18.6. Optimización del análisis espacial

MySQL 5.0

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18.6. Optimización del análisis espacial

Las operaciones de búsqueda en bases de datos no espaciales pueden optimizarse mediante índices. Esto también es aplicable a las bases de datos espaciales. Con la ayuda de una gran variedad de métodos de indexación multidimensional que han sido previamente designados, es posible optimizar las búsquedas espaciales. Los más usuales de estos métodos son:

  • Consultas sobre puntos que buscan todos los objetos que contienen un punto dado

  • Consultas sobre regiones que buscan todos los objetos que se superponen a una región dada

MySQL utiliza Árboles R con partición cuadrática para indexar las columnas espaciales. Un índice espacial se construye utilizando la MBR de una geometría. Para la mayoría de las geometrías, la MBR es el rectángulo mínimo que la circunscribe. Para una línea vertical u horizontal, la MBR es un rectángulo reducido a una línea. Para un punto, la MBR es un rectángulo reducido a un punto.

18.6.1. Crear índices espaciales

MySQL puede crear índices espaciales utilizando una sintaxis similar a la que se utiliza para crear índices normales, pero extendida con la palabra clave . Las columnas espaciales que están indexadas, deben ser declaradas, actualmente, como . Los siguientes ejemplos demuestran cómo crear índices espaciales.

  • Con : 

    mysql> CREATE TABLE geom (g GEOMETRY NOT NULL, SPATIAL INDEX(g));

  • Con : 

    mysql> ALTER TABLE geom ADD SPATIAL INDEX(g);

  • Con : 

    mysql> CREATE SPATIAL INDEX sp_index ON geom (g);

Para eliminar índices espaciales, utilice o :

  • Con : 

    mysql> ALTER TABLE geom DROP INDEX g;

  • Con : 

    mysql> DROP INDEX sp_index ON geom;

Ejemplo: Suponga una tabla que contiene más de 32000 geometrías, que están almacenadas en la columna del tipo . La tabla también tiene una columna llamada para almacenar valores de ID de objetos. 

mysql> DESCRIBE geom;
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| Field | Type     | Null | Key | Default | Extra          |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
| fid   | int(11)  |      | PRI | NULL    | auto_increment |
| g     | geometry |      |     |         |                |
+-------+----------+------+-----+---------+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)

mysql> SELECT COUNT(*) FROM geom;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|    32376 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

Para añadir un índice espacial en la columna , utilice esta sentencia: 

mysql> ALTER TABLE geom ADD SPATIAL INDEX(g);
Query OK, 32376 rows affected (4.05 sec)
Records: 32376  Duplicates: 0  Warnings: 0

18.6.2. Usar un índice espacial

El optimizador investiga si los índices espaciales disponibles pueden ser utilizados en la búsqueda de consultas que utilicen una función como o en la cláusula . Por ejemplo, digamos que queremos encontrar todos los objetos que están en un rectángulo determinado: 

mysql> SELECT fid,AsText(g) FROM geom WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
| fid | AsText(g)                                                                   |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
|  21 | LINESTRING(30350.4 15828.8,30350.6 15845,30333.8 15845,30333.8 15828.8)     |
|  22 | LINESTRING(30350.6 15871.4,30350.6 15887.8,30334 15887.8,30334 15871.4)     |
|  23 | LINESTRING(30350.6 15914.2,30350.6 15930.4,30334 15930.4,30334 15914.2)     |
|  24 | LINESTRING(30290.2 15823,30290.2 15839.4,30273.4 15839.4,30273.4 15823)     |
|  25 | LINESTRING(30291.4 15866.2,30291.6 15882.4,30274.8 15882.4,30274.8 15866.2) |
|  26 | LINESTRING(30291.6 15918.2,30291.6 15934.4,30275 15934.4,30275 15918.2)     |
| 249 | LINESTRING(30337.8 15938.6,30337.8 15946.8,30320.4 15946.8,30320.4 15938.4) |
|   1 | LINESTRING(30250.4 15129.2,30248.8 15138.4,30238.2 15136.4,30240 15127.2)   |
|   2 | LINESTRING(30220.2 15122.8,30217.2 15137.8,30207.6 15136,30210.4 15121)     |
|   3 | LINESTRING(30179 15114.4,30176.6 15129.4,30167 15128,30169 15113)           |
|   4 | LINESTRING(30155.2 15121.4,30140.4 15118.6,30142 15109,30157 15111.6)       |
|   5 | LINESTRING(30192.4 15085,30177.6 15082.2,30179.2 15072.4,30194.2 15075.2)   |
|   6 | LINESTRING(30244 15087,30229 15086.2,30229.4 15076.4,30244.6 15077)         |
|   7 | LINESTRING(30200.6 15059.4,30185.6 15058.6,30186 15048.8,30201.2 15049.4)   |
|  10 | LINESTRING(30179.6 15017.8,30181 15002.8,30190.8 15003.6,30189.6 15019)     |
|  11 | LINESTRING(30154.2 15000.4,30168.6 15004.8,30166 15014.2,30151.2 15009.8)   |
|  13 | LINESTRING(30105 15065.8,30108.4 15050.8,30118 15053,30114.6 15067.8)       |
| 154 | LINESTRING(30276.2 15143.8,30261.4 15141,30263 15131.4,30278 15134)         |
| 155 | LINESTRING(30269.8 15084,30269.4 15093.4,30258.6 15093,30259 15083.4)       |
| 157 | LINESTRING(30128.2 15011,30113.2 15010.2,30113.6 15000.4,30128.8 15001)     |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
20 rows in set (0.00 sec)

Utilicemos para comprobar en qué manera se ejecuta esta consulta (la columna ha sido eliminada para que el listado quede mejor maquetado en la página): 

mysql> EXPLAIN SELECT fid,AsText(g) FROM geom WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| select_type | table | type  | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows | Extra       |
+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
| SIMPLE      | geom  | range | g             | g    |      32 | NULL |   50 | Using where |
+-------------+-------+-------+---------------+------+---------+------+------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

Comprobemos qué ocurriría sin un índice espacial: 

mysql> EXPLAIN SELECT fid,AsText(g) FROM g IGNORE INDEX (g) WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
| select_type | table | type | possible_keys | key  | key_len | ref  | rows  | Extra       |
+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
| SIMPLE      | geom  | ALL  | NULL          | NULL |    NULL | NULL | 32376 | Using where |
+-------------+-------+------+---------------+------+---------+------+-------+-------------+
1 row in set (0.00 sec)

Ejecutemos la sentencia ignorando la clave espacial que tenemos: 

mysql> SELECT fid,AsText(g) FROM geom IGNORE INDEX (g) WHERE
mysql> MBRContains(GeomFromText('Polygon((30000 15000,31000 15000,31000 16000,30000 16000,30000 15000))'),g);
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
| fid | AsText(g)                                                                   |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
|   1 | LINESTRING(30250.4 15129.2,30248.8 15138.4,30238.2 15136.4,30240 15127.2)   |
|   2 | LINESTRING(30220.2 15122.8,30217.2 15137.8,30207.6 15136,30210.4 15121)     |
|   3 | LINESTRING(30179 15114.4,30176.6 15129.4,30167 15128,30169 15113)           |
|   4 | LINESTRING(30155.2 15121.4,30140.4 15118.6,30142 15109,30157 15111.6)       |
|   5 | LINESTRING(30192.4 15085,30177.6 15082.2,30179.2 15072.4,30194.2 15075.2)   |
|   6 | LINESTRING(30244 15087,30229 15086.2,30229.4 15076.4,30244.6 15077)         |
|   7 | LINESTRING(30200.6 15059.4,30185.6 15058.6,30186 15048.8,30201.2 15049.4)   |
|  10 | LINESTRING(30179.6 15017.8,30181 15002.8,30190.8 15003.6,30189.6 15019)     |
|  11 | LINESTRING(30154.2 15000.4,30168.6 15004.8,30166 15014.2,30151.2 15009.8)   |
|  13 | LINESTRING(30105 15065.8,30108.4 15050.8,30118 15053,30114.6 15067.8)       |
|  21 | LINESTRING(30350.4 15828.8,30350.6 15845,30333.8 15845,30333.8 15828.8)     |
|  22 | LINESTRING(30350.6 15871.4,30350.6 15887.8,30334 15887.8,30334 15871.4)     |
|  23 | LINESTRING(30350.6 15914.2,30350.6 15930.4,30334 15930.4,30334 15914.2)     |
|  24 | LINESTRING(30290.2 15823,30290.2 15839.4,30273.4 15839.4,30273.4 15823)     |
|  25 | LINESTRING(30291.4 15866.2,30291.6 15882.4,30274.8 15882.4,30274.8 15866.2) |
|  26 | LINESTRING(30291.6 15918.2,30291.6 15934.4,30275 15934.4,30275 15918.2)     |
| 154 | LINESTRING(30276.2 15143.8,30261.4 15141,30263 15131.4,30278 15134)         |
| 155 | LINESTRING(30269.8 15084,30269.4 15093.4,30258.6 15093,30259 15083.4)       |
| 157 | LINESTRING(30128.2 15011,30113.2 15010.2,30113.6 15000.4,30128.8 15001)     |
| 249 | LINESTRING(30337.8 15938.6,30337.8 15946.8,30320.4 15946.8,30320.4 15938.4) |
+-----+-----------------------------------------------------------------------------+
20 rows in set (0.46 sec)

Cuando el índice no se utiliza, el tiempo de ejecución de esta consulta crece de 0.00 segundos a 0.46 segundos.

En versiones futuras, los índice espaciales podrán también ser utilizados para optimizar otras funciones. Consulte Sección 18.5.4, “Funciones para probar relaciones espaciales entre objetos geométricos”.

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