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PostGIS使用小结

简介

PostGIS 是 PostgreSQL 数据库的地理空间数据扩展，通过为 PostgreSQL数据库增加地理空间数据类型、索引、函数和操作符，使其成为功能强大的空间数据库，广泛应用于 GIS（地理信息系统）等需要处理地理空间数据的场景。

安装

1. PostgreSQL安装
   官网地址：https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads
   

2. 安装

2.1 windows安装

安装包一步步安装即可。

注意点：不要使用PostgreSQL 自带的Stack Builder安装扩展，网速太慢无法下载。

2.2 PostGIS扩展安装
下载地址：https://download.osgeo.org/postgis/windows/
下载对应版本的扩展

安装注意点：
（1）勾选驱动和空间数据库，如下图

（2）安装目录选择PostgreSQL 安装的根目录，如下图所示

2.3 安装QGIS
下载地址：https://www.qgis.org/download/

安装按照顺序操作

3. 使用
   3.1 矢量数据导入
   使用PostGIS的导入界面：PostGIS PostGIS Bundle 0 for PostgreSQL x64 17 Shapefile and DBF Loader Exporter。
   
   注意点：
   （1）导入路径不能有中文字符
   （2）导入选项里面的字符编码要与dbf的编码一致
   （3）坐标系要自己填写代号。比如4326-WGS84,4490-CGCS2000，自定义坐标系代号参照后续步骤。

数据导入成功后，通过PostgreSQL查看相应记录：
a.数据表：

shp数据与数据表字段对应情况：
geom --> shp数据的几何数据
其他字段 --> dbf数据的属性数据

注意：
（1）geom字段以二进制形式记录了几何数据，可以通过以下查询查看文本数据：

SELECT ST_AsText(geom) FROM public.数据表 ORDER BY gid ASC 

b.spatial_ref_sys表
功能：记录数据的坐标系
注意：
（1）自定义坐标系导入：转成proj4的描述串+自定义一个编号
转化prj–>proj4：

#假设 a.prj 文件内容为 WKT 格式
projinfo -s “cat a.prj” -o PROJ

INSERT INTO spatial_ref_sys (srid, auth_name, auth_srid, proj4text, srtext)
VALUES (99999,                          -- 自定义 SRID（确保未被占用）'USER',                         -- 权威机构为 USERNULL,                           -- 无 EPSG 编号'+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=117 +k=0.9996 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=WGS84 +units=m +no_defs',  -- Proj.4 字符串'PROJCS["自定义投影",GEOGCS["WGS 84",DATUM["WGS_1984",SPHEROID["WGS 84",6378137,298.257223563,AUTHORITY["EPSG","7030"]],AUTHORITY["EPSG","6326"]],PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],UNIT["degree",0.0174532925199433,AUTHORITY["EPSG","9122"]],AUTHORITY["EPSG","4326"]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],PARAMETER["latitude_of_origin",0],PARAMETER["central_meridian",117],PARAMETER["scale_factor",0.9996],PARAMETER["false_easting",500000],PARAMETER["false_northing",0],UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],AXIS["Easting",EAST],AXIS["Northing",NORTH]]'  -- WKT 字符串
);

针对转换参数的情况：
–指定七参数

-- 方法一：使用 +towgs84 参数（适用于粗略转换）
INSERT INTO spatial_ref_sys (srid, auth_name, auth_srid, proj4text, srtext)
VALUES (99999,  -- 自定义 SRID'USER',NULL,'+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=117 +k=0.9996 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=WGS84 +towgs84=ΔX,ΔY,ΔZ,εx,εy,εz,m +units=m +no_defs','...'  -- 对应的 WKT 定义
);-- 示例：假设七参数为 ΔX=100, ΔY=50, ΔZ=20, εx=0.5, εy=0.3, εz=0.1, m=0.2ppm
'+towgs84=100,50,20,0.5,0.3,0.1,0.2'

–使用自定义网格文件（更精确的转换）

-- 将网格文件上传至 PostGIS 服务器的 /usr/share/proj/ 目录
INSERT INTO spatial_ref_sys (srid, auth_name, auth_srid, proj4text, srtext)
VALUES (99999,'USER',NULL,'+proj=tmerc +lat_0=0 +lon_0=117 +k=0.9996 +x_0=500000 +y_0=0 +ellps=WGS84 +nadgrids=/usr/share/proj/mygrid.gsb +units=m +no_defs','...'
);

c.geometry_columns视图
记录数据的坐标系、几何类型、坐标维度等信息。

配合postgres使用的操作

1.python安装gdal

下载轮子：https://github.com/cgohlke/geospatial-wheels/releases

找到gdal相应版本进行下载。

cp312：表示python的3.12系列版本

定位到python安装的根目录，将轮子放到这里，然后在此目录启动命令行。
执行安装：

pip install GDAL-3.13.0-cp312-cp312-win_amd64.whl

安装成功后，即可正常使用gdal环境。同时可以发现已安装osgeo环境。

gdal转prj成proj4串示例：

from osgeo import osr# 启用异常处理（GDAL 4.0+默认行为，提前适配）
# 不启用，提示错误：
# D:\Programs\miniconda3\Lib\site-packages\osgeo\osr.py:413: FutureWarning: Neither osr.UseExceptions() nor osr.DontUseExceptions() has been explicitly called. In GDAL 4.0, exceptions will be enabled by default.
# https://www.doubao.com/thread/wcce32b284e0e75ff
osr.UseExceptions()prj_text = open(r"G:\work\项目\test.prj").read()
sr = osr.SpatialReference()
sr.ImportFromWkt(prj_text)
proj4_str = sr.ExportToProj4()
print(proj4_str)