空间数据库实验教程

目录序前言第1章 PostgreSQL的安装与使用 11.1 PGSQL简介与体系结构 11.2 PGSQL的下载与安装 21.2.1 PGSQL安装程序的下载 21.2.2 PGSQL的安装 21.3 寻找PGSQL的四个模块 41.4 用SQL Shell登录数据库管理系统 51.5 pgAdmin访问数据库 61.5.1 用pgAdmin登录数据库管理系统 61.5.2 采用GUI的方式操作数据库中的表 91.5.3 在 pgAdmin 中执行SQL 101.5.4 在pgAdmin设置用户、角色与访问控制 111.6 常见问题与解决方案 19第2章 关系型孢粉数据库的构建与SQL 202.1 实验数据介绍 202.2 孢粉数据的关系规范化 202.3 Excel：从基表到视图的关系运算过程 242.4 PGSQL：孢粉数据库的SQL实现 272.5 常见问题与解决方案 322.6 作业 32第3章 PostGIS与QGIS的安装与使用 333.1 PostGIS的下载与安装 333.1.1 通过Stackbuilder 安装 333.1.2 通过OSGeo 安装 353.1.3 寻找PostGIS安装的模块与建立的空间数据库 353.2 QGIS的下载与安装 363.3 矢量数据的导入导出 373.3.1 用PostGIS的工具导入导出 373.3.2 用 QGIS 的 DB Manager 导入导出 393.4 栅格数据的导入 413.5 导入数据的查看 433.5.1 在pgAdmin4中查看与查询 433.5.2 在QGIS中查看 443.6 常见问题与解决方案 463.6.1 安装过程中可能遇到的问题 463.6.2使用过程中可能遇到的问题 483.7 作业 50第4章 蓝湖地区地图数据库的构建与查询 514.1 实验案例介绍 514.2 概念设计 524.2.1 空间扩展E-R图 524.2.2 应用实例的扩展E-R图 534.3 逻辑设计 544.4 物理实现 564.4.1 建表前的准备工作 574.4.2 建表的GSQL语句 574.4.3 建表后的系统表信息 584.4.4 空间数据的插入 594.4.5 蓝湖数据的查看 604.5 空间查询 614.5.1 单表空间查询 614.5.2 多表空间查询 634.6 作业 63第5章 黄河流域数据库的空间查询与远程访问 645.1黄河流域数据库与GSQL 645.1.1 实验数据的介绍 645.1.2 SQL查询分析案例 655.1.3 GSQL查询分析案例：矢量 665.1.4 GSQL查询分析案例：栅格 675.1.5 GSQL查询分析案例：栅格与矢量混合 695.2 黄河流域数据库局域网环境的远程访问 695.2.1 搭建S机和C机的局域网络环境 705.2.2 S机服务器的设置与相关参数的获取 715.2.3 在C机上远程访问S机的黄河数据库 745.3 可能会遇到的问题 775.3.1 SQL执行过程遇到的问题 775.3.2 局域网远程访问遇到的问题 785.4 作业 78第6章 黄河流域数据库Web共享与发布 796.1 实验框架介绍 796.2服务层的安装与配置 806.2.1 Open JDK下载与安装 806.2.2 Tomcat下载、安装与登录 826.3 GeoServer地图服务器与数据共享 856.3.1 GeoServer下载与安装 856.3.2 GeoServer登录 866.3.3 GeoServer连接 PGSQL 886.4 基于Mapbender的地图应用发布 1006.4.1 Mapbender下载 1006.4.2 Mapbender安装 1016.4.3 Mapbender连接 GeoServer服务 1066.4.4 Mapbender创建新应用 1086.4.5 Mapbender添加应用控件 1096.4.6 Mapbender远程访问 1166.5 可能会遇到的问题 1176.6 作业 117第7章 矢量数据类型的高阶处理与分析 1187.1 实验数据的介绍与导入 1187.2 空间聚合函数 1197.2.1 将多个Polygon聚合为一个MultiPolygon 1197.2.2 将多个Point聚合为LineString 1207.3 空间裁剪、分割、网格剖分函数 1217.3.1 裁剪（Clip） 1217.3.2 切割（Split） 1237.3.3 网格剖分（Tessellate） 1237.4 将LineString分割成更小段 1297.4.1 分割LineString 1297.4.2 将多点的LineString分割为若干仅有两点的LineString 1307.4.3 根据指定的点截断LineString 1327.5 平移、缩放和旋转几何图形 1347.5.1 平移 1347.5.2 缩放 1357.5.3 旋转 1367.6 Geography对象如何使用Geometry的函数 1377.6.1 可以安全使用转换的函数 1377.6.2 **使用ST_Transform的函数 1387.7 小结 139第8章 高程和气候等栅格数据的高阶处理与分析 1408.1 实验数据介绍 1408.2 实验数据的导入 1408.3 使用空间聚合函数创建大型栅格数据 1428.3.1 基于栅格瓦片的完整栅格数据重建 1428.3.2 使用裁剪和合并函数提取兴趣区 1428.3.3 ST_Union的聚合运算 1438.4 栅格波段操作 1438.4.1 使用ST_AddBand函数构建多波段栅格数据 1438.4.2 使用ST_Band函数提取单波段数据 1448.5 调整栅格瓦片大小 1448.6 栅格与矢量数据的相交运算 1468.6.1 像素统计 1478.6.2 使用ST_Value和ST_SetZ为二维线段添加Z坐标 1478.6.3 将二维多边形转换为三维多边形 1498.7 栅格统计 1508.7.1 像素值操作 1508.7.2 栅格统计函数 1528.8 地图代数 1538.8.1 表达式与回调函数的选择 1548.8.2 单波段的地图代数表达式 1548.8.3 单波段的地图代数回调函数 1558.8.4 地图代数中的邻域计算 1568.9 小结 157第9章 出租车订单的时空轨迹大数据处理与分析 1589.1 实验数据与实验环境介绍 1589.2 导入实验数据 1599.2.1 出租车GPS打点数据的导入 1599.2.2 交通小区数据导入 1619.3 基于出租车打点数据的OD交通量的处理与查询 1629.3.1 时间与空间字段的解译与生成 1629.3.2 系统*大内存限制的修改及空间索引的创建 1639.3.3 生成某出租车订单和空驶状态的OD流 1639.3.4 所有出租车订单OD流的生成 1669.3.5 交通小区间OD流列表的生成 1689.3.6 交通小区间OD矩阵的生成 1699.4 基于出租车打点数据的时空轨迹处理与查询 1709.4.1 将打点数据表转换为轨迹表 1709.4.2 检查生成的轨迹类型是否正确 1729.4.3 查询轨迹基本信息 1729.4.4 轨迹还原为点数据 1729.4.5 计算行驶中的*近距离 1739.4.6 计算行驶中达到*近距离时对应的时间 1739.4.7 判断行驶中的*近距离是否小于指定阈值 1749.5 作业 175第10章 海量出租车订单OD流的分布式存储与计算 17610.1 实验数据与实验环境介绍 17710.2 分布式Docker集群的部署 17710.2.1 集群规划 17710.2.2 Docker虚拟机环境配置 17810.3 分布式PGXL的安装与部署 18310.3.1 PGXL的安装 18310.3.2 PGXL环境配置 18410.4 分布式PostGIS版本的安装 18910.4.1 安装包下载 18910.4.2 编译安装 18910.5 出租车订单OD流的分布式存储与查询实验 19210.5.1 数据库导入 19210.5.2数据存储分布查询 19310.5.3 数据查询效率比较 194主要参考文献 197参考标准 197附录GeoServer与PostGIS中栅格数据表的连接 198