【应用实践】湖北省 DEM 数据下载导入PostGIS并实现基本查询

本文详细介绍 raster2pgsql 的使用，从地理空间数据云下载覆盖湖北省范围内的DEM数据，然后导入到PostGIS进行入库，执行栅格数据相关的基本查询，主要是的用法，详细的参考相关章节：

raster2pgsql 

一、 数据准备

从地理空间数据云下载 DEM 数据，选择 SRTM 90 米分辨率，选取覆盖湖北省范围，查询到共有 6 幅影像，也可以从别的网络渠道获取免费开源 DEM 数据。

二、 查看数据

下载完数据后使用 QGIS 打开 6 幅图像，设置渲染波段，下载的数据统一 WGS84 坐标系，通常就可以用GIS软件来做镶嵌、合并、裁剪等操作来抽取研究范围内的栅格数据，本系列文章主要用PostGIS来处理分析栅格影像数据，用于满足系统底层开发需求。

三、 数据导入

PostGIS 作为 PostgreSQL 数据库的一个扩展，让其具备了针对空间数据的存储、查询、分析能力，因此首先要安装好PostgreSQL数据库，本文已经创建好了【gisdata】数据库，可根据项目实际业务需求单独建立空间数据库，然后安装 PostGIS 扩展，为了支持栅格数据，还需要创建 postgis_raster 扩展。

-- 创建用户、密码create user gisdata with password 'gisdata';-- 创建数据库create database gisdata with owner gisdata;-- 为用户授予数据库的权限grant all privileges on database gisdata to gisdata;-- 授予所有表操作权限grant all privileges on all tables in schema public to gisdata;-- 切换到新创建的数据库\c gisdata-- 查看扩展列表\dx

-- 查看可用扩展，是否已安装postgis,postgis_rasterselect * from pg_available_extensions；-- 如果未安装，在开启扩展创建postgis_raster扩展create extension postgis_raster;

注意：当前数据库用户需要有文件的读写权限

/*** 坐标系未指定，默认源文件坐标系* -I 创建索引* -C 添加约束* -M 导入后执行vacuum analyze* -P 保证瓦片的大小一致* -F 保留文件名* -t 瓦片大小（宽和高）为256x256* *.img 导入所有img文件* public.srtm_90 生成一个在public模式下的srtm_90表* gisdata导入的数据库*/ raster2pgsql -I -C -M -P -F -t 256x256 *.img  public.srtm_90 | psql -d gisdata

注意：按照下载下来的分块的DEM影像数据，导入完成后，将每一个栅格文件按照指定瓦片大小（宽和高）进行切分，每一行数据是一个rast数据，如果不指定切片大小，则按照默认一个文件为一个rast数据.

四、 基本查询

数据入库完毕后，会将生成的表注册到系统视图【raster_columns】中，该表维护了栅格数据的基本元数据信息，可以看到包括坐标系、分辨率、瓦片大小、栅格数据类型、空间范围等等详细信息

一般在实践中，在进行栅格数据的空间查询、裁剪、转换等操作之前，先通过 【raster_columns】视图获取相关栅格的信息，有助于确定合适的操作方法和参数。

数据导入后生成一个 【public.srtm_90】 表，查询表的基本情况，为后续的栅格数据查询分析提供基础

-- 1. 数据注册查询select * from raster_columns;-- 返回结果：Name            |Value                                                            |----------------+-----------------------------------------------------------------+r_table_catalog |gisdata                                                          |r_table_schema  |public                                                           |r_table_name    |srtm_90                                                          |r_raster_column |rast                                                             |srid            |4326                                                             |scale_x         |0.0008333333                                                     |scale_y         |-0.0008333333                                                    |blocksize_x     |256                                                              |blocksize_y     |256                                                              |same_alignment  |true                                                             |regular_blocking|false                                                            |num_bands       |1                                                                |pixel_types     |{16BSI}                                                          |nodata_values   |{-32768.0}                                                       |out_db          |{false}                                                          |extent          |POLYGON ((105 24.88, 105 35, 120.12 35, 120.12 24.88, 105 24.88))|spatial_index   |true                                                             |-- 2. 查询记录，理解每个字段意义有助于更好的理解对栅格表的处理分析，尤其是rast字段，是Postgis处理栅格的基本核心select * from srtm_90 limit 3;-- 返回结果-- rid:瓦片行id,-- rast:代表一个被切成的256x256栅格瓦片，-- filename:瓦片所属的文件rid|       rast        |    filename  |-----+-------------------+--------------+  1|01000001004F...77A0|srtm_58_06.img|  2|01000001004F...7FA0|srtm_58_06.img|  3|01000001004F...6D80|srtm_58_06.img|-- 3. 查看元数据信息select	(ST_MetaData(rast)).*from	srtm_90 where rid=1;-- 返回结果，返回瓦片的基本信息：Name      |Value              |----------+-------------------+upperleftx|114.12458333333363 |upperlefty|31.362916666666656 |width     |256                |height    |256                |scalex    |0.0002777777777778 |scaley    |-0.0002777777777778|skewx     |0.0                |skewy     |0.0                |srid      |4326               |numbands  |1                  |-- 4. 瓦片基本统计信息，均值、方差、最值等select (ST_SummaryStats(rast,1,true)).* from srtm_90 where rid=1;-- 返回结果，单个瓦片信息的统计信息，因为是256x256大小，总像素数为65536count|sum      |mean             |stddev            |min   |max   |-----+---------+-----------------+------------------+------+------+65536|114254751|1743.389144897461|134.71134814142528|1392.0|2193.0|-- 5. 按文件名分组查询每个文件被分成了多少瓦片select	filename,count(1) from	srtm_90group by	filename;-- 返回结果，基本上每个文件被分成了576个256x256大小的瓦片：  filename    |count|--------------+-----+srtm_59_06.img|  576|srtm_58_07.img|  576|srtm_60_07.img|  569|srtm_60_06.img|  572|srtm_58_06.img|  576|srtm_59_07.img|  576|--6. 按像素值统计个数select (ST_ValueCount(rast)).* from srtm_90 where rid =1 limit 10-- 返回结果：按照dem值统计个数value |count|------+-----+1954.0|   66|1939.0|   90|1940.0|   79|1948.0|   84|1969.0|   48|1975.0|   50|1935.0|  101|1913.0|  110|1892.0|  126|1881.0|  134|

原创不易，求关注支持，欢迎转发