在postgis中按中心点、半径、内角和方位角绘制扇区答案

【问题标题】：Draw sector by center point, radius, interior angle and azymuth in postgis在postgis中按中心点、半径、内角和方位角绘制扇区
【发布时间】：2019-06-18 09:18:04
【问题描述】：

我正在使用 Bing Maps API 构建一个 javascript 应用程序，我想根据中心点和扇区参数组成扇区几何形状。

我在 PostgreSQL 数据库中有一个表'points'，顶部是 PostGIS，它包含点几何：

id  st_astext(geom)
1   POINT(4.331 50.869)
2   POINT(4.323 50.832)
3   POINT(4.373 50.853)
4   POINT(4.356 50.837)

我有另一个表“segemnts”，其中每个条目都有以下属性：方位角（以度为单位）、波束宽度（以度为单位）、范围（以米为单位）和 centerid，这基本上是“点”表的外键：

centerid    azimuth beamwidth   range
1           210     60          750
2           135     30          500
3           80      60          600
4           165     90          750

如何在我的数据库中获取表格或视图来选择以以上点为中心点、范围为半径、波束宽度为内角、方位角为方向的圆段？

【问题讨论】：

标签： postgresql gis postgis bing-maps bing-api

【解决方案1】：

您可以使用st_buffer() 在您的点周围获得给定半径的圆，而不是使用st_project() 构建内角等于您的波束宽度的三角形，然后您可以将它们相交以获得扇区几何形状，例如：

create view sectors as 
select s1.*, st_intersection(st_buffer(p1.geom::geography, s1.range, 50)::geometry, st_makepolygon(st_makeline(array[p1.geom, st_project(p1.geom::geography, s1.range*2, radians(s1.azimuth-s1.beam/2))::geometry, st_project(p1.geom::geography, s1.range*2, radians(s1.azimuth+s1.beam/2))::geometry, p1.geom]))) as geom
from sector s1
left join points p1
on p1.id=s1.centerid

注意，我在geography和geometry之间使用了类型转换来匹配预期的函数参数，我也将s1.range乘以2，所以它足够大，可以切割整个扇区，我使用 50 作为第三个 st_buffer() 参数，因此您的扇区足够平滑。

您的示例数据呈现为某种东西，例如：

【讨论】：

对我来说，这样的解释听起来对于 180 度或更大的内角会失败

【解决方案2】：

以@user3307073 的答案为基础，并将其扩展到处理大于或等于 180 度的角度。

首先是一些辅助函数：

将弧度角归一化为 (-pi,pi)

create or replace function misc_normalizeRadians(rad double precision)
returns double precision
as $$
    SELECT r-floor(r/pi())*(2*pi()) FROM (SELECT (floor($1/(2*pi()))*-(2*pi())+$1) as r) as t;
$$ LANGUAGE sql immutable;

以弧度为单位旋转 2D 航向

create or replace function misc_rotateHeadingByAngle(heading double precision,angle double precision)
returns double precision
as $$
    select misc_normalizeRadians($1-$2);
$$ LANGUAGE sql immutable;

构建一个三角形，指定原点、方向、内角和边长

create or replace function util_buildCone(origin geometry,bearing double precision,angle double precision,sides double precision)
returns geometry
as $$
BEGIN
    IF ST_GeometryType($1)!='ST_Point' THEN
         RAISE EXCEPTION 'Function only well defined for points, got: %',ST_GeometryType($1);
    END IF;
    IF abs($3)>=pi() THEN
         RAISE EXCEPTION 'Cones can''t have interior angle greater or equal to half a rotation, got: %',$3;
    END IF;
    RETURN (select ST_MakePolygon(ST_MakeLine(ARRAY[$1,a,b,$1]))
            from
                 util_translateTowardsBearing($1,misc_rotateHeadingByAngle($2,$3/2),$4) as a,
                 util_translateTowardsBearing($1,misc_rotateHeadingByAngle($2,-$3/2),$4) as b);
END
$$ language plpgsql immutable;

根据原点、航向、内角和半径构建一个圆形扇区

create or replace function buildSector(origin geometry,bearing double precision,angle double precision,sides double precision)
returns geometry
as $$
BEGIN
    IF ST_GeometryType($1)!='ST_Point' THEN
        RAISE EXCEPTION 'Function only well defined for points, got: %',ST_GeometryType($1);
    END IF;
    IF abs($3)>(2*pi()) THEN
        RAISE EXCEPTION 'Cones can''t have a sector greater than the whole circle, got : %',$3;
    END IF;
    IF abs($3)=(2*pi()) THEN
        RETURN (select ST_Buffer($1,$4,50));
    END IF;
    IF abs($3)>(pi()/2) THEN
        RETURN (select  ST_Union(a,ST_Snap(b,a,$4/10000))
                from    buildSector($1,misc_rotateHeadingByAngle($2,$3/4),$3/2,$4) as a,
                        buildSector($1,misc_rotateHeadingByAngle($2,-$3/4),$3/2,$4) as b);
    END IF;
    RETURN (select ST_Intersection(ST_Buffer($1,$4,50),util_buildCone($1,$2,$3,$4*2)));
END
$$ language plpgsql immutable;

然后创建视图：

create view sectors as 
select s1.*, buildSector(p1.geom,s1.azimuth,s1.beam,s1.range) as geom
from sector s1 left join points p1 on p1.id=s1.centerid

【讨论】：