IS)领域,地理网格作为一种高效的空间数据组织方式,对于处理和分析地理空间数据具有重要意义。Ganos H3地理网格是由阿里云数据库产品事业部联合飞天数据库与存储实验室共同研发的新一代云原生位置智能引擎,它不仅提供了H3网格的全套功能,还支持与其他时空数据类型进行跨模联合分析,极大地提升了对时空数据的挖掘分析能力。本文将深入探讨Ganos H3地理网格的核心特性及其在实际业务中的应用实践。
关于Ganos
Ganos是阿里云推出的新一代云原生位置智能引擎,它整合了几何、栅格、轨迹、表面网格、体网格、3D实景、点云、路径、地理网格、快显等十大核心引擎,为数据库构建了面向新型多模多态时空数据的存储、查询、分析、服务等一体化能力。Ganos H3地理网格作为其中的重要组成部分,采用了全球统一的、多层次的六边形网格体系来表示地球表面,具有更均匀分布、邻居关系固定且无方向性等优点,适用于空间数据分析、路径规划、地理编码以及地理围栏等多个领域。
Ganos H3地理网格的核心能力
Ganos H3地理网格引擎依托阿里云云原生关系型数据库PolarDB,提供了一系列强大的功能,包括但不限于:
- 网格输入/输出:支持将不同的空间范围转换为网格编码,并能求出网格编码的空间范围、层级和父子网格。
- 退化网格计算:利用网格的层级关系,用更精简的网格组合对空间范围进行表达,降低数据库存储成本。
- 网格索引:自研地理网格索引,用于高效查询网格码以及加速聚合计算。
- 多模联合分析:支持与Ganos其他时空数据类型进行联合分析,提供更全面的数据分析视角。
业务场景应用
Ganos H3地理网格技术在多个业务场景中发挥着重要作用,例如物流与出行服务、数据分析、物联网(IoT)、社交网络以及应急响应与公共服务等。通过地理网格技术,企业能够更精确和高效地组织和查询地理空间数据,提高与位置相关的决策效率和准确性。
实际操作流程
以Uber发布的2023年纽约出租车位置数据集FOIL为例,我们可以演示如何使用Ganos H3进行空间点数据的入库、打码、查询到最终显示的完整流程。
- 数据导入:首先创建GeomGrid扩展,然后通过Ganos FDW模块将CSV文件中的数据快速导入到数据库中。
- 对象打码:使用ST_H3FromLatLng函数对点数据进行打码,生成H3编码。
- 网格聚合:根据H3编码进行空间聚合统计分析,获取每个网格内的点数量。
- 网格查询:通过ST_GridDistance等方法获取与特定空间位置距离小于一定值的格网点。
- 网格可视化:将H3网格转化为矢量瓦片,通过前端技术进行可视化展示。
技术优势
Ganos H3地理网格相比其他开源产品如pg-h3等,具有以下技术优势:
- 丰富的打码方式:支持直接将Ganos的点、线、面类型转换为H3编码。
- 性能优化:在打码效率和格网查询效率上进行了大量性能优化。
- 联合查询分析:支持与其他Ganos模型实现联合查询分析,如将几何类型直接转换为h3编码,或与栅格模型进行基于格网的像素统计等。
- 存储成本降低:基于PolarDB底层的多态分层存储,实现海量数据点的打码与存储,显著降低存储成本。