BigQuery解析LineString地理对象时为何自动添加顶点？

问题背景 #

在使用BigQuery解析LineString地理对象时，系统会自动添加额外顶点，导致长线条的几何对象顶点数大幅增加。由于BigQuery通过顶点数量衡量几何类型大小，这一行为会带来使用困扰。

示例查询 #

WITH
  DB AS (
    SELECT 'LINESTRING (-16.71188 28.05526, -16.71172 28.05575, -16.71189 28.05586, -16.71184 28.05528)' as str,
  )
SELECT
  str as original_text,
  ST_ASTEXT(ST_GEOGFROMTEXT(str)) AS geog_text,
  ST_NUMPOINTS(ST_GEOGFROMTEXT(str)) AS geog_n_points,
FROM DB

输出结果 #

[{
  "original_text": "LINESTRING (-16.71188 28.05526, -16.71172 28.05575, -16.71189 28.05586, -16.71184 28.05528)",
  "geog_text":     "LINESTRING(-16.71188 28.05526, -16.7118469906226 28.0553610915993, -16.71172 28.05575, -16.71189 28.05586, -16.7118469906226 28.0553610915993, -16.71184 28.05528)",
  "geog_n_points": "6"
}]

原LineString包含4个顶点，解析后变为6个，新增的两个顶点坐标完全相同：-16.7118469906226 28.0553610915993

原因分析 #

BigQuery的地理对象默认采用球面几何模型，而非平面几何。当解析LineString时，系统会自动将线段转换为球面上的测地线（最短路径），并在必要时添加顶点来精确表示这条测地线——即使原始线段在平面上看起来是直线，在球面上对应的测地线可能需要额外顶点拟合。

示例中的原始LineString存在非简单路径（交叉），BigQuery处理这类路径时，会插入顶点拆分路径，确保几何对象符合球面几何的表示规范，这就是额外顶点出现的核心原因。

解决办法 #

如果希望保留原始顶点数量、避免自动添加顶点，可以使用ST_GEOGFROMTEXT的第二个参数use_spherical_geography，将其设置为FALSE，强制使用平面几何解析：

WITH
  DB AS (
    SELECT 'LINESTRING (-16.71188 28.05526, -16.71172 28.05575, -16.71189 28.05586, -16.71184 28.05528)' as str,
  )
SELECT
  str as original_text,
  ST_ASTEXT(ST_GEOGFROMTEXT(str, FALSE)) AS geog_text,
  ST_NUMPOINTS(ST_GEOGFROMTEXT(str, FALSE)) AS geog_n_points,
FROM DB

执行该查询后，输出的顶点数将保持为4，与原始输入一致。但需注意，这种方式会将几何对象视为平面坐标，不适合涉及球面距离、面积计算的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Quentin Sommer