PostGIS空間查詢語言特性

PostGIS簡(jiǎn)介及查詢語言特性姓名：wujinbxxxPostGIS簡(jiǎn)介PostGIS特性PostGIS讀寫數(shù)據(jù)PostGIS查詢語言PostGIS函數(shù)PostGIS擴(kuò)展函數(shù)1986年，加州大學(xué)伯克利分校的MichaelStonebraker教授領(lǐng)導(dǎo)了Postgres的項(xiàng)目，它是PostgreSQL的前身。隨后出現(xiàn)了PostGIS，PostGIS是對(duì)象－關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)PostgreSQL的一個(gè)擴(kuò)展，它的出現(xiàn)讓人們開始重視基于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的空間擴(kuò)展方式，而且使PostGIS有望成為今后管理空間數(shù)據(jù)的主流技術(shù)。在兩大開源數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的對(duì)比中，一般認(rèn)為MySQL速度更快，所以得到更為廣泛的使用；而PostgreSQL性能更為先進(jìn)，PostgreSQL提供很多MySQL目前所不支持的特性，比如觸發(fā)器、視圖、存儲(chǔ)過程等等，在記錄數(shù)超千萬之后性能表現(xiàn)尤其出色。1.PostGIS簡(jiǎn)介PostGIS是對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)PostgreSQL的一個(gè)擴(kuò)展。PostGIS提供如下空間信息服務(wù)功能:空間對(duì)象、空間索引、空間操作函數(shù)和空間操作符。PostGIS遵循OpenGIS的規(guī)范。PostGIS的版權(quán)被納入到GNU的GPL中，任何人可以自由得到PostGIS的源碼并對(duì)其做研究和改進(jìn)。1.PostGIS簡(jiǎn)介支持OpenGIS中所有空間數(shù)據(jù)類型：

點(diǎn)（POINT）、線（LINESTRING）、多邊形（POLYGON）、多點(diǎn)（MULTIPOINT）、多線（MULTILINESTRING）、多多邊形（MULTIPOLYGON）和集合對(duì)象集（GEOMETRYCOLLECTION）等。PostGIS支持所有的對(duì)象表達(dá)方法，比如WKT和WKB。2.PostGIS特性O(shè)penGIS簡(jiǎn)單要素規(guī)范的

SQL,Revision1.1ExamplesofWKT:POINT(00)——點(diǎn)LINESTRING(00,11,12)——線POLYGON((00,40,44,04,00),(11,21,22,12,11))——面MULTIPOINT(00,12)——多點(diǎn)MULTILINESTRING((00,11,12),(23,32,54))——多線MULTIPOLYGON(((00,40,44,04,00),(11,21,22,12,11)),((-1-1,-1-2,-2-2,-2-1,-1-1)))——多面GEOMETRYCOLLECTION(POINT(23),LINESTRING((23,34)))——幾何集合OGC定義的空間數(shù)據(jù)類型WTKEWKT、EWKB和Canonical格式EWKT和EWKB相比OGCWKT和WKB格式主要的擴(kuò)展有3DZ、3DM、4D坐標(biāo)和內(nèi)嵌空間參考支持。以下以EWKT語句定義了一些幾何對(duì)象：POINT(000)——3D點(diǎn)SRID=32632;POINT(00)——內(nèi)嵌空間參考的點(diǎn)POINTM(000)——帶M值的點(diǎn)POINT(0000)——帶M值的3D點(diǎn)SRID=4326;MULTIPOINTM(000,121)——內(nèi)嵌空間參考的帶M值的多點(diǎn)以下語句可以使用EWKT格式插入一個(gè)點(diǎn)要素到一個(gè)表中：INSERTINTOtable(SHAPE,NAME)VALUES(GeomFromEWKT('SRID=4326;POINTM(116.3939.910)'),'北京')Canonical格式是16進(jìn)制編碼的幾何對(duì)象，直接用SQL語句查詢出來的就是這種格式。2.PostGIS特性SQL-MM格式：SQL-MM格式定義了一些插值曲線，這些插值曲線和EWKT有點(diǎn)類似，也支持3DZ、3DM、4D坐標(biāo)，但是不支持嵌入空間參考。以下以SQL-MM語句定義了一些插值幾何對(duì)象：CIRCULARSTRING(00,11,10)——插值圓弧COMPOUNDCURVE(CIRCULARSTRING(00,11,10),(10,01))——插值復(fù)合曲線CURVEPOLYGON(CIRCULARSTRING(00,40,44,04,00),(11,33,31,11))——曲線多邊形MULTICURVE((00,55),CIRCULARSTRING(40,44,84))——多曲線MULTISURFACE(CURVEPOLYGON(CIRCULARSTRING(00,40,44,04,00),(11,33,31,11)),((1010,1412,1110,1010),(1111,11.511,1111.5,1111)))——多曲面2.PostGIS特性讀寫PostGIS目前主要有以下四種方式：1.

使用psql語言select*fromtest1;selectmyID,AsText(pt)fromtest1;selectDistance(pt,'POINT(00)')fromtest1;2.使用一些小工具

有兩個(gè)小的轉(zhuǎn)換工具，一是shp2pg；一是ogr2ogr。3.在其他GIS軟件中讀寫PostGIS數(shù)據(jù)比如在QGIS中，能夠打開PostGIS圖層，還有SPIT插件可以把Shape文件輸入到PostGIS數(shù)據(jù)庫中。4.利用接口在應(yīng)用程序中讀寫PostGIS數(shù)據(jù)3.PostGIS讀寫數(shù)據(jù)表的建立CreatingaSpatialTable

在PostGIS中創(chuàng)建一個(gè)包含幾何字段的空間表分為2步：第一步創(chuàng)建一個(gè)一般表，第二步給這個(gè)表添加幾何字段。在test模式下創(chuàng)建一個(gè)名為cities的一般表：createtabletest.cities(idint4,namevarchar(20))再給cities添加一個(gè)名為shape的幾何字段（二維點(diǎn)）：selectAddGeometryColumn('test','cities','shape',4326,'POINT',2)4.PostGIS查詢語言LoadingGISData4.PostGIS查詢語言4.PostGIS查詢語言RetrievingGISData4.PostGIS查詢語言PostGIS中的空間索引

數(shù)據(jù)庫對(duì)多維數(shù)據(jù)的存取有兩種索引方案，R-Tree和GiST（GeneralizedSearchTree），在PostgreSQL中的GiST比R-Tree的健壯性更好，因此PostGIS對(duì)空間數(shù)據(jù)的索引一般采用GiST實(shí)現(xiàn)。以下的語句給sde模式中的cities表添加了一個(gè)空間索引shape_index_cities，在pgAdmin中也可以通過圖形界面完成相同的功能。CREATEINDEXshape_index_citiesONsde.citiesUSINGgist(shape);另外要注意的是，空間索引只有在進(jìn)行基于邊界范圍的查詢時(shí)才起作用，比如“&&”操作。4.PostGIS查詢語言ExamplesofSpatialSQL：1.Whatisthetotallengthofallroads,expressedinkilometers?4.PostGIS查詢語言SELECTsum(ST_Length(the_geom))/1000ASkm_roadsFROMbc_roads;km_roads------------------70842.1243039643(1row)ExamplesofSpatialSQL：2.Howlargeisthecityofxxx,inhectares?4.PostGIS查詢語言SELECTST_Area(the_geom)/10000AShectaresFROMbc_municipalityWHEREname=’xxx’;hectares------------------32657.9103824927(1row)PostGIS函數(shù)大致可以分為以下四類：字段處理函數(shù)AddGeometryColumn為已有的數(shù)據(jù)表增加一個(gè)地理幾何數(shù)據(jù)字段；DropGeometryColumn刪除一個(gè)地理數(shù)據(jù)字段的；SetSRID設(shè)置SRID值Probe_Geometry_Columns()檢查數(shù)據(jù)庫幾何字段并在geometry_columns中歸檔5.PostGIS函數(shù)PostGIS函數(shù)大致可以分為以下四類：幾何關(guān)系函數(shù)目前共有13個(gè)，分別是：5.PostGIS函數(shù)獲取兩個(gè)幾何對(duì)象間的距離ST_Distance()判斷兩個(gè)幾何對(duì)象是否相等ST_Equals()判斷兩個(gè)幾何對(duì)象是否分離ST_Disjoint()判斷兩個(gè)幾何對(duì)象是否相交ST_Intersects()判斷兩個(gè)幾何對(duì)象的邊緣是否接觸ST_Touches()判斷兩個(gè)幾何對(duì)象是否互相穿過ST_Crosses()判斷A是否被B包含ST_Within()判斷兩個(gè)幾何對(duì)象是否是重疊ST_Overlaps()判斷A是否包含BST_Contains()判斷A是否覆蓋BST_Covers()判斷A是否被B所覆蓋ST_CoveredBy()通過DE-9IM矩陣判斷兩個(gè)幾何對(duì)象

的關(guān)系是否成立ST_Relate()獲得兩個(gè)幾何對(duì)象的關(guān)系（DE-9IM矩陣）ST_Relate()PostGIS函數(shù)大致可以分為以下四類：幾何分析函數(shù)這類函數(shù)目前共有12個(gè)，分別是：Centroid，Area，Lenth，PointOnSurface，Boundary，Buffer，ConvexHull，Intersection，SymDifference，Difference，GeomUnion，MemGeomUnion讀寫函數(shù)這類函數(shù)很多，主要是用于在各種數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換，尤其是在于Geometry數(shù)據(jù)類型與其他如字符型等數(shù)據(jù)類型之間的轉(zhuǎn)換，函數(shù)名如AsText、GeomFromText等。5.PostGIS函數(shù)管理函數(shù)：刪除一個(gè)空間表（包括geometry_columns中的記錄）DropGeometryTable([],)更新空間表的空間參考UpdateGeometrySRID([],,,)更新空間表的統(tǒng)計(jì)信息update_geometry_stats([,])幾何對(duì)象創(chuàng)建：Dump：轉(zhuǎn)儲(chǔ)ST_GeomFromEWKT(text)ST_GeomFromEWKB(bytea)ST_MakePoint(,,[],[])ST_MakePointM(,,)ST_MakeBox2D(,)6.PostGIS擴(kuò)展函數(shù)幾何對(duì)象編輯：給幾何對(duì)象添加一個(gè)邊界，會(huì)使查詢速度加快ST_AddBBOX(geometry)刪除幾何對(duì)象的邊界ST_DropBBOX(geometry)添加、刪除、設(shè)置點(diǎn)ST_AddPoint(linestring,point,[])線性參考：根據(jù)location（0-1）獲得該位置的點(diǎn)ST_line_interpolate_point(linestring,location)獲取一段線ST_line_substring(linestri