确定某个点是否位于 LINESTRING 上的其他两个点之间（SQL Server 2008 地理）

Question

我的数据库中有一个 SQL Server 2008 GEOGRAPHY 数据类型，其中包含 LINESTRING。 LINESTRING 描述了一条可能弯曲的道路。

我有另一个表，其中包含道路上的起点和终点，都是GEOGRAPHY POINT。我需要知道第三个点是否落在道路上的这两点之间 (LINESTRING)。

目前我正在测试：

• 第三个点在直线上，
• 新点到起点的距离和新点到终点的距离都小于起点到终点的距离

这个可以工作，但看起来真的很不优雅如果道路本身掉头就根本不起作用！有没有有效的方法？

Answer 1

正如您所指出的，您的方法在以下情况下将失败，其中 S 是起点，E 是终点，X 是您正在测试的点：

确定某个点是否位于 LINESTRING 上的其他两个点之间 http://img10.imageshack.us/img10/4937/gmap.png

使用该方法，点 X 将错误地结果为位于点 S 和点 E 之间，因为它通过了算法的测试 1 和测试 2：即。点 X 在线串上，并且从 X 到 S 和从 X 到 E 的距离都小于从 S 到 E 的距离。

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一个可能的解决方案

您可以将线串路径“分解”为单独的路径每个线段只有两个点，因此：

LINESTRING(-122.360 47.656, -122.343 47.656, -122.310 47.690, -122.310 47.670)

将分解为：

LINESTRING(-122.360 47.656, -122.343 47.656)
LINESTRING(-122.343 47.656, -122.310 47.690)
LINESTRING(-122.310 47.690, -122.310 47.670)

然后您将能够迭代上述每个线段，并使用 STIntersects 测试该点是否位于这些线段之一上>。当某个点通过此测试时，您将能够确定该点是否在起点和终点内。

如果可能，我建议将您的起点/终点存储为线串路径上的点的索引，而不是原始地理点。首先，这将使解决这个问题变得更容易，但除此之外，您还可以消除数据的重复，这也保证了您不能拥有不属于线串的起点/终点。这样做的缺点是，您不能在线段的中间设置起点/终点，但它们必须位于路径的一个角上。现在您必须确定您的应用程序是否可以接受此限制。

如果您选择上述表示，我们可以使用以下递归函数解决此问题，其中 @path 是表示道路的线串，@start_point 和 @ end_end 表示@path 上两个点的索引（第一个索引为1），@test_point 是要测试的地理点。测试点可以位于谎言的任何地方。

CREATE FUNCTION [dbo].[func_PointBetween](@path        geography, 
                                          @start_point int, 
                                          @end_point   int,
                                          @test_point  geography)   
RETURNS tinyint
AS
BEGIN
    DECLARE @result       tinyint = 0;
    DECLARE @num_points   int = @path.STNumPoints();
    DECLARE @line_segment geography;

    IF (@start_point < @end_point) AND (@end_point < @num_points)
    BEGIN
        /* Generate the line segment from the current start point
           to the following point (@start_point + 1). */

        SET @line_segment = geography::STLineFromText('LINESTRING(' + 
            CAST(@path.STPointN(@start_point).Long AS varchar(32))+ ' ' + 
            CAST(@path.STPointN(@start_point).Lat AS varchar(32)) + ',' +
            CAST(@path.STPointN(@start_point + 1).Long AS varchar(32))+ ' ' + 
            CAST(@path.STPointN(@start_point + 1).Lat AS varchar(32)) + ')', 
            4326);

        /* Add a buffer of 25m to @test_point. This is optional, but 
           recommended, otherwise it will be very difficult to get a
           point exactly on the line. The buffer value may be tweaked
           as necessary for your application. */

        IF @test_point.STBuffer(25).STIntersects(@line_segment) = 1
        BEGIN
            /* The test point is on one of the line segments between
               @start_point and @end_point. Return 1 and stop the 
               recursion. */

            SET @result = 1;
        END
        ELSE
        BEGIN
            /* The test point is not between the @start_point and
               @start_point + 1. Increment @start_point by 1 and
               continue recursively. */

            SET @result = [dbo].[func_PointBetween](@path, 
                                                    @start_point + 1,
                                                    @end_point,
                                                    @test_point);
        END
    END
    ELSE
    BEGIN
        /* There are no further points. The test point is not between the
           @start_point and @end_point. Return 0 and stop the recursion. */

        SET @result = 0;
    END

    RETURN @result;
END

为了测试上述函数，我定义了 6 点线串，如上图所示。然后，我们将定义两个测试点：@test_point_a（正好位于第三个点和第四个点之间）和 @test_point_b（位于路径之外）。

DECLARE @road geography;
DECLARE @test_point_a geography;
DECLARE @test_point_b geography;

SET @road = geography::STGeomFromText('LINESTRING(-122.360 47.656, 
                                                  -122.343 47.656, 
                                                  -122.310 47.690, 
                                                  -122.310 47.670, 
                                                  -122.300 47.670, 
                                                  -122.290 47.660)', 
                                                  4326);

/* This point lies between point 3 and point 4 */           
SET @test_point_a = geography::STGeomFromText('POINT(-122.310 47.680)', 4326);

/* This point lies outside the path */
SET @test_point_b = geography::STGeomFromText('POINT(-122.310 47.700)', 4326);

/* This returns 1, because the test point is between start and end */
SELECT dbo.func_PointBetween(@road, 2, 5, @test_point_a);

/* This returns 0 because the test point is not between start and end */
SELECT dbo.func_PointBetween(@road, 4, 5, @test_point_a);

/* This returns 0 because the test point lies outside the path */
SELECT dbo.func_PointBetween(@road, 1, 6, @test_point_b);

Answer 2

您应该能够检查新点与起点和终点之间的线段子集之间的距离 (STDistance)。该距离应为零。如果我有机会进一步深入研究地理数据类型，我将尝试将精确的查询放在一起，但希望这可以帮助您入门。