Postgis实现空间数据转GeoJSON

PostGIS专栏 2020-03-11

1895

摘要：在开发过程中，有时了满足前端特定需求，或者数据交换的需要，在对地理空间数据进行一系列的查询、关联、分析后，需要返回geojson格式的空间数据，本篇就介绍如何通过Postgis和Postgresql提供的相关函数实现地理空间数据到GeoJSON格式的转换，功能比较实用，涉及不少知识点以此总结记录。

GeoJSON简介

首先还是简单介绍下GeoJSON，来自官网的解释：

GeoJSON is a format for encoding a variety of geographic data structures.

GeoJSON is a geospatial data interchange format based on JavaScript Object Notation (JSON).

GeoJSON是一种以文本形式描述地理空间数据的数据结构，以json键值对的形式对地理空间数据进行编码，WebGIS中较为常用，主要用于空间数据的交换共享，准确说是矢量数据，支持常见标准矢量数据类型，包括Point, LineString, Polygon, MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon 等，可以简单理解为，包含特定几何字段的json格式数据。

GeoJSON数据示例：
{
  "type": "FeatureCollection",
  "features": [
    {
      "type": "Feature",
      "properties": {},
      "geometry": {
        "type": "Point",
        "coordinates": [
          114.43359375,
          30.637912028341123
        ]
      }
    }
  ]
}

结构解析

GeoJSON格式基本结构如上图例子所示，由外到内对其构进行解析，也是为实现格式转换做铺垫。

2.1 最外层是两个键值对, 这两个键值对基本固定。"type"字段表示类型，一般一个GeoJSON数据表示一个图层，简单理解为要素的集合，这里的值为"FeatureCollection"，"features"字段就是用来存放地理要素feature的数组，因此说GeoJSON不适合存放数据量大的图层：

最外层结构：
{
    "type"："FeatureCollection"，
    "features"：[]
}

2.2 对于features数组里的每一个地理要素feature，他的格式也是固定的，一个feature由三个键值对组成："type"字段的值是Feature，表明他是一个要素；"properties"字段包含了该地理要素的属性列表信息，即非几何属性数据，比如道路的属性有道路等级，长度，材质等，通常用键值对形式表示；"geometry"字段描述该地理要素的几何信息：

features结构:
{
    "type": "Feature",
    "properties": {},  //非几何信息
    "geometry": {}    //几何信息
}

2.3 geometry以坐标点或坐标串的形式描述该地理feature的几何信息，包括两个键值对，"type"字段的值是Feature，"coordinates"字段表示组成feature坐标的的数组：

feature几何信息结构：

{
    "type": "Feature",
    "coordinates": []  //坐标数组
}

要素转GeoJSON实现

数据转换实现上从内存到外层，按照其结构对数据一层一层的进行组装。首先介绍ST_AsGeoJSON函数，他只针对单个的geometry要素，将其转换为GeoJSON的一部分元素，并不能直接的按照他的函数字面意思，转为GeoJSON完整对象，不要被这个函数蒙蔽。【注意：首先介绍postgis3.0以下版本的实现方法，包括2.5, 2.4等，postgis3.0有所改进，后边介绍postgis3.0的实现】

3.1 ST_AsGeoJSON函数

函数声明如下，只需关注第一个参数即可，其他都采用默认值：

ST_AsGeoJSON函数声明：

text ST_AsGeoJSON(geometry geom, integer maxdecimaldigits=15, integer options=0);
text ST_AsGeoJSON(geography geog, integer maxdecimaldigits=15, integer options=0);
text ST_AsGeoJSON(integer gj_version, geometry geom, integer maxdecimaldigits=15, integer options=0);
text ST_AsGeoJSON(integer gj_version, geography geog, integer maxdecimaldigits=15, integer options=0);

功能描述：

ST_AsGeoJSON — Return the geometry as a GeoJSON element.

返回geometry作为GeoJSON数据的一个组成部分元素，即2.3节中的feature几何信息部分，为了满足数据转换，我们需要自己补充完整的GeoJSON信息，包括特定字段和非几何属性字段。

测试例子，以河南省的部分poi点数据为例：

select 
  hn.gid ,hn.name ,st_asgeojson(hn.geom) as geom_json ,hn.geom
from
  henan_poi as hn
limit
  20

查询结果如下，只是将poi数据的geom字段转为键值对json描述方式：

3.2 数据转换实现步骤：

第一步从ST_AsGeoJSON开始转换feature的几何信息；然后转换非几何信息，需要用到postgresql自带的row_to_json函数；此时feature包含了几何信息和非几何信息，再进行合并得到features数组，用到array_to_json，array_agg等函数，再补充特定字段，最后得到完整的GeoJSON对象。

以下给出将查询结果转换为GeoJSON对象的完整代码，其他查询或者分析以此类推，代码包括详细的注释，主要用到with查询，以及数组相关的聚合函数，都比较常用，最好熟练掌握。有问题可以后台交流，看到后回复。

总结

虽然功能小，但是比较实用，通过本篇也能学到一些小知识点以及相关函数的使用，主要包括：

ST_AsGeoJSON的使用；
row_to_json使用；
array_agg聚合函数使用；
array_to_json使用；
row的定义使用和缺点；

数据库

文章转载自PostGIS专栏，如果涉嫌侵权，请发送邮件至：contact@modb.pro进行举报，并提供相关证据，一经查实，墨天轮将立刻删除相关内容。

Postgis实现空间数据转GeoJSON

评论