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PostGis技术文档 - IT_BULL.pdf
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PostGis技术文档 - IT_BULL.pdf
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目录
1 PostGis 简介 .................................................................................................................... 11
1.1 PostGis 官方网站 ......................................................................................................... 11
1.2 PostGis 是什么 ............................................................................................................. 11
1.3 官方定义:.................................................................................................................... 11
1.4 PostGis Logo .................................................................................................................. 11
1.5 PostgreSQL 是什么 ...................................................................................................... 11
1.5.1 PostgreSQL 官方网站 ............................................................................................. 11
2 地图学 ............................................................................................................................... 12
2.1 学习 PostGis 之前先简单学习一下地图学 ................................................................ 12
2.2 关于地图学有趣的故事 ................................................................................................ 12
2.2.1 荆轲刺秦献地图 ........................................................................................................ 12
2.2.2 一图顶千言 ................................................................................................................ 12
2.3 地图的功能.................................................................................................................... 12
2.3.1 地图能启迪人们的形象思维 .................................................................................... 12
2.3.2 帮助人们更直观的了解世界的功能 ........................................................................ 12
2.4 地图学的运用领域 ........................................................................................................ 13
2.4.1 游戏地图 .................................................................................................................... 13
2.4.2 作战指挥 .................................................................................................................... 13
2.4.3 行政管理 .................................................................................................................... 13
2.4.4 文化教育 .................................................................................................................... 13
2.4.5 科学研究 .................................................................................................................... 13
2.4.6 地图线路 .................................................................................................................... 13
2.4.7 公交线路查询 ............................................................................................................ 13
2.4.8 出行线路导航 ............................................................................................................ 13
2.4.9 电子围栏 .................................................................................................................... 13
2.4.10 智慧城市交通大数据等方面 .................................................................................... 13
2.5 地图与地球的矛盾: .................................................................................................... 14
2.5.1 地图投影解决了地图平面与地球曲面的矛盾(使用地图投影解决) ...................... 14
2.5.2 缩小、简化了的地图表面与实地复杂现实直径的矛盾(使用地理符号解决) ...... 14
2.6 地图的基本特征 ............................................................................................................ 14
2.6.1 具有特定的数学法则 ................................................................................................ 14
2.6.2 采用地图符合符合系统 ............................................................................................ 14
2.6.3 采用制图综合法则 .................................................................................................... 14
2.7 地图投影........................................................................................................................ 14
2.7.1 建立地面点在椭圆球面的地理坐标和它们在平面上的之间坐标之间的解析关系
14
2.7.2 将地球建立成高为地球直径,半径为地球半径的圆柱体,将圆柱体源母线切开
展成平面,就完成了地图投影........................................................................................... 14
IT_BULL
2.7.3 地图投影解决了地图平面与地球曲面的矛盾 ........................................................ 14
2.8 制图综合........................................................................................................................ 14
2.9 地图的定义.................................................................................................................... 15
2.10 地图的基本特征总结 .................................................................................................... 16
2.10.1 地图投影 : 曲面 —> 平面 .................................................................................. 16
2.10.2 地图符合 : 具象 —> 抽象 .................................................................................. 16
2.10.3 制图综合 : 广大 —> 有限 .................................................................................. 16
2.11 地图分类........................................................................................................................ 16
2.11.1 地图分类方法 ............................................................................................................ 16
2.11.2 按地图比例尺划分 .................................................................................................... 16
2.11.3 按地图区域划分 ........................................................................................................ 16
2.11.4 按地图内容划分 ........................................................................................................ 16
2.11.5 按地图比例尺划分 .................................................................................................... 16
2.11.6 按其他标志划分 ........................................................................................................ 16
2.12 地图的制作方法 ............................................................................................................ 16
2.12.1 实测成图法:测绘仪、卫星测图 ............................................................................ 16
2.12.2 摄影测量成图法 : 飞机摄影、遥感地图 ............................................................ 16
2.12.3 编绘成图法:基于已有地图手工编绘 .................................................................... 16
2.12.4 数字编绘成图法: 计算机进行数据处理 .............................................................. 16
2.12.5 其他方法 .................................................................................................................... 17
2.13 地图投影........................................................................................................................ 17
2.13.1 几何透视法 ................................................................................................................ 17
2.13.2 地球构造成圆柱体,展开投影 ................................................................................ 17
2.13.3 方位投影 .................................................................................................................... 17
2.13.4 三角锥投影 ................................................................................................................ 17
3 空间数据库 ....................................................................................................................... 18
3.1 空间数据库简介 ............................................................................................................ 18
3.2 空间数据库的运用 ........................................................................................................ 18
3.3 空间数据库的主要运用 ................................................................................................ 18
3.4 空间数据库的特征 ........................................................................................................ 18
3.4.1 综合抽象特征 ............................................................................................................ 18
3.4.2 非结构化特征 ............................................................................................................ 18
3.4.3 分类编码特征 ............................................................................................................ 19
3.4.4 复杂性与多样性 ........................................................................................................ 19
3.4.5 高程模型 .................................................................................................................... 19
3.5 空间数据的主要运用领域 ............................................................................................ 20
3.6 空间数据类型 ................................................................................................................ 20
3.7 空间索引........................................................................................................................ 20
IT_BULL
3.8 空间函数........................................................................................................................ 20
3.8.1 空间函数的分类 ........................................................................................................ 20
3.9 进一步解释 PostGis 是什么 ....................................................................................... 21
4 PostGis 的安装 ................................................................................................................ 22
4.1 PostGis 在 window 下的安装 ...................................................................................... 22
4.2 PostgreSQL 的安装 ...................................................................................................... 22
4.2.1 PostgreSQL 官方网站: ............................................................................................ 22
4.2.2 下载 ............................................................................................................................ 22
4.2.3 安装 ............................................................................................................................ 23
4.3 PostGis 在 linux 下的安装 ............................................................................................ 26
5 创建空间数据库 ............................................................................................................... 27
5.1 PgAdmin 工具 .............................................................................................................. 27
5.1.1 启动 postgreSQL ........................................................................................................ 27
5.1.2 中英文界面切换设置 ................................................................................................ 28
5.1.3 新建数据 .................................................................................................................... 29
5.1.4 查看所有数据库 ........................................................................................................ 30
5.1.5 查看所有表 ................................................................................................................ 31
5.1.6 使用 SQL 操作命令窗口 ........................................................................................... 32
5.1.7 加载 PostGIS 空间扩展 ............................................................................................. 32
5.1.8 查看 postgis 数据库版本 .......................................................................................... 32
5.1.9 运行 SQL 查询 查看运行结果 ................................................................................. 33
5.1.10 查看地图图形 ............................................................................................................ 33
5.2 Navicat ........................................................................................................................... 34
6 加载空间数据 ................................................................................................................... 35
6.1 shapefile 文件 ............................................................................................................ 35
6.1.1 一个 shapfile 必需有的文件: .................................................................................. 35
6.2 SRID (空间参考标识符) ............................................................................................... 35
6.3 spatial_ref_sys 系统表 .................................................................................................. 35
6.4 查询 srid......................................................................................................................... 35
6.4.1 如何获取地理信息的 SRID ..................................................................................... 36
6.5 使用 QGIS 查看数据 .................................................................................................... 36
6.6 下载地理地理数据 ........................................................................................................ 36
6.6.1 地理数据下载地址 .................................................................................................... 36
6.7 加载空间数据前的初始化工作 .................................................................................... 37
6.7.1 启用 PostGIS(包括栅格) ...................................................................................... 37
6.7.2 启用拓扑 .................................................................................................................... 37
IT_BULL
6.7.3 Tiger ............................................................................................................................ 37
6.7.4 启用美国 Tiger Geocoder .......................................................................................... 37
6.8 开始加载空间数据 ........................................................................................................ 38
6.8.1 启动 PostGIS Shapefile Manager .............................................................................. 38
6.8.2 连接数据库 nyc ........................................................................................................ 40
6.8.3 添加文件 .................................................................................................................... 42
6.8.4 更改 SRID 点击 import 加载空间数据到数据库 nyc 中 ....................................... 43
6.8.5 查看加载的空间数据 ................................................................................................ 45
6.9 认识已经导入的数据 .................................................................................................... 45
6.9.1 一、nyc_census_blocks ............................................................................................. 46
6.9.2 二、nyc_neighborhoods ............................................................................................. 46
6.9.3 三、nyc_streets .......................................................................................................... 46
6.9.4 四、nyc_subway_stations .......................................................................................... 46
6.9.5 五、nyc_census_sociodata ......................................................................................... 47
7 SQL 查询基础快速入门 ................................................................................................. 48
7.1 查看表中有哪些字段 .................................................................................................... 48
7.2 字符串长度函数,char_length(string): ................................................................ 49
7.3 平均值的 avg()函数 ..................................................................................................... 49
7.4 求标准差的 stddev()函数 ........................................................................................... 49
7.5 GROUP BY 子句 .......................................................................................................... 50
7.6 sum() —— 返回一个数值列的和 ...................................................................... 51
7.7 count() —— 返回一个列的记录数 .................................................................... 51
8 数据表创建以及空间数据几何图像分类 ....................................................................... 52
8.1 几何图形分类 ................................................................................................................ 52
8.1.1 点(POINT) ............................................................................................................ 52
8.1.2 线(LINESTRING) ................................................................................................ 52
8.1.3 多边形(POLYGON) ............................................................................................ 52
8.1.4 内含空洞的多边形(POLYGON with a hole) .................................................... 52
8.1.5 图形集合(COLLECTION) ................................................................................... 52
8.2 创建表 ........................................................................................................................... 52
8.3 添加数据包含以上 5 种几何分类图形 ........................................................................ 52
8.4 查询数据........................................................................................................................ 52
8.5 ST_AsText(geometry) 函数 .................................................................................... 53
8.6 查看数据库中所有空间数据表的描述信息 ................................................................ 54
8.6.1 字段解析 .................................................................................................................... 55
IT_BULL
8.7 如何修改 SRID ............................................................................................................ 55
8.7.1 UpdateGeometrySRID 函数 ....................................................................................... 55
8.8 几何图形元数据的函数 ................................................................................................ 56
8.8.1 ST_GeometryType(geometry) —— 返回几何图形的类型 ..................................... 56
8.8.2 ST_NDims(geometry) —— 返回几何图形的维数.................................................. 56
8.8.3 ST_SRID(geometry) —— 返回几何图形的空间参考标识码 ................................ 56
8.9 几何图形简介 ................................................................................................................ 56
8.9.1 点(Point) ................................................................................................................ 56
8.9.2 线串(Linestring) .................................................................................................... 57
8.9.3 多边形(Polygon) ................................................................................................... 58
8.9.4 集合(Collection).................................................................................................... 59
8.10 几何图形输入和输出 .................................................................................................... 61
8.10.1 ST_GeomFromText(text, srid) —— 返回 geometry ................................................. 61
8.10.2 ST_AsText(geometry) —— 返回 text ...................................................................... 61
8.10.3 ST_AsEWKT(geometry) —— 返回 text .................................................................. 61
8.10.4 ST_GeomFromWKB(bytea) —— 返回 geometry .................................................... 61
8.10.5 ST_AsBinary(geometry) —— 返回 bytea ................................................................ 61
8.10.6 ST_AsEWKB(geometry) —— 返回 bytea ............................................................... 61
8.10.7 ST_GeomFromGML(text) —— 返回 geometry ....................................................... 61
8.10.8 ST_ASGML(geometry) —— 返回 text .................................................................... 61
8.10.9 ST_GeomFromKML(text) —— 返回 geometry ST_ASKML(geometry) —— 返回
text 61
8.10.10 ST_AsGeoJSON(geometry) —— 返回 text .................................................. 61
8.10.11 ST_AsSVG(geometry) —— 返回 text .......................................................... 61
8.11 数据格式 WKB ............................................................................................................ 61
8.12 WKB 和 WKT EWKB 和 EWKT .......................................................................... 61
8.12.1 WKT 中三维(3D)线串示例 ................................................................................. 62
8.12.2 其他数据格式 ............................................................................................................ 62
8.12.3 WKT 表示 ................................................................................................................. 63
8.12.4 SRID ........................................................................................................................... 64
8.12.5 EWKB, EWKT 处理三维数据的数据类型 ............................................................. 64
8.13 GEOMETRY 类型 与 GEOGRAPHY 类型 ............................................................. 64
8.13.1 spatial_ref_sys 可以使用表中定义的任何基于长/纬度的空间参考系统 ............... 64
8.13.2 GEOGRAPHY 球面、地理坐标系 /单位是 度 ..................................................... 64
8.13.3 GEOMETRY 平面 、平面坐标系(投影坐标系) / 单位有度 、米 看不同的投影
坐标系 .................................................................................................................................. 65
8.13.4 geometry 转 geography 的方法 ................................................................................. 65
8.13.5 如何判断是那种坐标系 ............................................................................................ 65
8.14 几何对象的转换 ............................................................................................................ 66
9 SQL 查询练习 ................................................................................................................. 72
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