Oracle Spatial中SDO_Geometry說明
在ArcGIS中通過SDE儲存空間資料到Oracle中有多種儲存方式，分別有：二進位制Long Raw 、ESRI的ST_Geometry以及基於Oracle Spatial的SDO_Geometry等等。
關於這幾種方式的各自的優缺點不是主要的探討的方向，這些我們可以通過ArcGIS中的ArcGIS Server Help得到相關的幫助。這裡主要是學習關於基於Oracle Spatial的儲存方式，通過這種儲存方式幾何列Shape的欄位型別為mdsys.sde_geometry型別。
Oracle Spatial定義的SDO_GEOMETRY型別為：
CREATE TYPE sdo_geometry AS OBJECT (
SDO_GTYPE NUMBER, //前面字串為欄位名；後面字串為欄位型別
SDO_SRID NUMBER,
SDO_POINT SDO_POINT_TYPE,
SDO_ELEM_INFO SDO_ELEM_INFO_ARRAY,
SDO_ORDINATES SDO_ORDINATE_ARRAY);
其中sdo_geometry AS OBJECT ，標識該型別為物件型別。開始我們可以想想它為ArcObjects中的Geometry物件（本來要素的shape欄位中的物件就是Geometry），而不要理解他是怎麼樣組織的。至於該型別中的SDO_POINT_TYPE、SDO_ELEM_INFO_ARRAY、SDO_ORDINATE_ARRAY也是Oracle Spatial自定義的型別和 sdo_geometry是一樣的。
現在對sdo_geometry 型別中的各個引數簡單的介紹：
1、SDO_GTYPE ：表示要儲存的幾何型別，如點線面。它是通過 NUMBER型別來表達的；
2、SDO_SRID ：幾何的空間參考座標系，型別也為 NUMBER；
3、SDO_POINT ：如果幾何型別點型別的話，就是儲存點座標，否則為空。oracle自定義的SDO_POINT_TYPE型別；
4、SDO_ELEM_INFO ：定義要如何理解SDO_ORDINATES中的座標串的；
5、SDO_ORDINATES ：儲存實際座標的，以X、Y以及不同點之間都是逗號隔開；
下面將詳細介紹這些欄位引數的含義
一、SDO_GTYPE
SDO_GTYPE值是有四位數字組成的，它們的格式為：dltt 。
其中，d 表示幾何的維數。如二維、三維對應的d=2和d=3；l 定義了LRS。一般l=0；
tt 定義了地理物件的型別。現在使用從00到07，如tt=01代表為單點；
下面就是t=2的二維幾何型別，SDO_GTYPE引數值具體，如 圖1：
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SDO_GTYPE |
幾何型別 |
相關描述 |
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2000 |
未知的地理型別 |
Spatial會無視這個型別的地理物件 |
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2001 |
單點Point型別 |
地理物件包含一個普通的點 |
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2002 |
單線Polyline和Curve型別 |
地理物件包含直線或片段segments |
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2003 |
Polygon型別 |
地理物件包含一個普通的多邊形，但不包含空島 |
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2004 |
集合COLLECTION型別 |
地理包含不同型別元素集合 |
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2005 |
多點MultiPoint型別 |
地理物件包含多個點的集合 |
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2006 |
多線MutliPolyline和多曲線型別 |
地理物件有一或更多的線或曲線集合 |
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2007 |
多多邊形MutliPolygon型別 |
一個地理物件包含島（多島）的多邊形和N個多邊形 |
對於一個給定的層，所有的地理物件必須都是相同的維度，不能將二維與三維的資料放在一個層裡。
二、SDO_SRID
SDO_SRID定義了空間座標參考系統。如果SDO_SRID為null，則沒有指定座標系統，如果SDO_SRID不為null，那麼它的值必須在在MDSYS.CS_SRS 表中的 SRID 列有對應的值，而且它的值必須插入USER_SDO_GEOM_METADATA檢視中。MDSYS.CS_SRS 表參考 圖2
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MDSYS.CS_SRS表 |
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列名 |
型別 |
列名描述 |
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CS_NAME |
VARCHAR2(68) |
座標系統名稱 |
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SRID |
NUMBER(38) |
空間參考ID，為唯一值。1-999999為spatial使用的空間參考，1000000以後為使用者自定義 |
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AUTH_SRID |
NUMBER(38) |
可選的SRID，是個外來鍵。另一個座標系統的SRID |
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AUTH_NAME |
VARCHAR2(256) |
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WKTEXT |
VARCHAR2(2046) |
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CS_BOUNDS |
MDSYS.SDO_GEOMETRY |
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三、 SDO_POINT
SDO_POINT型別的構造方法為：sdo_point_type(x,y,z)，其中x,y,z型別為Double和Int都可
SDO_POINT欄位定義為含有X、Y、Z屬性的SDO_POINT_TYPE型別。如果幾何型別為點型別的話，SDO_ELEM_INFO 和SDO_ORDINATES對應的值都為Null，SDO_POINT不為空。其它情況下，SDO_POINT會被Spatial所忽略即設為Null。如果這個層只有點物件，那麼推薦你將其儲存在SDO_POINT屬性中。 SDO_POINT_TYPE型別的定義如下：
CREATE TYPE sdo_point_type AS OBJECT (
X NUMBER, //X座標值
Y NUMBER, //y座標值
Z NUMBER); //z座標值
四、SDO_ELEM_INFO
SDO_ELEM_INFO型別的構造方法為：sdo_elem_info_array（a,b.c)，其中a,b.c為Number型別。
SDO_ELEM_INFO是理解和掌握SDO_Geometry的重點和難點，SDO_ELEM_INFO 定義瞭如何理解SDO_ORDINATES中的座標字串屬性。
SDO_ELEM_INFO每三個數字組合為一個SDO_ELEM_INFO屬性單元（具體可以結合下面的例子理解）。
每個SDO_ELEM_INFO屬性單元由：SDO_STARTING_OFFSET、SDO_ETYPE 和SDO_INTERPRETATION 組成。下面介紹一下這三個數字的具體含義：
4.1、SDO_STARTING_OFFSET：宣告瞭組成當前幾何片段的第一個座標在SDO_ORDINATES陣列中的座標序號。座標序號是從1開始起算的而非從0開始。這裡的SDO_ORDINATES就是sdo_geometry 中的座標序列，座標序列是已逗號隔開的數字，具體的計算如：sdo_ordinate_array(1,4,6,7,8,9)中如果以'6'開始幾何片段的話，座標序號SDO_STARTING_OFFSET=3。（具體參考下面的例子理解）
4.2、SDO_ETYPE ：宣告元素的型別。可結合 SDO_STARTING_OFFSET和SDO_ETYPE 表來理解.
SDO_ETYPE 值 = 1, 2, 1003,或2003，說明幾何為簡單的幾何型別。可以全部按SDO_ELEM_INFO 屬性單元【即三個以逗號隔開的數】來理解sdo_ordinate_array中的座標序列。
特別說明：SDO_ETYPE 值 = 1003 ，假如幾何型別為面，則表示為外多邊形環（以逆時針順序）
SDO_ETYPE 值 = 2003 ，假如幾何型別為面，則表示為內多邊形環（以順時針順序）
SDO_ETYPE 值 = 4,1005或2005，說明幾何為組合元素，往往第一個三數字組不是SDO_ELEM_INFO 屬性單元，而是為了說明組合元素的資訊。具體可以參見下面 複雜多義線 和 複雜多邊形 的例子。
4.3、SDO_INTERPRETATION：有兩種可能的意思，依賴地SDO_ETYPE是否是組合元素。如果SDO_ETYPE 值 = 4,1005或2005，標識的是有多少組合部分，具體參考 複雜多義線 和 複雜多邊形 的例子。如果SDO_ETYPE 值 = 1, 2, 1003,或2003，標識決定了元素座標佇列的翻譯順序。
SDO_STARTING_OFFSET和SDO_ETYPE 表 如下圖3:
五、SDO_ORDINATES
SDO_ORDINATES型別的構造方法為：sdo_ordinate_array(x1,y1,x2,y2,……)，其中x1,y1型別等為Double和Int都可。
SDO_ORDINATES儲存的是空間物件的幾何節點座標序列，用逗號將X、Y、Z以及不同點之間隔開，該欄位性質：長度=1048576的數字Number型別。如果幾何為二維的情況，儲存的序列為{Y1, X2, Y2, X3, Y3, X4, Y4......}格式；幾何為三維座標的話，如三維座標的多邊形它的儲存的序列為{X1, Y1, Z1, X2, Y2, Z2, X3, Y3, Z3, X4, Y4, Z4, X1, Y1, Z1}格式。座標序列中的資料必須都合法且不為空。具體座標的組合成幾何的結合SDO_ELEM_INFO來理解。
六、參考例子
6.1、矩形：
矩形的具體幾何形狀和座標，如下圖：
用SDO_GEOMETRY定義該矩形，如何確定sdo_geometry()構造方法中的各個引數值。詳細解釋如下：
SDO_GTYPE = 2003；2003中的2表示二維資料，2003中的3表示表示多邊形。具體參考 圖1
SDO_SRID = NULL；
SDO_POINT = NULL；
SDO_ELEM_INFO = (1, 1003, 3).；在屬性單元SDO_ELEM_INFO （1,1003,3）中的最後一個3表示該幾何為矩形，具體參考圖4。
---因為它是矩形且為二維所以它的構造方法為：sdo_point_type（左下座標，右上座標）。
SDO_ORDINATES = (1,1, 5,7). 定義了具體的左下座標和右上座標的座標序列。
例子：用SQL 命令插入一個矩形：
INSERT INTO beniy388 VALUES(
1, //其他的屬性欄位的值
'UpDooGIS', //其他的屬性欄位的值
MDSYS.SDO_GEOMETRY( //幾何欄位SDO_GEOMETRY的值
2003, -- 二維多邊形
NULL,
NULL,
MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,1003,3), -- 一個矩形(1003為逆時針方向)
MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY(1,1, 5,7) -- 只需要兩點
)
);
6.2、有島多邊形：
有島多邊形的具體幾何形狀和座標，如下圖：
用SDO_GEOMETRY定義該多邊形，如何確定sdo_geometry()構造方法中的各個引數值。詳細解釋如下：
SDO_GTYPE = 2003；---2003中的2表示二維資料，2003中的3表示表示多邊形。具體參考 圖1
SDO_SRID = NULL；
SDO_POINT = NULL；
SDO_ELEM_INFO = (1,1003,1, 19,2003,1)； ---有兩個三元組SDO_ELEM_INFO屬性元素。具體參考 圖4
---其中1003表明對應的座標序列組成的幾何A為外多邊形環(順時針)；而2003表明對應的座標序列組成的幾何B為內多邊形環(逆時針)。
---19 表示幾何B座標序列開始的位置，也就是說從19開始的幾何座標組成幾何B，而1到18組成幾何A。
SDO_ORDINATES = (10,10, 10,14, 6,10, 14,10)；---座標系列
例子：用SQL 命令插入一個有島的多邊形：
INSERT INTO beniy388 VALUES
10, //其他的屬性欄位的值
'UpDooGIS', //其他的屬性欄位的值
MDSYS.SDO_GEOMETRY( //幾何欄位SDO_GEOMETRY的值
2003,
NULL,
NULL,
MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,1003,1, 19,2003,1), -- 有島多邊形
MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY(2,4, 4,3, 10,3, 13,5, 13,9, 11,13, 5,13, 2,11, 2,4,7,5, 7,10, 10,10, 10,5, 7,5)
)
);
6.3、複雜多義線
下圖描述的是一個由一條直線和一條曲線構成的複雜多義線。圖中出現了4個點，(10,10)和(10,14)點表示的是直線；（10,14), (10,6), 和 (14,10) 描述的是圓弧曲線：
用SDO_GEOMETRY定義該複雜多義線，如何確定sdo_geometry()構造方法中的各個引數值。詳細解釋如下：
SDO_GTYPE = 2002；2002中的2表示二維資料，第二個2表示表示一條或多條直線段。具體參考 圖1。
SDO_SRID = NULL；
SDO_POINT = NULL；
SDO_ELEM_INFO = (1,4,2, 1,2,1, 3,2,2). ---有三個三元組，其中後兩個是SDO_ELEM_INFO屬性元素三元組，前一個為表述組合。具體參考 圖4。
---第一個三元組【1,4,2】，根據4可以得到是個描述三元組，2表示有兩個幾何元素組成，即後兩個三元組描述各自的幾何A和幾何B。
---第二個三元組【1,2,1】，為SDO_ELEM_INFO屬性元素三元組，它描述的是幾何A。根據 圖4可以得到它是一條直線段，且該直線段的最後一個節點還是下一個幾何B的開始點，即幾何A和幾何B有幾何節點重合。
---第二個三元組【3,2,2】，為SDO_ELEM_INFO屬性元素三元組，它描述的是幾何B。根據 圖4可以得到它是一條曲線段，該幾何B的起點和幾何A終點節點重合。
SDO_ORDINATES = (10,10, 10,14, 6,10, 14,10)；---座標系列
例子：用SQL 命令插入一個複雜多義線：
INSERT INTO beniy388 VALUES(
11, //其他的屬性欄位的值
'UpDooGIS', //其他的屬性欄位的值
MDSYS.SDO_GEOMETRY( //幾何欄位SDO_GEOMETRY的值
2002,
NULL,
NULL,
MDSYS.SDO_ELEM_INFO_ARRAY(1,4,2, 1,2,1, 3,2,2), -- 複雜多義線
MDSYS.SDO_ORDINATE_ARRAY(10,10, 10,14, 6,10, 14,10)
)
);