PostGIS: Пространственный анализ в PostGIS с использованием множества координатных систем

В случае, если мы хотим воспользоваться функциями пространственного анализа в PostGIS, особых сложностей не возникает. Другое дело, если необходимо “на лету” выполнять различные трансформации координат. Рассмотрим следующий случай: в таблице house хранится пространственная информация в градусах WGS84 (идентификатор системы координат 4326), а мы ищем объект, заданный координатами в Пулково 1942-го года (идентификатор системы координат 28408).

Описания координатных систем хранятся в таблице spatial_ref_sys, по SRID=4326 можно найти информацию о мировой системе координат, а по SRID=28408 - российской. По умолчанию все координаты имеют SRID=-1, например: GeometryFromText('POINT(43 56)',-1) - точка с неопределенной системой координат. Функцией SETSRID можно указать систему координат, при этом просто меняется идентификатор SRID в записи, но никаких вычислений не происходит. Пересчет координат из одной системы координат в другую выполняет функция transform, при этом изменяется как числовое значение координаты, так и размерность (градусы, метры, футы, ярды и проч., в зависимости от принятого в текущей координатной системе). Выражение transform( SETSRID(GeometryFromText('POINT(43 56)',-1),4326), 28408 ) задает для точки 'POINT(43 56)' мировую систему координат (4326) функцией SETSRID и вычисляет координаты точки в российской системе (28408).

Далее предполагается, что наблюдатель 1 располагается в первой точке и обладает сферой видимости 100000 метров, а наблюдатель 2 расположен в точке 2 и имеет такую же сферу видимости.

Задача 1:
Поиск всех объектов в радиусе 100000 метров в российской системе координат Пулково 1942-го года от наблюдателя, расположенного в точке POINT(43 56), заданной в мировой системе координат, с выводом результата в мировой системе:
SELECT the_geom FROM house
WHERE
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
transform( SETSRID(GeometryFromText('POINT(43 56)',-1),4326), 28408 )
) < 100000;

Задача 2:
Поиск всех объектов в радиусе 100000 метров в российской системе координат Пулково 1942-го года от наблюдателя, расположенного в точке POINT(43 56), заданной в мировой системе координат, с выводом результата в российской системе:
SELECT transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ) FROM house
WHERE
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
transform( SETSRID(GeometryFromText('POINT(43 56)',-1),4326), 28408 )
) < 100000;

Задача 3:
Поиск всех объектов в радиусе 100000 метров в российской системе координат Пулково 1942-го года от наблюдателя, расположенного в точке POINT(8434555.38952802 6235317.6754922), заданной в российской системе координат, с выводом результата в российской системе:
SELECT transform( SETSRID(force_3d(the_geom),4326), 28408 ) FROM house
WHERE
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT(8434555.38952802 6235317.6754922)',-1),28408 )
) < 100000;

Задача 4:
Поиск всех объектов в радиусе 100000 метров в российской системе координат Пулково 1942-го года от наблюдателя, расположенного в точке POINT1=POINT(8434555.38952802 6235317.6754922), которые исчезнут из поля зрения при перемещении наблюдателя в точку POINT2=..., заданных в российской системе координат, с выводом результата в российской системе:
SELECT transform( SETSRID(force_3d(the_geom),4326), 28408 ) FROM house
WHERE
not
(
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT2',-1),28408 )
) < 100000
and
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT1',-1),28408 )
) < 100000
)
and
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT1',-1),28408 )
) < 100000;

Задача 5:
Поиск всех объектов в радиусе 100000 метров в российской системе координат Пулково 1942-го года от наблюдателя, расположенного в точке POINT1=POINT(8434555.38952802 6235317.6754922), которые появятся в поле зрения при перемещении наблюдателя в точку POINT2=..., заданных в российской системе координат, с выводом результата в российской системе:
SELECT transform( SETSRID(force_3d(the_geom),4326), 28408 ) FROM house
WHERE
not
(
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT2',-1),28408 )
) < 100000
and
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT1',-1),28408 )
) < 100000
)
and
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT2',-1),28408 )
) < 100000;

Обсуждение: в примерах 4-5 выражение
(
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT2',-1),28408 )
) < 100000
and
distance(
transform( SETSRID(the_geom,4326), 28408 ),
SETSRID(GeometryFromText('POINT1',-1),28408 )
) < 100000
)
задает объекты, входящие в сферу видимости обоих наблюдателей. Соответственно, объекты сферы видимости первого наблюдателя, не входящие в общую сферу видимости, пропадают из поля зрения (пример 4), а входящие в сферу видимости второго наблюдателя, не входящие в общую сферу видимости – появляются в поле зрения при перемещении наблюдателя из позиции 1 в позицию 2. Естественно, если сферы видимости обоих наблюдателей не перекрываются, решение задачи принимает вырожденный вид согласно примеру 3.