坐标为"地理（geographics）"形式或者说是" 纬度（latitude）/经度（longitude）"形式的数据非常常见。

与Mercator（墨卡托）、UTM（通用横轴墨卡托）、Stateplane中的坐标不同，地理坐标不是笛卡尔平面坐标（Cartesian coordinates）。地理坐标并不表示平面上与原点的线性距离，相反，这些球坐标描述了地球上的角坐标。在球坐标中，点由该点与参考子午线（经度）的旋转角度和该点与赤道的角度（纬度）指定。

你可以将地理坐标看作近似的笛卡尔平面坐标，并继续进行空间计算，然而，关于距离、长度和面积的测量将会是毫无意义的。由于球坐标测量角度距离，因此单位以"度"表示。此外，索引和真/假测试（如相交和包含）可能会变得非常错误，因为越与极点或国际日期线接近的区域，点与点之间的距离变得越大。

为了计算出真实的距离，我们不能把地理坐标近似的看成笛卡尔平面坐标，而应该把它们看成是球坐标。我们必须把两点之间的距离作为球面上的真实路径来测量——大圆（大圆被定义为过球心的平面和球面的交线）的一部分。

使用geography这种数据类型时，PostGIS的内部计算是基于实际地球球体来计算的；而使用geometry这种数据类型时，PostGIS的内部计算是基于平面来计算的。

早期版本的PostGIS支持使用ST_Distance_Spheroid(point, point, measurement)函数对球体进行非常基本的计算。然而，ST_Distance_Spheroid功能是有限的，该函数仅适用于点，不支持跨极点或国际日期变更线的要素的索引。

一、使用Geography

为了将geometry数据加载到geography表中，首先需要将geometry转换到EPSG:4326（经度-longitude/纬度-latitude），然后再将其转换为geography。ST_Transform(geometry, srid)函数能将坐标转换为地理坐标，Geography(geometry)函数能将基于EPSG:4326的geometry数据类型转换为geography数据类型。

在geography表上构建空间索引与在geometry表上构建空间索引完全相同：

不同之处在于：geography空间索引将正确地处理覆盖极点或国际日期变更线的要素的查询，而geometry空间索引则不会。

对于geography类型，只有相关的少量空间函数：

  • ST_AsText(geography) returns text

  • ST_GeographyFromText(text) returns geography

  • ST_AsBinary(geography) returns bytea

  • ST_GeogFromWKB(bytea) returns geography

  • ST_AsSVG(geography) returns text

  • ST_AsGML(geography) returns text

  • ST_AsKML(geography) returns text

  • ST_AsGeoJson(geography) returns text

  • ST_Distance(geography, geography) returns double

  • ST_DWithin(geography, geography, float8) returns boolean

  • ST_Area(geography) returns double

  • ST_Length(geography) returns double

  • ST_Covers(geography, geography) returns boolean

  • ST_CoveredBy(geography, geography) returns boolean

  • ST_Intersects(geography, geography) returns boolean

  • ST_Buffer(geography, float8) returns geography

  • ST_Intersection(geography, geography) returns geography

二、创建一个Geography表

用于创建含有geography列的新表的SQL与用于创建geography表的SQL非常相似。但是，geography包含在表创建时直接指定表类型的功能。例如：

CREATE TABLE airports (
  code VARCHAR(3),
  geog GEOGRAPHY(Point)
);
 
INSERT INTO airports VALUES ('LAX', 'POINT(-118.4079 33.9434)');
INSERT INTO airports VALUES ('CDG', 'POINT(2.5559 49.0083)');
INSERT INTO airports VALUES ('KEF', 'POINT(-22.6056 63.9850)');

在表定义中，GEOGRAPHY(Point)将airport数据类型指定为点。新的geography字段不会在geometry_columns视图中注册，相反，它们是在名为geography_columns的视图中注册的。

三、转换为Geometry

虽然geography类型的空间函数已经可以处理许多问题，但有时你可能需要访问仅由geometry类型支持的其他空间函数。幸运的是，你可以将对象从geography转换为geometry。

PostgreSQL的类型转换语法是将:: typename附加到希望转换的值的末尾。因此，2::text将数字2转换为文本字符串"2"；'POINT(0 0)' :: geometry将点的文本表示形式转换为geometry点。

ST_X(point)函数仅支持geometry类型

SELECT code, ST_X(geog::geometry) AS longitude FROM airports;

通过将::geometry附加到geography值后面，可以将对象转换为SRID为4326的geometry。现在，我们就可以使用任何的geometry函数了。但是现在的对象是geometry，坐标将被解释为笛卡尔平面坐标，而不是球体坐标。

四、为什么使用Geography

地理坐标是大众普遍接受的坐标——每个人都知道经度/纬度的含义，但很少有人理解UTM坐标的含义。那么为什么不一直用geography类型呢？

  • 首先，如前所述，可直接支持geography类型的函数要少得多。

  • 其次，球体上的计算要比笛卡尔计算计算量大得多。例如，基于笛卡尔平面坐标的计算距离的公式（Pythagoras)涉及一次对sqrt()的调用，基于球体坐标的计算距离的公式包含两次sqrt()调用、一次arctan()调用、四次sin()调用和两次cos()调用，三角函数的计算是非常耗费资源的。

结论：

如果你的数据在地理范围上是紧凑的（包含在州、县或市内），请使用基于笛卡尔坐标的geometry类型，因为范围小，所以可以使你的数据有意义。

如果你需要测量在地理范围上是分散的数据集（覆盖世界大部分地区）的距离，请使用geography类型。通过基于geography类型运行而节省的应用程序级别复杂性将抵消任何硬件性能问题。同时通过将geography类型转换为geometry类型的方法可以消除大多数功能限制问题。