (geo) VALUES (GeomFromText('POLYGON((0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0))'));

-- 插入多點/多線/多面
INSERT INTO geo_table (geo) VALUES (GeomFromText('MULTIPOINT((0 0), (1 1))'));
INSERT INTO geo_table (geo) VALUES (GeomFromText('MULTILINESTRING((0 0, 1 1), (2 2, 3 3))'));
INSERT INTO geo_table (geo) VALUES (GeomFromText('MULTIPOLYGON(((0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0)), ((20 20, 30 20, 30 30, 20 30, 20 20)))'));

查詢與空間分析函數

函數	用途	示例
`AsText(geo)` / `AsWKB(geo)`	轉為可讀文本/二進制	`SELECT id, AsText(geo) FROM geo_table;`
`MBRIntersects(g1, g2)`	最小外接矩形相交判斷 (利用空間索引)	`SELECT * FROM geo_table WHERE MBRIntersects(geo, GeomFromText('POLYGON((...))'));`
`MBRWithin(g1, g2)`	g1 的 MBR 完全在 g2 內	同上
`MBRContains(g1, g2)`	g1 的 MBR 包含 g2	同上
`Distance(g1, g2)`	兩幾何對象最小距離	`SELECT Distance(GeomFromText('POINT(0 0)'), GeomFromText('POINT(3 4)'));` → 5
`Area(poly)`	多邊形面積	`SELECT Area(geo) FROM geo_table WHERE id=3;`
`Centroid(poly)`	幾何中心點	`SELECT AsText(Centroid(geo)) FROM geo_table WHERE id=3;`
`Buffer(g, d)`	緩衝區 (MySQL 5.6+)	`SELECT AsText(Buffer(GeomFromText('POINT(0 0)'), 1));`

空間索引使用條件

表引擎為 MyISAM (或 InnoDB 5.7.5+)
列類型為 GEOMETRY 或具體子類型 (POINT 等)
列定義為 NOT NULL
創建 SPATIAL INDEX
查詢使用 MBR... 系列函數

完整應用示例：查找某矩形區域內的所有幾何對象

-- 定義查詢窗口 (西經, 南緯, 東經, 北緯)
SET @bbox = GeomFromText('POLYGON((116.3 39.8, 116.5 39.8, 116.5 40.0, 116.3 40.0, 116.3 39.8))');

SELECT id, AsText(geo), 
       MBRWithin(geo, @bbox) AS fully_inside,
       MBRIntersects(geo, @bbox) AS intersects
FROM geo_table
WHERE MBRIntersects(geo, @bbox);