Проверка геометрии в таблицах со столбцом ST_Geometry

Проверка геометрии производится при помощи типа данных ST_Geometry посредством библиотек st_shapelib (Oracle) и st_geometry. После создания таблицы проверка выполняется при вставке или обновлении данных.

Существует два основных способа вставки данных в пространственные таблицы:

• Использование функций доступа (accessor functions) или приложений, построенных на основе этих функций
• Использование ArcGIS API или приложений, построенных на основе этого интерфейса

Функции доступа определяются реализацией каждого пространственного типа, и они могут применять для проверки геометрии данных различные методы. Функции доступа Esri ST_Geometry, так же как и ArcGIS API, используют для проверки геометрии данных библиотеку форм Esri (Esri shape library). Сторонние пространственные типы применяют свои собственные функции доступа и правила проверки формы. Поэтому за правилами проверки формы для таких пространственных типов, как SDO_Geometry, геометрия PostGIS и геометрия или география Microsoft SQL Server, следует обращаться к соответствующей документации (Oracle, PostGIS или SQL Server).

Нижеследующие правила применимы к библиотеке формы Esri и, как следствие, к Esri API и функциям доступа ST_Geometry.

Правила проверки для точечных форм (point shapes)

• Площадь и длина точки равны 0,0.

• Конверт (envelope) одной точки равен значениям X, Y этой точки.

• Конверт формы из нескольких точек равен минимальному ограничивающему точки прямоугольнику.

Правила проверки для простых линий (simple lines) или последовательностей линий (linestrings)

• Удаляются последовательные дублированные точки.
• Каждая часть линии должна иметь по меньшей мере две различные точки.
• Каждая часть линии не должна пересекать сама себя. Начальная и конечная точка линии могут быть одинаковыми, но полученное замкнутое кольцо (ring) не будет считаться формой площади (area shape).
• Части линии могут касаться друг друга в конечных точках.
• Длина линии равна сумме длин всех её частей.

Правила проверки для линий (lines) или слабо структурированных последовательностей линий (spaghetti strings)

• Линии могут пересекать сами себя.
• Каждая часть линии должна иметь по меньшей мере две различные точки.
• Удаляются последовательные дублированные точки.
• Длина линии равна сумме длин всех её частей.

Правила проверки и операции для форм площадей (area shapes)

• Удаляются последовательные повторы одной координатной точки.
• Удаляются висячие объекты (dangles).
• Сегменты линий должны быть замкнуты (при этом координаты Z начальной и конечной точки также должны совпадать) и не должны перекрещиваться.
• Если форма площади имеет пробелы (holes), они должны полностью располагаться внутри внешней границы площади. Все пробелы, находящиеся за пределами внешней границы, удаляются ArcSDE.
• Пробел, имеющий одну общую точку с внешней границей, преобразуется в точки внешней границы формы площади.
• Несколько пробелов, имеющих общие точки, объединяются в один пробел.
• Части составной формы площади не могут перекрываться. Однако две части могут касаться в одной общей точке.
• Части составной формы площади не могут иметь общих границ. Общие границы расформировываются.
• Если два кольца (rings) имеют общую границу, они сливаются в одно кольцо.
• В качестве длины геометрии рассчитывается общий периметр, включая границы всех пробелов в полигонах с пробелами.
• Рассчитывается площадь.
• Рассчитывается конверт (envelope).
• Точки формы площади хранятся в базе по направлению против часовой стрелки, хотя программное обеспечение ArcSDE может возвращать точки в любом направлении. Если создана форма площади, содержащая координаты в направлении по часовой стрелке, ArcSDE изменяет это направление и записывает координаты в порядке против часовой стрелки.

  

  В этом примере начальная точка – a, и координаты должны быть перечислены в порядке a,b,c,d,a.

• Форма площади может иметь смену направления точек (inversions) в тех местах, где пустоты внутри площади касаются внешней границы формы.

  

• Формы площади со сменой направления имеют внутреннее кольцо, касающееся внешней границы. Они не считаются полигонами с пробелами.
• Если форма площади имеет внутри себя пробел, в первую очередь записывается внешняя граница. Точки пробелов хранятся в направлении, противоположном направлению внешней границы.

  В примере на следующем рисунке внешняя граница описана в порядке a,b,c,d,a, а пробел – в порядке e,f,g,h,e. Список координат такой формы площади будет иметь порядок a,b,c,d,a,e,f,g,h,e.

  

• Если два пробела касаются в одной общей точке, они считаются за один пробел, а не за два.

  

  В приведенном примере две внутренние области являются единым пробелом, так как они имеют общую точку g.

• Как показано на следующем рисунке, сочетания форм площадей, с пробелами и без, могут иметь достаточно сложную структуру. Внешняя граница представляет озеро с островом. На острове тоже есть небольшое озеро.

  

  Эти пространственные объекты можно представить одной, двумя или тремя формами. Каждый объект может храниться отдельно. Большое озеро является полигоном с пробелом. Граница большого озера является внешней границей формы, тогда как остров представлен границей её единственного пробела. Остров также является полигоном с пробелом. Граница острова является внешней границей, тогда как маленькое озеро представлено пробелом. Маленькое озеро является одной формой площади.

  Если как пространственные объекты важны именно озера, одна форма с пробелом может представлять большое озеро, а вторая форма – малое озеро. Также для отображения этих объектов можно использовать составную форму площади. Первой частью формы будет большое озеро с пробелом, представляющим остров. Второй частью будет малое озеро.

• Нулевые формы (Nil shapes) выступают как заменители реальных форм – так можно вывести атрибутивную строку без соответствующей геометрии. Например, нулевая форма может появиться как результат запроса пересечения двух непересекающихся площадей.

  

  Так как площади A и B не касаются друг друга, в результате запроса их пересечения будет возвращена пустая геометрия.

• Формы имеют измерения. Форма, имеющая только координаты X и Y, считается двухмерной. Форма, имеющая координаты Z или другие измерения (значения M), считается трехмерной. Форма также может иметь нулевое измерение.

Идентификатор пространственной привязки

При попытке вставить значение с координатами, лежащими вне пределов идентификатора пространственной привязки (SRID), с которым была создана таблица, оператор INSERT даст сбой с подобным сообщением об ошибке:

СУБД	Сообщение об ошибке
Oracle	ERROR at line 1: ORA-20004: Error generating shape from text (-112) ORA-06512: at "SDE.ST_GEOMETRY_SHAPELIB_PKG", line 42 ORA-06512: at "SDE.ST_POLYGON", line 69 ORA-06512: at line 1
PostgreSQL	ERROR: ESRI: error generating shape [-112]:
Informix	SQL Error (-937): Coordinates out of bounds in ST_PolyFromText.
DB2	GSE3416N Coordinate out of bounds