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第1章 初识空间数据库 1

1.1 回顾数据库的相关基础知识 1

1.1.1 数据库的基本概念 1

1.1.2 结构化查询语言 1

1.1.3 数据库访问技术 2

1.1.4 数据库的标准 3

1.2 认识空间数据库 4

1.2.1 空间数据库 4

1.2.2 空间数据库标准简介 5

1.2.3 空间数据模型 6

1.3 空间数据库产品 8

1.3.1 常见的商业空间数据库 8

1.3.2 开源空间数据库 8

1.3.3 PostGIS简介 11

第2章 开源GIS软件和空间数据库使用初步 14

2.1 PostgreSQL的安装与PostGIS空间引擎配置 14

2.1.1 PostgreSQL的安装 14

2.1.2 PostGIS空间引擎配置 18

2.2 QGIS与uDig的安装与配置 24

2.2.1 QGIS的安装与配置 24

2.2.2 uDig的安装与配置 26

2.3 GeoServer的安装与配置 28

2.4 pgAdmin Ⅲ的基本操作 35

2.4.1 主窗体 35

2.4.2 导航菜单功能 36

2.4.3 工具栏的介绍 37

2.4.4 数据库与表的创建 37

2.4.5 数据库的备份与恢复 42

2.5 利用QGIS将shp数据导入PostgreSQL空间数据库 43

2.5.1 利用QGIS连接PostgreSQL空间数据库 43

2.5.2 导入导出shp数据 45

第3章 空间数据库的SQL Geometry数据类型 48

3.1 空间数据类型继承关系UML图 48

3.2 空间数据的WKT和WKB表现形式 48

3.3 空间数据的坐标系统SRID 50

3.4 在PostgreSQL中直接利用SQL建立空间数据库 51

3.4.1 利用SQL语句在PostgreSQL空间数据库中建立空间数据表 51

3.4.2 利用SQL语句在PostgreSQL空间数据表中插入空间数据 51

第4章 矢量数据空间SQL查询与分析操作 53

4.1 PostGIS基本类型 53

4.2 管理函数UpdateGeometrySRID 53

4.3 几何构造函数 55

4.3.1 ST_GeomFromText 55

4.3.2 ST_MakePolygon 56

4.4 几何读写函数 58

4.4.1 ST_IsClosed、ST_IsRing和ST_IsSimple 58

4.4.2 ST_EndPoint与ST_StartPoint 60

4.5 几何编辑函数 62

4.5.1 ST_AddPoint 62

4.5.2 ST_RemovePoint 63

4.6 几何输出函数ST_AsText 65

4.7 运算符函数＆＆ 66

4.8 空间关系与量测 67

4.8.1 ST_Centroid 67

4.8.2 ST_ClosestPoint 68

4.8.3 ST_Intersects 70

4.8.4 ST_Relate 71

4.9 几何处理函数 73

4.9.1 ST_Buffer 73

4.9.2 ST_Intersection 75

4.9.3 ST_Union 76

4.10 线性参考函数ST_LineInterpolatePoint 78

4.11 杂类函数ST_Point_Inside_Circle 79

4.12 特殊函数PostGIS_AddBBox 81

第5章 栅格数据空间SQL查询与分析操作 82

5.1 栅格数据管理 82

5.1.1 新建栅格数据 82

5.1.2 导出栅格数据文件 83

5.1.3 导入空间数据库 83

5.2 栅格数据属性查询 86

5.2.1 ST_MetaData 86

5.2.2 ST_BandMetaData 86

5.2.3 ST_Histogram 87

5.2.4 ST_Value 88

5.2.5 ST_Resize 89

5.3 栅格数据间的空间关系 91

5.3.1 ST_Intersects 91

5.3.2 ST_Contains 91

5.4 栅格数据处理与分析 92

5.4.1 ST_Clip 92

5.4.2 ST_Union 93

5.4.3 ST_HillShade、ST_Slope和ST_Aspect 95

第6章 利用QGIS、ArcMap和GeoServer对空间数据库进行管理、操作和发布 97

6.1 利用QGIS对PostgreSQL空间数据库进行空间数据管理 97

6.1.1 在QGIS中加载PostgreSQL空间数据库数据 97

6.1.2 编辑导入的空间数据，并保存在数据库中 99

6.2 利用ArcMap对PostgreSQL空间数据库进行空间数据管理 101

6.2.1 在ArcGIS和PostgreSQL中配置相关文件 101

6.2.2 在ArcMap设置到PostgreSQL的连接 103

6.3 利用GeoServer发布PostgreSQL中的空间数据 105

6.3.1 发布空间数据 105

6.3.2 预览发布的空间数据 110

6.4 利用Udig修饰PostgreSQL中的空间数据 111

6.4.1 利用Udig美化地图 111

6.4.2 在GeoServer中为发布地图添加地图样式 115

第7章 利用Java和C＃对空间数据库进行管理和操作 120

7.1 Geotools、JTS地理信息系统Java开源库简介 120

7.1.1 Geotools简介 120

7.1.2 JTS简介 120

7.2 利用Geotools和JTS对PostgreSQL空间数据库进行空间数据分析 120

7.2.1 新建Java项目 121

7.2.2 代码实现 122

7.3 NetTopologySuite地理信息系统C＃开源库简介 127

7.4 利用NetTopologySuite对PostgreSQL空间数据库进行空间数据分析 127

7.4.1 新建控制台应用程序 127

7.4.2 代码实现 127

7.4.3 在QGIS中查看生成的Shape文件 128

7.5 SharpMap地理信息系统C＃开源库简介 129

7.6 利用SharpMap对PostgreSQL空间数据库进行空间数据分析 130

7.6.1 新建WinFrom程序，并进行简单布局 130

7.6.2 代码实现 132

7.6.3 实现效果 134

第8章 面向“智慧林业”的生态公益林开源应用 136

8.1 数据概况与开源解决方案 136

8.1.1 生态公益林数据 136

8.1.2 开源解决方案的总体思路 136

8.2 QGIS对公益林数据的管理与操作 137

8.3 PostGIS对公益林数据的管理与操作 139

8.4 QGIS专题地图的制作 139

8.5 快速发布网络地图 142

8.5.1 安装qgis2web插件 142

8.5.2 qgis2web的参数设置 144

8.5.3 Apache Server发布地图并在不同移动终端查看 145

附录A 两大标准几何对象对比表 147

附录B Geometry与ST_Geometry定义的空间操作对比表 148

附录C 函数汇总表 151