到目前為止，我們只使用了測量（ST_Area、ST_Length）、序列化（ST_GeomFromText）或者反序列化（ST_AsGML）幾何圖形（geometry）的空間函數。這些函數的共同之處在於它們一次只能處理一個幾何圖形。

空間資料庫之所以強大，是因為它們不僅能存儲幾何圖形，而且還能夠比較幾何圖形之間的關係。

諸如"哪一個是離公園最近的自行車位？"或者"地鐵線路和街道的交叉路口在哪裡?"的問題，只能通過比較表示自行車位、街道和地鐵線路的幾何圖形來回答。

OGC標準定義了以下一組用於比較幾何圖形的方法。

一、ST_Equals

ST_Equals(geometry A, geometry B)用於測試兩個圖形的空間相等性。

如果兩個相同類型的幾何圖形具有相同的x、y坐標值，即如果第二個圖形與第一個圖形的坐標信息相等（相同），則ST_Equals()返回TRUE。

首先，讓我們從nyc_subway_stations表中檢索點數據，我們只選"Broad St"的條目。

SELECT name, geom, ST_AsText(geom)
FROM nyc_subway_stations
WHERE name = Broad St;

然後，將幾何圖形表示數據插入ST_Equals()進行測試：

SELECT name
FROM nyc_subway_stations
WHERE ST_Equals(geom, 0101000020266900000EEBD4CF27CF2141BC17D69516315141);

注意：點在空間數據表中的表示不是很容易理解（0101000020266900000EEBD4CF27CF2141BC17D69516315141），但它是坐標值的精確表示。對於像相等這樣的測試，使用精確的坐標信息進行比較是必要的。

二、ST_Intersects、ST_Disjoint、ST_Crosses和ST_Overlaps

ST_Intersects、ST_Crosses和ST_Overlaps測試幾何圖形是否相交。

如果兩個圖形有相同的部分，即如果它們的邊界或內部相交，則ST_Intersects(geometry A, geometry B)返回TRUE。

ST_Intersects()方法的對立方法是ST_Disjoint(geometry A, geometry B)。

如果兩個幾何圖形沒有重合的部分，則它們不相交，反之亦然。

事實上測試"not intersect"通常比測試"disjoint"更有效，因為intersect測試可以使用空間索引。

對於multipoint/polygon、multipoint/linestring、linestring/linestring、linestring/polygon和linestring/multipolygon的比較，如果相交生成的幾何圖形的維度小於兩個源幾何圖形的最大維度，且相交集位於兩個源幾何圖形的內部，則ST_Crosses(geometry A, geometry B)將返回TRUE。

ST_Overlaps(geometry A, geometry B)比較兩個相同維度的幾何圖形，如果它們的結果集與兩個源幾何圖形都不同但具有相同維度，則返回TRUE。

讓我們以寬街地鐵站（Broad Street subway station）為例，使用ST_Intersects()函數確定其所在社區：

SELECT name, ST_AsText(geom)
FROM nyc_subway_stations
WHERE name = Broad St;

SELECT name, boroname
FROM nyc_neighborhoods
WHERE ST_Intersects(geom, ST_GeomFromText(POINT(583571 4506714),26918));

三、ST_Touches

ST_Touches()測試兩個幾何圖形是否在它們的邊界上接觸，但在它們的內部不相交。

如果兩個幾何圖形的邊界相交，或者只有一個幾何圖形的內部與另一個幾何圖形的邊界相交，則ST_Touches(geometry A, geometry B)將返回TRUE。

四、ST_Within和ST_Contains

ST_Within()和ST_Contains()測試一個幾何圖形是否完全位於另一個幾何圖形內。

如果第一個幾何圖形完全位於第二個幾何圖形內，則ST_Within(geometry A, geometry B)返回TRUE，ST_Within()測試的結果與ST_Contains()完全相反。

如果第二個幾何圖形完全包含在第一個幾何圖形內，則ST_Contains(geometry A, geometry B)返回TRUE。

五、ST_Distance和ST_DWithin

一個常見的GIS問題是"找到這個物體周圍距離X的所有其他物體"。

ST_Distance(geometry A, geometry B)計算兩個幾何圖形之間的最短距離，並將其作為浮點數返回。這對於實際報告幾何圖形之間的距離非常有用。

SELECT ST_Distance(
ST_GeometryFromText(POINT(0 5)),
ST_GeometryFromText(LINESTRING(-2 2, 2 2)));

為了測試兩個幾何圖形之間的距離是否在某個範圍之內，ST_DWithin()函數提供了一個這樣的的功能。

這對於"在距離道路500米的緩衝區內有多少棵樹?"這樣的問題很有用，你不必計算實際的緩衝區，只需測試距離關係即可。

再次使用我們的寬街地鐵站（Broad Street subway station），我們可以找到地鐵站附近（10米內）的街道：

SELECT name
FROM nyc_streets
WHERE ST_DWithin(
geom,
ST_GeomFromText(POINT(583571 4506714),26918),
10
);

我們可以在地圖上驗證答案，Broad St站實際上是在Wall、Broad和Nassau街道的十字路口。

六、空間關係練習

下面是我們在文章上面部分涉及到的一些函數，它們應該對練習有用！

還請記住我們現在資料庫中已經具有的表：

  • nyc_census_blocks
    • blkid, popn_total, boroname, geom
  • nyc_streets
    • name, type, geom
  • nyc_subway_stations
    • name, geom
  • nyc_neighborhoods
    • name, boroname, geom

練習：

①名為"Atlantic Commonts"的街道的geometry值是什麼？

SELECT ST_AsText(geom)
FROM nyc_streets
WHERE name = Atlantic Commons;

②Atlantic Commons（大西洋公地）位於哪個社區（neighborhood）和行政區（borough）？

SELECT name, boroname
FROM nyc_neighborhoods
WHERE ST_Intersects(
geom,
ST_GeomFromText(LINESTRING(586782 4504202,586864 4504216), 26918)
);

注意：嘿，為什麼要將"MULTILINESTRING"變成"LINESTRING"呢？因為在空間上，它們描述的是相同的形狀。

更重要的是，我們還對坐標進行了四捨五入，以使它們更易於閱讀，這實際上改變了結果：我們現在不能使用ST_Touches()方法來找出哪些道路連接Atlantic Commons，因為坐標不再與原來的坐標完全相同。

③Atlantic Commons與哪些街道相連？

SELECT name
FROM nyc_streets
WHERE ST_DWithin(
geom,
ST_GeomFromText(LINESTRING(586782 4504202,586864 4504216), 26918),
0.1
);

④大約有多少人住在Atlantic Commons上（距離Atlantic Commons50米以內）？

SELECT Sum(popn_total)
FROM nyc_census_blocks
WHERE ST_DWithin(
geom,
ST_GeomFromText(LINESTRING(586782 4504202,586864 4504216), 26918),
50
);

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