使用 PostGIS 查找给定点的 n 个最近邻？

Posted 2023-02-27

【中文标题】使用 PostGIS 查找给定点的 n 个最近邻？

【英文标题】：Find n Nearest Neighbors for given Point using PostGIS?

【发布时间】：2011-07-03 23:13:27

【问题描述】：

我正在尝试解决使用 PostGIS 查找 n 个最近邻居的问题：

起点：

带有地名的表地名（来自 geonames.org) 包含 纬度/经度 (WSG-84) 添加了 GeometryColumn 几何 srid=4326 和数据类型=POINT 用值填充geom：更新geoname 设置几何 = ST_SetSRID(ST_Point(经度,纬度), 第4326章）； 为 geom 创建 GIST 索引（CREATE INDEX geom_index ON geoname USING GIST (geom);) / Clustered geom_index: CLUSTER geom_index ON 地名；） 为 geonameid 创建 PRIMARY KEY UNIQUE BTREE 索引

问题： 在 id (geoname.geonameid.

可能的解决方案：

受http://www.bostongis.com/PrinterFriendly.aspx?content_name=postgis_nearest_neighbor的启发，我尝试了以下查询：

"SELECT start.asciiname, ende.asciiname, distance_sphere(start.geom, ende.geom) as distance " +
"FROM geoname As start, geoname As ende WHERE start.geonameid = 2950159 AND start.geonameid <> ende.geonameid " +
"AND ST_DWithin(start.geom, ende.geom, 300) order by distance limit 5"

处理时间：约60s

还尝试了一种基于 EXPAND 的方法：

"SELECT start.asciiname, ende.asciiname, distance_sphere(start.geom, ende.geom) as distance " +
"FROM geoname As start, geoname As ende WHERE start.geonameid = 2950159 AND start.geonameid <> ende.geonameid AND expand(start.geom, 300) && ende.geom " +
"order by distance limit 5"

处理时间：约120s

预期的应用程序是某种自动完成功能。因此，任何花费超过 1 秒的方法都不适用。使用 PostGIS 一般可以实现

【问题讨论】：

我认为您在gis.stackexchange.com 获得答案的机会更大。

【参考方案1】：

现在从 PostGIS 2.0 开始，有一个可用的几何类型的 KNN 索引。 这会为您提供最接近的 5 条记录，说明它们与“您的位置...”的距离。

SELECT *
FROM your_table 
ORDER BY your_table.geom <-> "your location..."
LIMIT 5;

见<->运营商in PostgreSQL manual。

【讨论】：

整洁！ 2.0 版本附带的众多好东西之一。我想这会给你更快的结果？你知道你可以期待什么样的（大约）加速？

澄清一下，KNN 索引实际上是在 PG >9.1 中实现的，所以请确保您安装了正确版本的 PG...绝对值得一试...

也将此标记为答案，因为它可能是使用常用数据库技术进行最近邻搜索的最有效方式...

@Paulo Casaretto 我假设“地理点”是指用经度/纬度描述的对象，是的，这是可能的！

在将其转换为几何时，这似乎适用于地理：your_table.geography_field::geometry <-> another_table.geography_field::geometry

【参考方案2】：

我认为您在列表中得到了回答，单位是度数，因此您几乎可以在 st_dwithin 中搜索 300 度的整个世界。

如果您的数据集很大，因此您无法使用基于米的投影投影（计算速度更快且 CPU 密集度更低），您应该考虑改用 geography 类型。然后您可以将 st_dwithin 与仪表一起使用。

你应该让事情变得更快，我只需要创建一个新表，将几何转换为地理。

但要测试它，您可以即时投射：

SELECT start.asciiname, ende.asciiname, 
ST_Distance(start.geom::geography, ende.geom::geography) as distance 
FROM geoname As start, geoname As ende 
WHERE start.geonameid = 2950159 AND start.geonameid <> ende.geonameid AND
ST_DWithin(start.geom::geography, ende.geom::geography, 300) 
order by distance 
limit 5;

HTH 尼克拉斯