PostgreSQL及PostGIS使用

基础知识

参考文档：http://www.postgis.net/docs/

PostGIS支持的GIS对象是OpenGIS Consortium（OGC）定义的“简单特征”的超集。OpenGIS规范定义了两种表达空间对象的标准方法：the Well-Known Text (WKT) form and the Well-Known Binary (WKB) form。WKT和WKB都包括有关对象类型和形成对象的坐标的信息。
WKT实例：
POINT(0 0)
LINESTRING(0 0,1 1,1 2)
POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1))
MULTIPOINT((0 0),(1 2))
MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4))
MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1 -1,-1 -2,-2 -2,-2 -1,-1 -1)))
GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3),LINESTRING(2 3,3 4))
OpenGIS规范还要求空间对象的内部存储格式包括空间参考系统标识符（SRID）。创建空间对象以插入数据库时，需要SRID。下面的接口可以转换：

bytea WKB = ST_AsBinary(geometry);
text WKT = ST_AsText(geometry);
geometry = ST_GeomFromWKB(bytea WKB, SRID);
geometry = ST_GeometryFromText(text WKT, SRID);

例如，向geotable表插入数据：

INSERT INTO geotable ( the_geom, the_name )
  VALUES ( ST_GeomFromText('POINT(-126.4 45.32)', 312), 'A Place');

SRID/geometry和geography

空间参考标识符 (SRID) ：是与特定坐标系、容差和分辨率关联的唯一标识符。
SRID 的填充方式及其所示含义取决于存储数据所用的数据库。目前有多种公认的标准 SRID，例如欧洲石油测绘组 (EPSG) 定义的 SRID。某些数据库和空间类型（如 PostgreSQL 中的 PostGIS 几何或 SQL Server 中的地理类型）使用预定义的 EPSG 代码子集，只可使用具有这些 SRID 的空间参考。其他情况下（如 Oracle、PostgreSQL、IBM DB2 和 Informix 中的 ST_Geometry 类型）可使用具有 Esri 定义的 SRID 的空间参考。
用得最多的是EPSG:4326球坐标，EPSG:3785的墨卡托投影坐标。
geometry：平面坐标系，支持平面对象也支持空间对象。
geography：地理坐标系，仅支持空间对象。
两种坐标系：
1、一种球坐标（地理坐标）；地理坐标系（Geographic Coordinate System），是使用三维球面来定义地球表面位置，以实现通过经纬度对地球表面点位引用的坐标系。一个地理坐标系包括角度测量单位、本初子午线和参考椭球体三部分。在球面系统中，水平线是等纬度线或纬线。垂直线是等经度线或经线。
2、另一种平面坐标（投影坐标）：投影坐标系（Projection coordinatesystem）平面坐标系统地图单位通常为米，也称非地球投影坐标系统（notearth），或者是平面坐标。
无论使用哪种空间坐标系，测量返回的单位（ST_Distance，ST_Length，ST_Perimeter，ST_Area）和ST_DWithin的输入均以米为单位。
SQL语句，当未指定srid时，创建具有2D点地理的表默认为4326。
不指定srid：
CREATE TABLE ptgeogwgs(gid serial PRIMARY KEY, geog geography(POINT) );
指定srid：
CREATE TABLE ptgeognad2(gid serial PRIMARY KEY, geog geography(POINT,4269) );
geography(a,b)类型支持两个可选修饰符：一个类型修饰符，用于限制列中允许的形状和尺寸类型; SRID修饰符，用于将坐标引用标识符限制为特定数字。
类型修饰符的允许值为：POINT，LINESTRING，POLYGON，MULTIPOINT，MULTILINESTRING，MULTIPOLYGON。修饰符还通过后缀支持维度限制：Z，M和ZM。因此，例如，“LINESTRINGM”的修饰符只允许包含三维的线串，并将第三维视为度量。同样，’POINTZM’会期望四维数据。

创建表带GEOGRAPHY column：

CREATE TABLE global_points (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(64),
    location GEOGRAPHY(POINT,4326)
  );

查看带GEOGRAPHY column的表：

SELECT * FROM geography_columns;

插入语句：

INSERT INTO global_points (name, location) VALUES ('Town', 'SRID=4326;POINT(-110 30)');
INSERT INTO global_points (name, location) VALUES ('Forest', 'SRID=4326;POINT(-109 29)');
INSERT INTO global_points (name, location) VALUES ('London', 'SRID=4326;POINT(0 49)');

创建索引：

CREATE INDEX global_points_gix ON global_points USING GIST ( location );

查询：

-- Distance calculation using GEOGRAPHY (122.2km)
  SELECT ST_Distance('LINESTRING(-122.33 47.606, 0.0 51.5)'::geography, 'POINT(-21.96 64.15)'::geography);
-- Distance calculation using GEOMETRY (13.3 "degrees")
  SELECT ST_Distance('LINESTRING(-122.33 47.606, 0.0 51.5)'::geometry, 'POINT(-21.96 64.15)'::geometry);