基础准备工作

1.PostGIS 的安装

在安装PostGIS前首先必须安装PostgreSQL,然后再安装好的Stack Builder中选择安装PostGIS组件。具体安装步骤可参照 PostGIS的安装与初步使用_不睡觉的怪叔叔的博客-CSDN博客_postgis

2.加载Post GIS扩展

选中指定数据库,执行加载扩展语句

–添加支持
CREATE EXTENSION postgis; --添加postgis扩展
CREATE EXTENSION pgrouting; --添加pgrouting扩展
CREATE EXTENSION postgis_topology;
CREATE EXTENSION fuzzystrmatch;
CREATE EXTENSION postgis_tiger_geocoder;

在做两点间河流轨迹及流经长度计算过程中,需要加载postgis和pgrouting两个扩展

可以通过查看加载扩展的版本验证扩展加载是否成功

–查看postgresql版本
show server_version; –查看postgis版本
SELECT PostGIS_full_version(); –查看pgrouting版本
select pgr_version();

3.河流矢量图层转成单线格式

河流包括各种汇入和汇出,为了实现流经流域的计算,河流水系矢量数据需要一个河流一个ID的方式,可以在河流交汇点处将河流进行打段处理。

4.河流矢量数据导入PostgreSQL数据库

打开位于“开始>所有程序>PostGIS 2.3 bundle for PostgreSQL”之中的PostGIS Shapefile Import/Export Manager

首先单击"View connection details"按钮,打开"PostGIS connection"对话框,输入用户名"postgres"及其对应的密码,设置连接的数据库,如下图所示:

连接数据库之后,单击"Add file"按钮,加入***.shp文件,并将其SRID设置为"4326",如下图所示。这一步绝对不能省略,否则不能正确导入数据。

5.河流数据拓扑处理

在数据分析过程中,使用到了pgrouting扩展中的 pgr_dijkstra 算法

Dijkstra算法(迪杰斯特拉算法),由荷兰计算机科学家Edsger Dijkstra于1956年提出。它是一种图搜索算法,它解决了非负代价边路径图的最短路径问题,即从起始顶点(start_vid)到结束顶点(end_vid)的最短路径。此算法可以与有向图或无向图一起使用。

函数的签名摘要:

在实际使用中,需要先明确所有的顶点,并为所有顶点分配唯一的编号,函数的 start_vid 和 end_vid 都是整型数值,函数使用edges_sql参数(sql脚本)筛选出和顶点相邻的所有边信息(即河流信息)。

所以,在使用pgr_dijkstra方法前,需要

  • 对找到河流的所有顶点信息,并做唯一整型值编号
  • 在数据库中为每条河流设置好起始顶点和结束顶点
--筛选出所有顶点信息,st_dump函数主要是将MultiLineString类型 调整成 LineString类型
select st_astext(st_startpoint((ST_Dump(geom)).geom)) from singleriver
union
select st_astext(st_endpoint((ST_Dump(geom)).geom)) from singleriver

将查询结果在Excel中进行整型值编号,再导入到postgresql中的新建表 distinctpoint 中,然后关联河流数据表,更新河流的开始顶点(source)和结束顶点编号(target)

--更新起始顶点编号
update singleriver q
set source=tt.sourcepoint
from singleriver s,
(select gid,p.id as sourcepoint from
(select gid,st_astext(st_startpoint((ST_Dump(geom)).geom)) as startpoint, st_astext(st_endpoint((ST_Dump(geom)).geom)) as endpoint from singleriver )s
left join distinctpoint p
on s.startpoint=p.point) tt
where q.gid=tt.gid
--插入结束顶点编号
update singleriver q
set target=tt.endpoint
from singleriver s,
(select gid,p.id as endpoint from
(select gid,st_astext(st_startpoint((ST_Dump(geom)).geom)) as startpoint, st_astext(st_endpoint((ST_Dump(geom)).geom)) as endpoint from singleriver )s
left join distinctpoint p
on s.endpoint=p.point) tt
where q.gid=tt.gid

至此,河流拓扑数据处理完成

PG分析处理函数

1.函数编写

CREATE OR REPLACE FUNCTION "public"."pgr_shortest_river"(IN "startx" float8, IN "starty" float8, IN "endx" float8, IN "endy" float8, OUT "river_name" varchar, OUT "v_shpath" varchar, OUT "cost" float8)
RETURNS SETOF "pg_catalog"."record" AS $BODY$
declare
v_startLine geometry;--离起点最近的线
v_endLine geometry;--离终点最近的线
v_startTarget integer;--距离起点最近线的终点
v_endSource integer;--距离终点最近线的起点
v_statpoint geometry;--在v_startLine上距离起点最近的点
v_endpoint geometry;--在v_endLine上距离终点最近的点
v_res geometry;--最短路径分析结果
v_perStart float;--v_statpoint在v_res上的百分比
v_perEnd float;--v_endpoint在v_res上的百分比
v_rec record;
first_name varchar;
end_name varchar;
first_cost double precision;
end_cost double precision;
begin
--查询离起点最近的线
execute 'select (st_dump(geom)).geom as geom,target as target,name from singleriver where
ST_DWithin(geom,ST_Geometryfromtext(''point('|| startx ||' ' || starty||')''),0.01)
order by ST_Distance(geom,ST_GeometryFromText(''point('|| startx ||' '|| starty ||')'')) limit 1'
into v_startLine ,v_startTarget,first_name;
raise notice '起点线段%',v_startLine;
raise notice '起点位置%',v_startTarget;
raise notice '河流名称%',first_name;
--查询离终点最近的线
execute 'select (st_dump(geom)).geom as geom,"source" as source,name from singleriver
where ST_DWithin(geom,ST_Geometryfromtext(''point('|| endx || ' ' || endy ||')''),0.01)
order by ST_Distance(geom,ST_GeometryFromText(''point('|| endx ||' ' || endy ||')'')) limit 1'
into v_endLine,v_endSource,end_name;
--如果没找到最近的线,就返回null
if (v_startLine is null) or (v_endLine is null) then
return;
end if ;
select ST_ClosestPoint(v_startLine, ST_Geometryfromtext('point('|| startx ||' ' || starty ||')')) into v_statpoint;
select ST_ClosestPoint(v_endLine, ST_GeometryFromText('point('|| endx ||' ' || endy ||')')) into v_endpoint; --计算距离起点最近线上的点在该线中的位置
select st_linelocatepoint(st_linemerge(v_startLine), v_statpoint) into v_perStart; select st_linelocatepoint(st_linemerge(v_endLine), v_endpoint) into v_perEnd; select st_distancesphere(v_statpoint,ST_PointN(ST_GeometryN(v_startLine,1), ST_NumPoints(ST_GeometryN(v_startLine,1)))) into first_cost; select st_distancesphere(ST_PointN(ST_GeometryN(v_endLine,1),1),v_endpoint) into end_cost; if (ST_Intersects(st_geomfromtext('point('|| startx ||' '|| starty ||') '), v_startLine) and ST_Intersects(st_geomfromtext('point('|| endx ||' '|| endy ||') '), v_startLine)) then
select st_distancesphere(v_statpoint, v_endpoint) into first_cost; select st_linelocatepoint(st_linemerge(v_startLine), v_endpoint) into v_perEnd;
for v_rec in
select st_linesubstring(st_linemerge(v_startLine), v_perStart,v_perEnd) as point,COALESCE(end_name,'无名河流') as name,end_cost as cost loop
v_shPath:= ST_AsGeoJSON(v_rec.point);
cost:= v_rec.cost;
river_name:= v_rec.name;
return next;
end loop;
return;
end if;
--最短路径
for v_rec in
(select st_linesubstring(st_linemerge(v_startLine),v_perStart,1) as point,COALESCE(first_name,'无名河流') as name,first_cost as cost
union all
SELECT st_linemerge(b.geom) as point,COALESCE(b.name,'无名河流') as name,st_length(geom, false) as cost
FROM pgr_dijkstra(
'SELECT gid as id, source, target, st_length(geom, false) as cost FROM singleriver
where st_intersects(geom,st_buffer(st_linefromtext(''linestring('||startx||' ' || starty ||','|| endx ||' ' || endy ||')''),0.05))',
v_startTarget, v_endSource , false
) a, singleriver b
WHERE a.edge = b.gid
union all
select st_linesubstring(st_linemerge(v_endLine),0,v_perEnd) as point,COALESCE(end_name,'无名河流') as name,end_cost as cost)
loop
v_shPath:= ST_AsGeoJSON(v_rec.point);
cost:= v_rec.cost;
river_name:= v_rec.name;
return next;
end loop;
end;
$BODY$
LANGUAGE plpgsql VOLATILE STRICT
COST 100
ROWS 1000

2.参数说明

输入参数:开始点和结束点的经纬度坐标

输出结果:river_name:河流名称;v_shppath:流经的河流路径; cost:河流流经长度

3.内部调用函数说明

函数调用过程,根据postgis不同版本,函数名称可能会有偏差,有版本展示形式为  st_linesubstring ,有版本展示形式为 st_line_substring

4.输出结果验证

为了验证河流输出结果是否正确,流经河流路径是否连通,可以通过在线geojson地图(geojson.io)呈现出来验证。

在右侧json-features-geometry 中填充函数输出的v_shppath参数内容(按照行单独输入,可以输入多个,注意需要增加json属性)

使用PostGIS完成两点间的河流轨迹及流经长度的计算的更多相关文章

  1. 经纬度计算两点间的距离,根据距离排序SQL

    #java的Utilspublic class DistanceUtil { // 地球平均半径 private static final double EARTH_RADIUS = 6378137; ...

  2. 利用百度API(JavaScript 版)实现在地图上绘制任一多边形,并判断给定经纬度是否在多边形范围内。以及两点间的测距功能

    权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 利用百度API(JavaScript 版)实现在地图上绘制任一多边形,并判断给定经纬度是否在多边形范围内.以及两点间的测距功能. 绘制多边形(蓝色) ...

  3. 用 Excel 测试“绘制两点间连线”的算法

    最近在研究和制作数字示波器,其中涉及一个小算法:需要将 ADC 采样的数值在 TFT LCD 屏幕上面显示并且用“线”连接起来. ADC 按照时序对输入电压采样后,记录的是一个个的数值,如果显示的时候 ...

  4. 图算法之Floyd-Warshall 算法-- 任意两点间最小距离

    1.Floyd-Warshall 算法 给定一张图,在o(n3)时间内求出任意两点间的最小距离,并可以在求解过程中保存路径 2.Floyd-Warshall 算法概念 这是一个动态规划的算法. 将顶点 ...

  5. HDOJ2001计算两点间的距离

    计算两点间的距离 Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)Total Su ...

  6. J - 计算两点间的距离

      Time Limit:1000MS     Memory Limit:32768KB     64bit IO Format:%I64d & %I64u   Description 输入两 ...

  7. boost dijkstra获得两点间的最短路

    需求是只需要得到两点间的最短路,不需要求得单源对于全图的最短路,使用boost中的dijsktra_shortest_path,当得到目标点的最短路时直接throw exception. #inclu ...

  8. 计算两点间的距离-hdu2001

    Problem Description 输入两点坐标(X1,Y1),(X2,Y2),计算并输出两点间的距离.   Input 输入数据有多组,每组占一行,由4个实数组成,分别表示x1,y1,x2,y2 ...

  9. 计算两点间的距离,hdu-2001

    计算两点间的距离 Problem Description 输入两点坐标(X1,Y1),(X2,Y2),计算并输出两点间的距离.   Input 输入数据有多组,每组占一行,由4个实数组成,分别表示x1 ...

随机推荐

  1. WPF 自定义滚动条样式

    先看一下效果: 先分析一下滚动条有哪儿几部分组成: 滚动条总共有五部分组成: 两端的箭头按钮,实际类型为RepeatButton Thumb 两端的空白,实际也是RepeatButton 最后就是Th ...

  2. 项目Alpha冲刺(团队)-第五天冲刺

    格式描述 课程名称:软件工程1916|W(福州大学) 作业要求:项目Alpha冲刺(团队)-代码规范.冲刺任务与计划 团队名称:为了交项目干杯 作业目标:描述第五天冲刺的项目进展.问题困难.心得体会 ...

  3. dma子系统 dmac

    DMA子是CPU中实现数据传输的一种方式,CPU配置好DMA控制器之后发起数据传输,CPU本身不参与数据传输的动作中去. DMA种类: 分为外设DMA和DMA控制器.其中外设DMA实现的为特定的外设与 ...

  4. CF1109D Sasha and Interesting Fact from Graph Theory

    CF1109D Sasha and Interesting Fact from Graph Theory 这个 \(D\) 题比赛切掉的人基本上是 \(C\) 题的 \(5,6\) 倍...果然数学计 ...

  5. Spring Boot 集成 Mybatis 实现双数据源

    这里用到了Spring Boot + Mybatis + DynamicDataSource配置动态双数据源,可以动态切换数据源实现数据库的读写分离. 添加依赖 加入Mybatis启动器,这里添加了D ...

  6. 《RabbitMQ Tutorial》译文 第 1 章 简介

    原文来自 RabbitMQ 英文官网的教程(1.Introduction),其示例代码采用了 .NET C# 语言. RabbitMQ is a message broker: it accepts ...

  7. HDU.5181.numbers(DP)

    题目链接 参考. \(Description\) 将\(1,2,\cdots,n(n\leq 300)\)依次入栈/出栈,并满足\(m(m\leq 90000)\)个形如\(x\)要在\(y\)之前出 ...

  8. untiy 2d游戏平面直角坐标系的旋转应用

    2d旋转的应用 1 :条件1 (已知) 创建一个平面直角坐标系 左上角为(0,0),能够把一个加入了UIPanel组件的物体(名字叫Father)移至UIRoot左上角 Y和Z轴都旋转180度.这样你 ...

  9. Day4 JavaScript(二)dom操作

    dom(文档对象模型) 文档结构 文档加载,转换为文档对象模型.将所有的标签,文本,属性转换为dom节点,形成一棵dom树. 标签,元素,节点: <a> 标签开始到结束的部分 标签,文本, ...

  10. vue-awesome-swiper

    本文地址:https://www.cnblogs.com/veinyin/p/9370113.html  聊起轮播就会想到 swiper,作为一个强大的轮播插件,当然有人为 Vue 进行二次封装,那就 ...