十分钟GIS——GIS必知必会

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1. 什么是GIS(知识地图定位)

GIS概念

位置与地理信息既是LBS的核心，也是LBS的基础。一个单纯的经纬度坐标只有置于特定的地理信息中，代表为某个地点、标志、方位后，才会被用户认识和理解。用户在通过相关技术获取到位置信息之后，还需要了解所处的地理环境，查询和分析环境信息，从而为用户活动提供信息支持与服务。

地理信息系统（GIS，Geographic Information System）是一门综合性学科，结合地理学与地图学以及遥感和计算机科学，已经广泛的应用在不同的领域，是用于输入、存储、查询、分析和显示地理数据的计算机系统，随着GIS的发展，也有称GIS为“地理信息科学”（Geographic Information Science），近年来，也有称GIS为”地理信息服务”

1.1. 传统GIS平台

1.1.1. ArcGIS和ESRI

是“计算机制图”应用，包含了全球范围内的底图、地图数据、应用程序，以及可配置的应用模板和开发人员使用的 GIS 工具和 API，可用于创建 Web 地图、发布GIS服务、共享地图、数据和应用程序，以及管理组织的内容和多个用户。

 ESRI公司

美国环境系统研究所公司（Environmental Systems Research Institute, Inc. 简称ESRI公司）成立于1969年，总部设在美国加州RedLands市，是世界最大的地理信息系统（Geographic Information System GIS）技术提供商。

技术人员可以关注ESRI的github：https://github.com/Esri

评价

1.1.2. SuperMap GIS和超图

是超图软件研发的面向各行业应用开发、二三维制图与可视化、决策分析的大 型 GIS 基础软件系列，包含云 GIS 服务器、边缘 GIS 服务器、端 GIS 以及在线 GIS 平台等多种软 件产品。

超图
北京超图软件股份有限公司是全球第三大、亚洲最大的地理信息系统（GIS）软件厂商，主要从事地理信息系统相关软件技术研发与应用服务。

评价

1.1.3. QGIS

QGIS 的目标是成为一个使用简单的 GIS，提供了常见的功能与图征。借着核心图征提供基本功能与附加组件（Python 或 C++）持续地扩充，让使用者可以浏览、管理、编辑、分析数据以及制图。

QGIS 是一群自愿者所开发的项目，欢迎全球使用者或开发者将程序代码的缺陷、修复、报告以及提供文件等贡献。它是由热心的使用者和开发社群所维护的。它提供了交互式的邮件列表，以及透过网络管道传达给其他用户与开发人员帮忙与建议。另外，它也提供商业定制化开发。

github地址：https://github.com/qgis/QGIS

1.2. 数据类型

而在存储介质中对于空间数据类型划分为：

1.2.1. 基本空间数据类型

LINESTRING(0 0,1 1,1 2)

POLYGON((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1, 2 1, 2 2, 1 2,1 1))

MULTIPOINT((0 0),(1 2))

MULTILINESTRING((0 0,1 1,1 2),(2 3,3 2,5 4))

MULTIPOLYGON(((0 0,4 0,4 4,0 4,0 0),(1 1,2 1,2 2,1 2,1 1)), ((-1 -1,-1 -2,-2 -2,-2 -1,-1 -1)))

GEOMETRYCOLLECTION(POINT(2 3),LINESTRING(2 3,3 4))

WKT、WKB和GeoJson表达点线面

1.2.2. 栅格数据类型

1.3. 空间参考

1.3.1. 空间参考使用历史转变

一言以蔽之，新中国由于政策和科学技术的原因使用了北京54；西安80是将大地原点设在中国中部陕西省泾阳县永乐镇的空间参考，同时在这个时候确定了1985国家高程基准；而走入新世纪，为了满足科研、航空、航天、航海以及国防建设我们采用了CGCS2000空间参考。

1.3.2. 常用空间参考

1.3.3. 空间参考中名词拾遗（坐标系统、空间参考、投影、基准面、椭圆体）

 为什么要进行投影？
在上述表达中我们基本上描述的均为经纬度的，也就是地理坐标系，地图单位通常为度，投影坐标系 （Projected Coordinate System）平面坐标系统地图单位通常为米 ，也称非地球投影坐标系统（notearth），或者是平面坐标。

地球是三维的
地图（屏幕）是二维的
地理坐标系统是在三维（基准面）上的定位方法
投影使得三维转成二维
三维转成二维会产生变形

2. Postgresql中的PostGIS

2.1. 什么是PostGIS

它是PostgreSQL的扩展插件，在PostgreSQL的core（存储、检索、事务等）层之上实现GIS层的功能，它不能独立于PostgreSQL运行。

2.2. Postgis解决什么问题，为什么选择PostGIS

PostGIS是最成熟，功能最丰富的免费GIS数据库（没有之一），只有收费的Oracle和SQL Server（他们都有GIS版）才能与之媲美，MySQL的GIS功能通常不能拿来和它比

PostGIS本质上还是数据库，使用SQL操作，可以满足你更新频繁、和其它筛选条件联合使用的要求

结合postgresql FTS扩展（Full Text Search），不仅可以根据性别、年龄、LBS信息搜索，更可以和模糊关键词搜索联合起来

Postgresql也可以做集群、复制、高可用

2.3. Postgis与ArcSDE的关系

2.3.1. Postgis与ArcSDE的关系?

ArcSDE是ESRI提供的一项技术，可以访问和管理存储在关系型数据库中的空间数据。

 两者的相同点

2.4. Postgis包含了哪些内容？遵循什么规范？

2.4.1. OGC SFSQL规范

2.4.2. SQL/MM标准

SQL-MM Part3定义大量插值曲线类型来扩展SQL规范定义的简单要素类型。

2.4.3. PostGIS的扩展

扩展GIS函数

3. PostGIS的基本使用

3.1. 使用扩展

一般而言使用最多的无非

3.3. 操作符

3.4. 基于9交(DE-9IM)模型的空间关系

3.4.1. 翻译资源

3.5. 空间关系索引

3.6. 样例说明

Java导入shapefile到postgis,提升geotools导入效率

使用PostGIS求两个要素类的相交部分

PostGIS实现（大数据量，大图斑）图层间相交工具