PostGIS：查询 z 和 m 维度（linestringzm）

Question

问题

我有一个包含多个linestringzm 的系统，其中数据的结构如下：[x, y, speed:int, time:int]。数据的结构是这样的，以便能够在x、y 和z 维度上使用ST_SimplifyVW，但我仍然希望能够基于m 维度查询线串，例如获取时间间隔之间的所有线串。

这是否可以通过 PostGIS 实现，或者我是否为我的用例错误地构建了数据？

示例

• z = 速度，例如公里/小时
• m = Unix 纪元时间

CREATE TABLE t (id int NOT NULL, geom geometry(LineStringZM,4326), CONSTRAINT t_pkey PRIMARY KEY (id));
INSERT INTO t VALUES (1, 'SRID=4326;LINESTRING ZM(30 10 5 1620980688, 30 15 10 1618388688, 30 20 15 1615710288, 30 25 20 1620980688)'::geometry);
INSERT INTO t VALUES (2, 'SRID=4326;LINESTRING ZM(50 10 5 1620980688, 50 15 10 1618388688, 50 20 15 1615710288, 50 25 20 1620980688)'::geometry);
INSERT INTO t VALUES (3, 'SRID=4326;LINESTRING ZM(20 10 5 1620980688, 20 15 10 1618388688, 20 20 15 1615710288, 20 25 20 1620980688)'::geometry);

• 用例 A：基于 x、y 和 z 简化几何图形

  这可以通过例如ST_SimplifyVW 简化后保持m 维度。

• 用例 B：根据m 维度查询几何

  我有一组 linestringzm，我想根据我的时间维度 (m) 进行查询。如果所有m 在例如1618388000 和1618388700 之间，则结果要么是完整的几何，要么是满足谓词的几何部分。查询数据最有效的方法是什么？

Answer 1

如果您想检查 LineString 的每个点，您可以ST_DumpPoints 他们并使用ST_M 获得M 维度。之后，将子集提取为包含重叠 M 值的 LineString，并使用 GROUP BY 应用 ST_MakeLine：

WITH j AS (
  SELECT id,geom,(ST_DumpPoints(geom)).geom AS p 
  FROM t 
) 
SELECT id,ST_AsText(ST_MakeLine(p))
FROM j
WHERE ST_M(p) BETWEEN 1618388000 AND 1618388700
GROUP BY id;

演示：db<>fiddle

注意：根据您的表和 LineString 大小，此查询可能会变得非常慢，因为值在查询时被解析，因此不会被索引。恕我直言，一个更优雅的选择是..

.. 1) 创建tstzrange 列

ALTER TABLE t ADD COLUMN line_interval tstzrange;

.. 2) 正确索引它

CREATE INDEX idx_t_line_interval ON t USING gist (line_interval);

.. 和 3) 用 geom 的 first 和 last 点的时间填充它：

UPDATE t SET line_interval = 
  tstzrange(
    to_timestamp(ST_M(ST_PointN(geom,1))),
    to_timestamp(ST_M(ST_PointN(geom,ST_NPoints(geom)))));

之后，您可以通过检查索引列是否与给定间隔重叠来加快速度。这将显着缩短查询时间：

SELECT * FROM t
WHERE line_interval && tstzrange(
                        to_timestamp(1618138148), 
                        to_timestamp(1618388700));

演示：db<>fiddle

进一步阅读：

• ST_M
• ST_PointN
• ST_NPoints
• PostgreSQL Built-in Range Types