地理信息系统（GIS）中几何对象之面（MultiPolygon）

MultiPolygon是GIS中的一种几何对象类型，它由多个多边形组成。每个多边形都可以由一个或多个闭合线段组成，并且可以包含内部环（即孔）。这些多边形可以表示一个复杂的区域，例如城市、国家或自然保护区等。

在计算机程序中，MultiPolygon通常由一系列坐标点来表示。这些坐标点按照顺序连接起来，形成封闭的线段，从而构建出一个完整的多边形。如果存在内部环，则需要使用反向顺序的坐标点来表示内部环。

MultiPolygon在GIS应用中具有广泛的应用。例如，在地图绘制中，它可以用来表示不同类型土地之间的界限；在城市规划领域中，它可以用来表示城市中不同类型土地之间的关系；在自然保护领域中，它可以用来表示生态系统中不同类型植被之间的关系等。

以下是一个带有内环的MultiPolygon示例，它表示一个由两个多边形组成的集合，其中第一个多边形包含了一个内环。
MULTIPOLYGON (((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0), (2 2, 2 8, 8 8, 8 2, 2 2)), ((15 15,15 20,20 20,20 15,15 15)))
这个MultiPolygon由两个多边形组成。
第一个多边形包含点(0,0)、(0,10)、(10,10)、(10,0)和(0,0)，同时还包含一个内环，该内环由点(2,2)、(2,8)、(8,8)、(8,2)和(2,2)组成。
第二个多边形包含点(15,15)、(15，20)、（20，20）、（20，15）和（15，15）。
这个MultiPolygon表示的是一个由两个区域组成的集合。
WKB结构

SRID(4 byte) + Byte order (1 byte) + WKB type (4 bytes) + Number of polygons (4 bytes) + Polygon 1 + Polygon 2 + ... + Polygon n
其中，Byte order指定字节顺序（大端或小端），WKB type表示几何类型（0x0606），Number of polygons表示该MultiPolygon包含的多边形数量，后面跟着每个多边形的WKB结构。

每个多边形的WKB结构如下：
Byte order (1 byte) + WKB type (4 bytes) + Number of rings (4 bytes) + Exterior ring + Interior ring 1 + Interior ring 2 + ... + Interior ring n
其中，Byte order和WKB type与MultiPolygon相同，Number of rings表示该多边形包含的环数（通常为1个外环和若干个内环），后面跟着每个环的WKB结构。

每个环的WKB结构如下：
Byte order (1 byte) + WKB type (4 bytes) + Number of points (4 bytes) + Point 1 + Point 2+ ...+ Point n
其中，Byte order和WKB type与前两者相同，Number of points表示该环包含的点数，后面跟着每个点的坐标信息（通常为二维平面坐标或三维空间坐标）。
需要注意的是，MySQL中的WKB结构采用了标准的OGC格式，但字节顺序与大多数数据库和编程语言不同。因此，在使用MySQL WKB时需要进行字节顺序转换。

带有内环的MultiPolygon,由两个多边形组成的集合，其中第一个多边形包含了一个内环。
MULTIPOLYGON (((0 0, 0 10, 10 10, 10 0, 0 0), (2 2, 2 8, 8 8, 8 2, 2 2)), ((15 15,15 20,20 20,20 15,15 15)))
byte[283]
00 00 00 00, 01, 06 00 00 00, 02 00 00 00,
面0
01, 03 00 00 00, 02 00 00 00,
外环
05 00 00 00, 00 00 00 00 00 00 00 00(x1), 00 00 00 00 00 00 00 00(y1), 00 00 00 00 00 00 00 00(x2), 00 00 00 00 00 00 24 40(y2), 00 00 00 00 00 00 24 40(x3), 00 00 00 00 00 00 24 40(y3), 00 00 00 00 00 00 24 40(x4), 00 00 00 00 00 00 00 00(y4), 00 00 00 00 00 00 00 00(x5), 00 00 00 00 00 00 00 00(y5)
内环
05 00 00 00, 00 00 00 00 00 00 00 40(x1), 00 00 00 00 00 00 00 40(y1), 00 00 00 00 00 00 00 40(x2), 00 00 00 00 00 00 20 40(y2), 00 00 00 00 00 00 20 40(y3), 00 00 00 00 00 00 20 40(y3), 00 00 00 00 00 00 20 40(x4), 00 00 00 00 00 00 00 40(y4), 00 00 00 00 00 00 00 40(x5), 00 00 00 00 00 00 00 40(y5),
面1
01, 03 00 00 00, 01 00 00 00, 05 00 00 00,
00 00 00 00 00 00 2E 40, 00 00 00 00 00 00 2E 40, 00 00 00 00 00 00 2E 40, 00 00 00 00 00 00 34 40, 00 00 00 00 00 00 34 40, 00 00 00 00 00 00 34 40, 00 00 00 00 00 00 34 40, 00 00 00 00 00 00 2E 40, 00 00 00 00 00 00 2E 40 00 00 00 00 00 00 2E 40

component        size(起-止)   decimal         hex                          comment
SRID              4(0-3)       0              00 00 00 00
Byte order        1(4-4)       1              01
WKB type          4(5-8)       6              06 00 00 00                  MultiPolygon
polygon count    4(9-12)       2              02 00 00 00                  共2个直接子元素(Polygon)

面0
Byte order      1(13-13)       1              01                           针对第0个直接子元素(Polygon)
WKB type        4(14-17)       3              03 00 00 00                  第0个直接子元素(Polygon)类型:Polygon
ring count      4(18-21)       2              02 00 00 00                  第0个Polygon中共2个环

面0外环
point count     4(22-25)      5              05 00 00 00                  第0个Polygon外环点数量
X1(经度)         8(26-33)      0              00 00 00 00 00 00 00 00
Y1(纬度)         8(34-41)      0              00 00 00 00 00 00 00 00
X2(经度)         8(42-49)      0              00 00 00 00 00 00 00 00
Y2(纬度)         8(50-57)      10             00 00 00 00 00 00 24 40
X3(经度)         8(58-65)      10             00 00 00 00 00 00 24 40
Y3(纬度)         8(66-73)      10             00 00 00 00 00 00 24 40
X4(经度)         8(74-81)      10             00 00 00 00 00 00 24 40
Y4(纬度)         8(82-89)      0              00 00 00 00 00 00 24 40
X5(经度)         8(90-97)      0              00 00 00 00 00 00 00 00
Y6(纬度)         8(98-105)     0              00 00 00 00 00 00 00 00
面0内环0
point count     4(106-109)    5              05 00 00 00                  第0个Polygon第0个内环点数量
X1(经度)         8(110-117)    2              00 00 00 00 00 00 00 40
Y1(纬度)         8(118-125)    2              00 00 00 00 00 00 00 40
X2(经度)         8(126-133)    2              00 00 00 00 00 00 00 40
Y2(纬度)         8(134-141)    8              00 00 00 00 00 00 20 40
X3(经度)         8(142-149)    8              00 00 00 00 00 00 20 40
Y3(纬度)         8(150-157)    8              00 00 00 00 00 00 20 40
X4(经度)         8(158-165)    8              00 00 00 00 00 00 20 40
Y4(纬度)         8(166-173)    2              00 00 00 00 00 00 00 40
X5(经度)         8(174-181)    2              00 00 00 00 00 00 00 40
Y5(纬度)         8(182-189)    2              00 00 00 00 00 00 00 40
面1
Byte order      1(190-190)    1              01                           针对第1个直接子元素(Polygon)
WKB type        4(191-194)    3              03 00 00 00                  第1个直接子元素(Polygon)类型:Polygon
ring count      4(195-198)    1              01 00 00 00                  第1个Polygon中共2个环
面1外环
point count     4(199-202)    5              05 00 00 00                  第0个Polygon外环点数量
X1(经度)         8(203-210)   15              00 00 00 00 00 00 2E 40
Y1(纬度)         8(211-218)   15              00 00 00 00 00 00 2E 40
X2(经度)         8(219-226)   15              00 00 00 00 00 00 2E 40
Y2(纬度)         8(227-234)   20              00 00 00 00 00 00 34 40
X3(经度)         8(235-242)   20              00 00 00 00 00 00 34 40
Y3(纬度)         8(243-250)   20              00 00 00 00 00 00 34 40
X4(经度)         8(251-258)   20              00 00 00 00 00 00 34 40
Y4(纬度)         8(259-266)   15              00 00 00 00 00 00 2E 40
X5(经度)         8(267-274)   15              00 00 00 00 00 00 2E 40
Y5(纬度)         8(275-282)   15              00 00 00 00 00 00 2E 40

Java解析以上结构，由于这个比较啰嗦，点线面在前几篇也都解析过了，所以直接上最终代码，不逐个字节解析了

        ByteBuffer buffer = new ByteBuffer(bytes, bytes[4], 9);
        //面数量
        int polygon_count = buffer.readInt();
        List<Polygon> polygons = new ArrayList<>();
        for(int py=0; py<polygon_count; py++){
            //跳过Byte order(1)+WKB type(4)
            buffer.step(5);
            Polygon polygon = polygon(buffer);
            polygons.add(polygon);
        }
        MultiPolygon multiPolygon = new MultiPolygon(polygons);

源码参考:https://gitee.com/anyline/anyline/blob/master/anyline-data-jdbc-dialect/anyline-data-jdbc-mysql/src/main/java/org/anyline/data/jdbc/mysql/MySQLGeometryAdapter.java

工作笔记

地理信息系统（GIS）中几何对象之面（MultiPolygon）