POSTGIS拓扑：pgRouting最短路径分析

Posted 2022-11-06 gaofan

前提：在PostgreSQL中建立POSTGIS数据库，安装pgRouting插件，导入现有的线表shp数据（示例使用的是管线pipesectionmain,其他的线表数据均可）。

1、pgRouting在edge表中添加字段

线表中必须有id,source,target,cost,the_geom 5个字段，其中现有空间数据表中的gid可作为id,shape_leng可作为cost,geom可作为the_geom。还需要额外增加source和target字段

新增souce和target字段并加上索引

alter table waterdataset.pipesectionmain add column source int;

alter table waterdataset.pipesectionmain add column target int;

create index road_source_idx on waterdataset.pipesectionmain("source");

create index road_target_idx on waterdataset.pipesectionmain("target");

如现有空间表中没有长度字段，可通过以下语句初始化

ALTER TABLE waterdataset.pipesectionmain  ADD COLUMN length double precision; 
update waterdataset.pipesectionmain set length =st_length(geom);

2、建立拓扑

SELECT pgr_createTopology(‘waterdataset.pipesectionmain‘,0.001, ‘geom‘, ‘gid‘); 

执行后会在相应的架构下创建pipesectionmain_vertices_pgr表

注：边表pipesectionmain生成的节点表，路径分析时的起止点编号均来源于此表；

 

对现有topo进行几何分析，检查现有几何错误（非必要步骤）

SELECT pgr_analyzegraph(‘waterdataset.pipesectionmain‘, 0.001,‘geom‘, ‘gid‘);

修正topo并输出修正过的边数据到新表（非必要步骤）

SELECT pgr_nodeNetwork(‘waterdataset.pipesectionmain‘, 0.001,‘gid‘,‘geom‘);

3、调用pgr_dijkstra进行最短路径分析

pgr_dijkstra函数使用有以下几种方式

//起止点均为单点（一对一）

pgr_dijkstra(edges_sql, start_vid, end_vid)

pgr_dijkstra(edges_sql, start_vid, end_vid, directed:=true)

//起点为单点，终点为多点（一对多）

pgr_dijkstra(edges_sql, start_vid, end_vids, directed:=true)

//起点为多点，终点为单点（多对一）

pgr_dijkstra(edges_sql, start_vids, end_vid, directed:=true)

//起点终点均为多点（多对多）

pgr_dijkstra(edges_sql, start_vids, end_vids, directed:=true)

参数解析

参数	类型	默认	描述
edges_sql	TEXT		边表查询语句，查询结果需包含id,source,target,cost
start_vid	BIGINT		起点id
start_vids	ARRAY[BIGINT]		起点id数组
end_vid	BIGINT		终点id
end_vids	ARRAY[BIGINT]		终点id数组
directed	BOOLEAN	true	默认是 true，设置为有向图  false ，设置为无向图

 

我们下面示例为一对一方式：

 从建立拓扑生成的节点表pipesectionmain_vertices_pgr中选择起点4093，终点2350（可在QGIS中加载线表pipesectionmain和点表pipesectionmain_vertices_pgr，方便查看与选择）。

由于我们没有创建topo所需要的所有字段，有部分是用现有字段替代的，因此，在调用最短路径分析函数时，需在sql中显示指定这些字段。

select pgr_dijkstra(‘SELECT gid AS id,                     

source::integer,                        

target::integer,                       

shape_leng::double precision AS cost 

FROM  waterdataset.pipesectionmain‘, 4093, 2350,false)

 

4、查询结果

select * from pgr_dijkstra(‘SELECT gid AS id,                     

source::integer,                        

target::integer,                       

length::double precision AS cost 

FROM  waterdataset.pipesectionmain‘, 4093, 2350,false);

1）可查看返回结果

结果解析

列	类型	描述
seq	INT	从1开始的序号
path_seq	INT	路径上的相对位置，从1开始的序号
node	BIGINT	节点id
edge	BIGINT	边id（上述节点关联的下一条边）. -1表示最后一个边不存在.
cost	FLOAT	当前路径花费
agg_cost	FLOAT	到目前为止路径花费累加

2）查看图形结果

 

3）在QGIS中用pgroutinglayer插件查看结果