PostGIS 结合Openlayers以及Geoserver实现最短路径分析（二）

前文讲述了怎么用ArcMap制作了测试数据，并导入了PostGIS，接下来我们需要结合PgRouting插件，对入库的数据再进行一下处理。

0、引入扩展包

postgis

pgrouting

postgis_topology

fuzzystrmatch

1、在pgAdmin中，执行下面的sql语句

 --添加起点字段source
ALTER TABLE zy ADD COLUMN source integer;

--添加终点字段target
ALTER table zy add column target integer;

--添加道路权重值字段
ALTER TABLE zy ADD COLUMN length double precision;

--建立拓扑关系，这里会为source和target字段赋值（表明，阈值，要素字段名，主键id）
SELECT pgr_createTopology('zy', 0.00001, 'geom', 'gid');
###这里在创建完拓扑，source和target赋值了以后，可以给上一篇文章中创建的点图层预留的Id字段赋值了（参看第5步）

--为source和target字段创建索引（加快查询速度）
CREATE INDEX source_idx ON zy("source");
CREATE INDEX target_idx ON zy("target");

--添加线段端点坐标
ALTER TABLE ZY ADD COLUMN x1 double precision;        --创建起点经度x1
ALTER TABLE ZY ADD COLUMN y1 double precision;        --创建起点纬度y1
ALTER TABLE ZY ADD COLUMN x2 double precision;        --创建起点经度x2
ALTER TABLE ZY ADD COLUMN y2 double precision;        --创建起点经度y2
--给x1、y1、x2、y2赋值
UPDATE ZY SET x1 =ST_x(ST_PointN(geom, 1));
UPDATE ZY SET y1 =ST_y(ST_PointN(geom, 1));
UPDATE ZY SET x2 =ST_x(ST_PointN(geom, ST_NumPoints(geom)));
UPDATE ZY SET y2 =ST_y(ST_PointN(geom, ST_NumPoints(geom)));     

--为length赋值（以长度作为权重）
UPDATE zy SET length =st_length(geom);

--将长度值赋给reverse_cost，作为路线选择标准（消耗）
ALTER TABLE zy ADD COLUMN reverse_cost double precision;
UPDATE zy SET reverse_cost = st_length(geom);

2、测试数据，如果执行下面的语句有结果，则表示数据预处理成功

--通过起点号、终点号查询最短路径
--source为线表起点字段名称
--target为线表终点字段名称
--起点终点前后顺序无固定要求
--length为长度字段，也可以使用自己的评价体系
--1、9为测试使用起点号\终点号
--zy表名
--id1经过节点号
--id2经过路网线的gid
SELECT seq, id1 AS node, id2 AS edge, cost FROM pgr_dijkstra('
                SELECT  gid AS id,
                         source::integer,
                         target::integer,
                         length::double precision AS cost
                        FROM zy',
                1, 4, false, false);

3、创建最短路径查询函数（核心）

-- FUNCTION: public.pgr_shortestpath(character varying, double precision, double precision, double precision, double precision)

-- DROP FUNCTION public.pgr_shortestpath(character varying, double precision, double precision, double precision, double precision);

CREATE OR REPLACE FUNCTION public.pgr_shortestpath(
tbl character varying,
startx double precision,
starty double precision,
endx double precision,
endy double precision)
RETURNS geometry
LANGUAGE 'plpgsql'
COST 100
VOLATILE STRICT
AS $BODY$

declare
v_startLine geometry;--离起点最近的线
v_endLine geometry;--离终点最近的线
v_startTarget integer;--距离起点最近线的终点
v_startSource integer;
v_endSource integer;--距离终点最近线的起点
v_endTarget integer;
v_statpoint geometry;--在v_startLine上距离起点最近的点
v_endpoint geometry;--在v_endLine上距离终点最近的点
v_res geometry;--最短路径分析结果
v_res_a geometry;
v_res_b geometry;
v_res_c geometry;
v_res_d geometry;
v_perStart float;--v_statpoint在v_res上的百分比
v_perEnd float;--v_endpoint在v_res上的百分比
v_shPath_se geometry;--开始到结束
v_shPath_es geometry;--结束到开始
v_shPath geometry;--最终结果
tempnode float;
begin
--查询离起点最近的线
--3857坐标系
--找起点15米范围内的最近线
execute 'select geom, source, target from ' ||tbl||
' where ST_DWithin(geom,ST_Geometryfromtext(''point('||startx ||' ' || starty||')'',3857),15)
order by ST_Distance(geom,ST_GeometryFromText(''point('|| startx ||' '|| starty ||')'',3857)) limit 1'
into v_startLine, v_startSource ,v_startTarget;
--查询离终点最近的线
--找终点15米范围内的最近线
execute 'select geom, source, target from ' ||tbl||
' where ST_DWithin(geom,ST_Geometryfromtext(''point('|| endx || ' ' || endy ||')'',3857),15)
order by ST_Distance(geom,ST_GeometryFromText(''point('|| endx ||' ' || endy ||')'',3857)) limit 1'
into v_endLine, v_endSource,v_endTarget;
--如果没找到最近的线，就返回null
if (v_startLine is null) or (v_endLine is null) then
return null;
end if ;

raise notice '%', v_startLine;
raise notice '%', v_endLine;

select ST_ClosestPoint(v_startLine, ST_Geometryfromtext('point('|| startx ||' ' || starty ||')',3857)) into v_statpoint;
select ST_ClosestPoint(v_endLine, ST_GeometryFromText('point('|| endx ||' ' || endy ||')',3857)) into v_endpoint;
-- ST_Distance
--从开始的起点到结束的起点最短路径
execute 'SELECT st_linemerge(st_union(b.geom)) ' ||
'FROM pgr_kdijkstraPath(
''SELECT gid as id, source, target, length as cost FROM ' || tbl ||''','
||v_startSource|| ', ' ||'array['||v_endSource||'] , false, false
) a, '
||tbl|| ' b
WHERE a.id3=b.gid
GROUP by id1
ORDER by id1' into v_res ;
--从开始的终点到结束的起点最短路径
execute 'SELECT st_linemerge(st_union(b.geom)) ' ||
'FROM pgr_kdijkstraPath(
''SELECT gid as id, source, target, length as cost FROM ' || tbl ||''','
||v_startTarget|| ', ' ||'array['||v_endSource||'] , false, false
) a, '
||tbl|| ' b
WHERE a.id3=b.gid
GROUP by id1
ORDER by id1' into v_res_b ;
--从开始的起点到结束的终点最短路径
execute 'SELECT st_linemerge(st_union(b.geom)) ' ||
'FROM pgr_kdijkstraPath(
''SELECT gid as id, source, target, length as cost FROM ' || tbl ||''','
||v_startSource || ', ' ||'array['||v_endTarget||'] , false, false
) a, '
|| tbl || ' b
WHERE a.id3=b.gid
GROUP by id1
ORDER by id1' into v_res_c ;
--从开始的终点到结束的终点最短路径
execute 'SELECT st_linemerge(st_union(b.geom)) ' ||
'FROM pgr_kdijkstraPath(
''SELECT gid as id, source, target, length as cost FROM ' || tbl ||''','
||v_startTarget || ', ' ||'array['||v_endTarget||'] , false, false
) a, '
|| tbl || ' b
WHERE a.id3=b.gid
GROUP by id1
ORDER by id1' into v_res_d ;
if(ST_Length(v_res) > ST_Length(v_res_b)) then
v_res = v_res_b;
end if;
if(ST_Length(v_res) > ST_Length(v_res_c)) then
v_res = v_res_c;
end if;
if(ST_Length(v_res) > ST_Length(v_res_d)) then
v_res = v_res_d;
end if;
--如果找不到最短路径，就返回null
--if(v_res is null) then
-- return null;
--end if;
--将v_res,v_startLine,v_endLine进行拼接
raise notice '%', v_res;
select ST_LineMerge(ST_Union(array[v_res,v_startLine,v_endLine])) into v_res;
raise notice '%', v_res;
select ST_Line_Locate_Point(v_res, v_statpoint) into v_perStart;
select ST_Line_Locate_Point(v_res, v_endpoint) into v_perEnd;
if(v_perStart > v_perEnd) then
tempnode = v_perStart;
v_perStart = v_perEnd;
v_perEnd = tempnode;
end if;
--截取v_res
--拼接线
SELECT ST_Line_SubString(v_res,v_perStart, v_perEnd) into v_shPath;
raise notice '%', v_shPath;
return v_shPath;
end;
$BODY$;

ALTER FUNCTION public.pgr_shortestpath(character varying, double precision, double precision, double precision, double precision)
OWNER TO postgres;

4、测试

在调用函数做测试的时候，遇到ST_Line_Locate_Point时报错：“line_locate_point : 1st arg isnt a line”，查资料解释说是函数第一个参数格式应该是LineString，我检查了一下我的v_res格式，是MultiLineString所以报错。（参考了https://www.jianshu.com/p/4b9d22406bce，在此谢谢作者大大，很详细）

知道原因以后怎么解决呢？还是个头疼的问题。我把查询出来的MultiLineString放到ArcMap中，图形化的显示出来，发现这两段竟然是不连通的两端，最后分析应该是数据不连通导致的，两点间查不到结果，没有最短路径。

在ArcMap中利用网络分析工具(networkAnalyse tool)试了一下也不行，果然是这原因，后来换了两个连通的点查询结果就没问题，所以函数没有问题，结果控制一下就行。 

5、至此数据预处理结束了，接下来在下一篇中介绍Geoserver中发布数据并调用

6、后续补充

在代码中提到做ST_Distance时，分别查询了四次查询：

--从开始的起点到结束的起点最短路径 

--从开始的终点到结束的起点最短路径 

--从开始的起点到结束的终点最短路径 

--从开始的终点到结束的终点最短路径

原来在做的时候不是很理解为什么要做这四次查询，是否多余。后来在做带路径的最短路径查询时，有点心得。

实际查询的是A到C，A到D，B到C，B到D

如果不做这步的话，取任意点做路径，万一取到BC或者BD，其实就变成同一个线段了，没有意义了