PostGIS导入导出ESRI Shapefile数据

PostGIS作为PostgreSQL数据库的空间扩展，提供了对空间数据管理的支持。对于空间矢量数据，PostGIS提供了Geometry和Geography俩种类型用于空间对象的存储，Geometry使用笛卡尔坐标系，而Geography使用球面坐标系（默认是WGS84坐标系）。对于空间栅格数据，则提供了Raster类型。

这里介绍如何导入我们常用的ESRI Shapefile数据到PostgreSQL数据库中，我们可以使用PostGIS提供的shp2pgsql和pgsql2shp工具进行导入和导出操作，还可以使用GDAL库提供的ogr2ogr工具，ogr2ogr工具支持更加多样的数据格式。

我的实验环境如下：
OS: Ubuntu 16.04 LTS
PostgreSQL:9.5.5 （安装好PostgreSQL以后可以使用​​​psql --version​​​进行查看）
PostGIS: 2.2 （安装好PostGIS，并在数据库中启用PostGIS扩展以后，可以在psql命令行中使用​​​SELECT PostGIS_Version();​​​或者​​SELECT PostGIS_Full_Version();​​进行查看。

我们使用的数据是全球大洲的一个矢量数据，坐标类型为WGS84。数据下载链接：​​百度云下载​​

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在Ubuntu中安装PostgreSQL和PostGIS非常简单：
首先，使用如下命令安装PostgreSQL：

sudo

然后，使用如下命令添加​​UbuntuGIS​​的PPA用于安装PostGIS扩展。

sudo add-apt-repository ppa:ubuntugis/ppa
sudo apt-get

最后，使用如下命令安装PostGIS：

sudo

安装好了以后，使用​​sudo -u postgres psql​​​命令可以进入psql交互环境。
可以使用SQL修改postgres用户的密码​​​alter user postgres with password 'new password';​​ （修改了postgres用户密码和没有修改使用当前用户登录，在后面插入数据时命令会稍有不同）

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进入psql交互环境以后，我们首先创建数据库。

CREATE DATABASE

然后再创建一个schema，以后我们可以将我们创建的table都存储在我们的schema中，而不是默认的public schema中。

CREATE SCHEMA

然后，切换到我们新建的postgis_in_action数据库中。

\c postgis_in_action

然后在postgis_in_action数据库中启用PostGIS扩展。

CREATE

可以通过​​\dx​​命令查看安装的扩展：

创建好了数据库以后，我们可以使用​​\q​​命令退出psql。

接下来就是使用shp2psql命令行工具导入数据了，命令如下：

shp2pgsql -s 4326 -I "continent" staging.world_continent | psql -h localhost -p 5432 -d postgis_in_action -U postgres -W

首先说明的是shp2pgsql的参数（具体参数使用​​shp2pgsql --help​​​进行查看）：
​​​-s​​​指定空间参考系，PostGIS的参考系和EPSG代码是一样的，比如EPSG:4326表示WGS84地理坐标系
​​​-I​​​指定在新建的关系表的空间对象的那一列建立空间索引
然后，双引号引起来的是Shapefile的文件名称（也可以加上扩展名.shp）
最后是关系表的全名，staging是schema名称，world_continent是关系名称
shp2pgsql的输出是一个标准的SQL，然后Linux的管道操作符’|’将结果传入到psql中进行SQL的执行。
​​​-h​​​指定连接的地址hostname
​​​-p​​​指定连接的端口号
​​​-d​​​指定连接的数据库名称
​​​-U​​​指定连接的用户名
​​​-W​​指定在执行时弹出密码输入提示

注意：
修改了postgres用户密码的情况下，使用上面的命令插入数据。执行过程中，按照提示输入postgres用户的密码即可。
也可以不给postgres用户设置密码，使用如下的命令插入数据，效果是一样的。其实，raster2pgsql命令及其参数不变，就是进入psql命令的时候，稍微有些不同。要不然会提示password authentication failed for user “postgres”错误。

raster2pgsql -s 4326 -C ~/Downloads/gis-data/wsiearth.tif staging.wsiearth | sudo -u postgres psql -d

这条命令执行过程中，需要输入当前用户的密码即可。

执行过程如下：

执行成功以后，我们可以进入psql从数据库中查看数据。命令如下：​​\dt staging.​​其中，staging是schema的名称，可以看到staging中有两个关系表。

此外，我们还可以使用​​\d staging.world_continent​​查看world_continent关系的表结构：

可以看到这里有一个geom的列。在PostGIS中Geography对象类型保存在名为geog的列，而Geometry对象类型保存在geom的列。所以，我们的数据被以Geometry对象类型保存在数据库。如果要保存成为Geography对象，则需要在shp2psql命令行导入的时候加入​​-G​​参数。

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下面说说数据的导出，我们可以使用psql2shp工具导出数据为Shapefile文件。命令如下：

pgsql2shp -f ~/Desktop/continent -h localhost -p 5432 -u postgres -P [passworld] postgis_in_action staging.world_continent

​​-f​​​后面是导出的文件全路径
​​​-P​​​后面接用户postgres的密码
最后面postgis_in_action是数据库名称，staging.world_continent是关系表名称

最后，看看如何使用QGIS直接连接PostgreSQL数据库进行数据显示。

（添加了UbuntuGIS的PPA以后，我们可直接使用​​sudo apt-get install qgis python-qgis qgis-plugin-grass​​命令安装QGIS）

打开QGIS，在最左侧的图标中点击​​Add PostGIS layers​​​，在弹出的对话框中点击​​New​​新建一个连接，输入连接参数。

点击​​Connect​​，可以看到我们的staging中有两个关系表。

选择world_continent关系表，然后点击​​Add​​可以进行数据的显示。