ST_Buffer
Föregående  7.14. Geometribearbetning  Nästa

Namn

ST_Buffer — Beräknar en geometri som täcker alla punkter inom ett givet avstånd från en geometri.

Synopsis

geometry ST_Buffer(geometry g1, float radius_of_buffer, text buffer_style_parameters = '');

geometry ST_Buffer(geometry g1, float radius_of_buffer, integer num_seg_quarter_circle);

geography ST_Buffer(geography g1, float radius_of_buffer, text buffer_style_parameters);

geography ST_Buffer(geography g1, float radius_of_buffer, integer num_seg_quarter_circle);

Beskrivning

Beräknar en POLYGON eller MULTIPOLYGON som representerar alla punkter vars avstånd från en geometri/geografi är mindre än eller lika med ett givet avstånd. Ett negativt avstånd krymper geometrin i stället för att expandera den. Ett negativt avstånd kan krympa en polygon helt och hållet, i vilket fall POLYGON EMPTY returneras. För punkter och linjer returnerar negativa avstånd alltid tomma resultat.

För geometri anges avståndet i enheterna för geometrins spatiala referenssystem. För geografi anges avståndet i meter.

Den valfria tredje parametern styr buffertens noggrannhet och stil. Noggrannheten för cirkelbågar i bufferten anges som antalet linjesegment som används för att approximera en kvartscirkel (standard är 8). Buffertstilen kan specificeras genom att tillhandahålla en lista med blankseparerade nyckel=värde-par enligt följande:

  • 'quad_segs=#': antal linjesegment som används för att approximera en kvartscirkel (standard är 8).

  • 'endcap=round|flat|square': ändslutsstil (standard är "round"). "butt" accepteras som synonym för "flat".

  • 'join=round|mitre|bevel': fogstil (standard är "round"). "miter" accepteras som synonym för "mitre".

  • 'mitre_limit=#.#': gräns för mitraförhållande (påverkar endast miterad fogstil). 'miter_limit' accepteras som synonym för 'mitre_limit'.

  • 'side=both|left|right': standard är 'both'. 'left' eller 'right' utför en ensidig buffring av geometrin, där den buffrade sidan är relativ till linjens riktning. Detta gäller endast LINESTRING-geometri och påverkar inte POINT- eller POLYGON-geometrier. Som standard är ändlocken fyrkantiga när 'left' eller 'right' anges.

[Notera]

För geografin är detta ett tunt hölje runt geometriimplementeringen. Den bestämmer ett plant spatialt referenssystem som bäst passar det geografiska objektets avgränsningsruta (UTM, Lambert Azimuthal Equal Area (LAEA) vid nord-/sydpolen och slutligen Mercator prövas). Bufferten beräknas i det plana utrymmet och transformeras sedan tillbaka till WGS84. Detta kanske inte ger önskat resultat om indataobjektet är mycket större än en UTM-zon eller korsar datalinjen

[Notera]

Buffer kan hantera ogiltiga indata och utdata är alltid en giltig polygonal geometri. Buffring med avstånd 0 används ibland som ett sätt att reparera ogiltiga polygoner. ST_MakeValid är mer lämplig för denna process eftersom den kan hantera multipolygoner.

[Notera]

Buffring används ibland för att utföra en sökning inom avstånd. För detta användningsfall är det mer effektivt att använda ST_DWithin.
[Notera]

Denna funktion ignorerar Z-dimensionen. Den ger alltid ett 2D-resultat även när den används på en 3D-geometri.

Förbättrad: 2.5.0 - ST_Buffer geometri stöd förbättrades för att möjliggöra sidobuffring specifikation side=both|left|right.

Tillgänglighet: 1.5 - ST_Buffer har förbättrats för att stödja olika ändkapslar och join-typer. Dessa är användbara för att t.ex. konvertera väglinjer till polygonvägar med platta eller fyrkantiga kanter istället för rundade kanter. Tunt omslag för geografi har lagts till.

Utförs av GEOS-modulen.

Denna metod implementerar OGC:s implementeringsspecifikation för enkla funktioner för SQL 1.1. s2.1.1.3

Denna metod implementerar SQL/MM-specifikationen. SQL-MM IEC 13249-3: 5.1.30

Exempel

Textresultaten avrundas till hela koordinatenheter för läsbarhet. Varje resultat finns kvar som text, medan handboken inledningsvis prioriterar den gemensamma in-/utdatafiguren.

quad_segs=8 (standard)

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('POINT(100 90)'),
  50, 'quad_segs=8');
Utdata
POLYGON((150 90,149 80,146 71,142 62,135 55,128 48,119 44,110 41,100 40,90 41,81 44,72 48,65 55,58 62,54 71,51 80,50 90,51 100,54 109,58 118,65 125,72 132,81 136,90 139,100 140,110 139,119 136,128 132,135 125,142 118,146 109,149 100,150 90))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-01

quad_segs=2

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('POINT(100 90)'),
  50, 'quad_segs=2');
Utdata
POLYGON((150 90,135 55,100 40,65 55,50 90,65 125,100 140,135 125,150 90))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-02

endcap=rund join=rund (standard)

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'endcap=round join=round');
Utdata
POLYGON((143 157,144 158,146 159,148 160,150 160,152 160,154 159,156 158,157 157,158 156,159 154,160 152,160 150,160 50,160 48,159 46,158 44,157 43,156 42,154 41,152 40,150 40,148 40,146 41,144 42,143 43,142 44,141 46,140 48,140 50,140 126,57 43,56 42,54 41,52 40,50 40,48 40,46 41,44 42,43 43,42 44,41 46,40 48,40 50,40 52,41 54,42 56,43 57,143 157))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-03

ändkapsel=fyrkantsformad

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'endcap=square join=round');
Utdata
POLYGON((143 157,144 158,146 159,148 160,150 160,152 160,154 159,156 158,157 157,158 156,159 154,160 152,160 150,160 50,160 40,140 40,140 126,57 43,50 36,36 50,143 157))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-04

ändkapsel=platt

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'endcap=flat join=round');
Utdata
POLYGON((143 157,144 158,146 159,148 160,150 160,152 160,154 159,156 158,157 157,158 156,159 154,160 152,160 150,160 50,140 50,140 126,57 43,43 57,143 157))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-05

skarv=fasad

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'join=bevel');
Utdata
POLYGON((143 157,160 150,160 50,160 48,159 46,158 44,157 43,156 42,154 41,152 40,150 40,148 40,146 41,144 42,143 43,142 44,141 46,140 48,140 50,140 126,57 43,56 42,54 41,52 40,50 40,48 40,46 41,44 42,43 43,42 44,41 46,40 48,40 50,40 52,41 54,42 56,43 57,143 157))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-06

join=mitre mitre_limit=5.0 (standard mitre-gräns)

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'join=mitre mitre_limit=5.0');
Utdata
POLYGON((160 174,160 50,160 48,159 46,158 44,157 43,156 42,154 41,152 40,150 40,148 40,146 41,144 42,143 43,142 44,141 46,140 48,140 50,140 126,57 43,56 42,54 41,52 40,50 40,48 40,46 41,44 42,43 43,42 44,41 46,40 48,40 50,40 52,41 54,42 56,43 57,160 174))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-07

skarv=mitra mitre_limit=1

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'join=mitre mitre_limit=1.0');
Utdata
POLYGON((148 162,160 157,160 50,160 48,159 46,158 44,157 43,156 42,154 41,152 40,150 40,148 40,146 41,144 42,143 43,142 44,141 46,140 48,140 50,140 126,57 43,56 42,54 41,52 40,50 40,48 40,46 41,44 42,43 43,42 44,41 46,40 48,40 50,40 52,41 54,42 56,43 57,148 162))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-08

sida=vänster

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'side=left');
Utdata
POLYGON((150 50,150 150,50 50,43 57,143 157,144 158,146 159,148 160,150 160,152 160,154 159,156 158,157 157,158 156,159 154,160 152,160 150,160 50,150 50))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-09

sida=höger

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'side=right');
Utdata
POLYGON((50 50,150 150,150 50,140 50,140 126,57 43,50 50))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-10

sida=vänster led=mitre

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_GeomFromText('LINESTRING(50 50,150 150,150 50)'),
  10, 'side=left join=mitre');
Utdata
POLYGON((150 50,150 150,50 50,43 57,160 174,160 50,150 50))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-11

högervarv, polygonsgräns side=left

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_ForceRHR(ST_Boundary(ST_GeomFromText(
    'POLYGON ((50 50,50 150,150 150,150 50,50 50))'))),
  20, 'side=left');
Utdata
POLYGON((50 50,50 150,150 150,150 50,50 50))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-12

högervarv, polygonsgräns side=right

Kod
SELECT ST_Buffer(
  ST_ForceRHR(ST_Boundary(ST_GeomFromText(
    'POLYGON ((50 50,50 150,150 150,150 50,50 50))'))),
  20, 'side=right');
Utdata
POLYGON((50 50,50 70,50 150,150 150,150 50,70 50,50 50),(70 70,130 70,130 130,70 130,70 70))
Figur
Geometry figure for st-buffer-example-13
  

En buffrad punkt approximerar en cirkel. En buffrad punkt som tvingar fram en approximation med två punkter per kvarts cirkel (se diagrammet) är en polygon med åtta sidor (se diagrammet)

Kod
SELECT ST_NPoints(ST_Buffer('POINT(100 90)'::geometry, 50)) As promisingcircle_pcount,
ST_NPoints(ST_Buffer('POINT(100 90)'::geometry, 50, 2)) As lamecircle_pcount;
Utdata
promisingcircle_pcount | lamecircle_pcount
------------------------+-------------------
             33 |                9

En enklare, mindre jämn cirkel med endast 2 punkter per fjärdedelscirkel är en oktagon.

Följande exempel skapar en 100 meter stor oktagon i NAD83-longitud/latitud genom transformering till projektionen Massachusetts State Plane-meter och därefter buffring. Figuren visar indata och utdata i separata paneler eftersom koordinaterna har olika SRID.

Kod
WITH input AS (
  SELECT ST_SetSRID(ST_Point(-71.063526, 42.35785), 4269) AS point_4269
), projected AS (
  SELECT point_4269,
         ST_Transform(point_4269, 26986) AS point_26986
  FROM input
)
SELECT point_4269 AS input_point_4269,
       ST_Buffer(point_26986, 100, 2) AS octagon_26986
FROM projected;
Utdata
SRID=4269;POINT(-71.063526 42.35785) | SRID=26986;POLYGON((236057.5905746494 900908.7599186979,236028.30125276805 900838.0492405792,235957.5905746494 900808.7599186979,235886.87989653074 900838.0492405792,235857.5905746494 900908.7599186979,235886.87989653074 900979.4705968165,235957.5905746494 901008.7599186979,236028.30125276805 900979.4705968165,236057.5905746494 900908.7599186979))
Figur
Geometry figure for visual-st-buffer-15

Att buffra en polygon med ett positivt avstånd och sedan med samma negativa avstånd är en morfologisk slutningsoperation. Den kan användas för att jämna ut brusiga gränser, till exempel förenkla en kustlinje genom att ta bort smala vikar och inlopp. Resultatet ändrar avsiktligt indatans form och area och avståndet måste väljas i indatans SRS-enheter. För data i ett geografiskt SRS ska du först transformera till ett projicerat SRS som lämpar sig för åtgärden; för kartografisk visualisering i Web Mercator kan det vara lämpligt att använda det SRS som används för visningen.

Jämna ut en kustlinje med en slutningsoperation på 1 km och förenkla sedan resultatet. Exemplet använder enheten meter i Massachusetts State Plane för åtgärden.

Kod
WITH projected AS (
  SELECT id, ST_Transform(geom, 26986) AS geom
  FROM coast
),
closed AS (
  SELECT id, ST_Buffer(ST_Buffer(geom, 1000), -1000) AS geom
  FROM projected
)
SELECT id, ST_Transform(ST_SimplifyPreserveTopology(geom, 50), 4326) AS geom
FROM closed;

Samma teknik beskrivs i Paul Ramseys Removing Complexities. Det sista förenklingssteget är valfritt; använd ST_SimplifyPreserveTopology när polygoners giltighet är viktig och kontrollera resultatet mot den kartografiska eller analytiska tolerans som programmet kräver.

En liten negativ buffert kan också användas som heuristik för att hitta smala polygonspikar. Frågan nedan jämför hur mycket area och omkrets som återstår efter erosion. Ett stort erosion_index anger att omkretsen minskade proportionellt mer än arean. Detta är bara ett hjälpmedel för förurval; tröskelvärdet och buffertavståndet måste väljas för dataenheterna och den typ av spik som kontrolleras.

Kod
WITH sample(id, geom) AS (
  VALUES
    ('plain', 'POLYGON((0 0,10 0,10 10,0 10,0 0))'::geometry),
    ('spike', 'POLYGON((0 0,10 0,10 10,5.2 10,5 16,4.8 10,0 10,0 0))'::geometry)
),
eroded AS (
  SELECT id, geom, ST_Buffer(geom, -0.5) AS eroded_geom
  FROM sample
),
scored AS (
  SELECT id,
         round((
           ST_Area(eroded_geom) / ST_Area(geom) /
           NULLIF(ST_Perimeter(eroded_geom) / ST_Perimeter(geom), 0)
         )::numeric, 3) AS erosion_index
  FROM eroded
  WHERE NOT ST_IsEmpty(eroded_geom)
)
SELECT id, erosion_index, erosion_index > 1.1 AS possible_spike
FROM scored
ORDER BY id;
Utdata
id   | erosion_index | possible_spike
-------+---------------+----------------
 plain |         0.900 | f
 spike |         1.147 | t
Figur
Geometry figure for visual-st-buffer-16

En buffert med varierande avstånd kan approximeras genom att buffra varje nod i en linje med ett avstånd som interpoleras längs linjen, bygga det konvexa höljet för varje på varandra följande par av nodbuffertar och slå samman segmenthöljena. Som för alla geometribuffertar anges avstånden i enheterna för indatans SRS.

Avsmalna en linjebuffert från 5 till 25 enheter längs linjen.

Kod
WITH line AS (
  SELECT 'LINESTRING(0 0, 100 0, 160 40)'::geometry AS geom
),
vertices AS (
  SELECT (dump).path[1] AS n,
         (dump).geom AS geom,
         line.geom AS line_geom
  FROM line
  CROSS JOIN LATERAL ST_DumpPoints(line.geom) AS dump
),
radii AS (
  SELECT n,
         geom,
         5 + (25 - 5) * ST_LineLocatePoint(line_geom, geom) AS radius
  FROM vertices
),
segments AS (
  SELECT n,
         geom,
         radius,
         lead(geom) OVER (ORDER BY n) AS next_geom,
         lead(radius) OVER (ORDER BY n) AS next_radius
  FROM radii
)
SELECT ST_Union(
         ST_ConvexHull(
           ST_Collect(
             ST_Buffer(geom, radius),
             ST_Buffer(next_geom, next_radius)
           )
         )
       ) AS tapered_buffer
FROM segments
WHERE next_geom IS NOT NULL;
Utdata
POLYGON((96.758 -16.301,-0.975 -4.904,-1.913 -4.619,-2.778 -4.157,-3.536 -3.536,-4.157 -2.778,-4.619 -1.913,-4.904 -0.975,-5 0,-4.904 0.975,-4.619 1.913,-4.157 2.778,-3.536 3.536,-2.778 4.157,-1.913 4.619,-0.975 4.904,93.101 15.875,142.322 57.678,146.111 60.787,150.433 63.097,155.123 64.52,160 65,164.877 64.52,169.567 63.097,173.889 60.787,177.678 57.678,180.787 53.889,183.097 49.567,184.52 44.877,185 40,184.52 35.123,183.097 30.433,180.787 26.111,177.678 22.322,173.889 19.213,169.567 16.903,106.36 -15.355,103.242 -16.301,100 -16.62,96.758 -16.301))
Figur
Geometry figure for visual-st-buffer-17