目錄
序
前言
第1章 PostgreSQL的安裝與使用 1
1.1 PGSQL簡(jiǎn)介與體系結(jié)構(gòu) 1
1.2 PGSQL的下載與安裝 2
1.2.1 PGSQL安裝程序的下載 2
1.2.2 PGSQL的安裝 2
1.3 尋找PGSQL的四個(gè)模塊 4
1.4 用SQL Shell登錄數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 5
1.5 pgAdmin訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù) 6
1.5.1 用pgAdmin登錄數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 6
1.5.2 采用GUI的方式操作數(shù)據(jù)庫(kù)中的表 9
1.5.3 在 pgAdmin 中執(zhí)行SQL 10
1.5.4 在pgAdmin設(shè)置用戶、角色與訪問(wèn)控制 11
1.6 常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案 19
第2章 關(guān)系型孢粉數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建與SQL 20
2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹 20
2.2 孢粉數(shù)據(jù)的關(guān)系規(guī)范化 20
2.3 Excel：從基表到視圖的關(guān)系運(yùn)算過(guò)程 24
2.4 PGSQL：孢粉數(shù)據(jù)庫(kù)的SQL實(shí)現(xiàn) 27
2.5 常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案 32
2.6 作業(yè) 32
第3章 PostGIS與QGIS的安裝與使用 33
3.1 PostGIS的下載與安裝 33
3.1.1 通過(guò)Stackbuilder 安裝 33
3.1.2 通過(guò)OSGeo 安裝 35
3.1.3 尋找PostGIS安裝的模塊與建立的空間數(shù)據(jù)庫(kù) 35
3.2 QGIS的下載與安裝 36
3.3 矢量數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出 37
3.3.1 用PostGIS的工具導(dǎo)入導(dǎo)出 37
3.3.2 用 QGIS 的 DB Manager 導(dǎo)入導(dǎo)出 39
3.4 柵格數(shù)據(jù)的導(dǎo)入 41
3.5 導(dǎo)入數(shù)據(jù)的查看 43
3.5.1 在pgAdmin4中查看與查詢 43
3.5.2 在QGIS中查看 44
3.6 常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案 46
3.6.1 安裝過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題 46
3.6.2使用過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題 48
3.7 作業(yè) 50
第4章 藍(lán)湖地區(qū)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建與查詢 51
4.1 實(shí)驗(yàn)案例介紹 51
4.2 概念設(shè)計(jì) 52
4.2.1 空間擴(kuò)展E-R圖 52
4.2.2 應(yīng)用實(shí)例的擴(kuò)展E-R圖 53
4.3 邏輯設(shè)計(jì) 54
4.4 物理實(shí)現(xiàn) 56
4.4.1 建表前的準(zhǔn)備工作 57
4.4.2 建表的GSQL語(yǔ)句 57
4.4.3 建表后的系統(tǒng)表信息 58
4.4.4 空間數(shù)據(jù)的插入 59
4.4.5 藍(lán)湖數(shù)據(jù)的查看 60
4.5 空間查詢 61
4.5.1 單表空間查詢 61
4.5.2 多表空間查詢 63
4.6 作業(yè) 63
第5章 黃河流域數(shù)據(jù)庫(kù)的空間查詢與遠(yuǎn)程訪問(wèn) 64
5.1黃河流域數(shù)據(jù)庫(kù)與GSQL 64
5.1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的介紹 64
5.1.2 SQL查詢分析案例 65
5.1.3 GSQL查詢分析案例：矢量 66
5.1.4 GSQL查詢分析案例：柵格 67
5.1.5 GSQL查詢分析案例：柵格與矢量混合 69
5.2 黃河流域數(shù)據(jù)庫(kù)局域網(wǎng)環(huán)境的遠(yuǎn)程訪問(wèn) 69
5.2.1 搭建S機(jī)和C機(jī)的局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境 70
5.2.2 S機(jī)服務(wù)器的設(shè)置與相關(guān)參數(shù)的獲取 71
5.2.3 在C機(jī)上遠(yuǎn)程訪問(wèn)S機(jī)的黃河數(shù)據(jù)庫(kù) 74
5.3 可能會(huì)遇到的問(wèn)題 77
5.3.1 SQL執(zhí)行過(guò)程遇到的問(wèn)題 77
5.3.2 局域網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問(wèn)遇到的問(wèn)題 78
5.4 作業(yè) 78
第6章 黃河流域數(shù)據(jù)庫(kù)Web共享與發(fā)布 79
6.1 實(shí)驗(yàn)框架介紹 79
6.2服務(wù)層的安裝與配置 80
6.2.1 Open JDK下載與安裝 80
6.2.2 Tomcat下載、安裝與登錄 82
6.3 GeoServer地圖服務(wù)器與數(shù)據(jù)共享 85
6.3.1 GeoServer下載與安裝 85
6.3.2 GeoServer登錄 86
6.3.3 GeoServer連接 PGSQL 88
6.4 基于Mapbender的地圖應(yīng)用發(fā)布 100
6.4.1 Mapbender下載 100
6.4.2 Mapbender安裝 101
6.4.3 Mapbender連接 GeoServer服務(wù) 106
6.4.4 Mapbender創(chuàng)建新應(yīng)用 108
6.4.5 Mapbender添加應(yīng)用控件 109
6.4.6 Mapbender遠(yuǎn)程訪問(wèn) 116
6.5 可能會(huì)遇到的問(wèn)題 117
6.6 作業(yè) 117
第7章 矢量數(shù)據(jù)類型的高階處理與分析 118
7.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的介紹與導(dǎo)入 118
7.2 空間聚合函數(shù) 119
7.2.1 將多個(gè)Polygon聚合為一個(gè)MultiPolygon 119
7.2.2 將多個(gè)Point聚合為L(zhǎng)ineString 120
7.3 空間裁剪、分割、網(wǎng)格剖分函數(shù) 121
7.3.1 裁剪（Clip） 121
7.3.2 切割（Split） 123
7.3.3 網(wǎng)格剖分（Tessellate） 123
7.4 將LineString分割成更小段 129
7.4.1 分割LineString 129
7.4.2 將多點(diǎn)的LineString分割為若干僅有兩點(diǎn)的LineString 130
7.4.3 根據(jù)指定的點(diǎn)截?cái)郘ineString 132
7.5 平移、縮放和旋轉(zhuǎn)幾何圖形 134
7.5.1 平移 134
7.5.2 縮放 135
7.5.3 旋轉(zhuǎn) 136
7.6 Geography對(duì)象如何使用Geometry的函數(shù) 137
7.6.1 可以安全使用轉(zhuǎn)換的函數(shù) 137
7.6.2 推薦使用ST_Transform的函數(shù) 138
7.7 小結(jié) 139
第8章 高程和氣候等柵格數(shù)據(jù)的高階處理與分析 140
8.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)介紹 140
8.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入 140
8.3 使用空間聚合函數(shù)創(chuàng)建大型柵格數(shù)據(jù) 142
8.3.1 基于柵格瓦片的完整柵格數(shù)據(jù)重建 142
8.3.2 使用裁剪和合并函數(shù)提取興趣區(qū) 142
8.3.3 ST_Union的聚合運(yùn)算 143
8.4 柵格波段操作 143
8.4.1 使用ST_AddBand函數(shù)構(gòu)建多波段柵格數(shù)據(jù) 143
8.4.2 使用ST_Band函數(shù)提取單波段數(shù)據(jù) 144
8.5 調(diào)整柵格瓦片大小 144
8.6 柵格與矢量數(shù)據(jù)的相交運(yùn)算 146
8.6.1 像素統(tǒng)計(jì) 147
8.6.2 使用ST_Value和ST_SetZ為二維線段添加Z坐標(biāo) 147
8.6.3 將二維多邊形轉(zhuǎn)換為三維多邊形 149
8.7 柵格統(tǒng)計(jì) 150
8.7.1 像素值操作 150
8.7.2 柵格統(tǒng)計(jì)函數(shù) 152
8.8 地圖代數(shù) 153
8.8.1 表達(dá)式與回調(diào)函數(shù)的選擇 154
8.8.2 單波段的地圖代數(shù)表達(dá)式 154
8.8.3 單波段的地圖代數(shù)回調(diào)函數(shù) 155
8.8.4 地圖代數(shù)中的鄰域計(jì)算 156
8.9 小結(jié) 157
第9章 出租車訂單的時(shí)空軌跡大數(shù)據(jù)處理與分析 158
9.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹 158
9.2 導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 159
9.2.1 出租車GPS打點(diǎn)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入 159
9.2.2 交通小區(qū)數(shù)據(jù)導(dǎo)入 161
9.3 基于出租車打點(diǎn)數(shù)據(jù)的OD交通量的處理與查詢 162
9.3.1 時(shí)間與空間字段的解譯與生成 162
9.3.2 系統(tǒng)最大內(nèi)存限制的修改及空間索引的創(chuàng)建 163
9.3.3 生成某出租車訂單和空駛狀態(tài)的OD流 163
9.3.4 所有出租車訂單OD流的生成 166
9.3.5 交通小區(qū)間OD流列表的生成 168
9.3.6 交通小區(qū)間OD矩陣的生成 169
9.4 基于出租車打點(diǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)空軌跡處理與查詢 170
9.4.1 將打點(diǎn)數(shù)據(jù)表轉(zhuǎn)換為軌跡表 170
9.4.2 檢查生成的軌跡類型是否正確 172
9.4.3 查詢軌跡基本信息 172
9.4.4 軌跡還原為點(diǎn)數(shù)據(jù) 172
9.4.5 計(jì)算行駛中的最近距離 173
9.4.6 計(jì)算行駛中達(dá)到最近距離時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)間 173
9.4.7 判斷行駛中的最近距離是否小于指定閾值 174
9.5 作業(yè) 175
第10章 海量出租車訂單OD流的分布式存儲(chǔ)與計(jì)算 176
10.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹 177
10.2 分布式Docker集群的部署 177
10.2.1 集群規(guī)劃 177
10.2.2 Docker虛擬機(jī)環(huán)境配置 178
10.3 分布式PGXL的安裝與部署 183
10.3.1 PGXL的安裝 183
10.3.2 PGXL環(huán)境配置 184
10.4 分布式PostGIS版本的安裝 189
10.4.1 安裝包下載 189
10.4.2 編譯安裝 189
10.5 出租車訂單OD流的分布式存儲(chǔ)與查詢實(shí)驗(yàn) 192
10.5.1 數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入 192
10.5.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分布查詢 193
10.5.3 數(shù)據(jù)查詢效率比較 194
主要參考文獻(xiàn) 197
參考標(biāo)準(zhǔn) 197
附錄GeoServer與PostGIS中柵格數(shù)據(jù)表的連接 198