Les sources de PostGIS sont disponible depuis https://postgis.net/stuff/postgis-3.5.1dev.tar.gz

wget https://postgis.net/stuff/postgis-3.5.1dev.tar.gz
tar -xvzf postgis-3.5.1dev.tar.gz
cd postgis-3.5.1dev

Un répertoire appelé postgis-3.5.1dev sera créé dans le répertoire courant.

Les sources peuvent également être obtenues depuis le dépôt git https://git.osgeo.org/gitea/postgis/postgis/ .

git clone https://git.osgeo.org/gitea/postgis/postgis.git postgis
cd postgis
sh autogen.sh
    

Se placer dans le nouveau répertoire créé postgis-3.5.1dev pour poursuivre l'installation.

./configure

La compilation et l'utilisation de PostGIS nécessitent les éléments suivants :

Obligatoire

Optionnel

Comme pour la plupart des installations linux, la première étape est de générer le Makefile qui sera utilisé pour compiler le code source. Ceci est réalisée en lançant le script shell

./configure

Sans paramètre supplémentaire, cette commande tentera de localiser automatiquement les composants requis et les bibliothèques nécessaires à la compilation de PostGIS. Bien que cela soit l'utilisation la plus commune de la commande ./configure, vous pouvez également ajouter différents paramètres à ce script. Par exemple, vous pouvez définir l'emplacement de bibliothèques ou de programmes si ceux-ci ne sont pas localisés à un emplacement standard.

La liste suivante présente les options les plus courantes. Pour consulter la liste complète utilisez l'option --help ou --help=short.

	Si vous avez téléchargé PostGIS depuis le dépôt du code , la première étape est d'exécuter le script ./autogen.sh Ce script générera le script configure qui est utilisé pour personnaliser votre installation de PostGIS. Si vous avez obtenu PostGIS comme archive, lancer la commande ./autogen.sh n'est pas nécessaire puisque configure a déjà été généré.

Une fois le Makefile généré, compiler PostGIS est aussi simple que lancer

make

La dernière ligne de la sortie doit être "PostGIS was built successfully. Ready to install."

À partir de PostGIS v1.4.0, toutes les fonctions ont leur commentaire généré à partir de la documentation. Si vous souhaitez installer ces commentaires dans votre base de données spatiale plus tard, exécutez la commande suivante, qui nécessite docbook. Les fichiers de commentaires pour PostGIS postgis_comments.sql et pour les autres paquets raster_comments.sql, topology_comments.sql sont aussi inclus dans le paquet tar.gz de la distribution, dans le répertoire doc, il est donc inutile d'utiliser cette commande si vous installez depuis l'archive tar. Les commentaires sont aussi inclus par l'installation via CREATE EXTENSION.

make comments

Introduit dans PostGIS 2.0. Cela génère un mémo en html disponible pour une référence rapide ou pour les étudiants. La compilation nécessite xsltproc et génèrera 4 fichiers dans le répertoire doc topology_cheatsheet.html, tiger_geocoder_cheatsheet.html, raster_cheatsheet.html, postgis_cheatsheet.html

Vous pouvez télécharger des pré-compilations disponibles en HTML et PDF à partir de PostGIS / PostgreSQL Study Guides

make cheatsheets

Les extensions PostGIS sont compilées et installées automatiquement si vous utilisez PostgreSQL 9.1+.

Si vous compilez à partir des dépôts des sources, vous devez compiler les descriptions de fonction d'abord. Ceci est compilé si vous avez docbook installé. Vous pouvez également compiler manuellement avec cette commande :

make comments

Compiler les commentaires n'est pas nécessaire si vous avez compilé à partir d'une release d'archive puisque ceux-ci sont des pré-compilations packagés avec le tar ball.

Les extensions devraient être automatiquement compilées lors du make install. Vous pouvez, si nécessaire, compiler à partir des répertoires d'extensions ou copier les fichiers si vous en avez besoin sur un serveur différent.

cd extensions
cd postgis
make clean
make
export PGUSER=postgres #overwrite psql variables
make check #to test before install
make install
# to test extensions
make check RUNTESTFLAGS=--extension

	make check utilise psql pour faire tourner les tests, et peut donc utiliser les variables d'environnement psql. Les variables classiques utiles à définir sont PGUSER,PGPORT, and PGHOST. Voir variables d'environnement psql

Les fichiers extensions seront toujours les mêmes pour les mêmes versions de PostGIS et PostgreSQL indépendamment de l'OS, par conséquent il n'y a pas de problème à copier les fichiers extensions d'un OS à un autre du moment que vous avez les binaires PostGIS déjà installés sur vos serveurs.

Si vous voulez installer les extensions manuellement sur un serveur différent séparé de votre développement, vous devez copier les fichiers suivants à partir du répertoire extension dans le répertoire PostgreSQL / share / extension de votre installation PostgreSQL ainsi que les binaires nécessaires pour une version correcte de PostGIS si vous ne les avez pas déjà sur le serveur.

Une fois que vous avez fait cela, vous devriez voir postgis, postgis_topology comme extensions disponibles dans PgAdmin -> extensions.

Si vous utilisez psql, vous pouvez vérifier que les extensions sont installées en lançant cette requête :

SELECT name, default_version,installed_version
FROM pg_available_extensions WHERE name LIKE 'postgis%' or name LIKE 'address%';

             name             | default_version | installed_version
------------------------------+-----------------+-------------------
 address_standardizer         | 3.5.1dev         | 3.5.1dev
 address_standardizer_data_us | 3.5.1dev         | 3.5.1dev
 postgis                      | 3.5.1dev         | 3.5.1dev
 postgis_raster               | 3.5.1dev         | 3.5.1dev
 postgis_sfcgal               | 3.5.1dev         |
 postgis_tiger_geocoder       | 3.5.1dev         | 3.5.1dev
 postgis_topology             | 3.5.1dev         |
(6 rows)

Si vous avez l'extension installée dans la base de données que vous interrogez, vous verrez la mention dans la colonne installed_version. Si vous n'obtenez aucun enregistrement , cela signifie que vous n'avez pas d'extension postgis installés sur le serveur. PgAdmin III 1.14+ fournira aussi cette information dans la section extensions dans l'arbre de l'explorateur de la base de données et autorisera même la mise à jour ou la désinstallation par clic-droit.

Si vous avez les extensions disponibles, vous pouvez installer les extensions postgis dans votre base de données de votre choix soit en utilisant l'interface d'extension de PgAdmin ou lançant ces commandes SQL :

CREATE EXTENSION postgis;
CREATE EXTENSION postgis_raster;
CREATE EXTENSION postgis_sfcgal;
CREATE EXTENSION fuzzystrmatch; --needed for postgis_tiger_geocoder
--optional used by postgis_tiger_geocoder, or can be used standalone
CREATE EXTENSION address_standardizer;
CREATE EXTENSION address_standardizer_data_us;
CREATE EXTENSION postgis_tiger_geocoder;
CREATE EXTENSION postgis_topology;

Avec psql, vous pouvez contrôler les versions installées ainsi que les schémas d'installation.

\connect mygisdb
\x
\dx postgis*

List of installed extensions
-[ RECORD 1 ]-------------------------------------------------
Name        | postgis
Version     | 3.5.1dev
Schema      | public
Description | PostGIS geometry, geography, and raster spat..
-[ RECORD 2 ]-------------------------------------------------
Name        | postgis_raster
Version     | 3.0.0dev
Schema      | public
Description | PostGIS raster types and functions
-[ RECORD 3 ]-------------------------------------------------
Name        | postgis_tiger_geocoder
Version     | 3.5.1dev
Schema      | tiger
Description | PostGIS tiger geocoder and reverse geocoder
-[ RECORD 4 ]-------------------------------------------------
Name        | postgis_topology
Version     | 3.5.1dev
Schema      | topology
Description | PostGIS topology spatial types and functions

Les tables d'extension spatial_ref_sys, layer, topology ne peuvent pas être explicitement sauvegardées. Elles peuvent être uniquement sauvegardées quand les extensions respectives postgis ou postgis_topology sont sauvegardées, ce qui semble seulement arriver quand vous sauvegardez l'ensemble de la base. À partir de PostGIS 2.0.1, seulement les enregistrements des srid non packagés avec PostGIS sont sauvegardés quand la base de données est sauvegardée. Par conséquent, ne vous attendez pas à ce vos modifications persistent si vous changez les srids que nous fournissons. Créez un ticket si vous trouvez un problème. Les structures des tables d'extensions ne sont jamais sauvegardées puisque créées avec CREATE EXTENSION et sont supposées être identiques à version égale d'une extension. Ce comportement fait partie du modèle actuel d'extensions de PostgreSQL, nous ne pouvons donc rien faire à ce sujet.

Si vous avez installé la version 3.5.1dev sans utiliser le système d'extensions, il est possible de l'activer via les commandes suivantes pour packager les fonctions dans leurs extensions respectives. L'installation via `unpackaged` a été supprimé dans PostgreSQL 13, nous vous invitons donc à basculer sur une installation utilisant le système d'extensions avant de migrer à PostgreSQL 13.

CREATE EXTENSION postgis FROM unpackaged;
CREATE EXTENSION postgis_raster FROM unpackaged;
CREATE EXTENSION postgis_topology FROM unpackaged;
CREATE EXTENSION postgis_tiger_geocoder FROM unpackaged;

Si vous désirez tester la compilation de PostGIS, lancez

make check

La commande ci-dessus fonctionnera pour différentes tests de vérification et de régression en utilisant la bibliothèque générée selon la base de données actuelle.

	Si vous avez configuré PostGIS en utilisant un emplacement non standard de PostgreSQL, GEOS, ou Proj4, vous pourrez avoir besoin d'ajouter l'emplacement des bibliothèques à la variable d'environnement LD_LIBRARY_PATH.

Pour le moment, make check repose sur les variables d'environnement PATH et PGPORT lors de la réalisation des vérifications - il n'utilise pas la version de PostgreSQL qui a pu être définie en utilisant la paramètre de configuration --with-pgconfig. Assurez vous donc de modifier votre PATH pour correspondre l'installation de PostgreSQL détectée durant la configuration ou préparez vous à gérer des maux de tête à venir.

Si réussi, make check sortira les résultats de près de 500 tests. Les résultats seront similaires à la sortie ci-dessous (avec de nombreuses lignes omises) :

CUnit - A unit testing framework for C - Version 2.1-3
     http://cunit.sourceforge.net/

        .
        .
        .

Run Summary:    Type  Total    Ran Passed Failed Inactive
              suites     44     44    n/a      0        0
               tests    300    300    300      0        0
             asserts   4215   4215   4215      0      n/a
Elapsed time =    0.229 seconds

        .
        .
        .

Running tests

        .
        .
        .

Run tests: 134
Failed: 0


-- if you build with SFCGAL

        .
        .
        .

Running tests

        .
        .
        .

Run tests: 13
Failed: 0

-- if you built with raster support

        .
        .
        .

Run Summary:    Type  Total    Ran Passed Failed Inactive
              suites     12     12    n/a      0        0
               tests     65     65     65      0        0
             asserts  45896  45896  45896      0      n/a


        .
        .
        .

Running tests

        .
        .
        .

Run tests: 101
Failed: 0

-- topology regress

.
.
.

Running tests

        .
        .
        .

Run tests: 51
Failed: 0

-- if you built --with-gui, you should see this too

     CUnit - A unit testing framework for C - Version 2.1-2
     http://cunit.sourceforge.net/

        .
        .
        .

Run Summary:    Type  Total    Ran Passed Failed Inactive
              suites      2      2    n/a      0        0
               tests      4      4      4      0        0
             asserts      4      4      4      0      n/a

Les extensions postgis_tiger_geocoder et address_standardizer ne supportent actuellement que l'installcheck de PostgreSQL. Pour les tester, cf ci-dessous. Note : Il n'est pas nécessaire de lancer make install si cette commande a déjà été lancée dans le répertoire racine des sources PostGIS.

Pour l'extension address_standardize :

cd extensions/address_standardizer
make install
make installcheck
          

La sortie de la commande devrait ressembler à :

============== dropping database "contrib_regression" ==============
DROP DATABASE
============== creating database "contrib_regression" ==============
CREATE DATABASE
ALTER DATABASE
============== running regression test queries        ==============
test test-init-extensions     ... ok
test test-parseaddress        ... ok
test test-standardize_address_1 ... ok
test test-standardize_address_2 ... ok

=====================
 All 4 tests passed.
=====================

Le géocodeur tiger nécessite d'avoir les extensions postgis et fuzzystrmatch installée sur l'instance PostgreSQL. Les tests de l'extension address_standardizer seront lancés si PostGIS est compilé avec le support address_standardizer :

cd extensions/postgis_tiger_geocoder
make install
make installcheck
          

La sortie de la commande devrait ressembler à :

============== dropping database "contrib_regression" ==============
DROP DATABASE
============== creating database "contrib_regression" ==============
CREATE DATABASE
ALTER DATABASE
============== installing fuzzystrmatch               ==============
CREATE EXTENSION
============== installing postgis                     ==============
CREATE EXTENSION
============== installing postgis_tiger_geocoder      ==============
CREATE EXTENSION
============== installing address_standardizer        ==============
CREATE EXTENSION
============== running regression test queries        ==============
test test-normalize_address   ... ok
test test-pagc_normalize_address ... ok

=====================
All 2 tests passed.
=====================

Pour installer PostGIS, entrez

make install

Ceci copiera les fichiers d'installation de PostGIS dans leur sous-répertoires appropriés définis par le paramètre de configuration --prefix. En particulier :

Si vous avez déjà lancé la commande make comments pour générer les fichiers postgis_comments.sql, raster_comments.sql, installer le fichier sql en lançant

make comments-install

	postgis_comments.sql, raster_comments.sql, topology_comments.sql ont été séparés de la compilation initiale et des cibles de l'installation depuis qu'ils sont dépendant de xsltproc.

Une des plaintes les plus récurrentes concerne la fonction Normalize_Address, qui normalise l'adresse avant de la géocoder. La normalisation est loin d'être parfaite, et corriger ces imperfections consomme énormément de ressources. Par conséquent, nous avons intégré un autre projet qui a un moteur de standardisation d'adresses bien meilleur. Pour utiliser ce nouveau address_standardizer, compilez l'extension en suivant Section 2.3, “Installation et utilisation de l'extension address standardize” et installez l'extension dans votre base de données.

Une fois que vous avez installé cette extension dans la même base de données où vous avez installé postgis_tiger_geocoder, vous pouvez utiliser Pagc_Normalize_Address à la place de Normalize_Address. Cette extension ne dépend pas de Tiger, et peut donc être utilisée avec d'autres sources de données telles que des adresses internationales. L'extension de géocodage Tiger est installée avec ses propres versions spécifiques de rules table ( tiger.pagc_rules) , gaz table (tiger.pagc_gaz), et lex table (tiger.pagc_lex). Vous pouvez les améliorer et ajouter des règles pour avoir de meilleurs résultats de géocodage pour vos besoins spécifiques.

Le processus de chargement télécharge les données du site web census pour respectivement les fichiers nation, état demandé, extrait les fichiers, puis charge chaque état dans son ensemble de tables état. Chaque table state hérite de la table définie dans le schéma tiger, il est suffisant d'interroger ces tables pour accéder à toutes les données et supprimer un ensemble de table state n'importe quand en utilisant Drop_State_Tables_Generate_Script si vous devez recharger un état ou si vous en avez plus besoin.

Dans l'objectif de charger des données vous avez besoin des outils suivants :

Si vous mettez à jour depuis tiger_2010, vous aurez besoin d'abord de générer et exécuter le Drop_Nation_Tables_Generate_Script. Avant de charger les données d'états, vous devez charger les données de nation via Loader_Generate_Nation_Script. Celui-ci va générer un script de chargement pour vous. Loader_Generate_Nation_Script est une étape à exécuter une seule fois, pour la mises à jour (depuis des données tiger précédentes) ou pour de nouvelles installations.

Pour charger les données d'états, voir Loader_Generate_Script pour générer un script pour charger les données pour votre plateforme et les états que vous souhaitez. Note : vous pouvez les charger peu à peu, vous n'avez pas besoin de tout charger d'un coup. Vous pouvez les charger lorsque vous en avez besoin.

Après que les états que vous désirez aient été chargé, assurez vous de lancer la commande :

SELECT install_missing_indexes();

comme décrit dans Install_Missing_Indexes.

Pour tester que les choses fonctionnent comme elles le devraient, essayez de lancer un géocodage sur une adresse de votre état en utilisant Geocode

Tout d'abord, mettez à jour l'extension postgis_tiger_geocoder en exécutant :

ALTER EXTENSION postgis_tiger_geocoder UPDATE;

Puis supprimez toutes les tables nation et chargez les nouvelles. Générez un script de suppression avec la requête SQL comme détaillée dans Drop_Nation_Tables_Generate_Script

SELECT drop_nation_tables_generate_script();

Lancement des requêtes SQL de suppression générées.

Générez un script de chargement des pays avec la requête SELECT comme détaillé dans Loader_Generate_Nation_Script

Pour windows

SELECT loader_generate_nation_script('windows'); 

Pour unix/linux

SELECT loader_generate_nation_script('sh');

Reportez-vous à Section 2.4.1, “Tiger Geocoder Activation de votre base de données PostGIS” pour savoir comment exécuter le script de génération. Cette opération ne doit être effectuée qu'une seule fois.

	Vous pouvez avoir un mix de différentes années dans vos tables d'états et vous pouvez les mettre à jour indépendamment. Avant de mettre à jour un état, vous devez d'abord supprimer l'année précédente dans les tables d'états pour cet état en utilisant Drop_State_Tables_Generate_Script.

Ces paramètres sont configurés dans postgresql.conf :

constraint_exclusion

shared_buffers

max_worker_processes Ce paramètre n'est disponible que pour PostgreSQL 9.4+. Pour PostgreSQL 9.6+, ce paramètre a une importance supplémentaire car il contrôle le nombre maximum de processus que vous pouvez avoir pour les requêtes parallèles.

work_mem - définit la taille de la mémoire utilisée pour les opérations de tri et les requêtes complexes

maintenance_work_mem - la taille de la mémoire utilisée pour VACUUM, CREATE INDEX, etc.

max_parallel_workers_per_gather

Ce paramètre n'est disponible que pour PostgreSQL 9.6+ et n'affecte que PostGIS 2.3+, puisque seul PostGIS 2.3+ supporte les requêtes parallèles. Si ce paramètre est supérieur à 0, certaines requêtes telles que celles impliquant des fonctions de relation comme ST_Intersects peuvent utiliser plusieurs processus et s'exécuter plus de deux fois plus rapidement. Si vous avez beaucoup de processeurs à disposition, vous devriez changer la valeur de ce paramètre pour autant de processeurs que vous avez. Assurez-vous également d'augmenter max_worker_processes à une valeur au moins égale à ce nombre.

Si vous utilisez PostgreSQL 9.1+ et avez compilé et installé les modules extensions/postgis, vous pouvez transformer une base de données en base de données spatiale en utilisant le mécanisme EXTENSION.

L'extension cœur postgis inclus le support des types geometry et geography, la table spatial_ref_sys ainsi que toutes les fonctions et commentaires. Les supports de raster et topologie sont fournis par des extensions dédiées.

Exécutez les requêtes SQL suivantes dans la base de données où vous souhaitez activer le support spatial :

CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS plpgsql;
      CREATE EXTENSION postgis;
      CREATE EXTENSION postgis_raster; -- OPTIONAL
      CREATE EXTENSION postgis_topology; -- OPTIONAL

	Cette méthode n'est en générale nécessaire que si vous ne pouvez pas ou ne voulez pas que PostGIS soit installé dans le répertoire des extensions PostgreSQL (par exemple pour des tests, du développement, ou dans un environnement restreint).

L'ajout des objets et définitions des fonctions PostGIS dans votre base de données se fait en chargeant plusieurs fichiers sql présents dans [prefix]/share/contrib, cet emplacement est celui qui a été défini durant la phase de compilation.

Les objets au cœur de PostGIS (types geometry et geography, et les fonctions associées) sont dans le script postgis.sql. Les objets raster sont dans le script rtpostgis.sql. Les objets de topologie sont dans le script topology.sql.

Pour avoir la liste complète des définitions des systèmes de coordonnées EPSG, vous pouvez aussi charger le script spatial_ref_sys.sql pour remplir la table spatial_ref_sys. Cela permettre d'utiliser la fonction ST_Transform() pour effectuer des reprojections sur les géométries.

Si vous souhaitez ajouter les commentaires sur les fonctions PostGIS, vous pouvez les trouver dans le script postgis_comments.sql. Vous pouvez accéder aux commentaires d'une fonction en tapant \dd [nom_de_la_fonction] depuis un terminal psql.

Exécutez les commandes Shell suivantes dans votre terminal :

DB=[yourdatabase]
    SCRIPTSDIR=`pg_config --sharedir`/contrib/postgis-3.4/

    # Core objects
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/postgis.sql
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/spatial_ref_sys.sql
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/postgis_comments.sql # OPTIONAL

    # Raster support (OPTIONAL)
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/rtpostgis.sql
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/raster_comments.sql # OPTIONAL

    # Topology support (OPTIONAL)
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/topology.sql
    psql -d ${DB} -f ${SCRIPTSDIR}/topology_comments.sql # OPTIONAL

Si vous avez installé votre base de données en utilisant des extensions, vous devrez également mettre à jour en utilisant le modèle d'extension. Si vous avez installé votre base de données à l'aide de l'ancien script SQL, il vous est conseillé de passer à l'extension car le script n'est plus pris en charge.

3.4.1.1. Mise à niveau progressive (Soft upgrade) 9.1+ utilisant des extensions

Si vous avez installé PostGIS à l'origine avec des extensions, vous devez également effectuer une mise à jour en utilisant des extensions. Faire une mise à jour mineure avec les extensions est assez facile.

Si vous utilisez PostGIS 3 ou une version supérieure, vous devez utiliser la fonction PostGIS_Extensions_Upgrade pour passer à la dernière version que vous avez installée.

SELECT postgis_extensions_upgrade();

Si vous utilisez PostGIS 2.5 ou une version inférieure, procédez comme suit :

ALTER EXTENSION postgis UPDATE;
SELECT postgis_extensions_upgrade();
-- This second call is needed to rebundle postgis_raster extension
SELECT postgis_extensions_upgrade();

Si plusieurs versions de PostGIS sont installées et que vous ne souhaitez pas mettre à niveau vers la dernière version, vous pouvez spécifier explicitement la version comme suit :

ALTER EXTENSION postgis UPDATE TO "3.5.1dev";
ALTER EXTENSION postgis_topology UPDATE TO "3.5.1dev";

Si vous obtenez un message d'erreur du type :

No migration path defined for … to 3.5.1dev

Vous devrez alors sauvegarder votre base de données, en créer une nouvelle comme décrit dans Section 3.3.1, “Base de données spatiale en utilisant EXTENSION”, puis restaurer votre sauvegarde sur cette nouvelle base de données.

Si vous obtenez un message du type :

Version "3.5.1dev" of extension "postgis" is already installed

Dans ce cas, tout est déjà à jour et vous pouvez l'ignorer en toute sécurité. Sauf vous essayez de passer d'une version de développement à la suivante (qui ne reçoit pas de nouveau numéro de version) ; dans ce cas, vous pouvez ajouter "next" à la chaîne de caractères de la version, et la prochaine fois, vous devrez à nouveau supprimer le suffixe "next" :

ALTER EXTENSION postgis UPDATE TO "3.5.1devnext";
ALTER EXTENSION postgis_topology UPDATE TO "3.5.1devnext";

	Si vous avez installé PostGIS à l'origine sans spécifier de version, vous pouvez souvent ignorer la réinstallation de l'extension postgis avant la restauration puisque la sauvegarde a juste exécuté CREATE EXTENSION postgis et récupère donc la dernière version la plus récente lors de la restauration.

	Si vous mettez à jour l'extension PostGIS à partir d'une version antérieure à 3.0.0, vous aurez une nouvelle extension postgis_raster que vous pouvez abandonner en toute sécurité, si vous n'avez pas besoin du support raster. Vous pouvez abandonner l'extension comme suit : DROP EXTENSION postgis_raster;

3.4.1.2. Mise à niveau progressive (Soft Upgrade) Pre 9.1+ ou sans extensions

Cette section ne s'applique qu'à ceux qui ont installé PostGIS sans utiliser d'extensions. Si vous avez des extensions et que vous essayez de faire une mise à jour avec cette approche, vous obtiendrez des messages comme :

can't drop … because postgis extension depends on it

NOTE : si vous passez de PostGIS 1.* à PostGIS 2.* ou de PostGIS 2.* antérieur à r7409, vous ne pouvez pas utiliser cette procédure mais devrez plutôt faire une HARD UPGRADE.

Après la compilation et l'installation (make install), vous devriez trouver un ensemble de fichiers *_upgrade.sql dans les dossiers d'installation. Vous pouvez les lister avec :

ls `pg_config --sharedir`/contrib/postgis-3.5.1dev/*_upgrade.sql

Chargez-les tous à tour de rôle, en commençant par postgis_upgrade.sql.

psql -f postgis_upgrade.sql -d your_spatial_database

La même procédure s'applique aux extensions raster, topologie et sfcgal, avec des fichiers de mise à niveau nommés respectivement rtpostgis_upgrade.sql, topology_upgrade.sql et sfcgal_upgrade.sql. Si vous en avez besoin :

psql -f rtpostgis_upgrade.sql -d your_spatial_database

psql -f topology_upgrade.sql -d your_spatial_database

psql -f sfcgal_upgrade.sql -d your_spatial_database

Il est conseillé de passer à une installation basée sur l'extension en lançant

psql -c "SELECT postgis_extensions_upgrade();"

	Si vous ne trouvez pas le postgis_upgrade.sql spécifique à la mise à niveau de votre version, vous utilisez une version trop ancienne pour une mise à niveau progressive (Soft Upgrade) et vous devez faire une HARD UPGRADE.

La fonction PostGIS_Full_Version devrait vous informer de la nécessité d'exécuter ce type de mise à niveau à l'aide d'un message "procs need upgrade".

Par HARD UPGRADE, nous entendons un dump/recharge complet des bases de données compatibles avec PostGIS. Vous avez besoin d'une mise à jour complète lorsque le stockage interne des objets PostGIS change ou lorsque la mise à jour progressive (Soft upgrade) n'est pas possible. L'annexe Release Notes indique pour chaque version si vous avez besoin d'un dump/recharge (HARD UPGRADE) pour effectuer la mise à jour.

Le processus de dump/rechargement est assisté par le script postgis_restore.pl qui se charge de sauter du dump toutes les définitions qui appartiennent à PostGIS (y compris les anciennes), ce qui vous permet de restaurer vos schémas et vos données dans une base de données où PostGIS est installé sans obtenir d'erreurs de symboles dupliqués ou d'avancer des objets obsolètes.

Des instructions supplémentaires pour les utilisateurs de Windows sont disponibles sur Windows Hard upgrade.

La procédure est la suivante :

Des erreurs peuvent survenir dans les cas suivants :

L'Open Geospatial Consortium (OGC) a développé le standard Simple Features Access (SFA) pour fournir un modèle de données géospatiales. Ce standard définit le type spatial Geometry, ainsi que les opérations pour manipuler et transformer des géométries, et permettre des tâches d'analyses spatiales. PostGIS implémente le modèle OGC Geometry sous forme de types PostgreSQL geometry et geography.

Geometry est un type abstrait. Les valeurs géométriques utilisent les sous-types concrets, qui représentent les diverses formes géométriques. Ces types incluent les types atomiques Point, LineString, LinearRing et Polygon, ainsi que les types de collections MultiPoint, MultiLineString, MultiPolygon et GeometryCollection. Le standard Simple Features Access - Part 1: Common architecture v1.2.1 ajoute les sous-types pour les structures PolyhedralSurface, Triangle et TIN.

Geometry représente des formes dans le plan cartésien en 2 dimensions. Les types PolyhedralSurface, Triangle, et TIN peuvent également représenter des formes en 3 dimensions. La taille et la localisation des formes sont spécifiées par leurs coordonnées. Chaque coordonnées a une dimension X et une Y, qui déterminent sa position sur le plan. Les formes sont construites à partir de points ou de segments. Les points sont spécifiés par une seul coordonnée ; les segments par deux coordonnées.

Les coordonnées peuvent inclure des valeurs pour les dimensions optionnelles Z et M. La dimension Z est souvent utilisée pour représenter l'élévation. La dimension M contient une mesure, qui représente par exemple le temps ou une distance. Si la dimension Z ou M est présente pour une valeur géométrique, elle doit être définie pour tous les points de la géométrie. Si une géométrie a une dimension Z ou M, la dimension de la coordonnée est 3D ; si elle a à la fois les dimension Z et M, la dimension de la coordonnée est 4D.

Les valeurs géométriques sont associées à un système de coordonnées de référence (SCR, ou en anglais spatial reference system, SRS), qui indique dans quel système de coordonnées les valeurs sont définies. Le SCR est identifié par un identifiant appelé SRID. Les unités sur les axes X et Y sont déterminées par ce système de coordonnées de référence. Dans un système planaire, les coordonnées X et Y représentent les distances respectivement selon l'Est et le Nord. Dans un système géodésique elles représentent la longitude et la latitude. L'identifiant SRID 0 représente un plan cartésien infini, sans unité sur ses axes. Voir Section 4.5, “Systèmes de référence spatiale”.

La dimension d'une géométrie est une propriété des types géométriques. Les types Point ont une dimension 0, les types linéaires ont une dimension 1, et les types polygonaux ont une dimension 2. Les collections ont la dimension de leur élément de plus grande dimension.

Une valeur géométrique peut être vide. Une valeur vide ne contient aucun vertex (pour les types de géométriques atomiques) ou aucun élément (pour les collections).

Une propriété important des valeurs géométriques est leur emprise spatiale (extent en anglais) ou leur boîte englobante (bounding box en anglais), que le modèle OGC nomme enveloppe (envelope). La boîte englobante est la boîte 2D ou 3D qui contient les coordonnées d'une géométrie. C'est une façon efficace de représenter l'emprise d'une géométrie dans un espace et de tester comment deux géométries interagissent.

Le modèle de géométrie permet d'évaluer les relations topologiques, telles que décrites dans Section 5.1.1, “Modèle à 9 intersections dimensionnellement étendu”. Pour supporter cela, les concepts de intérieur (interior en anglais), frontière (boundary en anglais) et extérieur (exterior en anglais) sont définis pour tous les types de géométries. Les géométries sont topologiquement fermées, donc elle contiennent toujours leur frontière. La dimension de la géométrie de la frontière est la dimension de la géométrie moins un.

Le modèle de géométrie OGC définie des règles de validité pour chaque type géométrique. Ces règles permettent de s'assurer que les valeurs géométriques représentent des situations réalistes (e.g. il est possible de définir un polygone avec un trou à l'extérieur, mais cela n'a pas de sens au niveau géométrique, et est donc invalide). PostGIS permet de stocker et de manipuler des valeurs géométriques invalides, ceci permet de les détecter et de les corriger si besoin. Voir Section 4.4, “Validation de la géométrie”

POINT (1 2)
POINT Z (1 2 3)
POINT ZM (1 2 3 4)

LINESTRING (1 2, 3 4, 5 6)

LINEARRING (0 0 0, 4 0 0, 4 4 0, 0 4 0, 0 0 0)

POLYGON ((0 0 0,4 0 0,4 4 0,0 4 0,0 0 0),(1 1 0,2 1 0,2 2 0,1 2 0,1 1 0))

MULTIPOINT ( (0 0), (1 2) )

MULTILINESTRING ( (0 0,1 1,1 2), (2 3,3 2,5 4) )

MULTIPOLYGON (((1 5, 5 5, 5 1, 1 1, 1 5)), ((6 5, 9 1, 6 1, 6 5)))

GEOMETRYCOLLECTION ( POINT(2 3), LINESTRING(2 3, 3 4))

POLYHEDRALSURFACE Z (
  ((0 0 0, 0 0 1, 0 1 1, 0 1 0, 0 0 0)),
  ((0 0 0, 0 1 0, 1 1 0, 1 0 0, 0 0 0)),
  ((0 0 0, 1 0 0, 1 0 1, 0 0 1, 0 0 0)),
  ((1 1 0, 1 1 1, 1 0 1, 1 0 0, 1 1 0)),
  ((0 1 0, 0 1 1, 1 1 1, 1 1 0, 0 1 0)),
  ((0 0 1, 1 0 1, 1 1 1, 0 1 1, 0 0 1)) )

TRIANGLE ((0 0, 0 9, 9 0, 0 0))

TIN Z ( ((0 0 0, 0 0 1, 0 1 0, 0 0 0)), ((0 0 0, 0 1 0, 1 1 0, 0 0 0)) )

La norme ISO/IEC 13249-3 SQL Multimedia - Spatial (SQL/MM) étend l'OGC SFA pour définir des sous-types de géométrie contenant des courbes avec des arcs circulaires. Les types SQL/MM prennent en charge les coordonnées 3DM, 3DZ et 4D.

	Toutes les comparaisons en flottant dans l'implémentation de SQL-MM sont effectuées avec une tolérance spécifiée, actuellement 1E-8.

CIRCULARSTRING(0 0, 1 1, 1 0)

CIRCULARSTRING(0 0, 4 0, 4 4, 0 4, 0 0)

COMPOUNDCURVE( CIRCULARSTRING(0 0, 1 1, 1 0),(1 0, 0 1))

CURVEPOLYGON(
  CIRCULARSTRING(0 0, 4 0, 4 4, 0 4, 0 0),
  (1 1, 3 3, 3 1, 1 1) )

CURVEPOLYGON(
  COMPOUNDCURVE( CIRCULARSTRING(0 0,2 0, 2 1, 2 3, 4 3),
                 (4 3, 4 5, 1 4, 0 0)),
  CIRCULARSTRING(1.7 1, 1.4 0.4, 1.6 0.4, 1.6 0.5, 1.7 1) )

MULTICURVE( (0 0, 5 5), CIRCULARSTRING(4 0, 4 4, 8 4))

MULTISURFACE(
  CURVEPOLYGON(
    CIRCULARSTRING( 0 0, 4 0, 4 4, 0 4, 0 0),
    (1 1, 3 3, 3 1, 1 1)),
  ((10 10, 14 12, 11 10, 10 10), (11 11, 11.5 11, 11 11.5, 11 11)))

La spécification OGC SFA définit deux formats pour représenter des valeurs géométriques : Well-Known Text (WKT) et Well-Known Binary (WKB). Ces deux formats incluent les informations sur le type d'objet et sur les coordonnées qui le définissent.

Well-Known Text (WKT) fournit un standard pour représenter de façon textuelle des données spatiales. Voici quelques exemples de représentations WKT :

Des méthodes d'entrée/sortie en WKT sont fournies via les fonctions ST_AsText et ST_GeomFromText :

text WKT = ST_AsText(geometry);
geometry = ST_GeomFromText(text WKT, SRID);

Par exemple, une requête pour créer et insérer une objet spatial sous forme de WKT et avec un SRID :

INSERT INTO geotable ( geom, name )
  VALUES ( ST_GeomFromText('POINT(-126.4 45.32)', 312), 'A Place');

Well-Known Binary (WKB) fournit un moyen portable et sans perte de précision pour représenter des données spatiales sous la forme de données binaires (tableau d'octets). Voici quelques exemples de représentations WKB :

Des méthodes d'entrée/sortie en WKB sont fournies via les fonctions ST_AsBinary et ST_GeomFromWKB :

bytea WKB = ST_AsBinary(geometry);
geometry = ST_GeomFromWKB(bytea WKB, SRID);

Par exemple, une requête pour créer et insérer une objet spatial sous forme de WKB :

INSERT INTO geotable ( geom, name )
  VALUES ( ST_GeomFromWKB('\x0101000000000000000000f03f000000000000f03f', 312), 'A Place');

Les spécifications OGC SFA ne supportaient initialement que les géométries 2D, et le SRID de la géométrie n'est pas inclut dans les représentations d'entrée/sortie. La spécification OGC SFA 1.2.1 (qui est alignée avec le standard ISO 19125) ajoute le support pour la 3D (ZYZ) et les mesures (XYM et XYZM), mais n'inclut toujours pas la valeur du SRID.

À cause de ces limitations, PostGIS définit les formats étendus EWKB ((Extended Well-Known Binary) et EWKT (Extended Well-Known Text). Ils supportent la 3D (XYZ et XYM) et 4D (XYZM) et incluent l'information de SRID. Le format EWKB incluant toutes les informations de la géométrie, cela permet à PostGIS d'utiliser ce format pour les enregistrements (e.g. dans les fichiers DUMP).

EWKB et EWKT sont utilisés pour les "formes canoniques" des objets spatiaux de PostGIS. En tant qu'entrée, la forme canonique pour les données binaires est EWKB ; pour les données textuelles EWKB et EWKT sont tous deux acceptés. Cela permet de créer des valeurs géométriques en transtypant une valeur textuelle en HEXEWKB ou EWKT vers une valeur géométrique en utilisant ::geometry. Pour la sortie, la forme canonique pour les données binaires est EWKB et HEXEWKB (hex-encoded EWKB) pour les données textuelles.

Par exemple, cette requête créé une géométrie en transtypant depuis une chaîne de caractères contenant du EKWT, et retourne sa valeur sous sa forme canonique en HEXEWKB :

SELECT 'SRID=4;POINT(0 0)'::geometry;
  geometry
  ----------------------------------------------------
  01010000200400000000000000000000000000000000000000

La sortie PostGIS EWKT a quelques différences avec le OGC WKT :

EWKT évite de sur-spécifier les dimensions et ainsi éviter les inconsistances possibles avec le format OGC/ISO, comme :

	Les formats étendus PostGIS sont des sur-ensembles des formats OGC, donc les représentations valides WKB/WKT sont aussi des représentations EWKB/EWKT valides. Cependant, cela pourrait changer à l'avenir, si l'OGC définit un format qui rentrerait en conflit avec la définition de PosGIS. Vous ne devriez donc PAS vous appuyer sur cette compatibilité !

Voici quelques exemples de représentations d'objets spatiaux sous forme EWKT :

Des méthodes d'entrée/sortie sont fournies via les fonctions suivantes :

bytea EWKB = ST_AsEWKB(geometry);
text EWKT = ST_AsEWKT(geometry);
geometry = ST_GeomFromEWKB(bytea EWKB);
geometry = ST_GeomFromEWKT(text EWKT);

Par exemple, une requête pour créer et insérer une objet spatial sous forme de EWKT :

INSERT INTO geotable ( geom, name )
  VALUES ( ST_GeomFromEWKT('SRID=312;POINTM(-126.4 45.32 15)'), 'A Place' )

Vous pouvez créer une table pour stocker des données géographiques en utilisant la requête SQL CREATE TABLE, avec une colonne de type geography. L'exemple suivant créé une table avec une colonne géographique pour stocker des lignes 2D dans un SCR géodésique WGS84 (SRID 4326) :

CREATE TABLE global_points (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(64),
    location geography(POINT,4326)
  );

Le type geography supporte deux modificateurs de type :

Exemples de création de tables utilisant des colonnes géographiques :

Les colonnes géographiques sont enregistrées dans la vue système geography_columns. Vous pouvez effectuer un requête sur la vue geography_columns et vérifier que la table est bien listée :

SELECT * FROM geography_columns;

La création d'index spatiaux sur les colonnes de type geography fonctionne de la même manière qu'avec le type geometry. PostGIS va prendre en compte que le type de la colonne est GEOGRAPHY et créer un index sphérique au lieu d'un index planaire utilisé pour GEOMETRY.

-- Index the test table with a spherical index
CREATE INDEX global_points_gix ON global_points USING GIST ( location );

Vous pouvez insérer des données dans des tables géographiques de la même façon qu'avec les géométries. Les données géométriques seront automatiquement transtypées en type geography si le SRID des données est 4326. Les formats EWKT et EWKB peuvent aussi être utilisés pour spécifier les valeurs géographiques.

-- Add some data into the test table
INSERT INTO global_points (name, location) VALUES ('Town', 'SRID=4326;POINT(-110 30)');
INSERT INTO global_points (name, location) VALUES ('Forest', 'SRID=4326;POINT(-109 29)');
INSERT INTO global_points (name, location) VALUES ('London', 'SRID=4326;POINT(0 49)');

Tout CRS géodésique (longitude/latitude) disponible dans la table spatial_ref_sys peut être utilisé comme SRID d'une géographie. L'utilisation d'un CRS non géodésique provoquera une erreur.

-- NAD 83 lon/lat
SELECT 'SRID=4269;POINT(-123 34)'::geography;
                    geography
----------------------------------------------------
 0101000020AD1000000000000000C05EC00000000000004140

-- NAD27 lon/lat
SELECT 'SRID=4267;POINT(-123 34)'::geography;
                    geography
----------------------------------------------------
 0101000020AB1000000000000000C05EC00000000000004140

-- NAD83 UTM zone meters - gives an error since it is a meter-based planar projection
SELECT 'SRID=26910;POINT(-123 34)'::geography;

ERROR:  Only lon/lat coordinate systems are supported in geography.

Les requêtes et les fonctions de mesure utilisent le mètre comme unité. Les paramètres de distance doivent être exprimés en mètres, et les valeurs de retours seront également en mètres (ou en mètres carré pour les surfaces).

-- A distance query using a 1000km tolerance
SELECT name FROM global_points WHERE ST_DWithin(location, 'SRID=4326;POINT(-110 29)'::geography, 1000000);

Vous pouvez vérifier la puissance des géographies en calculant à quel point un avion s'approche de Reykjavik (POINT(-21.96 64.15)) lors d'un trajet en arc de cercle depuis Seattle à Londres (LINESTRING(-122.33 47.606, 0.0 51.5)) (voir la route).

Le type geography donne la plus petite distance réelle de 122,235 km sur la sphère entre Reykjavik et l'arc de cercle entre Seattle et Londres.

-- Distance calculation using GEOGRAPHY
SELECT ST_Distance('LINESTRING(-122.33 47.606, 0.0 51.5)'::geography, 'POINT(-21.96 64.15)'::geography);
   st_distance
-----------------
 122235.23815667

Le type geometry quant à lui calcule la distance cartésienne entre Reykjavik et la ligne droite entre Seattle et Londres, telle qu'elle serait tracée sur un plan. Cette distance n'a pas de sens réel, d'autant que l'unité du résultat est techniquement en degrés, mais que le résultat ne correspond à aucune différence angulaire entre les points, donc même considérer le résultat comme des degrés serait faux.

-- Distance calculation using GEOMETRY
SELECT ST_Distance('LINESTRING(-122.33 47.606, 0.0 51.5)'::geometry, 'POINT(-21.96 64.15)'::geometry);
      st_distance
--------------------
 13.342271221453624

Le type de données geography permet de stocker des données en utilisant les coordonnées longitude/latitude, mais cela a un prix : il y a moins de fonctions disponibles sur le type GEOGRAPHY que sur le type GEOMETRY, et les fonctions disponibles prendront plus de temps CPU pour s'exécuter.

Le type de données à choisir devrait être déterminé par la zone de travail de l'application que vous construisez. Est-ce que vos données s'étendront sur l'ensemble du globe ou sur un continent, ou bien est-ce qu'elle seront locales, comme une région, un département ou une ville ?

Référez-vous à Section 13.11, “Matrice d'aide aux fonctions de PostGIS” pour comparer les supports Geography et Geometry. Pour avoir un résumé des fonctions géographiques disponibles, référez-vous à Section 13.4, “Fonctions d'aide au type geography de PostGIS”

Une géométrie simple est une géométrie qui ne présente pas de points géométriques anormaux, tels qu'une intersection ou une tangence propre.

Un POINT est intrinsèquement simple en tant qu'objet géométrique à 0 dimension.

Les MULTIPOINT sont simples si deux coordonnées (POINTs) ne sont pas égales (ont des valeurs de coordonnées identiques).

Une LINESTRING est simple si elle ne passe pas deux fois par le même point, à l'exception des extrémités. Si les extrémités d'une simple LineString sont identiques, elle est dite fermée et appelée anneau linéaire.

(a) et (c) sont des LINESTRING simples. (b) et (d) ne sont pas simples. (c) est un anneau linéaire fermé.

(a)	(b)
(c)	(d)

Un MULTILINESTRING est simple uniquement si tous ses éléments sont simples et si la seule intersection entre deux éléments quelconques se produit en des points situés sur les limites des deux éléments.

(e) et (f) sont de simples MULTILINESTRINGs. (g) n'est pas simple.

(e)

(f)

(g)

Les POLYGON sont formés à partir d'anneaux linéaires, de sorte que la géométrie polygonale valide est toujours simple.

Pour tester si une géométrie est simple, utilisez la fonction ST_IsSimple :

SELECT
   ST_IsSimple('LINESTRING(0 0, 100 100)') AS straight,
   ST_IsSimple('LINESTRING(0 0, 100 100, 100 0, 0 100)') AS crossing;

 straight | crossing
----------+----------
 t        | f

En général, les fonctions PostGIS n'exigent pas que les arguments géométriques soient simples. La simplicité est principalement utilisée comme base pour définir la validité géométrique. C'est également une exigence pour certains types de modèles de données spatiales (par exemple, les réseaux linéaires interdisent souvent les lignes qui se croisent). La géométrie multipoint et linéaire peut être rendue simple en utilisant ST_UnaryUnion.

La validité géométrique s'applique principalement aux géométries bidimensionnelles (POLYGONs et MULTIPOLYGONs). La validité est définie par des règles qui permettent à la géométrie polygonale de modéliser des zones planes sans ambiguïté.

Un POLYGON est valide si :

(h) et (i) sont des POLYGON valides. (j-m) ne sont pas valides. (j) peut être représenté comme un MULTIPOLYGON valide.

(h)	(i)	(j)
(k)	(l)	(m)

Un MULTIPOLYGON est valide si :

(n) est un MULTIPOLYGON valide. (o) et (p) ne sont pas valides.

(n)

(o)

(p)

Ces règles signifient que la géométrie polygonale valide est également simple.

Pour la géométrie linéaire, la seule règle de validité est que les LINESTRING doivent avoir au moins deux points et une longueur non nulle (ou, de façon équivalente, au moins deux points distincts).

SELECT
   ST_IsValid('LINESTRING(0 0, 1 1)') AS len_nonzero,
   ST_IsValid('LINESTRING(0 0, 0 0, 0 0)') AS len_zero,
   ST_IsValid('LINESTRING(10 10, 150 150, 180 50, 20 130)') AS self_int;

 len_nonzero | len_zero | self_int
-------------+----------+----------
 t           | f        | t

Les géométries POINT et MULTIPOINT n'ont pas de règles de validité.

PostGIS permet de créer et de stocker des géométries valides et non valides. Cela permet de détecter les géométries non valides et de les signaler ou de les corriger. Il existe également des situations où les règles de validité de l'OGC sont plus strictes que souhaité (par exemple, les lignes de longueur nulle et les polygones avec des trous inversés.)

De nombreuses fonctions fournies par PostGIS reposent sur l'hypothèse que les arguments géométriques sont valides. Par exemple, il n'est pas logique de calculer la surface d'un polygone dont le trou est défini à l'extérieur du polygone, ou de construire un polygone à partir d'une ligne de démarcation non simple. Le fait de supposer que les entrées géométriques sont valides permet aux fonctions de fonctionner plus efficacement, puisqu'elles n'ont pas besoin de vérifier l'exactitude topologique. (Les exceptions notables sont que les lignes de longueur nulle et les polygones avec des inversions sont généralement traités correctement). En outre, la plupart des fonctions PostGIS produisent une géométrie valide si les données d'entrée sont valides. Cela permet d'enchaîner les fonctions PostGIS en toute sécurité.

Si vous rencontrez des messages d'erreur inattendus lors de l'appel de fonctions PostGIS (tels que "GEOS Intersection() threw an error !"), vous devez d'abord vous assurer que les arguments de la fonction sont valides. Si ce n'est pas le cas, envisagez d'utiliser l'une des techniques ci-dessous pour vous assurer que les données que vous traitez sont valides.

	Si une fonction signale une erreur avec des entrées valides, il se peut que vous ayez trouvé une erreur dans PostGIS ou dans l'une des bibliothèques qu'il utilise, et vous devez le signaler au projet PostGIS. Il en va de même si une fonction PostGIS renvoie une géométrie non valide pour des données d'entrée valides.

Pour vérifier si une géométrie est valide, utilisez la fonction ST_IsValid :

SELECT ST_IsValid('POLYGON ((20 180, 180 180, 180 20, 20 20, 20 180))');
-----------------
 t

Les informations relatives à la nature et à la localisation d'une invalidité géométrique sont fournies par la fonction ST_IsValidDetail :

SELECT valid, reason, ST_AsText(location) AS location
    FROM ST_IsValidDetail('POLYGON ((20 20, 120 190, 50 190, 170 50, 20 20))') AS t;

 valid |      reason       |                  location
-------+-------------------+---------------------------------------------
 f     | Self-intersection | POINT(91.51162790697674 141.56976744186045)

Dans certaines situations, il est souhaitable de corriger automatiquement la géométrie non valide. Utilisez la fonction ST_MakeValid pour cela. (ST_MakeValid est un exemple de fonction spatiale qui doit permettre une entrée non valide !)

Par défaut, PostGIS ne vérifie pas la validité lors du chargement de la géométrie, car les tests de validité peuvent prendre beaucoup de temps CPU pour les géométries complexes. Si vous ne faites pas confiance à vos sources de données, vous pouvez imposer un contrôle de validité à vos tables en ajoutant une contrainte de contrôle :

ALTER TABLE mytable
  ADD CONSTRAINT geometry_valid_check
        CHECK (ST_IsValid(geom));

La table SPATIAL_REF_SYS utilisée par PostGIS est une table de base de données conforme à l'OGC qui définit les systèmes de référence spatiale disponibles. Elle contient les SRID numériques et les descriptions textuelles des systèmes de coordonnées.

La définition de la table spatial_ref_sys est la suivante :

CREATE TABLE spatial_ref_sys (
  srid       INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY,
  auth_name  VARCHAR(256),
  auth_srid  INTEGER,
  srtext     VARCHAR(2048),
  proj4text  VARCHAR(2048)
)

Les colonnes sont :

Lors de la récupération des définitions des systèmes de référence spatiale pour les utiliser dans les transformations, PostGIS utilise la stratégie suivante :

La table PostGIS spatial_ref_sys contient plus de 3000 définitions des systèmes de référence spatiale les plus courants qui sont gérés par la bibliothèque de projection PROJ. Mais il existe de nombreux systèmes de coordonnées qu'elle ne contient pas. Vous pouvez ajouter des définitions de SRS à la table si vous disposez des informations requises sur le système de référence spatiale. Vous pouvez également définir votre propre système de référence spatiale personnalisé si vous êtes familiarisé avec les constructions PROJ. Gardez à l'esprit que la plupart des systèmes de référence spatiale sont régionaux et n'ont aucune signification lorsqu'ils sont utilisés en dehors des limites pour lesquelles ils ont été conçus.

Une ressource permettant de trouver des systèmes de référence spatiale non définis dans le jeu de base est http://spatialreference.org/

Les systèmes de référence spatiale les plus couramment utilisés sont les suivants : 4326 - WGS 84 Long Lat, 4269 - NAD 83 Long Lat, 3395 - WGS 84 World Mercator, 2163 - US National Atlas Equal Area, et les 60 zones UTM WGS84. Les zones UTM sont parmi les plus idéales pour les mesures, mais elles ne couvrent que des régions de 6 degrés. (Pour déterminer la zone UTM à utiliser pour votre zone d'intérêt, voir la utmzone PostGIS plpgsql helper function.)

Les États américains utilisent des systèmes de référence spatiale State Plane (basés sur le mètre ou le pied) - il en existe généralement un ou deux par État. La plupart des systèmes basés sur le mètre se trouvent dans le jeu de base, mais de nombreux systèmes basés sur le pied ou créés par ESRI devront être copiés à partir de spatialreference.org.

Vous pouvez même définir des systèmes de coordonnées non terrestres, tels que Mars 2000 Ce système de coordonnées martien n'est pas planaire (il est en degrés sphéroïdaux), mais vous pouvez l'utiliser avec le type géographie pour obtenir des mesures de longueur et de proximité en mètres au lieu de degrés.

Voici un exemple de chargement d'un système de coordonnées personnalisé à l'aide d'un SRID non attribué et de la définition PROJ pour une projection Lambert conforme centrée sur les États-Unis :

INSERT INTO spatial_ref_sys (srid, proj4text)
VALUES ( 990000,
  '+proj=lcc  +lon_0=-95 +lat_0=25 +lat_1=25 +lat_2=25 +x_0=0 +y_0=0 +datum=WGS84 +units=m +no_defs'
);

Vous pouvez créer une table pour stocker des données géométriques en utilisant l'instruction SQL CREATE TABLE avec une colonne de type geometry. L'exemple suivant crée une table avec une colonne géométrie stockant des chaînes de lignes 2D (XY) dans le système de coordonnées BC-Albers (SRID 3005) :

CREATE TABLE roads (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(64),
    geom geometry(LINESTRING,3005)
  );

Le type geometry prend en charge deux modificateurs de type facultatifs :

Exemples de création de tableaux avec des colonnes géométriques :

Il est possible d'avoir plus d'une colonne de géométrie dans une table. Cela peut être spécifié lors de la création de la table, ou une colonne peut être ajoutée à l'aide de l'instruction SQL ALTER TABLE. Cet exemple ajoute une colonne qui peut contenir des LineStrings 3D :

ALTER TABLE roads ADD COLUMN geom2 geometry(LINESTRINGZ,4326);

L'OGC Simple Features Specification for SQL définit la table de métadonnées GEOMETRY_COLUMNS pour décrire la structure de la table géométrique. Dans PostGIS, geometry_columns est une vue qui lit les tables de catalogue du système de base de données. Cela garantit que les informations de métadonnées spatiales sont toujours cohérentes avec les tables et les vues actuellement définies. La structure de la vue est la suivante :

\d geometry_columns

View "public.geometry_columns"
      Column       |          Type          | Modifiers
-------------------+------------------------+-----------
 f_table_catalog   | character varying(256) |
 f_table_schema    | character varying(256) |
 f_table_name      | character varying(256) |
 f_geometry_column | character varying(256) |
 coord_dimension   | integer                |
 srid              | integer                |
 type              | character varying(30)  |

Les colonnes sont :

Deux des cas où vous pouvez avoir besoin de cela sont les cas de vues SQL et les insertions en masse. Dans le cas des insertions en masse, vous pouvez corriger l'enregistrement dans la table geometry_columns en contraignant la colonne ou en effectuant une modification de la table. Pour les vues, vous pouvez exposer en utilisant une opération CAST. Notez que si votre colonne est basée sur un typmod, le processus de création l'enregistrera correctement, il n'est donc pas nécessaire de faire quoi que ce soit. De même, les vues qui n'ont pas de fonction spatiale appliquée à la géométrie s'enregistreront de la même manière que la colonne géométrique de la table sous-jacente.

-- Lets say you have a view created like this
CREATE VIEW public.vwmytablemercator AS
        SELECT gid, ST_Transform(geom, 3395) As geom, f_name
        FROM public.mytable;

-- For it to register correctly
-- You need to cast the geometry
--
DROP VIEW public.vwmytablemercator;
CREATE VIEW  public.vwmytablemercator AS
        SELECT gid, ST_Transform(geom, 3395)::geometry(Geometry, 3395) As geom, f_name
        FROM public.mytable;

-- If you know the geometry type for sure is a 2D POLYGON then you could do
DROP VIEW public.vwmytablemercator;
CREATE VIEW  public.vwmytablemercator AS
        SELECT gid, ST_Transform(geom,3395)::geometry(Polygon, 3395) As geom, f_name
        FROM public.mytable;

--Lets say you created a derivative table by doing a bulk insert
SELECT poi.gid, poi.geom, citybounds.city_name
INTO myschema.my_special_pois
FROM poi INNER JOIN citybounds ON ST_Intersects(citybounds.geom, poi.geom);

-- Create 2D index on new table
CREATE INDEX idx_myschema_myspecialpois_geom_gist
  ON myschema.my_special_pois USING gist(geom);

-- If your points are 3D points or 3M points,
-- then you might want to create an nd index instead of a 2D index
CREATE INDEX my_special_pois_geom_gist_nd
        ON my_special_pois USING gist(geom gist_geometry_ops_nd);

-- To manually register this new table's geometry column in geometry_columns.
-- Note it will also change the underlying structure of the table to
-- to make the column typmod based.
SELECT populate_geometry_columns('myschema.my_special_pois'::regclass);

-- If you are using PostGIS 2.0 and for whatever reason, you
-- you need the constraint based definition behavior
-- (such as case of inherited tables where all children do not have the same type and srid)
-- set optional use_typmod argument to false
SELECT populate_geometry_columns('myschema.my_special_pois'::regclass, false); 

Bien que l'ancienne méthode basée sur les contraintes soit toujours supportée, une colonne géométrique basée sur les contraintes utilisée directement dans une vue ne s'enregistrera pas correctement dans geometry_columns, tout comme une colonne typmod. Dans cet exemple, nous définissons une colonne à l'aide de typmod et une autre à l'aide de contraintes.

CREATE TABLE pois_ny(gid SERIAL PRIMARY KEY, poi_name text, cat text, geom geometry(POINT,4326));
SELECT AddGeometryColumn('pois_ny', 'geom_2160', 2160, 'POINT', 2, false);

Si nous exécutons dans psql

\d pois_ny;

Nous observons qu'ils sont définis différemment - l'un est un typmod, l'autre une contrainte

Table "public.pois_ny"
  Column   |         Type          |                       Modifiers

-----------+-----------------------+------------------------------------------------------
 gid       | integer               | not null default nextval('pois_ny_gid_seq'::regclass)
 poi_name  | text                  |
 cat       | character varying(20) |
 geom      | geometry(Point,4326)  |
 geom_2160 | geometry              |
Indexes:
    "pois_ny_pkey" PRIMARY KEY, btree (gid)
Check constraints:
    "enforce_dims_geom_2160" CHECK (st_ndims(geom_2160) = 2)
    "enforce_geotype_geom_2160" CHECK (geometrytype(geom_2160) = 'POINT'::text
        OR geom_2160 IS NULL)
    "enforce_srid_geom_2160" CHECK (st_srid(geom_2160) = 2160)

Dans geometry_columns, les deux s'enregistrent correctement

SELECT f_table_name, f_geometry_column, srid, type
        FROM geometry_columns
        WHERE f_table_name = 'pois_ny';

f_table_name | f_geometry_column | srid | type
-------------+-------------------+------+-------
pois_ny      | geom              | 4326 | POINT
pois_ny      | geom_2160         | 2160 | POINT

Cependant, si nous devions créer une vue comme celle-ci

CREATE VIEW vw_pois_ny_parks AS
SELECT *
  FROM pois_ny
  WHERE cat='park';

SELECT f_table_name, f_geometry_column, srid, type
        FROM geometry_columns
        WHERE f_table_name = 'vw_pois_ny_parks';

La colonne de la vue géométrique basée sur le modèle s'enregistre correctement, mais pas celle basée sur les contraintes.

f_table_name   | f_geometry_column | srid |   type
------------------+-------------------+------+----------
 vw_pois_ny_parks | geom              | 4326 | POINT
 vw_pois_ny_parks | geom_2160         |    0 | GEOMETRY

Cela pourrait changer dans les prochaines versions de PostGIS, mais pour l'instant, pour forcer la colonne de vue basée sur les contraintes à s'enregistrer correctement, vous devez procéder comme suit :

DROP VIEW vw_pois_ny_parks;
CREATE VIEW vw_pois_ny_parks AS
SELECT gid, poi_name, cat,
  geom,
  geom_2160::geometry(POINT,2160) As geom_2160
  FROM pois_ny
  WHERE cat = 'park';
SELECT f_table_name, f_geometry_column, srid, type
        FROM geometry_columns
        WHERE f_table_name = 'vw_pois_ny_parks';

f_table_name   | f_geometry_column | srid | type
------------------+-------------------+------+-------
 vw_pois_ny_parks | geom              | 4326 | POINT
 vw_pois_ny_parks | geom_2160         | 2160 | POINT

Si les données spatiales peuvent être converties en une représentation textuelle (WKT ou WKB), l'utilisation de SQL pourrait être le moyen le plus simple d'introduire les données dans PostGIS. Les données peuvent être chargées en masse dans PostGIS/PostgreSQL en chargeant un fichier texte d'instructions SQL INSERT à l'aide de l'utilitaire SQL psql.

Un fichier de chargement SQL (roads.sql par exemple) peut ressembler à ceci :

BEGIN;
INSERT INTO roads (road_id, roads_geom, road_name)
  VALUES (1,'LINESTRING(191232 243118,191108 243242)','Jeff Rd');
INSERT INTO roads (road_id, roads_geom, road_name)
  VALUES (2,'LINESTRING(189141 244158,189265 244817)','Geordie Rd');
INSERT INTO roads (road_id, roads_geom, road_name)
  VALUES (3,'LINESTRING(192783 228138,192612 229814)','Paul St');
INSERT INTO roads (road_id, roads_geom, road_name)
  VALUES (4,'LINESTRING(189412 252431,189631 259122)','Graeme Ave');
INSERT INTO roads (road_id, roads_geom, road_name)
  VALUES (5,'LINESTRING(190131 224148,190871 228134)','Phil Tce');
INSERT INTO roads (road_id, roads_geom, road_name)
  VALUES (6,'LINESTRING(198231 263418,198213 268322)','Dave Cres');
COMMIT;

Le fichier SQL peut être chargé dans PostgreSQL en utilisant psql :

psql -d [database] -f roads.sql

Le chargeur de données shp2pgsql convertit les Shapefiles en SQL pour les insérer dans une base de données PostGIS/PostgreSQL au format geometry ou geography. Le chargeur a plusieurs modes de fonctionnement sélectionnés par des indicateurs de ligne de commande.

Il existe également une interface graphique shp2pgsql-gui qui offre la plupart des options du chargeur en ligne de commande. Cette interface peut être plus facile à utiliser pour un chargement ponctuel sans script ou si vous êtes novice en matière de PostGIS. Il peut également être configuré comme un plugin pour PgAdminIII.

Un exemple de session utilisant le chargeur pour créer un fichier d'entrée et le charger peut ressembler à ceci :

# shp2pgsql -c -D -s 4269 -i -I shaperoads.shp myschema.roadstable 
> roads.sql
# psql -d roadsdb -f roads.sql

Une conversion et un chargement peuvent être effectués en une seule étape à l'aide de pipes UNIX :

# shp2pgsql shaperoads.shp myschema.roadstable | psql -d roadsdb

La manière la plus simple d'extraire des données spatiales de la base de données consiste à utiliser une requête SQL SELECT pour définir l'ensemble de données à extraire et à transférer les colonnes résultantes dans un fichier texte analysable :

db=# SELECT road_id, ST_AsText(road_geom) AS geom, road_name FROM roads;

road_id | geom                                    | road_name
--------+-----------------------------------------+-----------
          1 | LINESTRING(191232 243118,191108 243242) | Jeff Rd
          2 | LINESTRING(189141 244158,189265 244817) | Geordie Rd
          3 | LINESTRING(192783 228138,192612 229814) | Paul St
          4 | LINESTRING(189412 252431,189631 259122) | Graeme Ave
          5 | LINESTRING(190131 224148,190871 228134) | Phil Tce
          6 | LINESTRING(198231 263418,198213 268322) | Dave Cres
          7 | LINESTRING(218421 284121,224123 241231) | Chris Way
(6 rows)

Il peut arriver qu'une restriction soit nécessaire pour réduire le nombre d'enregistrements renvoyés. Dans le cas de restrictions basées sur des attributs, utilisez la même syntaxe SQL que pour une table non spatiale. Dans le cas de restrictions spatiales, les fonctions suivantes sont utiles :

Vous pouvez ensuite utiliser ces opérateurs dans des requêtes. Notez que lorsque vous spécifiez des géométries et des box sur la ligne de commande SQL, vous devez explicitement transformer les représentations de chaînes de caractères en fonction géométrique. Le 312 est un système de référence spatiale fictif qui correspond à nos données. Ainsi, par exemple, le 312 est un système de référence spatiale fictif qui correspond à nos données :

SELECT road_id, road_name
  FROM roads
  WHERE roads_geom='SRID=312;LINESTRING(191232 243118,191108 243242)'::geometry;

La requête ci-dessus renverrait le seul enregistrement de la table "ROADS_GEOM" dont la géométrie est égale à cette valeur.

Vérifier si certaines routes passent dans la zone définie par un polygone :

SELECT road_id, road_name
FROM roads
WHERE ST_Intersects(roads_geom, 'SRID=312;POLYGON((...))');

La requête spatiale la plus courante sera probablement une requête "basée sur un cadre", utilisée par les logiciels clients, tels que les navigateurs de données et les cartographes web, pour saisir un "cadre de carte" d'une valeur de données pour l'affichage.

Lorsque vous utilisez l'opérateur "&&", vous pouvez spécifier soit une BOX3D comme élément de comparaison, soit une GEOMETRY. Toutefois, lorsque vous spécifiez une GEOMETRY, c'est sa boîte de délimitation qui sera utilisée pour la comparaison.

En utilisant un objet "BOX3D" pour le cadre, une telle requête se présente comme suit :

SELECT ST_AsText(roads_geom) AS geom
FROM roads
WHERE
  roads_geom && ST_MakeEnvelope(191232, 243117,191232, 243119,312);

Notez l'utilisation du SRID 312 pour spécifier la projection de l'enveloppe.

Le table dumper pgsql2shp se connecte à la base de données et convertit une table (éventuellement définie par une requête) en un fichier shape. La syntaxe de base est la suivante :

pgsql2shp [<options
>] <database
> [<schema
>.]<table>

pgsql2shp [<options
>] <database
> <query>

Les options de la ligne de commande sont les suivantes :

GiST signifie "Generalized Search Tree" (arbre de recherche généralisé) et constitue une forme générique d'indexation pour les données multidimensionnelles. PostGIS utilise un index R-Tree implémenté au-dessus de GiST pour indexer les données spatiales. GiST est la méthode d'indexation spatiale la plus couramment utilisée et la plus polyvalente, et offre de très bonnes performances en matière de requêtes. D'autres implémentations de GiST sont utilisées pour accélérer les recherches sur toutes sortes de structures de données irrégulières (tableaux d'entiers, données spectrales, etc.) qui ne se prêtent pas à l'indexation B-Tree normale. Pour plus d'informations, voir le manuel PostgreSQL.

Dès qu'une table de données spatiales dépasse quelques milliers de lignes, vous devez créer un index pour accélérer les recherches spatiales dans les données (sauf si toutes vos recherches sont basées sur des attributs, auquel cas vous devez créer un index normal sur les champs d'attributs).

La syntaxe pour construire un index GiST sur une colonne "geometry" est la suivante :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING GIST ( [geometryfield] ); 

La syntaxe ci-dessus permet toujours de créer un index 2D. Pour obtenir un index à n dimensions pour le type de géométrie, vous pouvez en créer un à l'aide de cette syntaxe :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING GIST ([geometryfield] gist_geometry_ops_nd);

La construction d'un index spatial est un exercice de calcul intensif. Il bloque également l'accès en écriture à votre table pendant le temps de sa création, donc sur un système de production, vous voudrez peut-être le faire d'une manière plus lente, en tenant compte de la notion de CONCURRENCE :

CREATE INDEX CONCURRENTLY [indexname] ON [tablename] USING GIST ( [geometryfield] ); 

Après avoir construit un index, il est parfois utile de forcer PostgreSQL à collecter les statistiques de la table, qui sont utilisées pour optimiser les plans de requête :

VACUUM ANALYZE [table_name] [(column_name)];

BRIN signifie "Block Range Index". C'est une méthode d'indexation générale introduite dans PostgreSQL 9.5. BRIN est une méthode d'indexation lossy, ce qui signifie qu'une vérification secondaire est nécessaire pour confirmer qu'un enregistrement correspond à une condition de recherche donnée (ce qui est le cas pour tous les index spatiaux fournis). Elle permet une création d'index beaucoup plus rapide et une taille d'index beaucoup plus petite, avec des performances de lecture raisonnables. Son objectif principal est de permettre l'indexation de très grandes tables sur des colonnes qui ont une corrélation avec leur emplacement physique dans la table. Outre l'indexation spatiale, BRIN peut accélérer les recherches sur divers types de structures de données d'attributs (entiers, tableaux, etc.). Pour plus d'informations, voir le Manuel de PostgreSQL.

Dès qu'une table spatiale dépasse quelques milliers de lignes, vous voudrez construire un index pour accélérer les recherches spatiales dans les données. Les index GiST sont très performants tant que leur taille ne dépasse pas la quantité de mémoire vive disponible pour la base de données, et tant que vous pouvez vous permettre la taille de stockage de l'index et le coût de la mise à jour de l'index en écriture. Sinon, pour les très grandes tables, l'index BRIN peut être considéré comme une alternative.

Un index BRIN stocke la boîte englobant toutes les géométries contenues dans les lignes d'un ensemble contigu de blocs de table, appelé plage de blocs. Lors de l'exécution d'une requête à l'aide de l'index, les plages de blocs sont examinées pour trouver celles qui recoupent l'étendue de la requête. Cette méthode n'est efficace que si les données sont physiquement ordonnées de manière à ce que les zones de délimitation des plages de blocs se chevauchent le moins possible (et, dans l'idéal, s'excluent mutuellement). L'index qui en résulte est de très petite taille, mais il est généralement moins performant en lecture qu'un index GiST sur les mêmes données.

La construction d'un index BRIN est beaucoup moins gourmande en ressources CPU que la construction d'un index GiST. Il est courant de constater qu'un index BRIN est dix fois plus rapide à construire qu'un index GiST pour les mêmes données. Et comme un index BRIN ne stocke qu'une seule boîte englobante pour chaque plage de blocs de table, il est courant d'utiliser jusqu'à mille fois moins d'espace disque qu'un index GiST.

Vous pouvez choisir le nombre de blocs à résumer dans une plage. Si vous diminuez ce nombre, l'index sera plus volumineux mais offrira probablement de meilleures performances.

Pour que le BRIN soit efficace, les données de la table doivent être stockées dans un ordre physique qui minimise le chevauchement de l'étendue du bloc. Il se peut que les données soient déjà triées de manière appropriée (par exemple, si elles sont chargées à partir d'un autre jeu de données déjà trié dans l'ordre spatial). Dans le cas contraire, il est possible de trier les données en fonction d'une clé spatiale unidimensionnelle. Une façon de procéder consiste à créer une nouvelle table triée par les valeurs géométriques (qui, dans les versions récentes de PostGIS, utilisent un classement efficace par courbe de Hilbert) :

CREATE TABLE table_sorted AS
   SELECT * FROM table  ORDER BY geom;

Il est également possible de trier les données en place en utilisant un GeoHash comme index (temporaire) et en effectuant un regroupement sur cet index :

CREATE INDEX idx_temp_geohash ON table
    USING btree (ST_GeoHash( ST_Transform( geom, 4326 ), 20));
CLUSTER table USING idx_temp_geohash;

La syntaxe pour construire un index BRIN sur une colonne geometry est la suivante :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING BRIN ( [geome_col] ); 

La syntaxe ci-dessus permet de créer un index en 2D. Pour construire un index à trois dimensions, utilisez la syntaxe suivante :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename]
    USING BRIN ([geome_col] brin_geometry_inclusion_ops_3d);

Vous pouvez également obtenir un index quadridimensionnel à l'aide de la classe d'opérateurs 4D :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename]
    USING BRIN ([geome_col] brin_geometry_inclusion_ops_4d);

Les commandes ci-dessus utilisent le nombre par défaut de blocs dans une plage, qui est de 128. Pour spécifier le nombre de blocs à résumer dans une plage, utilisez la syntaxe suivante

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename]
    USING BRIN ( [geome_col] ) WITH (pages_per_range = [number]); 

Gardez à l'esprit qu'un index BRIN ne stocke qu'une entrée d'index pour un grand nombre de lignes. Si votre table stocke des géométries avec un nombre variable de dimensions, il est probable que l'index qui en résultera sera peu performant. Vous pouvez éviter cette pénalité de performance en choisissant la classe d'opérateur avec le plus petit nombre de dimensions des géométries stockées

Le type de données geography est pris en charge pour l'indexation BRIN. La syntaxe pour construire un index BRIN sur une colonne géographique est la suivante :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING BRIN ( [geog_col] ); 

La syntaxe ci-dessus permet de créer un index 2D pour les objets géospatiaux sur le sphéroïde.

Actuellement, seul le "support d'inclusion" est fourni, ce qui signifie que seuls les opérateurs &&, ~ et @ peuvent être utilisés pour les cas 2D (à la fois pour geometry et geography), et seulement l'opérateur &&& pour les géométries 3D. Il n'y a actuellement pas de support pour les recherches kNN.

Une différence importante entre BRIN et les autres types d'index est que la base de données ne maintient pas l'index de manière dynamique. Les modifications apportées aux données spatiales de la table sont simplement ajoutées à la fin de l'index. Cela entraîne une dégradation des performances de recherche de l'index au fil du temps. L'index peut être mis à jour en effectuant un VACUUM, ou en utilisant une fonction spéciale brin_summarize_new_values(regclass). C'est la raison pour laquelle BRIN peut être plus approprié pour les données qui sont en lecture seule ou qui ne changent que rarement. Pour plus d'informations, consultez le manuel.

En résumé, l'utilisation de BRIN pour les données spatiales :

SP-GiST signifie "Space-Partitioned Generalized Search Tree" et est une forme générique d'indexation pour les types de données multidimensionnelles qui prend en charge les arbres de recherche partitionnés, tels que les arbres quadratiques, les arbres k-d et les arbres radix (tries). La caractéristique commune de ces structures de données est qu'elles divisent de manière répétée l'espace de recherche en partitions qui ne sont pas nécessairement de taille égale. Outre l'indexation spatiale, SP-GiST est utilisé pour accélérer les recherches sur de nombreux types de données, telles que le routage téléphonique, le routage ip, la recherche de substrats, etc. Pour plus d'informations, voir le manuel PostgreSQL.

Comme pour les index GiST, les index SP-GiST sont avec perte, dans le sens où ils stockent la boîte englobante qui entoure les objets spatiaux. Les index SP-GiST peuvent être considérés comme une alternative aux index GiST.

Lorsqu'une table de données SIG dépasse quelques milliers de lignes, un index SP-GiST peut être utilisé pour accélérer les recherches spatiales dans les données. La syntaxe pour construire un index SP-GiST sur une colonne "géométrie" est la suivante :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING SPGIST ( [geometryfield] ); 

La syntaxe ci-dessus permet de créer un index bidimensionnel. Un index tridimensionnel pour le type de géométrie peut être créé à l'aide de la classe d'opérateurs 3D :

CREATE INDEX [indexname] ON [tablename] USING SPGIST ([geometryfield] spgist_geometry_ops_3d);

La création d'un index spatial est une opération très gourmande en ressources informatiques. Elle bloque également l'accès en écriture à votre table pendant la durée de la création, donc sur un système de production, vous voudrez peut-être le faire d'une manière plus lente, en tenant compte de la notion de CONCURRENCE :

CREATE INDEX CONCURRENTLY [indexname] ON [tablename] USING SPGIST ( [geometryfield] ); 

Après avoir construit un index, il est parfois utile de forcer PostgreSQL à collecter les statistiques de la table, qui sont utilisées pour optimiser les plans de requête :

VACUUM ANALYZE [table_name] [(column_name)];

Un index SP-GiST peut accélérer les requêtes impliquant les opérateurs suivants :

Il n'y a pas de support pour les recherches kNN pour le moment.

Normalement, les index accélèrent de manière invisible l'accès aux données : une fois qu'un index est construit, le planificateur de requêtes de PostgreSQL décide automatiquement quand l'utiliser pour améliorer les performances de la requête. Mais dans certaines situations, le planificateur ne choisit pas d'utiliser les index existants, et les requêtes finissent par utiliser des balayages séquentiels lents au lieu d'un index spatial.

Si vous constatez que vos index spatiaux ne sont pas utilisés, il y a plusieurs choses que vous pouvez faire :

Pour plus d'informations, voir la section du manuel Postgres sur Query Planning.

Selon le OpenGIS Simple Features Implementation Specification for SQL, "l'approche de base pour comparer deux géométries consiste à effectuer des tests par paire des intersections entre les intérieurs, les limites et les extérieurs des deux géométries et à classer la relation entre les deux géométries sur la base des entrées de la matrice "intersection" résultante."

Dans la théorie de la topologie des ensembles de points, les points d'une géométrie intégrée dans un espace à deux dimensions sont classés en trois ensembles :

Le Dimensionally Extended 9-Intersection Model (DE-9IM) décrit la relation spatiale entre deux géométries en spécifiant les dimensions des 9 intersections entre les ensembles ci-dessus pour chaque géométrie. Les dimensions des intersections peuvent être représentées formellement dans une matrice d'intersections de 3x3.

Pour une géométrie g, les Limites, Intérieures, et Extérieures sont désignés par la notation I(g), B(g), et E(g). En outre, dim(s) désigne la dimension d'un ensemble s dont le domaine est {0,1,2,F} :

En utilisant cette notation, la matrice d'intersection pour deux géométries a et b est :

Visuellement, pour deux géométries polygonales qui se chevauchent, cela ressemble à ce qui suit :

	Intérieur Limite Extérieur Intérieur dim( I(a) ∩ I(b) ) = 2 dim( I(a) ∩ B(b) = 1 dim( I(a) ∩ E(b) ) = 2 Limite dim( B(a) ∩ I(b) ) = 1 dim( B(a) ∩ B(b) ) = 0 dim( B(a) ∩ E(b) ) = 1 Extérieur dim( E(a) ∩ I(b) ) = 2 dim( E(a) ∩ B(b) ) = 1 dim( E(a) ∩ E(b) = 2

En lisant de gauche à droite et de haut en bas, la matrice d'intersection est représentée par la chaîne de texte "212101212".

Pour plus d'informations, voir :

Pour faciliter la détermination des relations spatiales communes, l'OGC SFS définit un ensemble de prédicats de relations spatiales. PostGIS fournit ces prédicats sous la forme des fonctions ST_Contains, ST_Crosses, ST_Disjoint, ST_Equals, ST_Intersects, ST_Overlaps, ST_Touches, ST_Within. Il définit également les prédicats de relation non standard ST_Covers, ST_CoveredBy, et ST_ContainsProperly.

Les prédicats spatiaux sont généralement utilisés comme conditions dans les clauses SQL WHERE ou JOIN. Les prédicats spatiaux nommés utilisent automatiquement un index spatial s'il existe, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser également l'opérateur de boîte de délimitation &&. Par exemple :

SELECT city.name, state.name, city.geom
FROM city JOIN state ON ST_Intersects(city.geom, state.geom);

Pour plus de détails et d'illustrations, voir l' Atelier PostGIS.

Dans certains cas, les relations spatiales nommées sont insuffisantes pour fournir une condition de filtrage spatial souhaitée.

Prenons l'exemple d'un ensemble de données linéaires représentant un réseau routier. Il peut être nécessaire d'identifier tous les segments de route qui se croisent, non pas en un point, mais en une ligne (peut-être pour valider une règle commerciale). Dans ce cas, ST_Crosses ne fournit pas le filtre spatial nécessaire, puisque pour les caractéristiques linéaires, il renvoie true uniquement lorsqu'elles se croisent en un point. Une solution en deux étapes consisterait à calculer d'abord l'intersection réelle (ST_Intersection) des paires de lignes routières qui se croisent dans l'espace (ST_Intersects), puis vérifier si le ST_GeometryType de l'intersection est "LINESTRING" (en traitant correctement les cas qui renvoient des GEOMETRYCOLLECTIONs de [MULTI]POINTs, [MULTI]LINESTRINGs, etc. ). Il est évident qu'une solution plus simple et plus rapide est souhaitable.

Un deuxième exemple est la localisation des quais qui coupent les limites d'un lac sur une ligne et dont l'une des extrémités se trouve sur le rivage. En d'autres termes, lorsqu'un quai est situé à l'intérieur d'un lac mais n'est pas complètement contenu par celui-ci, qu'il coupe la limite d'un lac sur une ligne et que l'une des extrémités du quai se trouve à l'intérieur ou sur la limite du lac. Il est possible d'utiliser une combinaison de prédicats spatiaux pour trouver les caractéristiques requises : ST_Contains(lake, wharf) = TRUE ST_ContainsProperly(lake, wharf) = FALSE ST_GeometryType(ST_Intersection(wharf, lake)) = 'LINESTRING' ST_NumGeometries(ST_Multi(ST_Intersection(ST_Boundary(wharf), ST_Boundary(lake)))) = 1 ... mais inutile de dire que c'est assez compliqué.

Ces exigences peuvent être satisfaites en calculant la matrice d'intersection DE-9IM complète. PostGIS fournit la fonction ST_Relate pour ce faire :

SELECT ST_Relate( 'LINESTRING (1 1, 5 5)',
                  'POLYGON ((3 3, 3 7, 7 7, 7 3, 3 3))' );
st_relate
-----------
1010F0212

Pour tester une relation spatiale particulière, un modèle de matrice d'intersection est utilisé. Il s'agit de la représentation matricielle augmentée des symboles supplémentaires {T,*} :

Les modèles de matrice d'intersection permettent d'évaluer des relations spatiales spécifiques de manière plus succincte. Les fonctions ST_Relate et ST_RelateMatch peuvent être utilisées pour tester les modèles de matrice d'intersection. Pour le premier exemple ci-dessus, le modèle de matrice d'intersection spécifiant deux lignes se croisant dans une ligne est '1*1***1**' :

-- Find road segments that intersect in a line
SELECT a.id
FROM roads a, roads b
WHERE a.id != b.id
      AND a.geom && b.geom
      AND ST_Relate(a.geom, b.geom, '1*1***1**');

Pour le deuxième exemple, le modèle de matrice d'intersection spécifiant une ligne située en partie à l'intérieur et en partie à l'extérieur d'un polygone est "102101FF2" :

-- Find wharves partly on a lake's shoreline
SELECT a.lake_id, b.wharf_id
FROM lakes a, wharfs b
WHERE a.geom && b.geom
      AND ST_Relate(a.geom, b.geom, '102101FF2');

Les versions de PostgreSQL actuelles (y compris 8.0) souffrent d'une faiblesse optimiseur de requête relative les tables TOAST. Tables TOAST sont une sorte de «salle de l'extension" utilisé pour stocker de grandes valeurs (dans le sens de la taille des données) qui ne rentrent pas dans les pages de données normales (comme de longs textes, images ou des géométries complexes avec beaucoup de sommets), voir Documentation PostgreSQL pour TOAST pour plus d'informations).

Le problème apparaît s'il vous arrive d'avoir une table avec d'assez grandes géométries, mais pas beaucoup de lignes d'entre elles (comme un tableau contenant les frontières de tous les pays européens en haute résolution). Ensuite, le tableau lui-même est petit, mais il utilise beaucoup d'espace TOAST. Dans notre exemple, le cas, la table elle-même avait environ 80 lignes et seulement 3 pages de données utilisées, mais la table TOAST 8225 pages utilisé.

Maintenant émettre une requête en utilisant l'opérateur de géométrie && pour rechercher une boîte englobante qui correspond que très peu de ces lignes. Maintenant l'optimiseur de requêtes voit que la table n'a que 3 pages et 80 lignes. Il estime qu'une analyse séquentielle sur une telle petite table est beaucoup plus rapide que d'utiliser un index. Et alors il décide d'ignorer l'index GIST. Habituellement, cette estimation est correcte. Mais dans notre cas, l'opérateur && doit aller chercher chaque géométrie à partir du disque pour comparer les boîtes englobantes, et par conséquent la lecture de toutes les pages TOAST également.

Pour voir si vous souffrez de ce problème, utilisez la commande postgresql "EXPLAIN ANALYZE". Pour plus d'informations et les détails techniques, vous pouvez lire le fil de discussion sur la liste de diffusion sur les performances de PostgreSQL : http://archives.postgresql.org/pgsql-performance/2005-02/msg00030.php

et un fil d'actualités plus récent sur PostGIS https://lists.osgeo.org/pipermail/postgis-devel/2017-June/026209.html

Les personnes de PostgreSQL essayent de résoudre ce problème en faisant l'estimation de la requête TOAST-courant. Pour l'instant, voici deux solutions :

La première solution consiste à forcer le planificateur de requêtes à utiliser l'index. Envoyer "SET enable_seqscan TO off;" au serveur avant d'émettre la requête. Cela force le planificateur de requêtes à éviter balayages séquentiels lorsque cela est possible. Donc, il utilise l'index GIST comme d'habitude. Mais cet indicateur doit être fixé à chaque connexion, et il provoque le planificateur de requêtes à faire des erreurs d'estimation dans les autres cas, vous devrez donc faire "SET POUR enable_seqscan sur;" après la requête.

La deuxième solution consiste à faire le balayage séquentielle aussi vite que le planificateur de requêtes pense. Ceci peut être réalisé en créant une colonne supplémentaire qui "cache" la bbox, et contre cette correspondance. Dans notre exemple, les commandes sont comme :

SELECT AddGeometryColumn('myschema','mytable','bbox','4326','GEOMETRY','2');
UPDATE mytable SET bbox = ST_Envelope(ST_Force2D(geom));

Modifiez maintenant votre requête pour utiliser l'opérateur && contre bbox au lieu de geom_column, comme suit :

SELECT geom_column
FROM mytable
WHERE bbox && ST_SetSRID('BOX3D(0 0,1 1)'::box3d,4326);

Bien sûr, si vous changez ou ajoutez des lignes à mytable, vous devez garder la bbox "synchro". La façon la plus transparente pour ce faire serait des déclencheurs, mais vous pouvez également modifier votre application afin de maintenir la colonne bbox courante ou exécuter la requête UPDATE ci-dessus après chaque modification.