PostGIS

PostGIS是通过向PostgreSQL添加对空间数据类型、空间索引和空间函数的支持，将PostgreSQL数据库管理系统转换为空间数据库。

简单理解来说PostGIS是PostgreSQL的一个插件，能够将PostgreSQL变为强大的空间数据库。

PostGIS0.1于2001年5月发布，具有空间对象存储、空间索引和一些空间函数，它是一个适合存储和检索的数据库，但不适合分析。

随着GOC的"Simple Features for SQL"（SFSQL）规范提供了空间函数规范和”Geometry Engine，Open Source“（GEOS）对SFSQL规范提供了必要的算法，在PostGIS0.8版本中提供了对SFSQL的完整支持。

早期的空间数据存储，会有一大部分开销花在对元数据存储上，为减少这样现象，PostGIS1.0中采用轻量级的描述。后续中PostGIS版本不断的迭代，其在功能和性能上也越发的丰富。

参考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/62034688

PostGIS安装

PostgreSQL安装

由于PostGIS是建立在PostgreSQL之上，因此需要先安装PostgreSQL。

PostgreSQL可在：

https://www.enterprisedb.com/downloads/postgres-postgresql-downloads

下载对应的版本，例如9.6。

安装过程中，所有设置都使用默认设置，只是需要设置超级用户postgres的密码。

PostGIS安装

Winodws环境

安装完PostgresSQL后，提示运行Stack Builder，通过该工具安装PostGIS插件。

参考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/62157728

Linux环境

• Ubuntu

  Ubuntu环境下安装PostGIS，可以参考官方教程。

  参考：https://trac.osgeo.org/postgis/wiki/UsersWikiPostGIS24UbuntuPGSQL10Apt

• 通用：Docker镜像安装（推荐）

  Docker是一个轻量的虚拟化技术，可以让应用程序和相关依赖打包到一个轻量级和可移植的容器内，通过Linux容器等技术，可以将容器在Linux系统内运行，也可以实现虚拟化。

  简单的理解来说，Docker可以比喻为系统的应用商城，每个容器是App。

  （类似于iPhone的App Store和APP）

  Docker的优点在于轻量化、高效率和标准化，能够减少开发的生命周期，特别是在应用部署和测试环节。

  Docker的缺点在于隔离不彻底和跨平台受限。

  Docer的一般应用场景是在于Web应用的自动化打包和发布、自动化测试和持续集成、服务器环境部署和调整数据库和其他后台应用等。

  Docker介绍：https://www.runoob.com/docker/docker-tutorial.html

  Docker安装：https://www.runoob.com/docker/centos-docker-install.html

  PostGIS镜像安装：https://blog.csdn.net/qq_34817440/article/details/103914574

PgAdmin

PostgreSQL的两个主要管理工具，一个是psql，另一个pgAdmin。

• psql：命令行查询
• pgAdmin：图形管理工具

空间数据库创建

运行pgAdmin，创建一个Server，配置PostGIS的服务器地址和密码，以连接数据库。

一般本地的服务器地址为localhost，用户名为postgres，密码为在安装过程中手动设置的密码。

在连接成功后，可以看到有默认的postgres数据库，该库是管理用户数据库，一般不使用。

右键Database，新建数据库，指定数据库的名称和所属用户。

按参考教程新建nyc数据库，可以看到整个数据库的结构如下图所示。

新建nyc数据库目前还仅仅只是一个普通数据库，要将其转变为空间数据库，需要加载PostGIS空间扩展。

在Query Tool里，输入以下SQL，即可加载空间扩展插件。

CREATE EXTENSION postgis;
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可以通过运行PostGIS函数来确认是否安装空间扩展插件成功。

SELECT postgis_full_version();
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空间数据导入

PostGIS Shapefile 手动导入

参考：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/62160223

GeoPandas 批量导入

GeoPandas（https://geopandas.org/）是专门处理空间数据的库，可以简单理解为地理信息数据的Pandas库。

可以通过conda或者pip安装。

conda install -c conda-forge geopandas
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GeoPandas读取完空间数据，得到GeoDataFrame类型的空间对象，可以通过它的调用to_postgis
方法，将其导入到对应的空间数据库。（一般先要创建数据库引擎，建立与空间数据库的链接）

from sqlalchemy import create_engine
engine = create_engine("postgres://myusername:mypassword@myhost:5432/mydatabase")  
gdf.to_postgis("my_table", engine)
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参考：

https://geopandas.org/docs/reference/api/geopandas.GeoDataFrame.to_postgis.html

QGIS连接PostGIS

QGIS（https://qgis.org/en/site/）是开源的桌面端GIS处理软件。可在官网免费下载，然后在本地安装。

QGIS可以连接PostGIS数据库，通过创建PostGIS的连接，输入PostGIS所在IP、端口、数据库名和登录口令，即可在QGIS中查看空间数据库的地理空间数据。