为什么 shapely/geos 可以解析这个“无效的”众所周知的二进制文件？

Question

我正在尝试解析 Well Known Binary 地理信息系统 (GIS) 中使用的几何对象的二进制编码。我正在使用this spec from ESRI（相同的结果here from esri）。我从 Osmosis 输入数据，这是一个解析 OpenStreetMap 数据的工具，特别是 pgsimp-dump format，它给出了二进制的十六进制表示。

ESRI 文档说Point 应该只有 21 个字节，字节顺序应该只有 1 个字节，typeid 应该有 4 个字节，uint32 应该有 4 个字节，double x 应该有 8 个字节，double y 应该只有 8 个字节。

osmosis 的一个例子是这个（十六进制）例子：0101000020E6100000DB81DF2B5F7822C0DFBB7262B4744A40，它有 25 个字节长。

Shapely一个解析WKB（等）的python程序，它基于流行的C库GEOS是能够解析这个字符串：

>>> import shapely.wkb
>>> shapely.wkb.loads("0101000020E6100000DB81DF2B5F7822C0DFBB7262B4744A40", hex=True)
<shapely.geometry.point.Point object at 0x7f221f2581d0>

当我让 Shapely 解析然后转换为 WKB 时，我得到 21 个字节。

>>> shapely.wkb.loads("0101000020E6100000DB81DF2B5F7822C0DFBB7262B4744A40", hex=True).wkb.encode("hex").upper()
'0101000000DB81DF2B5F7822C0DFBB7262B4744A40'

不同的是中间的4个字节，对于typeif=d的uint32出现了3个字节

01010000**20E61000**00DB81DF2B5F7822C0DFBB7262B4744A40

为什么 shapely/geos 可以在 WKB 无效时解析这个 WKB？这些字节是什么意思？

Answer 1

GEOS / Shapely 使用 WKT/WKB 的扩展变体，称为 EWKT / EWKB，PostGIS 为 documented。如果您有权访问 PostGIS，则可以在此处查看发生了什么：

SELECT ST_AsEWKT('0101000020E6100000DB81DF2B5F7822C0DFBB7262B4744A40'::geometry);

返回 EWKT SRID=4326;POINT(-9.2351011 52.9117549)。所以额外的数据是空间参考标识符，或 SRID。特别是 EPSG:4326 用于 WGS 84。

Shapely does not support SRIDs，但也有一些技巧，例如：

from shapely import geos
geos.WKBWriter.defaults['include_srid'] = True

现在应该使 wkb 或 wkb_hex 输出 EWKB，其中包括 SRID。默认值为False，它将为 2D 几何（但不为 3D）输出 ISO WKB。

因此，您的目标似乎是将 EWKB 转换为 ISO WKB，您可以使用 GEOS / Shapely 仅对 2D 几何进行此操作。如果您有 3D（Z 或 M）或 4D (ZM) 几何图形，那么只有 PostGIS 能够进行这种转换。