PostGIS03

参考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/62361189

SQL语句回顾

SQL，即"Structured Query Language-结构化查询语言"，是对关系数据库操作数据的一种语言。

一般而言SQL语句操作数据库，包括增删改查四个类型，分别对应以下面四个SQL的动作：

• SELECT——返回查询的记录
• INSERT——向表中增加新记录
• UPDATE——更新表中的记录
• DELETE——删除表中的记录

对于空间数据来说，使用频率最多的动作为SELECT（查询），因此主要介绍SELECT系列语句。

SELECT

SELECT语句通用形式为：

SELECT some_columns FROM some_data_source WHERE some_condition;

• some_columns ：表中列名，也可以是由列值的函数（求和、均值等聚合函数或者空间函数）。
• some_data_source：既可以是单张表，也可以是通过连接两个表而创建的组合表。
• some_condition：限制条件，用于筛选出符合条件的记录

空间类型

常见的空间类型有：点（POINT）、线（LINESTRING）、多边形（POLYGON）、多点（MULTIPOINT）、多线（MULTILINESTRING）、多多边形（MULTIPOLYGON）和集合对象集（GEOMETRYCOLLECTION）等。

下面的示例展示，创建一个表，同时向该表插入点、线和多边形。

CREATE TABLE my_geometries (name varchar, geom geometry); INSERT INTO my_geometries VALUES ('Point', 'POINT(0 0)'), ('Linestring', 'LINESTRING(0 0, 1 1, 2 1, 2 2)'), ('Polygon', 'POLYGON((0 0, 1 0, 1 1, 0 1, 0 0))'); SELECT name, ST_AsText(geom) FROM my_geometries;

在PostGIS内每个空间数据库提供了两张表，作为元数据表来描述空间数据内的空间信息。

• 第一张表 spatial_ref_sys —— 定义了数据库已知的所有 空间参照系统。
• 第二张表（实际上是视图-view） geometry_columns —— 提供了数据库中所有空间数据表的描述信息。

可在每个数据库通过下列语句，查询数据库中所有空间数据表的描述信息。

SELECT * FROM geometry_columns;

• f_table_catalog， f_table_schema，和 f_table_name分别是每张空间数据表的数据库名、模式名和空间数据库表名。
• f_geometry_column指定空间数据库内用于记录几何信息的属性列的列名。
• coord_dimension指名空间数据表内几何图像的维度（2维、3维或4维）。
• srid指定空间数据表的空间参考。
• type指名几何图形的类型。

点（Points）

空间点由单个坐标组成，一般当详细的细节（形状和大小）在目标空间尺度上不重要时，则真实世界中的对象可以直接用点表示。

针对点的一些特定空间函数包括：

• ST_X(geometry) —— 返回X坐标
• ST_Y(geometry) —— 返回Y坐标
• ST_Z(geometry) —— 返回Z坐标
• ST_M(geometry) —— 返回M信息

SELECT ST_X(geom), ST_Y(geom), ST_Z(geom), ST_M(geom) FROM my_geometries WHERE name = 'Point';

线（LineString）

线是表示两个或多个位置之间的路径，它的形式是由两个或多个点组成的有序序列。

• 如果线不与自身交叉或者接触，则称简单的线（Simple），可用 ST_IsSimple来验证。
• 如果线的起始点和结束点是同一个点，则称闭合的线（Closed），可用 ST_IsClosed来验证。

用于处理线串的一些特定空间函数包括：

• ST_Length(geometry) —— 返回线串的长度
• ST_StartPoint(geometry) —— 将线串的第一个坐标作为点返回
• ST_EndPoint(geometry） —— 将线串的最后一个坐标作为点返回
• ST_NPoints(geometry) —— 返回线串的坐标数量

SELECT ST_Length(geom), ST_StartPoint(geom), ST_EndPoint(geom), ST_NPoints(geom) FROM my_geometries WHERE name = 'Linestring';

多边形（Polygon）

多边形（Polygon）是区域的表示形式。多边形用于表示地理对象的形状和大小，多边形可分为普通多边形和带孔多边形。

左侧蓝色多边形是普通多边形，只有一个外环组成。右侧红色多边形是带孔多边形，由一个外环和内环组成。

向空间数据库表内插入普通多边形和带孔多边形。

INSERT INTO my_geometries VALUES ('PolygonWithHole', 'POLYGON((0 0, 10 0, 10 10, 0 10, 0 0),(1 1, 1 2, 2 2, 2 1, 1 1))'), ('Collection', 'GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 0),POLYGON((0 0, 1 0, 1 1, 0 1, 0 0)))');

关于多边形图形的一些特定空间函数包括：

• ST_Area(geometry) —— 返回多边形的面积
• ST_NRings(geometry) —— 返回多边形中环的数量（通常为1个，其他是孔）
• ST_ExteriorRing(geometry) —— 以线串的形式返回多边形最外面的环
• ST_InteriorRingN(geometry, n) —— 以线串形式返回指定的内部环
• ST_Perimeter(geometry) —— 返回所有环的长度

SELECT name, ST_Area(geom), ST_NRings(geom), ST_Perimeter(geom)FROM my_geometriesWHERE name LIKE 'Polygon%';

带内环的多边形的面积是多边形外环的面积（10 x 10正方形）减去内环的面积（1 x 1正方形）

要素集合（Collection）

要素集合是指将简单要素图像组成为集合，通常用：

• MultiPoint —— 点集合
• MultiLineString —— 线串集合
• MultiPolygon —— 多边形集合
• GeometryCollection —— 由任意几何图形（包括其他GeometryCollection）组成的异构集合

用于处理图形集合的一些特定空间函数：

• ST_NumGeometries(geometry) —— 返回集合中的组成部分的数量
• ST_GeometryN(geometry, n) —— 返回集合中指定的组成部分
• ST_Area(geometry) —— 返回集合中所有多边形组成部分的总面积
• ST_Length(geometry) —— 返回所有线段组成部分的总长度

SELECT name, ST_NumGeometries(geom), ST_Area(geom), ST_Length(geom)FROM my_geometriesWHERE name = 'Collection';

几何要素输入和输出

在数据库中，几何图形（Geometry）以仅供PostGIS使用的格式存储在磁盘上。为了让外部程序插入和检索有用的几何图形信息，需要将它们转换为其他应用程序可以理解和解析的格式。

PostGIS支持以多种格式进行几何图形的输入和输出。

• Well-known text（WKT）

• ST_GeomFromText(text, srid) —— 从text(WKT格式)中创建geometry，并指定空间参考
• ST_AsText(geometry) —— 将geometry转为text(WKT格式)
• ST_AsEWKT(geometry) —— 将geometry转为text(WKT格式)

• Well-known binary（WKB）

• ST_GeomFromWKB(bytea) —— 从字节创建geometry
• ST_AsBinary(geometry) —— 将geometry转为bytea
• ST_AsEWKB(geometry) —— 将geometry转为bytea

• Geographic Mark-up Language（GML）

• ST_GeomFromGML(text) —— 从text(GML格式)中创建geometry
• ST_ASGML(geometry) —— 将geometry转为text(GML格式)

• Keyhole Mark-up Language（KML）

• ST_GeomFromKML(text) —— 从text(KML格式)中创建geometry
• ST_ASKML(geometry) ——  将geometry转为text(KML格式)

• GeoJSON

• ST_AsGeoJSON(geometry) —— 将geometry转为text(GeoJSON格式)

• Scalable Vector Graphics(SVG）

• ST_AsSVG(geometry) —— 将geometry转为text(SVG格式)