基于混合层级空间网格编码的查询

空间网格编码通常为 GeoSOTGrid 类型的数组。Yukon 提供的接口 ST_GeoSOTGrid() 可通过指定的网格层级参数计算空间网格编码，但这种方式构造出的网格均为同一网格层级。

当对象的空间范围较大时，仍使用同一层级的网格，构造出的空间网格编码数组长度将超过设定值域范围，无法存储。另一方面，对于这些范围大的对象，采用太小尺度的网格进行管理和查询等，也是没有必要的，特别是在要素查询中，获得同等查询精度的前提下，小尺度的网格将带来更多的性能损耗。

因此，Yukon 提供接口 ST_GeoSOTGridAgg()，通过设置一个范围的网格层级（level_min, level_max），计算混合层级的空间网格编码。每个对象对应的空间网格编码数组将包含 level_min 到 level_max 范围下多个层级的空间网格编码，并提供对此空间网格编码数组创建 GIN 索引进行查询。

以下将对基于混合层级空间网格编码进行数据查询的过程进行说明。

示例数据：region_test.udbx

1. 创建空间对象的空间网格编码

数据集名 region_test，对应的网格编码表 region_grid22_15。

CREATE TABLE region_grid22_15 (
    id serial4 NOT NULL,
    tablename TEXT NULL,
    smid INT8 NULL,
    grids22_15 GeoSOTGrid[] NULL
);

INSERT INTO region_grid22_15 (tablename, smid, grids22_15)
SELECT 'region_test', smid, ST_GeoSOTGridAgg(smgeometry, 22, 15)
FROM region_test;

网格示意图：

2. 对空间网格编码数组创建 GIN 索引

CREATE INDEX idx_region_grid22_15
    ON region_grid22_15 USING GIN (grids22_15);

3. 创建查询范围的空间网格编码

下图圆框为查询范围，查询范围的数据集名 roi，对应的网格编码表 roi_grid22_15。

CREATE TABLE roi_grid22_15 (
    id serial4 NOT NULL,
    tablename TEXT NULL,
    smid INT8 NULL,
    grids22_15 GeoSOTGrid[] NULL
);

INSERT INTO roi_grid22_15 (tablename, smid, grids22_15)
SELECT 'roi', smid, ST_GeoSOTGridAgg(smgeometry, 22, 15)
FROM roi;

查询示意图：

4. 执行网格相交查询

采用 && 操作符，对两个网格编码表求交集。

SELECT region_grid22_15.smid
FROM region_grid22_15, roi_grid22_15
WHERE roi_grid22_15.grids22_15 && region_grid22_15.grids22_15;

特殊说明：查询框的网格编码层级 level_min 必须小于等于空间数据网格编码的 level_min，才能将查询框覆盖的空间对象完整查出。

5. 关联原始数据，得到最终查询结果

WITH region_roi AS (
    SELECT region_grid22_15.smid
    FROM region_grid22_15, roi_grid22_15
    WHERE roi_grid22_15.grids22_15 && region_grid22_15.grids22_15
)
SELECT region_test.*
FROM region_test, region_roi
WHERE region_test.smid = region_roi.smid;

查询结果示意图：

空间网格编码层级如何设置？

这里设置的是查询范围的空间网格编码层级。

空间网格编码层级的设置，需要考虑查询精度和性能两个因素。层级越高，意味着网格单元对应的空间范围越小，查询的精度会相对提高，但性能会相应降低。

以下场景建议使用混合层级的空间网格编码进行查询：

查询范围面积较大，采用同一层级的空间网格编码无法存储。
查询范围面积较大，虽然可以采用同一层级编码，但性能较差，在不相对损失精度的前提下，采用混合层级的空间网格编码。

当选择了混合层级的空间网格编码后，层级范围的选择需注意：

查询框的 level_min ≤ 空间对象的 level_min，才能将查询框覆盖的空间对象完整查询。
查询框的 level_max ≥ 空间对象的 level_max，查询结果可以更加准确。

最后，在选择单层级空间网格编码还是混合层级空间网格编码时，需综合考虑实际情况，选择最合适的方式。