如何在Django ORM中无需extra将geometry转geography实现ST_DWITHIN过滤？

问题场景 #

我的Django项目中，Building模型定义了SRID为4326（WGS 84）的geometry类型字段shape，需要实现对应以下SQL的查询：

select * from building
where
    (ST_DWITHIN(shape::geography,
    ST_MakePoint(1.9217,47.8814)::geography,20))

目前只能用已标记为废弃的extra()函数实现：

Building.objects.extra(
where=[
  f"ST_DWITHIN(shape::geography, ST_MakePoint({lng}, {lat})::geography, {radius})"
])

想知道是否可以不脱离ORM框架实现该查询，比如使用Cast函数？

解决方案 #

完全可以通过Django GIS提供的原生ORM工具实现，无需依赖extra()，具体实现如下：

1. 导入所需工具和函数 #

from django.contrib.gis.db.models.functions import Cast, ST_DWithin, ST_MakePoint
from django.contrib.gis.geos import Point
from django.contrib.gis.db.models import Geography

2. 构建ORM查询语句 #

方式一：通过Cast转换类型

lng = 1.9217
lat = 47.8814
radius = 20

buildings = Building.objects.filter(
    ST_DWithin(
        # 将geometry字段转为geography类型
        Cast('shape', Geography(srid=4326)),
        # 构建并转换查询点为geography类型
        Cast(ST_MakePoint(lng, lat), Geography(srid=4326)),
        radius
    )
)

方式二：直接使用Point对象（更简洁）

# 创建WGS84坐标系的点对象
point = Point(lng, lat, srid=4326)

buildings = Building.objects.filter(
    ST_DWithin(
        Cast('shape', Geography(srid=4326)),
        point,
        radius
    )
)

代码说明 #

• Cast('shape', Geography(srid=4326))：对应SQL中的shape::geography，将模型的geometry字段转换为geography类型
• ST_MakePoint(lng, lat)/Point对象：Django会自动将其转换为SQL中的ST_MakePoint(...)::geography语法
• ST_DWithin：直接映射PostGIS的ST_DWITHIN函数，用于判断两个地理对象是否在指定距离范围内

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Istopopoki