Что такое ГЕОС?¶

`GEOS`__ означает Geometry Engine - Open Source и представляет собой библиотеку C++, перенесенную из `Java Topology Suite`__. GEOS реализует функции пространственного предиката OpenGIS `Simple Features for SQL`__ и пространственные операторы. GEOS, ныне являющийся проектом OSGeo, изначально был разработан и поддерживается компанией Refractions Research __ из Виктории, Канада.

Функции¶

GeoDjango реализует высокоуровневую оболочку Python для библиотеки GEOS, ее функции включают в себя:

• Интерфейс с лицензией BSD для геометрических процедур GEOS, реализованный исключительно на Python с использованием ctypes.

• Слабая связь с GeoDjango. Например, объекты GEOSGeometry могут использоваться вне проекта/приложения Django. Другими словами, нет необходимости устанавливать или использовать базу данных DJANGO_SETTINGS_MODULE и т. д.

• Изменяемость: объекты GEOSGeometry могут быть изменены.

• Cross-platform and tested; compatible with Windows, Linux, Solaris, and macOS platforms.

Создание геометрии¶

GEOSGeometry objects may be created in a few ways. The first is to simply instantiate the object on some spatial input – the following are examples of creating the same geometry from WKT, HEX, WKB, and GeoJSON:

>>> from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry
>>> pnt = GEOSGeometry('POINT(5 23)') # WKT
>>> pnt = GEOSGeometry('010100000000000000000014400000000000003740') # HEX
>>> pnt = GEOSGeometry(buffer('\x01\x01\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x14@\x00\x00\x00\x00\x00\x007@'))
>>> pnt = GEOSGeometry('{ "type": "Point", "coordinates": [ 5.000000, 23.000000 ] }') # GeoJSON

Another option is to use the constructor for the specific geometry type that you wish to create. For example, a Point object may be created by passing in the X and Y coordinates into its constructor:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point
>>> pnt = Point(5, 23)

All these constructors take the keyword argument srid. For example:

>>> from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry, LineString, Point
>>> print(GEOSGeometry('POINT (0 0)', srid=4326))
SRID=4326;POINT (0 0)
>>> print(LineString((0, 0), (1, 1), srid=4326))
SRID=4326;LINESTRING (0 0, 1 1)
>>> print(Point(0, 0, srid=32140))
SRID=32140;POINT (0 0)

Finally, there is the fromfile() factory method which returns a GEOSGeometry object from a file:

>>> from django.contrib.gis.geos import fromfile
>>> pnt = fromfile('/path/to/pnt.wkt')
>>> pnt = fromfile(open('/path/to/pnt.wkt'))

Геометрии являются питоническими¶

GEOSGeometry objects are „Pythonic“, in other words components may be accessed, modified, and iterated over using standard Python conventions. For example, you can iterate over the coordinates in a Point:

>>> pnt = Point(5, 23)
>>> [coord for coord in pnt]
[5.0, 23.0]

With any geometry object, the GEOSGeometry.coords property may be used to get the geometry coordinates as a Python tuple:

>>> pnt.coords
(5.0, 23.0)

You can get/set geometry components using standard Python indexing techniques. However, what is returned depends on the geometry type of the object. For example, indexing on a LineString returns a coordinate tuple:

>>> from django.contrib.gis.geos import LineString
>>> line = LineString((0, 0), (0, 50), (50, 50), (50, 0), (0, 0))
>>> line[0]
(0.0, 0.0)
>>> line[-2]
(50.0, 0.0)

Whereas indexing on a Polygon will return the ring (a LinearRing object) corresponding to the index:

>>> from django.contrib.gis.geos import Polygon
>>> poly = Polygon( ((0.0, 0.0), (0.0, 50.0), (50.0, 50.0), (50.0, 0.0), (0.0, 0.0)) )
>>> poly[0]
<LinearRing object at 0x1044395b0>
>>> poly[0][-2] # second-to-last coordinate of external ring
(50.0, 0.0)

In addition, coordinates/components of the geometry may added or modified, just like a Python list:

>>> line[0] = (1.0, 1.0)
>>> line.pop()
(0.0, 0.0)
>>> line.append((1.0, 1.0))
>>> line.coords
((1.0, 1.0), (0.0, 50.0), (50.0, 50.0), (50.0, 0.0), (1.0, 1.0))

Geometries support set-like operators:

>>> from django.contrib.gis.geos import LineString
>>> ls1 = LineString((0, 0), (2, 2))
>>> ls2 = LineString((1, 1), (3, 3))
>>> print(ls1 | ls2)  # equivalent to `ls1.union(ls2)`
MULTILINESTRING ((0 0, 1 1), (1 1, 2 2), (2 2, 3 3))
>>> print(ls1 & ls2)  # equivalent to `ls1.intersection(ls2)`
LINESTRING (1 1, 2 2)
>>> print(ls1 - ls2)  # equivalent to `ls1.difference(ls2)`
LINESTRING(0 0, 1 1)
>>> print(ls1 ^ ls2)  # equivalent to `ls1.sym_difference(ls2)`
MULTILINESTRING ((0 0, 1 1), (2 2, 3 3))

>>> from django.contrib.gis.geos import LineString
>>> ls1 = LineString((0, 0), (1, 1))
>>> ls2 = LineString((1, 1), (0, 0))
>>> ls3 = LineString((1, 1), (0, 0), srid=4326)
>>> ls1.equals(ls2)
True
>>> ls1 == ls2
False
>>> ls3 == ls2  # different SRIDs
False

ГЕОСГеометрия¶

class GEOSGeometry(geo_input, srid=None)¶

Параметры:

• geo_input – Geometry input value (string or buffer)

• srid (int) – идентификатор пространственной привязки

Это базовый класс для всех объектов геометрии GEOS. Он инициализируется с использованием данного аргумента geo_input, а затем предполагает правильный подкласс геометрии (например, GEOSGeometry('POINT(1 1)') создаст объект Point).

The srid parameter, if given, is set as the SRID of the created geometry if geo_input doesn’t have an SRID. If different SRIDs are provided through the geo_input and srid parameters, ValueError is raised:

>>> from django.contrib.gis.geos import GEOSGeometry
>>> GEOSGeometry('POINT EMPTY', srid=4326).ewkt
'SRID=4326;POINT EMPTY'
>>> GEOSGeometry('SRID=4326;POINT EMPTY', srid=4326).ewkt
'SRID=4326;POINT EMPTY'
>>> GEOSGeometry('SRID=1;POINT EMPTY', srid=4326)
Traceback (most recent call last):
...
ValueError: Input geometry already has SRID: 1.

Принимаются следующие входные форматы вместе с соответствующими типами Python:

Для формата GeoJSON SRID устанавливается на основе члена crs. Если crs не указан, SRID по умолчанию равен 4326.

classmethod GEOSGeometry.from_gml(gml_string)¶

Создает GEOSGeometry из заданной строки GML.

Точка¶

class Point(x=None, y=None, z=None, srid=None)¶

Point objects are instantiated using arguments that represent the component coordinates of the point or with a single sequence coordinates. For example, the following are equivalent:

>>> pnt = Point(5, 23)
>>> pnt = Point([5, 23])

Empty Point objects may be instantiated by passing no arguments or an empty sequence. The following are equivalent:

>>> pnt = Point()
>>> pnt = Point([])

ЛинейнаяСтрока¶

class LineString(*args, **kwargs)¶

LineString objects are instantiated using arguments that are either a sequence of coordinates or Point objects. For example, the following are equivalent:

>>> ls = LineString((0, 0), (1, 1))
>>> ls = LineString(Point(0, 0), Point(1, 1))

In addition, LineString objects may also be created by passing in a single sequence of coordinate or Point objects:

>>> ls = LineString( ((0, 0), (1, 1)) )
>>> ls = LineString( [Point(0, 0), Point(1, 1)] )

Empty LineString objects may be instantiated by passing no arguments or an empty sequence. The following are equivalent:

>>> ls = LineString()
>>> ls = LineString([])

closed¶

Возвращает, закрыта ли эта LineString.

ЛинейноеКольцо¶

class LinearRing(*args, **kwargs)¶

LinearRing objects are constructed in the exact same way as LineString objects, however the coordinates must be closed, in other words, the first coordinates must be the same as the last coordinates. For example:

>>> ls = LinearRing((0, 0), (0, 1), (1, 1), (0, 0))

Обратите внимание, что (0, 0) — это первая и последняя координаты. Если бы они не были равны, возникла бы ошибка.

is_counterclockwise¶

New in Django 3.1.

Возвращает, движется ли это LinearRing против часовой стрелки.

Многоугольник¶

class Polygon(*args, **kwargs)¶

Polygon objects may be instantiated by passing in parameters that represent the rings of the polygon. The parameters must either be LinearRing instances, or a sequence that may be used to construct a LinearRing:

>>> ext_coords = ((0, 0), (0, 1), (1, 1), (1, 0), (0, 0))
>>> int_coords = ((0.4, 0.4), (0.4, 0.6), (0.6, 0.6), (0.6, 0.4), (0.4, 0.4))
>>> poly = Polygon(ext_coords, int_coords)
>>> poly = Polygon(LinearRing(ext_coords), LinearRing(int_coords))

classmethod from_bbox(bbox)¶

Возвращает многоугольный объект из заданной ограничивающей рамки, четырехкортеж, содержащий (xmin, ymin, xmax, ymax).

num_interior_rings¶

Возвращает количество внутренних колец в этой геометрии.

>>> if poly_1.area > poly_2.area:
>>>     pass

Мультиточка¶

class MultiPoint(*args, **kwargs)¶

MultiPoint objects may be instantiated by passing in Point objects as arguments, or a single sequence of Point objects:

>>> mp = MultiPoint(Point(0, 0), Point(1, 1))
>>> mp = MultiPoint( (Point(0, 0), Point(1, 1)) )

Мультистрочная строка¶

class MultiLineString(*args, **kwargs)¶

MultiLineString objects may be instantiated by passing in LineString objects as arguments, or a single sequence of LineString objects:

>>> ls1 = LineString((0, 0), (1, 1))
>>> ls2 = LineString((2, 2), (3, 3))
>>> mls = MultiLineString(ls1, ls2)
>>> mls = MultiLineString([ls1, ls2])

merged¶

Возвращает LineString, представляющий собой слияние строк всех компонентов в этой MultiLineString.

closed¶

Returns True if and only if all elements are closed. Requires GEOS 3.5.

Мультиполигон¶

class MultiPolygon(*args, **kwargs)¶

MultiPolygon objects may be instantiated by passing Polygon objects as arguments, or a single sequence of Polygon objects:

>>> p1 = Polygon( ((0, 0), (0, 1), (1, 1), (0, 0)) )
>>> p2 = Polygon( ((1, 1), (1, 2), (2, 2), (1, 1)) )
>>> mp = MultiPolygon(p1, p2)
>>> mp = MultiPolygon([p1, p2])

GeometryCollection¶

class GeometryCollection(*args, **kwargs)¶

GeometryCollection objects may be instantiated by passing in other GEOSGeometry as arguments, or a single sequence of GEOSGeometry objects:

>>> poly = Polygon( ((0, 0), (0, 1), (1, 1), (0, 0)) )
>>> gc = GeometryCollection(Point(0, 0), MultiPoint(Point(0, 0), Point(1, 1)), poly)
>>> gc = GeometryCollection((Point(0, 0), MultiPoint(Point(0, 0), Point(1, 1)), poly))

Подготовленная геометрия¶

class PreparedGeometry¶

Все методы в PreparedGeometry принимают аргумент other, который должен быть экземпляром GEOSGeometry`.

contains(other)¶

contains_properly(other)¶

covers(other)¶

crosses(other)¶

disjoint(other)¶

intersects(other)¶

overlaps(other)¶

touches(other)¶

within(other)¶

Объекты чтения¶

Классы ввода-вывода считывателя возвращают экземпляр GEOSGeometry из входных данных WKB и/или WKT, переданных их методу read(geom).

class WKBReader¶

Например:

>>> from django.contrib.gis.geos import WKBReader
>>> wkb_r = WKBReader()
>>> wkb_r.read('0101000000000000000000F03F000000000000F03F')
<Point object at 0x103a88910>

class WKTReader¶

Например:

>>> from django.contrib.gis.geos import WKTReader
>>> wkt_r = WKTReader()
>>> wkt_r.read('POINT(1 1)')
<Point object at 0x103a88b50>

Объекты записи¶

Все объекты записи имеют метод write(geom), который возвращает либо WKB, либо WKT заданной геометрии. Кроме того, объекты WKBWriter также имеют свойства, которые можно использовать для изменения порядка байтов и/или включения значения SRID (другими словами, EWKB).

class WKBWriter(dim=2)¶

WKBWriter обеспечивает максимальный контроль над выводом. По умолчанию он возвращает OGC-совместимый WKB при вызове метода write. Однако у него есть свойства, позволяющие создавать EWKB — расширенный набор стандарта WKB, включающий дополнительную информацию. Дополнительную информацию об аргументе dim смотрите в документации WKBWriter.outdim.

write(geom)¶

Returns the WKB of the given geometry as a Python buffer object. Example:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKBWriter
>>> pnt = Point(1, 1)
>>> wkb_w = WKBWriter()
>>> wkb_w.write(pnt)
<read-only buffer for 0x103a898f0, size -1, offset 0 at 0x103a89930>

write_hex(geom)¶

Returns WKB of the geometry in hexadecimal. Example:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKBWriter
>>> pnt = Point(1, 1)
>>> wkb_w = WKBWriter()
>>> wkb_w.write_hex(pnt)
'0101000000000000000000F03F000000000000F03F'

byteorder¶

Это свойство может быть установлено для изменения порядка байтов представления геометрии.

Значение порядка байтов	Описание
0	Big Endian (например, совместимый с системами RISC)
1	Little Endian (например, совместим с системами x86)

Например:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKBWriter
>>> wkb_w = WKBWriter()
>>> pnt = Point(1, 1)
>>> wkb_w.write_hex(pnt)
'0101000000000000000000F03F000000000000F03F'
>>> wkb_w.byteorder = 0
'00000000013FF00000000000003FF0000000000000'

outdim¶

Это свойство может быть установлено для изменения выходного размера представления геометрии. Другими словами, если у вас есть 3D-геометрия, установите значение 3, чтобы значение Z включалось в WKB.

Уменьшить значение	Описание
2	По умолчанию выводится 2D WKB.
3	Вывод 3D WKB.

Например:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKBWriter
>>> wkb_w = WKBWriter()
>>> wkb_w.outdim
2
>>> pnt = Point(1, 1, 1)
>>> wkb_w.write_hex(pnt) # By default, no Z value included:
'0101000000000000000000F03F000000000000F03F'
>>> wkb_w.outdim = 3 # Tell writer to include Z values
>>> wkb_w.write_hex(pnt)
'0101000080000000000000F03F000000000000F03F000000000000F03F'

srid¶

Set this property with a boolean to indicate whether the SRID of the geometry should be included with the WKB representation. Example:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKBWriter
>>> wkb_w = WKBWriter()
>>> pnt = Point(1, 1, srid=4326)
>>> wkb_w.write_hex(pnt) # By default, no SRID included:
'0101000000000000000000F03F000000000000F03F'
>>> wkb_w.srid = True # Tell writer to include SRID
>>> wkb_w.write_hex(pnt)
'0101000020E6100000000000000000F03F000000000000F03F'

class WKTWriter(dim=2, trim=False, precision=None)¶

Этот класс позволяет выводить WKT-представление геометрии. См. атрибуты WKBWriter.outdim, trim и precision для получения подробной информации об аргументах конструктора.

write(geom)¶

Returns the WKT of the given geometry. Example:

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKTWriter
>>> pnt = Point(1, 1)
>>> wkt_w = WKTWriter()
>>> wkt_w.write(pnt)
'POINT (1.0000000000000000 1.0000000000000000)'

outdim¶

См. WKBWriter.outdim.

trim¶

Это свойство используется для включения или отключения обрезки ненужных десятичных знаков.

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKTWriter
>>> pnt = Point(1, 1)
>>> wkt_w = WKTWriter()
>>> wkt_w.trim
False
>>> wkt_w.write(pnt)
'POINT (1.0000000000000000 1.0000000000000000)'
>>> wkt_w.trim = True
>>> wkt_w.write(pnt)
'POINT (1 1)'

precision¶

Это свойство управляет точностью округления координат; если установлено значение «Нет», округление отключено.

>>> from django.contrib.gis.geos import Point, WKTWriter
>>> pnt = Point(1.44, 1.66)
>>> wkt_w = WKTWriter()
>>> print(wkt_w.precision)
None
>>> wkt_w.write(pnt)
'POINT (1.4399999999999999 1.6599999999999999)'
>>> wkt_w.precision = 0
>>> wkt_w.write(pnt)
'POINT (1 2)'
>>> wkt_w.precision = 1
>>> wkt_w.write(pnt)
'POINT (1.4 1.7)'

Сноски

GEOS_LIBRARY_PATH¶

Строка, определяющая расположение библиотеки GEOS C. Обычно этот параметр используется только в том случае, если библиотека GEOS C находится в нестандартном расположении (например, /home/bob/lib/libgeos_c.so).