PostGIS - open solution for storing and processing of spatial data in the databaseAlexander Kleshnin, Kharkiv, Intetics Co Презентация с семинара "ГИС и заповедные территории - 2013" http://pzf.gis.kh.ua

1. PostGIS - открытое решение для хранения и обработки
пространственных данных в базе данных
Александр Клешнин
Харьков, Intetics Co

2. Содержание
Теоретический обзор
Что такое PostGIS?
Стоимость/функциональность пространственных баз данных
Функции/возможности PostGIS
Практическая демонстрация
Установка PostgreSQL/PostGIS
Импорт данных в пространственную базу данных
Выполнение запросов расчета длины/площади
Пространственные индексы
Создание функции PostGIS
Выполнение запросов обновления атрибутивных данных в слое
Создание объектов через SQL запрос
Экспорт данных из пространственной базы данных

3. Open Geospatial Consortium (OGC)
http://www.opengeospatial.org/

4. СУБД для пространственных данных
Проприетарные решения:
Oracle Spatial
MS SQL Server 2008
Informix Spatial Blade
DB2 Spatial Extender
ArcSDE (SDE – Spatial Database Engine)
Свободные решения:
PostgreSQL/PostGIS
SQLite/SpatiaLite
MySQL/Spatial

5. Стоимость & функциональностьСтоимость
Функциональность

6. Что такое PostGIS?
PostGIS – расширение СУБД PostgreSQL для хранения в базе данных
географических данных
экономически эффективная альтернатива Oracle Spatial & Locator, IBM
DB2 Spatial, Informix Spatial DataBlade, Microsoft SQL Server
PostGIS – GPL Open Source Project

7. PostGIS объекты
OpenGIS Simple Features for SQL Objects
POINT, LINESTRING, POLYGON, MULTIPOINT, MULTILINESTRING,
MULTIPOLYGON, GEOMETRYCOLLECTION
OpenGIS Simple Features for SQL Representations
 AsText( )  Well-Known Text
• POINT(2 4)
• MULTILINESTRING((-128 45,-128 46),(-130 50,-131 55))
 AsBinary( )  Well-Known Binary
• 000000000140000000000000004010000000000000

8. Геопроцессинг с PostGIS
Функции управления
Функции геометрической связи
Функции обработки геометрии
Функции измерения
• ST_Distance
• ST_DWithin
• ST_Intersects
• ST_Area
• ST_Length
• ST_Distance_Spheroid
• ST_Buffer
• ST_Intersection
• ST_Union
• ST_Touches
• ST_Crosses
• ST_Within
• AddGeometryColumn
• DropGeometryColumn
• ST_SetSRID
PostGIS функции (~800) доступны посредством SQL
• ST_Centroid
• ST_ConvexHull
• ST_Difference

9. PostgreSQL/PostGIS и другое ПО

10. Практическая работа: структура системы/ПО
Сервер БД
Пользователи

11. Установка PostgreSQL / PostGIS
http://www.postgresql.org/ http://postgis.refractions.net/
PostgreSQL PostGIS

12. Установка PostgreSQL

13. Установка PostgreSQL

14. Установка PostgreSQL

15. Установка PostgreSQL

16. Установка PostgreSQL

17. Установка PostGIS

18. Установка PostGIS

19. Установка PostGIS

20. Установка PostGIS

21. Установка PostGIS

22. Установка PostGIS

23. Установка PostGIS

24. Установка PostGIS

25. Установка PostGIS

26. pgAdmin – инструмент управления БД PostgreSQL/PostGIS
SELECT version() || ' ' ||
postgis_full_version();

27. Создание пользователей
-- Role: admin
-- DROP ROLE admin;
CREATE ROLE admin LOGIN
ENCRYPTED PASSWORD 'md5f6fdffe48c908deb0f4c3bd36c032e72'
SUPERUSER INHERIT CREATEDB CREATEROLE REPLICATION
CONNECTION LIMIT 5;
-- Role: gis
-- DROP ROLE gis;
CREATE ROLE gis LOGIN
ENCRYPTED PASSWORD 'md5d1eac6a9b9835a37d71bac718a80a7ac'
NOSUPERUSER INHERIT NOCREATEDB NOCREATEROLE NOREPLICATION
CONNECTION LIMIT 100;
Administrator - admin User - gis

28. Создание пространственной базы данных
-- Database: template_postgis_20
-- DROP DATABASE template_postgis_20;
CREATE DATABASE template_postgis_20
WITH OWNER = postgres
ENCODING = 'UTF8'
TABLESPACE = pg_default
LC_COLLATE = 'Russian_Russia.1251'
LC_CTYPE = 'Russian_Russia.1251'
CONNECTION LIMIT = -1;
ALTER DATABASE template_postgis_20
SET search_path = "$user", public, topology;
База данных - database

29. Структура пространственной базы данных

30. Импорт shp-файлов в базу данных PostGIS
 SQL команды
 shp2pgsql // PostGIS 2.0 Shapefile and DBF Loader Exporter (GUI)
 ogr2ogr
(OGR – свободная библиотека для работы с векторными данными)
 SPIT (Quantum GIS Tool)
 ESRI’s Data Interoperability extension ($)
ogr2ogr -f PostgreSQL PG:"host=localhost user=admin dbname=database password=admin" streets.shp;
shp2pgsql -s 2964 lakes.shp lakes_new | psql gis_data

31. Исходные данные
http://gis-lab.info/qa/geosample.html

32. Исходные данные
 admin
 oopt
 poi-osm
 road-l-osm
 settlements

33. Импорт shape-файлов в базу данных - SPIT

34. pgAdmin – выделение прав

35. pgAdmin – выделение прав
 admin

36. SQL-window для пользовательских запросов

37. Вычисление длины линейных объектов
--length in kilometers
SELECT "NAME" AS name, ST_Length_Spheroid("road-l-osm".the_geom,'SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563]')/1000 AS length FROM "road-l-osm";
--sum length in kilometers
SELECT Sum(ST_Length_Spheroid("road-l-osm".the_geom,'SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563]')/1000) AS sum_length FROM "road-l-osm";

38. Вычисление длины линейных объектов по АТД
SELECT
m."NAME",
sum(ST_Length_Spheroid(r.the_geom,'SPHEROID["WGS
84",6378137,298.257223563]'))/1000 AS roads_km
FROM
"road-l-osm" AS r,
"admin" AS m
WHERE ST_Intersects(m.the_geom, r.the_geom)
GROUP BY
m."NAME"
ORDER BY
m."NAME"

39. Пространственные индексы
• B-Tree
• R-Tree
• GiST
CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING GIST ( [geometryfield] );

40. Вычисление длины линейных объектов по АТД + GiST
-- Index: "sidx_road-l-osm_the_geom«
-- DROP INDEX "sidx_road-l-osm_the_geom";
CREATE INDEX "sidx_road-l-osm_the_geom"
ON "road-l-osm"
USING gist (the_geom);

41. Вычисление площади

42. Перепроецирование данных

43. Перепроецирование данных

44. Создание функции выбора зоны СК

45. Создание колонки и запись значений площади

46. Таблица атрибутов слоя с площадями для объектов

47. Создание пространственной таблицы “poi”
-- Table: poi
CREATE TABLE "poi"
(
gid serial NOT NULL,
"NAME" character varying(64),
the_geom geometry(Point,4326),
CONSTRAINT "poi_pkey" PRIMARY KEY (gid)
)
WITH (
OIDS=FALSE
);
ALTER TABLE "poi"
OWNER TO admin;
GRANT ALL ON TABLE "poi" TO admin;
GRANT ALL ON TABLE "poi" TO public;
-- Sequence: poi_gid_seq
ALTER TABLE "poi_gid_seq"
OWNER TO admin;
GRANT ALL ON TABLE "poi_gid_seq" TO admin;
GRANT ALL ON TABLE "poi_gid_seq" TO public;

48. Загрузка пространственной таблицы “poi” в QGIS

49. Создание объектов в слое “poi”, которые находятся в “oopt”

50. Обновление количества объектов “poi” в слое “oopt”
--ALTER TABLE "oopt" ADD COLUMN count INTEGER;
UPDATE "oopt" t
SET
count = calc.objectscount
FROM (
SELECT
m."NAME_PRT_R",
count(*) AS objectscount
FROM
"poi" AS r,
"oopt" AS m
WHERE ST_Intersects(m.the_geom, r.the_geom)
GROUP BY
m."NAME_PRT_R"
) calc
WHERE t."NAME_PRT_R" = calc."NAME_PRT_R";

51. Количество объектов “poi” в слое “oopt”

52. Запуск SQL запроса через консоль

53. Экспорт данных из базы данных в шейп-файл

54. Спасибо!
Вопросы?