Oracle Spatial-元数据及SDO_GEOMETRY

一、空间表的元数据

将表的SDO_GEOMETRY列的所有对象作为一个空间层。Spatial需要对所有空间对象进行验证、创建索引和查询。此时需要为图层指定适当的元数据，该数据包含如下信息:维度、维度边界、容差、坐标系。每个图层的上述信息填充到USER_SDO_GEOM_METADATA字典试图中。

SQL>DESCRIBE USER_SDO_GEOM_METADATA

USER_SDO_GEOM_METADATA视图
列名	类型	列名描述
TABLE_NAME	VARCHAR2()
COLUMN_NAME	VARCHAR2()
SRID	NUMBER
DIMINFO	MDSYS.SDO_DIM_ARRAY	伟度信息

SRID属性：SRID是空间参考系ID。如果SDO_SRID为null，则没有指定坐标系统，如果SDO_SRID不为null，那么它的值必须在在MDSYS.CS_SRS表中的 SRID 列有对应的值。

MDSYS.CS_SRS表

列名	类型	列名描述
CS_NAME	VARCHAR2(68)	坐标系统名称
SRID	NUMBER(38)	空间参考ID，为唯一值。1-999999为spatial使用的空间参考，1000000以后为用户自定义
AUTH_SRID	NUMBER(38)	可选的SRID，是个外键。另一个坐标系统的SRID

DIMEINFO属性：

SQL>DESCRIBE SDO_DIM_ARRAY

属性的数据类型是MDSYS.SDO_DIM_ARRAY它是一个可变长的SDO_DIM_ELEMENT类型的数组。其大小由维度决定，对于一个二维几何体，则包行两个SDO_DIM_ELEMENT。

SDO_DIM_ELEMENT包含如下属性：

SDO_DIMNAME表示该维度的名称，比如x,y

SDO_LB和SDO_UB 维度的上限和下限，比如经度SDO_LB-180 SDO_UB 180.伟度经度SDO_LB-90 SDO_UB 90.

SDO_TOLERANCE，容差值，比如A和B两点相差0.5，则认为是同一位置。

二、SDO_GEOMETRY数据类型

用数组，结构体或带有构造函数，功能函数的类来定义自己的对象类型。这样的对象类型能用于属性列的数据类型，也能用来创建对象表。
而oracle spatial也正是基于此种特性所研发的一套空间数据处理系统.
spatial 的自定义数据类型有非常多，都在mdsys方案下，经常使用的是sdo_geometry类型。
sdo_geometry表示一个几何对象，能是点、线、面、多点、多线、多面或混合对象。
spatial 在此数据类型的基础上，实现了r树空间索引和四叉树空间索引，还以sql函数的形式实现了多种空间分析功能。
GEOLOC 定义结构如下：
CREATE TYPE sdo_geometry AS OBJECT (
SDO_GTYPE NUMBER,
SDO_SRID NUMBER,
SDO_POINT SDO_POINT_TYPE,
SDO_ELEM_INFO MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY,
SDO_ORDINATES MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY);
)

(1)、SDO_GTYPE：用四个数字定义了所有的形状
第一位:维数如二维、三维对应的2和3
第二位:定义了LRS。一般是0；
最后两位: 定义了地理对象的类型。现在使用从00到07

Value Geometry Description
00 UNKNOWN_GEOMETRY Spatial ignores this value
01 POINT A single point element
02 LINE or CURVE Contains one line string element that may be linear,curved or both
03 POLYGON Contains one polygon element with or without other polygon elements in it
04 COLLECTION A heterogeneous collection of elements
05 MULTIPOINT Contains one or more points
06 MULTILINE or MULTICURVE Contains one or more line string elements
07 MULTIPOLYGON Contains multiple polygon elements that maybe disjoint

比如一条线的SDO_GTYPE:2002

(2)、SDO_SRID：定义了空间坐标参考系统。NULL为笛卡尔坐标系。
If SDO_SRID is null,no coordinate system is associated with the geometry.
If SDO_SRID is not null,it must contain a value from the SRID column of the SDO_COORD_REF_SYS table,
and this value must be inserted into the SRID column of the USER_SDO_GEOM_METADATA view.
All geometries in a geometry column must have the same SDO_SRID value.

(3)、SDO_POINT：Oracle Spatial也可定义单个的点，SDO_POINT的定义:
CREATE TYPE sdo_point_type AS OBJECT (X NUMBER,Y NUMBER,Z NUMBER); 如果是二维，Z为NULL。

如果几何类型为点类型的话，SDO_ELEM_INFO和SDO_ORDINATES对应的值都为Null，SDO_POINT不为空。其它情况下，SDO_POINT会被Spatial所忽略即设为Null。如果这个层只有点对象，那么推荐你将其保存在SDO_POINT属性中。

(3)、SDO_ELEM_INFO：定义了如何理解SDO_ORDINATES中的坐标字符串属性。
第一个数：SDO_STARTING_OFFSET
第二个数：SDO_ETYPE
第三个数：SDO_INTERPRETATION
a、SDO_STARTING_OFFSET：声明了组成当前几何片段的第一个坐标在SDO_ORDINATES数组中的坐标序号。
坐标序号是从1开始起算的而非从0开始。这里的SDO_ORDINATES就是sdo_geometry 中的坐标序列，
坐标序列是已逗号隔开的数字，具体的计算如：sdo_ordinate_array(1,4,6,7,8,9)中如果以'6'开始几何片段的话，
坐标序号SDO_STARTING_OFFSET=3。
b、SDO_ETYPE ：声明元素的类型。可结合 SDO_STARTING_OFFSET和SDO_ETYPE 表来理解.
c、SDO_INTERPRETATION：可结合 SDO_STARTING_OFFSET和SDO_ETYPE 表来理解.

SDO_ETYPE	SDO_INTERPRETATION	组合含义
1	任何数(n)	无
1	1	普通单点
1	n	多点
2	1	直线段组成的多义线
2	2	曲线段组成的多义线
1003或者2003	1	系列直线段组成的多边形
1003或者2003	2	系列曲线段组成的多边形
1003或者2003	3	矩形
1003或者2003	4	圆
4	n(n>1)	直线段和曲线段组成的复杂多义线
1005或者2005	n(n>1)	直线段和曲线段组成的复杂多边形

说明：

SDO_ETYPE 值 = 1,2,1003,或2003，说明几何为简单的几何类型。可以全部按SDO_ELEM_INFO 属性单元[即三个以逗号隔开的数]来理解sdo_ordinate_array中的坐标序列。
SDO_ETYPE 值 = 1003 ，假如几何类型为面，则表示为外多边形环（以逆时针顺序）
SDO_ETYPE 值 = 2003 ，假如几何类型为面，则表示为内多边形环（以顺时针顺序）
SDO_ETYPE 值 = 4,1005或2005，说明几何为组合元素，往往第一个三数字组不是SDO_ELEM_INFO 属性单元，而是为了说明组合元素的信息。

SDO_ORDINATES：几何图形所有顶点列表。定义为 CREATE TYPE sdo_ordinate_array AS VARRAY (1048576) of NUMBER; The SDO_ORDINATES attribute is defined using a varying length array (1048576) of NUMBER type that stores the coordinate values that make up the boundary of a spatial object。比如构造一条直线A，B直线，其中A点坐标X0，Y0。B坐标X1，Y1，则SDO_ORDINATES存储的顺序是X0,Y0,X1,Y1。