stud/MTM/task4-straipsnis/straipsnis.md

Trumpas programuotojo įvadas į PostGIS
======================================

Jei tau nesvetimos duomenų bazės ar programavimas, ir iš žinių norėjote
daugiau, šis įrašas -- jums. Labai trumpai susipažinsime, kaip sukurti
"erdvinę" duomenų bazę ir leisti naudingas užklausas.

Turinys:

* Kas yra PostGis?
* Užduoties aprašymas.
* Užduoties vykdymas.
* Pavyzdžiai.

Kas yra PostGis?
----------------

PostGis yra PostgreSQL įskiepis, pridedantis naujų duomenų tipų ir funkcijų,
skirtų dirbti su erdve. Ką tai reiškia? Išspręskime užduotį ir sužinosime.

Užduotis
--------

Susikurkime PostgreSQL lentelę su viso pasaulio oro uostais (bent tais, kurie
turi [IATA kodą][1]) ir pažaiskime su duomenimis. Toliau tekste -- atsakymas į keletą 
su kelionėmis ir oro uostais susijusių klausimų.

Duomenų bazės sukūrimas
-----------------------

Susidarys iš kelių dalių:

* Duomenų bazės sukūrimas.
* Duomenų importavimas.
* Užklausos.

Oro uostų informaciją gausime iš [openflights.org][3]; `airports.dat` failas
jūsų patogumui yra šioje repositorijoje. Sukurkime ir importuokime duomenų bazę
(skriptai paprasti, rekomenduoju peržiūrėti):

```
$ ./managedb init
```

Sukūrėme duombazę su visais oro uostais; patikrinkime, kas viduje:

```
psql airportgames <<<"
SELECT
    iata,
    name,
    to_char(st_y (geom), '999.99') AS latitude,
    to_char(st_x (geom), '999.99') AS longitude,
    to_char(st_z (geom), '9999') AS altitude
FROM
    airports
WHERE
    iata IN ('VNO', 'RIX', 'TLL');
"
 iata |             name              | latitude | longitude | altitude
------+-------------------------------+----------+-----------+----------
 TLL  | Lennart Meri Tallinn Airport  |   59.41  |   24.83   |    40
 RIX  | Riga International Airport    |   56.92  |   23.97   |    11
 VNO  | Vilnius International Airport |   54.63  |   25.29   |   198
```

Užklausos
---------

**Kokie oro uostai yra labiausiai nutolę vienas nuo kito?**

```
SELECT
    a.country AS a_country,
    a.iata AS a_iata,
    b.country AS b_country,
    b.iata AS b_iata,
    to_char(st_distance (a.geom, b.geom, TRUE) / 1000, '99999.99') AS distance_km
FROM
    airports a,
    airports b
WHERE
    a.iata != '\N'
    AND b.iata != '\N'
    AND a.gid > b.gid
ORDER BY
    distance_km DESC
LIMIT 10;

    a_country     | a_iata |        b_country        | b_iata | distance_km
------------------+--------+-------------------------+--------+-------------
 China            | ZQZ    | Argentina               | OES    |  20002.42
 Saudi Arabia     | KMX    | French Polynesia        | PUK    |  20000.78
 Indonesia        | TKG    | Colombia                | MQU    |  20000.53
 French Polynesia | NAU    | Ethiopia                | AXU    |  20000.47
 Nicaragua        | RNI    | Cocos (Keeling) Islands | CCK    |  20000.20
 China            | JGS    | Argentina               | TUC    |  19999.93
 Malaysia         | LGL    | Brazil                  | TFF    |  19998.43
 New Zealand      | HLZ    | Spain                   | ODB    |  19998.36
 Indonesia        | PLM    | Colombia                | NVA    |  19998.19
 Malaysia         | KBR    | Peru                    | CHH    |  19998.13
```

**Kurie oro uostai yra arčiausiai vienas kito?**
```
SELECT
    a.country AS a_country,
    a.iata AS a_iata,
    b.country AS b_country,
    b.iata AS b_iata,
    to_char(st_distance (a.geom, b.geom, TRUE) / 1000, '99999.99') AS distance_km
FROM
    airports a,
    airports b
WHERE
    a.iata != '\N'
    AND b.iata != '\N'
    AND a.gid > b.gid
ORDER BY
    a.geom <-> b.geom ASC
LIMIT 10;

    a_country     | a_iata |    b_country     | b_iata | distance_km
------------------+--------+------------------+--------+-------------
 Australia        | JHQ    | Australia        | WSY    |      0.14
 Papua New Guinea | NDN    | Papua New Guinea | KGW    |      1.83
 Papua New Guinea | KGW    | Papua New Guinea | EFG    |      2.24
 Rwanda           | GYI    | Congo (Kinshasa) | GOM    |      2.38
 United Kingdom   | WRY    | United Kingdom   | PPW    |      2.83
 Papua New Guinea | NDN    | Papua New Guinea | EFG    |      2.92
 Papua New Guinea | BNM    | Papua New Guinea | KGW    |      3.13
 Virgin Islands   | SPB    | Virgin Islands   | STT    |      3.46
 United States    | SDM    | Mexico           | TIJ    |      3.59
 French Guiana    | LDX    | Suriname         | ABN    |      3.71
```

Dėl pirmų 4 oro uostų įrodymų neradau, kad jie greta, bet WRY ir PPW
tikrai [netoli][4].

**Aukščiausiai virš jūros lygio esantys oro uostai?**

```
SELECT
    iata,
    name,
    country,
    to_char(st_z (geom), '9999') AS altitude_m
FROM
    airports
ORDER BY
    altitude_m DESC
LIMIT 10;

 iata |                  name                  | country | altitude_m
------+----------------------------------------+---------+------------
 DCY  | Daocheng Yading Airport                | China   |  4411
 BPX  | Qamdo Bangda Airport                   | China   |  4334
 KGT  | Kangding Airport                       | China   |  4280
 NGQ  | Ngari Gunsa Airport                    | China   |  4274
 LPB  | El Alto International Airport          | Bolivia |  4071
 POI  | Capitan Nicolas Rojas Airport          | Bolivia |  3936
 YUS  | Yushu Batang Airport                   | China   |  3906
 \N   | Copacabana Airport                     | Bolivia |  3838
 JUL  | Inca Manco Capac International Airport | Peru    |  3826
 GMQ  | Golog Maqin Airport                    | China   |  3787
```

**Žemiausiai po jūros lygiu esantys oro uostai?**

```
SELECT
    iata,
    name,
    country,
    to_char(st_z (geom), 'FMSG999.00') AS altitude_m
FROM
    airports
WHERE
    iata != '\N'
ORDER BY
    st_z (geom) ASC
LIMIT 10;

 iata |                 name                 |    country    | altitude_m
------+--------------------------------------+---------------+------------
 MTZ  | Bar Yehuda Airfield                  | Israel        | -385.88
 EIY  | Ein Yahav Airfield                   | Israel        | -49.99
 TRM  | Jacqueline Cochran Regional Airport  | United States | -35.05
 GUW  | Atyrau Airport                       | Kazakhstan    | -21.95
 RZR  | Ramsar Airport                       | Iran          | -21.34
 ASF  | Astrakhan Airport                    | Russia        | -19.81
 NSH  | Noshahr Airport                      | Iran          | -18.59
 IPL  | Imperial County Airport              | United States | -16.46
 NJK  | El Centro NAF Airport (Vraciu Field) | United States | -12.80
 RAS  | Sardar-e-Jangal Airport              | Iran          | -12.19
```

Pabaigai
--------

PostGis prie pažįstamos ir galingos PostgreSQL sąsajos suteikia erdvines
funkcijas, duomenų tipus ir indeksavimo galimybes. Susipažinus su PostgreSQL,
importuoti erdvinius duomenis ir pradėti juos analizuoti yra gana nedidelis
šuolis.

Užduotys susidomėjusiam skaitytojui:

* Kodėl artimiausių oro uostų užklausoje naudojome [<->][5], o
  tolimiausių -- [`st_distance`][6]?
* Kokį atstumą skristume aplink žemę, jei iš Vilniaus skristume ta pačia platuma?
* Kiek kartų reikia nuskristi United Economy klase aplink žemę Vilniaus
  platumoje, kad uždirbtume [nemokamus pusryčius][2]?


[1]: https://en.wikipedia.org/wiki/International_Air_Transport_Association_code
[2]: https://www.united.com/ual/en/us/fly/mileageplus/premier/full-premier-benefits-chart.html
[3]: https://openflights.org/data.html
[4]: https://goo.gl/maps/CCkqFvhN9rWfrsxT6
[5]: https://postgis.net/docs/geometry_distance_knn.html
[6]: https://postgis.net/docs/ST_Distance.html