（适配考试答题标准，按高频必考优先级排序，带「函数定义 + 语法 + 应用场景 + 考点标注」，无冗余，可直接背诵默写，写错函数名 / 参数全扣分，必须精准记！）

补充：所有函数适配 PostgreSQL+PostGIS 环境，语法大小写不敏感，考试推荐关键字大写，函数名原样默写即可；坐标系统一用4326（WGS84经纬度），是考试唯一考点坐标系。

一、⭐ 第一类：PostGIS 基础空间构造函数

  1. ST_GeomFromText('几何表达式', srid) 【TOP1 必考，重中之重】

    • 定义：将文本格式的几何坐标，转为 PostGIS 可存储的geometry空间类型，适配所有几何类型
    • 必考语法：ST_GeomFromText('POINT(经度 纬度)',4326) / ST_GeomFromText('LINESTRING(经1 纬1,经2 纬2)',4326)
    • 应用场景：插入点 / 线 / 面空间数据到表中，考试大题插入语句唯一标准答案函数

  2. ST_SetSRID(geom, srid)

    • 定义：为无坐标系的空间几何对象，绑定指定空间参考系（SRID）
    • 必考语法：ST_SetSRID(ST_MakePoint(116.4,39.9),4326)
    • 应用场景：搭配ST_MakePoint使用，考试填空高频考点

  3. ST_MakePoint(经度, 纬度)

    • 定义：快速构造二维点几何对象，默认无坐标系，必须搭配ST_SetSRID使用
    • 语法：ST_MakePoint(lon, lat)
    • 应用场景：批量构造船舶、公交站、POI 等点位数据，填空必考

  4. ST_MakeLine(geom1, geom2)

    • 定义：将两个点几何对象，连接成一条线串（LineString）
    • 语法：ST_MakeLine(ST_GeomFromText('POINT(116 39)',4326),ST_GeomFromText('POINT(117 40)',4326))
    • 应用场景：构造道路、河流、轨迹线段，大题高频考点

  5. ST_MakePolygon(geom)

    • 定义：将闭合的线串（LineString），转为多边形（Polygon）面状几何
    • 语法：ST_MakePolygon(ST_GeomFromText('LINESTRING(116 39,117 39,117 40,116 39)',4326))
    • 应用场景：构造海洋、行政区、湖泊等面状数据，必考

  6. ST_GeometryType(geom)

    • 定义：返回空间几何对象的具体类型（如 Point、MultiLineString）
    • 语法：ST_GeometryType(geom)
    • 应用场景：查询空间字段的几何类型，填空必考，考试答案固定返回ST_Point/ST_MultiLineString/ST_Polygon

二、⭐ 第二类：PostGIS 空间属性查询函数

  1. ST_X(geom)

    • 定义：返回点几何对象的经度坐标值
    • 语法：SELECT ST_X(geom) FROM ship WHERE sid=1;
    • 考点：船舶 / 点位的经度查询，填空必考

  2. ST_Y(geom)

    • 定义：返回点几何对象的纬度坐标值
    • 语法：SELECT ST_Y(geom) FROM ship WHERE sid=1;
    • 考点：船舶 / 点位的纬度查询，填空必考，和ST_X绑定考察

  3. ST_Length(geom)

    • 定义：计算线串（LineString/MultiLineString）的长度（单位：米，4326 坐标系生效）
    • 语法：SELECT ST_Length(geom) FROM river WHERE rid=1;
    • 考点：计算河流长度、道路长度，大题必考计算题

  4. ST_Area(geom)

    • 定义：计算多边形（Polygon/MultiPolygon）的面积（单位：平方米，4326 坐标系生效）
    • 语法：SELECT ST_Area(geom) FROM sea WHERE sid=1;
    • 考点：计算海洋、湖泊、行政区面积，大题必考计算题

  5. ST_NumPoints(geom)

    • 定义：返回线串 / 多边形中包含的点的数量
    • 语法：SELECT ST_NumPoints(geom) FROM road WHERE rid=1;
    • 考点：查询道路的节点数，填空高频考点

  6. ST_Centroid(geom)

    • 定义：返回面状几何对象的几何中心点（重心点）
    • 语法：SELECT ST_Centroid(geom) FROM sea WHERE sid=1;
    • 考点：求区域中心点，搭配点位查询使用，大题小问必考

  7. ST_BoundingBox(geom) / ST_Extent(geom)

    • 定义：返回空间几何对象的最小包围矩形（左上、右下坐标）
    • 语法：SELECT ST_Extent(geom) FROM river;
    • 考点：R 树索引的包围盒查询，和 R 树考点绑定，必考

三、⭐ 第三类：PostGIS 空间关系判断函数（必考 8 个，核心高频，大题占分最高，重中之重）

核心说明：判断两个空间几何对象的位置关系，是地理空间数据库的核心考点，考试大题 90% 的查询都用到，所有函数返回值：true/false，必须精准记定义 + 应用场景

核心原则：所有空间关系函数，参数格式统一为 函数名(几何对象1, 几何对象2)

  1. ST_Intersects(g1, g2) 【TOP2 必考】

    • 定义：判断两个空间对象是否相交 / 重叠 / 接触（有任意公共点），只要有交集就返回 true
    • 应用场景：查询「穿过某条河流的船舶」「经过某区域的道路」，考试大题第一优先级考点
    • 例题：SELECT * FROM ship WHERE ST_Intersects(ship.geom, river.geom) AND river.rid=1;

  2. ST_Contains(g1, g2) 【TOP2 必考】

    • 定义：判断几何对象 g1 是否完全包含几何对象 g2（g2 所有点都在 g1 内）
    • 应用场景：查询「某片海域内的所有船舶」「某行政区内的公交站」，大题必考
    • 例题：SELECT * FROM ship WHERE ST_Contains(sea.geom, ship.geom) AND sea.sid=1;

  3. ST_Covers(g1, g2)

    • 定义：判断几何对象 g1 是否全覆盖几何对象 g2，比ST_Contains判定更宽松，考试通用
    • 应用场景：和ST_Contains完全一致，考试写任意一个都得分，推荐写这个

  4. ST_Within(g1, g2)

    • 定义：判断几何对象 g1 是否完全在几何对象 g2 内部，是ST_Contains的反向判断
    • 考点：ST_Within(g1,g2) = ST_Contains(g2,g1)，填空考等价关系，大题可互换使用
    • 例题：SELECT * FROM ship WHERE ST_Within(ship.geom, sea.geom) AND sea.sid=1;

  5. ST_Touches(g1, g2)

    • 定义：判断两个空间对象是否相切 / 接触（只有边界有公共点，内部无交集）
    • 应用场景：查询「与某条道路相邻的建筑」「与某河流接壤的区域」

  6. ST_Crosses(g1, g2)

    • 定义：判断两个空间对象是否交叉穿过（如道路穿过河流、线穿过面）
    • 应用场景：查询「跨越多条河流的道路」

  7. ST_Disjoint(g1, g2)

    • 定义：判断两个空间对象是否无交集（没有任何公共点），是ST_Intersects的反向判断
    • 考点：ST_Disjoint(g1,g2) = NOT ST_Intersects(g1,g2)，填空考等价关系

  8. ST_Equals(g1, g2)

    • 定义：判断两个空间对象是否完全重合（坐标、形状、大小完全一致）
    • 应用场景：查询相同位置的点位 / 相同走向的道路，填空考点

四、⭐ 第四类：PostGIS 空间距离计算函数

ST_Distance(g1, g2) 【TOP1 必考，计算题之王】

    • 定义：计算两个空间几何对象之间的最短球面距离（单位：米，4326 坐标系）
    • 语法：SELECT ST_Distance(s.geom, r.geom) FROM ship s, river r WHERE s.sid=1 AND r.rid=1;
    • 应用场景：计算船舶到河流的距离、两点间的距离、道路到点位的距离，大题必考计算题，无例外
    • 考点标注：考试只考这个距离函数，其他距离函数不考

  2. ST_DistanceSphere(g1, g2)

    • 定义：基于球体模型，计算两个点之间的地球球面距离（精度高，单位：米）
    • 语法：SELECT ST_DistanceSphere(ST_MakePoint(116,39),ST_MakePoint(117,40));
    • 考点：替代ST_Distance使用，考试写这个也得分，二选一即可

  3. ST_DWithin(g1, g2, distance) 【必考】

    • 定义：判断两个空间对象的最短距离，是否小于等于指定距离（单位：米），返回 true/false
    • 语法：SELECT * FROM ship WHERE ST_DWithin(geom, ST_GeomFromText('POINT(116 39)',4326), 1000);
    • 应用场景：查询「距离某点位 1 公里内的所有船舶」，比先算距离再筛选效率高

五、⭐ 第五类：PostGIS 空间操作 + 聚合函数

  1. ST_Union(g1, g2)

    • 定义：将两个空间几何对象合并为一个（如多条河流合并为水系、多个区域合并为行政区）
    • 语法：SELECT ST_Union(geom) FROM river WHERE rid IN (1,2);
    • 应用场景：空间聚合合并，大题必考

  2. ST_Intersection(g1, g2)

    • 定义：返回两个空间几何对象的交集部分（相交的区域 / 线段 / 点）
    • 语法：SELECT ST_Intersection(road.geom, river.geom) FROM road, river WHERE road.rid=1;
    • 应用场景：查询道路与河流的交叉段，大题高频考点

  3. ST_Buffer(geom, distance) 【必考】

    • 定义：为空间几何对象，生成指定距离的缓冲区（点→圆、线→带状、面→扩大的面）
    • 语法：SELECT ST_Buffer(geom, 500) FROM ship WHERE sid=1;
    • 应用场景：查询船舶周围 500 米的缓冲区范围，大题必考，搭配ST_Contains使用

  4. COUNT(ST_Intersects(g1,g2))

    • 定义：聚合函数，统计满足空间相交关系的对象数量
    • 语法：SELECT COUNT(*) FROM ship WHERE ST_Intersects(geom, river.geom) GROUP BY river.rid;
    • 考点：考试原题「统计每条河流上有多少艘船舶」的标准答案，重中之重，必须记牢

  5. ST_Collect(geom)

    • 定义：将多个空间几何对象，聚合为一个几何集合（GeometryCollection）
    • 语法：SELECT ST_Collect(geom) FROM ship;
    • 应用场景：批量处理多个点位 / 线串，填空考点

✅ 专题：pgRouting 最短路径 + 最短距离 查询函数

核心前置考点：pgRouting 是 PostGIS 的路由扩展，所有路径查询必须基于「拓扑路网」，考试默认路网表为 road(id, source, target, cost, geom)，字段含义：

  • source：路网起点节点 ID；target：路网终点节点 ID；cost：路段权重（默认是长度，单位米）；geom：路段空间几何
  • 必考拓扑函数：生成路网拓扑关系，是路径查询的前提，必须先执行！

▶ 第一部分：pgRouting 拓扑预处理函数（必考 2 个，前置操作，大题开篇必写）

  1. pgr_createTopology('表名', 容差, 'geom字段名', '主键字段名')

    • 定义：为路网表生成拓扑关系，自动创建source/target字段，补全节点 ID
    • 语法：SELECT pgr_createTopology('road', 0.001, 'geom', 'id');
    • 考点：考试大题必写的预处理语句，无此步骤，路径查询无法执行，踩分点

  2. pgr_analyzeGraph('表名', 容差, 'geom字段名', '主键字段名')

    • 定义：分析路网拓扑的完整性，检查是否有断裂、孤立节点
    • 语法：SELECT pgr_analyzeGraph('road', 0.001, 'geom', 'id');
    • 考点：填空考点，路网预处理的补充步骤

▶ 第二部分：pgRouting 最短路径 / 最短距离 核心函数（必考 5 个，考试大题唯一考点，重中之重）

优先级排序：Dijkstra算法 是考试唯一必考算法，其他算法不考，所有路径查询都用这个！

✔ 核心算法说明：Dijkstra 算法：求解「单源点到单终点」的加权最短路径，权重默认是路段长度，是地理空间数据库路由查询的标准答案，无例外！

  1. pgr_dijkstra( SQL语句, 起点id, 终点id, 有向/无向 ) 【TOP1 必考，pgRouting 大题唯一答案】

    • 定义：基于 Dijkstra 算法，查询路网中「指定起点节点→指定终点节点」的最短路径，返回路径的路段序列、总代价
    • 必考语法（考试直接默写，满分格式）：

      sql

      SELECT * FROM pgr_dijkstra(
    'SELECT id, source, target, ST_Length(geom) AS cost FROM road',
    101,  -- 起点节点source_id
    202,  -- 终点节点target_id
    false -- false=无向路网（道路双向通行），考试固定写false
);
    • 应用场景：查询两点间的最短路径，考试大题压轴题，占分最高，必须记牢语法

  2. pgr_dijkstraCost( SQL语句, 起点id, 终点id, 有向/无向 )

    • 定义：只计算「起点→终点」的最短路径总代价（总距离），不返回路径详情，效率更高
    • 语法：和pgr_dijkstra一致，仅函数名不同
    • 考点：考试「只要求计算最短距离，不要求路径」的标准答案，填空 / 大题必考

  3. pgr_findCloseEdges(geom, 容差)

    • 定义：根据指定的点位几何，查询路网中最近的路段 ID
    • 语法：SELECT * FROM pgr_findCloseEdges(ST_GeomFromText('POINT(116 39)',4326), 0.001);
    • 考点：将「经纬度点位」转为「路网节点 ID」，是路径查询的前置步骤，大题必考，衔接 PostGIS 和 pgRouting

  4. pgr_pointsAsPolygon( SQL语句 )

    • 定义：将路径查询结果的节点，转为多边形面状几何
    • 应用场景：路径范围可视化，填空考点

  5. 最短路径空间拼接（必考 SQL 组合）

    • 定义：将pgr_dijkstra返回的路段 ID，拼接为完整的空间路径几何，是大题的最终答案
    • 满分语法（考试直接套用）：

      sql

      SELECT ST_Union(r.geom) AS shortest_path FROM road r,
pgr_dijkstra(
    'SELECT id, source, target, ST_Length(geom) AS cost FROM road',
    101,202,false
) p WHERE r.id = p.edge;
    • 考点标注：这是 pgRouting 大题的满分答案，必须记牢，将路径的 ID 序列转为实际的空间线串

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