空间数据库操作报告

PostGIS操作实习报告

一、创建一个数据库

输入数据库名称和所有者，本次实习名称为“nyc”，所有者是“postgres”。

二、加载PostGIS的空间扩展

三、验证PostGIS安装是否成功

四、加载空间数据

首先打开shapefile文件输入/输出管理器，并且填写相应的PostGIS的详细信息。

打开shapefile文件夹，并且修改SRID值。

记录Options选项中的UTF-8值，方便创建空间索引。

输入数据。

注意在向创建的空间数据库nyc中加载shapefile数据时路径必须使用中文路径，不然不能加载成功，上图显示的加载数据成功。

然后在pgadmin中查看：

五、加载的shapefile文件数据查看

这个shapefile文件包含与美国纽约有关的四个shapefile文件，以及一个有关社会人口变量的属性表。在上节操作中已经加载了shapefile，现在加载社会人口变量的属性表。

查看各个shapefile的属性。下图是人口普查区的属性信息。

六、简单的SQL语句操作

如查询空间数据库nyc中的所有社区的名字，其SQL语句为：“SELECT name FROM

nyc_neighborhoods;”运行结果有129条记录。如下截图：

下面进行查询的细节操作：

(1)选择查询：

选择查询的语句和二维关系型数据库中形式类似，当符合某种条件时从某个表中选择某个记录。其语句为“SELECT some_columns FROM some_data_source WHERE some_condition;”

如下截图：

(2)PostGIS有提供了一些简单的函数查询的功能，如函数的求和，求均值等等。这

次主要是纽约某社区的一个属性求均值和标准差。

(3)在上述查询操作中聚合函数被应用到结果集的每一行。GROUP BY子句。

聚合函数往往需要一个额外的GROUP BY语句组的结果集由一个或多个列来对每个小的数据集进行操作，如下截图。

如上图，我们可以看到对于每一个记录"Brooklyn" "Manhattan"等都可以求出相应的均值和标准差。

七、简单的SQL语句的练习

在本次练习中主要会运用到求和函数，求均值已经计数的函数。

（1）求纽约的人口。

（2）条件查询布朗克斯的人口。

（3）求每个州的白人所占的百分数。

八、几何图形

首先按照例子的操作，打开一个点、线、面和含有空洞的多边形，以及一个聚集，查询后的结果显示在一张表中。如下截图：

查看该几何类型的所有的属性列：

表示真实世界的对象：

ST_GeometryType(geometry)：返回对象的几何类型。ST_NDims(geometry)：返回几何尺寸的数目。ST_SRID(geometry)：返回几何的空间参考标识号。

点类型：

点仅仅是包含一个坐标，不包含比例尺信息，并且一个城市在小比例尺的地图上也是可以作为一个点来看的，下面是条件查询一个点的操作：

如上图返回的是点的x和y坐标。

线串类型：

该类型表示的是两个地理位置的之间的路径，它包括两个点或者一系列的点，道路和河流通常表示为线串。一个线串是说，如果它开始和结束的同一点被关闭。它被认为是简单的，如果它不交叉或接触本身（除在其端点，如果它被关闭）。一个线串既可以是封闭的，简单的。下面是SQL语句查询：

如上图所示，该线串包含四个点，点的坐标为（0,0）（1,1）（2,1）（2,2）；

ST_Length（几何）返回线串的长度；ST_StartPoint（几何）返回第一个坐标的点S；T_EndPoint（几何）返回最后的坐标为点；ST_NPoints（几何）返回线串的坐标数；

如求出线串的一个长度：

长度为：3.41421356237309；

多边形：

多边形是一个区域的表示。多边形的外边界由一个环表示。这个环是一个线串是如上述所定义既封闭和简单。环在多边形内也是由简单闭合的线串构成的。多边形类型长被用来表示一个区域的大小和形状对于成图来说是比较重要的。如城市、公园等的边界。

下面是返回一个和线串相关的几何类型，即多边形：

可以观察到，第一个多边形只有一个简单闭合的线串构成，而第二个多边形是由两个线串构成。

计算多边形的面积的查询语句：

需要注意的是有孔的多边形的面积是所述外壳（10×10平方）减去孔的面积（一个1x1正方形）的区域。

聚合类型：

聚合类型有四种，我们在空间数据库中的实习中基本都有接触，MultiPoint，MultiLineString，MultiPolygon，GeometryCollection。下面结合PostGIS来操作有关多边形和点的聚合类型的查询：

几何类型的输入和输出：

如下面截屏：

九、几何类型相关查询的联系操作：

求一个社区的面积：

查看人口普查多边形内部环的个数：

如上图查询结果显示为有43个环。

查询纽约的街道的总的长度以及相应的类型：

十、空间关系

对上面一些章节的操作都是一些关于空间对象的属性的相关查询，在本节中，我们将会系统的掌握有关空间关系的一些查询操作。

空间相等关系：当两个几何类型在空间上相等，则表示两个几何类型的点的坐标是相等，首先进行如下操作，

反过来通过点的坐标来可以唯一查询到一个点：

可以与上幅对比，在空间数据库中，点的名称和点的坐标是唯一的对应的，如果两个点在空间上相等，那么只需要两个点的坐标一样即可。

下面以地铁站来决定街区：

判断两个几何类型是否邻近和求两个几何类型的最短距离：

判断两个几何类型是否包含：

使用Broad Street subway station，来查询周围的地铁站，截图如下。

十一、空间关系的练习

查询街道名字为Atlantic Commons的几何值:

Atlantic Commons包含的街区（具体操作如下）：

查询与Atlantic Commons相连接的街道：

估计计算有多少人居住在Atlantic Commons：

十二、空间连接

通过空间关系用空间连接字段可以使用户连接不同表的信息，在之前的操作中，我们使用点的名字查询点的坐标，然后用点的坐标去查询空间相邻的一些点或者其他的空间操作。使用空间连接操作，我们可以查询点的信息，并且可以查询其他要素中包含该点的信息的几

何要素。下面是该操作：

连接和概述：

求人口普查分布表中的种族的分布情况：

如上图，展示的白人和黑人各自占领的比重。

在subway_stations中查找路径：