空间数据 - Amazon Neptune
坐标系存储位置数据批量加载空间数据查询空间数据
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空间数据

Amazon Neptune 现在支持空间查询，允许您在图表中存储和分析几何数据。虽然空间要素通常用于地理位置（例如地图上的坐标），但它适用于任何位置和邻近度很重要的二维数据。使用此功能回答诸如 “哪些商店距离该客户 5 英里以内？” 之类的问题 、“查找与该服务区相交的所有配送路线” 或 “此平面图中的哪些组件与 HVAC 区域重叠？” Neptune 使用适用于点、多边形和其他几何形状的行业标准空间类型函数来实现空间支持。您可以将空间数据存储为节点和边的属性，然后使用空间函数计算距离、检查点是否落在边界内或查找重叠区域，所有这些都在 OpenCypher 查询中完成。

常见用例：

  • 地理应用：基于位置的建议、地理围栏、路线规划和区域分析

  • 设施和空间管理：平面图布局、设备布局和区域覆盖范围

  • 网络拓扑：物理基础设施映射、覆盖区域和服务边界

  • 设计和 CAD：二维设计中的组件定位、碰撞检测和空间关系

  • 游戏开发：角色定位、碰撞检测和 area-of-effect计算

与其他数据库一样，Amazon Neptune 中的空间类型实现遵循了 ISO/IEC 13249-3:2016 指令。空间函数它们以 OpenCypher 查询语言提供。

坐标系

Neptune 有一个用于整个数据库的空间参考标识符 (SRID)。坐标系的同质性减少了用户在查询中的错误并提高了数据库性能。第一个版本 (1.4.7.0) 支持笛卡尔坐标系，也称为 SRID 0。

SRID 0 的 Neptune 实现与经度和纬度值兼容。用于ST_DistanceSpheroid根据 WGS84 /SRID 4326 计算距离。

当前的实现支持存储三维坐标。空间函数目前仅支持使用 x 轴和 y 轴（二维）坐标。可用空间函数目前不支持 z 轴坐标。

存储位置数据

使用 Geometry 属性类型存储节点和边上的位置数据。使用知名文本 (WKT) 格式创建几何值，这是将地理形状表示为文本的标准方法。例如，要存储点位置，请执行以下操作：

CREATE (n:airport {code: 'ATL', location: ST_GeomFromText('POINT (-84.4281 33.6367)')})

使用地理坐标时，第一个参数 (x) 代表经度，第二个参数 (y) 代表纬度。这遵循空间数据库中使用的标准坐标顺序和 ISO 19125 标准。

注意

Neptune 现在支持一种名为 “几何” 的新数据类型。可以使用ST_GeomFromText函数从 WKT 字符串创建节点或边的几何属性。

Neptune 会自动将点数据存储在专门的空间索引中，以提高空间类型函数的性能。例如，专门的空间索引可以加速ST_Contains用于查找多边形内的点。

维基百科页面，其中包含几何图形的知名文本表示

批量加载空间数据

批量加载数据时，请在 CSV 标题中指定几何类型。Neptune 将解析 WKT 字符串并创建相应的几何属性：

:ID,:LABEL,code:String,city:String,location:Geometry
21,airport,ATL,Atlanta,POINT (-84.42810059 33.63669968)
32,airport,ANC,Anchorage,POINT (-149.9960022 61.17440033)
43,airport,AUS,Austin,POINT (-97.66989899 30.19449997)

有关完整的 CSV 格式详细信息，请参阅 OpenCypher 批量加载格式。

查询空间数据

以下查询示例使用航空路线数据集来演示如何在 Neptune 中使用空间函数。

如果您的数据具有单独的纬度和经度属性而不是几何属性，则可以在查询时将其转换为点。查找距离给定位置最近的 10 个机场：

MATCH (a:airport)
WITH a, ST_GeomFromText('POINT (' + a.lon + ' ' + a.lat + ')') AS airportLocation
WITH a, airportLocation, ST_Distance(ST_GeomFromText('POINT (-84.4281 33.6367)'), airportLocation) AS distance
WHERE distance IS NOT NULL
RETURN a.code, a.city, distance
ORDER BY distance ASC
LIMIT 10

如果您已经将位置存储为，ST_Point则可以直接使用这些位置值：

  1. 设置 属性

    MATCH (a:airport)
SET a.location = ST_GeomFromText('POINT (' + a.lon + ' ' + a.lat + ')')

  2. 使用 ST_Distance 进行查询：

    MATCH (a:airport)
WHERE a.location IS NOT NULL
WITH a, ST_Distance(ST_GeomFromText('POINT (-84.4281 33.6367)'), a.location) AS distance
RETURN a.code, a.city, distance
ORDER BY distance ASC
LIMIT 10

使用 Bolt 驱动器

大多数查询方法以 WKT 字符串的形式返回 Geometry 值，这些值是人类可读的。如果您使用的是 Bolt 驱动程序，为了提高效率，几何值将以 WKB（众所周知的二进制）格式返回。在应用程序中将 WKB 转换为几何对象：

try (Session session = driver.session()) {
    Result result = session.run("MATCH (n:airport {code: 'ATL'}) RETURN n.location as geom");
    
    Record record = result.single();
    byte[] wkbBytes = record.get("geom").asByteArray();
    
    // Convert WKB to Geometry object using JTS library
    WKBReader wkbReader = new WKBReader();
    Geometry geom = wkbReader.read(wkbBytes);
}