5. 載入空間資料¶

PostGIS 由各種函式庫和應用程式提供支援，提供多樣選項可供載入資料。

我們會先從資料庫備份檔載入工作資料，接著回顧使用常見工具載入不同 GIS 資料格式的一些標準方式。

5.1. 載入備份檔¶

在 PgAdmin 瀏覽器中，在 **nyc** 資料庫圖示上**按一下右鍵**，然後選擇**還原…** 選項。
瀏覽至工作坊資料資料目錄的位置（可在工作坊中找到資料套件），然後選取 nyc_data.backup 檔案。
按一下**還原選項**索引標籤，向下捲動至**不得儲存**區段，並將**所有人**切換為**是**。
按一下**還原**按鈕。資料庫還原應該會執行至完成而不會產生錯誤。
載入完成後，按一下右鍵**nyc** 資料庫，然後選擇**重新整理**選項，以更新客戶端關於資料庫中有哪些表格的資訊。

備註

如需練習從原生空間格式載入資料，而不是使用剛才涵蓋的 PostgreSQL 資料庫備份檔，後面的幾個區段將指導您透過各種命令列工具和 QGIS DbManager 進行載入。請注意，如果您已透過 pgAdmin 載入資料，可以略過這些區段。

5.2. 透過 ogr2ogr 載入¶

ogr2ogr 是用於在 GIS 資料格式間轉換資料的命令列工具程式，包括常見檔案格式和常見空間資料庫。

Windows:

可從 GIS Internals 下載 ogr2ogr 的組建。
ogr2ogr 包含在 QGIS 安裝中的組成部分，而且可透過 OSGeo4W Shell 存取 -
可從 MS4W 下載 ogr2ogr 的組建。

MacOS:

如果您已安裝 Postgres.app，您會在 /Applications/Postgres.app/Contents/Versions/*/bin 目錄中找到 ogr2ogr。
最後，如果你已安裝 HomeBrew，你可以安裝 gdal 套件來取得 ogr2ogr 的存取權限

Linux:

如果你從套件安裝 QGIS，ogr2ogr 應當已安裝，且作為 gdal 或 libgdal* 套件的一部分，已在你路徑中。

Postgis 研討會資料目錄包含一個 2000/ 子目錄，其中包含 2000 年人口普查的空間檔案，且已由 2010 年人口普查中的資料廢止。我們可以使用這些檔案來練習資料載入，以避免與我們使用備份檔案載入的資料產生名稱衝突。在執行這些指示時，務必在 shell 中位於 2000/ 子目錄中

export PGPASSWORD=mydatabasepassword

我們將密碼放在環境中，而不是在連線字串中傳遞密碼，因此在命令執行期間，密碼不會在處理程序清單中可見。

請注意，在 Windows 中，你需要使用 set，而不是 export。

ogr2ogr \
  -nln nyc_census_blocks_2000 \
  -nlt PROMOTE_TO_MULTI \
  -lco GEOMETRY_NAME=geom \
  -lco FID=gid \
  -lco PRECISION=NO \
  Pg:"dbname=nyc host=localhost user=pramsey port=5432" \
  nyc_census_blocks_2000.shp

為了更清楚地了解視覺效果，這些行會顯示為 \，但你應當在 shell 中將它們寫在同一行中。

在 ogr2ogr 中有大量的選項，但我們在此僅使用少數幾個。以下是命令的逐行說明。

ogr2ogr \

可執行檔名稱！你可能需要確認可執行檔位置在你的 PATH 中，或使用可執行檔的完整路徑，具體取決於你的設定。

-nln nyc_census_blocks_2000 \

nln 選項代表「新的圖層名稱」，且會設定將在目標資料庫中建立的表格名稱。

-nlt PROMOTE_TO_MULTI \

nlt 選項代表「新的圖層類型」。特別是對於空間檔案輸入，新的圖層類型通常是「多部分幾何」，因此需要事先告知系統對幾何類型使用「多邊形」而不是「多邊形」。

-lco GEOMETRY_NAME=geom \
-lco FID=gid \
-lco PRECISION=NO \

lco 選項代表「建立圖層選項」。不同的驅動程式有不同的建立選項，我們在此為 PostgreSQL 驅動程式使用三個選項。

GEOMETRY_NAME 設定幾何欄位的欄位名稱。在工作坊中，我們偏好使用「geom」而不是預設名稱，以使我們的表格符合標準的欄位名稱。
FID 設定主鍵欄位名稱。同樣地，我們偏好使用「gid」，這是工作坊中使用的標準。
精度控制數字欄位在資料庫中的呈現方式。從 shape 檔載入資料的預設值會使用資料庫「數值」類型，此處理方式比較精確，但作業上有時會比「整數」和「雙重精度」等簡單數字類型困難。我們使用「否」來關閉「數值」類型。

Pg:"dbname=nyc host=localhost user=pramsey port=5432" \

大致而言，ogr2ogr 中參數的順序為：可執行檔、選項、目標位置以及來源位置。因此，這是目標位置，也是 PostgreSQL 資料庫的連結字串。「Pg:」部分是驅動程式的名稱，而後面的連結字串會放在引號中（因為其中可能有嵌入的空格）。

nyc_census_blocks_2000.shp

在本例中，來源資料集為我們正在讀取的 shape 檔。可以在一次呼叫中讀取多個圖層，方法是將連結字串放在這裡，然後再加上圖層名稱清單，但我們在本例中只有一個 shape 檔要載入。

5.3. Shapefiles？那是什麼？¶

您可能在問自己 - 「這個 shapefile 檔案是什麼東西？」「shapefile」通常用來表示一組檔案，這些檔案的 .shp、.shx、.dbf 以及其他附檔名具有相同的開頭名稱（例如 nyc_census_blocks）。實際的 shapefile 特別與 .shp 附檔名的檔案相關。然而，僅有 .shp 檔案本身並不完整，如果沒有必要的支援檔案就無法進行傳送。

必要的檔案

.shp—shape 格式；圖徵幾何本身
.shx—shape 索引格式；圖徵幾何的位置索引
.dbf—屬性格式；每個 shape 在 dBase III 中的欄屬性

可選檔案包含

.prj—投影格式；座標系統和投影資訊，一個使用 well-known text 格式描述投影的純文字檔

shp2pgsql 這個工具透過將二進位資料轉換為一系列 SQL 指令，讓形狀資料能夠在 PostGIS 中使用，然後這些指令會在資料庫中執行以載入資料。

5.4. 使用 shp2pgsql 載入資料¶

shp2pgsql 會將 Shape 檔案轉換為 SQL。它是一個轉換公用程式，是 PostGIS 程式碼庫的一部分，也與 PostGIS 套件一起發行。如果你在本機電腦上安裝了 PostgreSQL，你可能會發現 shp2pgsql 已隨附安裝，而且在安裝的可執行檔目錄中可以使用。

與 ogr2ogr 不同，shp2pgsql 不會直接連線到目標資料庫，它只會發出與輸入 shape 檔案相同的 SQL。使用者必須透過「管線」或先將 SQL 儲存到檔案，然後再載入，才能將 SQL 傳遞到資料庫。

以下是呼叫範例，載入與之前相同的資料

export PGPASSWORD=mydatabasepassword

shp2pgsql \
  -D \
  -I \
  -s 26918 \
  nyc_census_blocks_2000.shp \
  nyc_census_blocks_2000 \
  | psql dbname=nyc user=postgres host=localhost

以下是此命令的逐條說明。

shp2pgsql \

可執行程式！它會讀取來源資料檔，然後發出 SQL，可以將 SQL 導向檔案，或導管至 psql，以便直接載入資料庫。

-D \

D 旗標會指示程式產生「傾印格式」，其載入速度比預設的「新增格式」快很多。

-I \

I 旗標會指示程式在載入完成後，在資料表上建立空間索引。

-s 26918 \

s 旗標會指示程式此資料的「空間參考識別碼 (SRID)」為何。工作坊的來源資料都在「UTM 18」中，其 SRID 為 26918（請見下方）。

nyc_census_blocks_2000.shp \

要讀取的來源 shape 檔案。

nyc_census_blocks_2000 \

建立目標資料表時要使用的資料表名稱。

| psql dbname=nyc user=postgres host=localhost

此公用程式會產生 SQL 串流。「|」運算子會接受該串流，並將其用作 psql 資料庫終端程式程式碼的輸入。psql 的參數就是目標資料庫的連線字串。

5.5. SRID 26918？這是什麼意思？¶

大部分的匯入流程都不言而喻，但即使是經驗豐富的 GIS 人員也會被 SRID 給絆倒。

「SRID」代表「空間參考識別碼」。它定義我們資料的地理座標系統及投影的所有參數。SRID 很方便，因為它會將所有關於地圖投影（可能很複雜）的資訊打包成一個數字。

你可以透過在線上資料庫中查詢，或

https://epsg.io/26918

直接在 PostGIS 中使用查詢 spatial_ref_sys 資料表來查看我們的研討會地圖投影。

SELECT srtext FROM spatial_ref_sys WHERE srid = 26918;

備註

PostGIS spatial_ref_sys 表格是 OGC 標準表格，定義了資料庫中已知的所有空間參考系統。PostGIS 提供的資料列出超過 3000 個已知的空間參考系統，以及它們之間進行轉換/重新投影所需的詳細資料。

在兩者中，您都會看到空間參考系統 **26918** 的文字表示（為了清楚起見，這裡以美化格式列印）

PROJCS["NAD83 / UTM zone 18N",
  GEOGCS["NAD83",
    DATUM["North_American_Datum_1983",
      SPHEROID["GRS 1980",6378137,298.257222101,AUTHORITY["EPSG","7019"]],
      AUTHORITY["EPSG","6269"]],
    PRIMEM["Greenwich",0,AUTHORITY["EPSG","8901"]],
    UNIT["degree",0.01745329251994328,AUTHORITY["EPSG","9122"]],
    AUTHORITY["EPSG","4269"]],
  UNIT["metre",1,AUTHORITY["EPSG","9001"]],
  PROJECTION["Transverse_Mercator"],
  PARAMETER["latitude_of_origin",0],
  PARAMETER["central_meridian",-75],
  PARAMETER["scale_factor",0.9996],
  PARAMETER["false_easting",500000],
  PARAMETER["false_northing",0],
  AUTHORITY["EPSG","26918"],
  AXIS["Easting",EAST],
  AXIS["Northing",NORTH]]

如果您從資料目錄中開啟 nyc_neighborhoods.prj 檔案，您將看到相同的投影定義。

您從地方機關（例如紐約市）收到的資料通常會以地方投影呈現，並標記為「州平面」或「UTM」。我們的投影是「通用橫軸墨卡托 (UTM) 區 18 北」或 EPSG:26918。

5.6. 嘗試：使用 QGIS 查看資料¶

QGIS 是電腦用的 GIS 檢視器/編輯器，可快速檢視資料。您可以檢視包含平面的 shapefile 和 PostGIS 資料庫在內的許多資料格式。其圖形介面允許輕鬆探索您的資料，而且簡易測試又可快速調整樣式。

嘗試使用此軟體來連線您的 PostGIS 資料庫。可以從 https://qgis.org 下載應用程式。

您首先會想要使用選單 圖層->新增圖層->PostGIS 圖層->新增，然後填寫提示建立與 PostGIS 資料庫的連線。連線完成後，您可以按一下連線並選取要顯示的表格來新增圖層。

5.7. 使用 QGIS DbManager 載入資料¶

QGIS 內建一個稱為 DbManager 的工具，可用於連線各種不同類型的資料庫，包含支援 PostGIS 的資料庫。設定 PostGIS 資料庫連線後，請前往 資料庫->DbManager 並展開您的資料庫，如下所示

在這裡您可以使用 匯入圖層/檔案 選單選項來載入許多不同的空間格式。除了能從許多空間格式載入資料並將資料匯出到許多格式外，您還可以將臨時查詢新增到畫布，或使用畫面上標示扳手的圖示來定義資料庫中的檢視。