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  Plusieurs requêtes (usagers) en parallèle
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Stockage de points, lignes, polygones
dans des colonnes de type GEOMETRY
Requêtes simples à formuler en langage SQL (C, C++, Java)
 >shp2pgsql c:/temp/buffers.shp buffersTable | psql mydb
                                                            v. 2.0.0
 SELECT ST_Intersection(l.geom, b.geom)
 FROM lakesTable l, buffersTable b
 WHERE ST_Intersects(l.geom, b.geom)
                                                           Avril 2012
Plus performant que Oracle Spatial, extensible et GRATUIT!
Le type RASTER
Principal ajout à la version 2.0.x
Chaque RASTER(ou image ou tuile) est stocké dans un
enregistrement dans une colonne de type RASTER
  Chaque RASTER (ou tuile) est géoréférencé
  Une table raster = une couverture raster
  Tout comme le type GEOMETRY
  Facile à maîtriser pour les habitués de PostGIS
Multibande, un pixeltype par bande, multirésolution,
compressé
API SQL très complet
  Création, manipulation, traitement et analyse des données raster
  Tient compte des nodata values
Liste des tables RASTER dans la vue raster_columns
Avantages du stockage des rasters dans le SGBD
  Accès et manipulation de tous les types de données dans un langage
  simple et unique (SQL)
  Opérations très rapides sur de larges jeux de données (tuilé + indexés)
Le type RASTER
            Arrangements possibles
                                                                              Table 1



                overlaps

                                                             Table 2
a) Entrepôt d’images           b) Couverture raster
   satellite ou aériennes)       rectangulaire
   (4 images, 4 enr.)            régulièrement tuilée      c) Images tuilées
                                 (54 tuiles, 54 enr.)         (2 tables de 54 tuiles)


  tuile                           tuile
manquante                       manquante


               tuiles toutes                    tuile +
                                                                            espace vide
                de la même                      petite
                    taille

d)Couverture raster            e) Couverture raster
  régulièrement tuilée                                     f) Couverture de
                                  irrégulièrement tuilée
  (36 tuiles, 36 enr.)                                        géométries rasterizés
                                  (36 tuiles, 36 enr.)
                                                              (9 rasters, 9 enr.)
Le type RASTER
                     Import/Export
Importation de rasters en lot
raster2pgsql –t 32x32 –I -C “c:/temp/*.tif” schema.mytable | psql -d testdb

   pas nécessaire de spécifier le SRID
   l’image sera tuilé 32 pixels par 32 pixels (sur plusieurs enregistrements)
   un index sera généré
   les contraintes (permettant de peupler la vue raster_columns) seront
   ajoutées
   plusieurs images sont importées en même temps

L’export se fait avec GDAL_Translate
gdal_translate -of GTiff PG:"host='localhost' dbname=‘dbname'
user='postgres' password=‘xxx' schema='climate' table='maxt' mode=2"
D:/temp/maxt.tif

   Mode 1 = ONE_RASTER_PER_ROW
   Mode 2 = ONE_RASTER_PER_TABLE
Le type RASTER
             Beaucoup de fonctions
Accès aux métadonnées               Statistiques
 ST_UpperLeftX(), ST_UpperLeftY()    ST_Count(), ST_Histogram(),
 ST_Width(), ST_Height()             ST_SummaryStats()
 ST_NumBands(), ST_SRID()           Conversion en images
 ST_BandNodataValue(),               ST_AsJPEG(), ST_AsPNG(),
 ST_BandPixelType()                  ST_AsTIFF(), ST_AsGDALRaster()
Accès aux valeurs                   Opérations géométriques
                                     ST_Clip(raster, geometry)
 ST_Value(), ST_SetValue()           ST_Intersection(raster, geometry)
Conversion en GEOMETRY               ST_Union(raster set)
 ST_PixelAsPolygons()               Map Algebra
 ST_DumpAsPolygons()                 Sur un raster
 ST_PixelAsPoints(2.1)               Sur deux rasters
 ST_PixelAsCentroids(2.1)            Avec les pixels voisins sur un raster
                                     Avec une expression ou une fonction
Réchantillonnage                     utilisateur
 ST_Resample(), ST_Rescale(),        ST_Slope, ST_Aspect, ST_HillShade
 ST_SnapToGrid(), ST_Transform()    Relations spatiales
 ST_Reclass()                        ST_Intersects(), ST_SameAlignment()
Le type RASTER
      Opération Overlay Classique
Calculer la température moyenne pour chaque polygones
d’une couche
SELECT bufID, (gv).geom buffer, (gv).val temp
FROM (SELECT bufID, ST_Intersection(geom, rast) gv
      FROM buffers, temperature
      WHERE ST_Intersects(geom, rast)
                   buffers          temperature                 result
                 geom pointid          raster          geom      pointID temp
                                                                                   id=24
                polygon 24             raster         polygon      24     11.2
                polygon
                polygon
                        46
                        31
                                ∩      raster
                                       raster
                                                  =   polygon
                                                      polygon
                                                                   53
                                                                   24
                                                                          13.4
                                                                          15.7
                                                                                 temp=11.2

                                                                                          id=24
                polygon 45             raster         polygon      23     14.2
                                                                                        temp=15.7
                   …    …                …               …         …       …




Les résultats doivent être aggrégés par buffer après coup
Les analyses tiennent compte des valeurs nodata
Jetez un coup d’oeil au tutoriel dans la page de
PostGIS Raster!
Le type TOPOLOGY
Structure de données topologique
  Propriétés (ou relations) topologiques explicites
  basé sur des nœuds, des arêtes et des faces
  Semblable aux formats coverage
  et geodatabase de ESRI, Open Street Map
  Ensemble de fonctions implantant un standard (SQL/MM)
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Usages
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  l’édition
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  Réparer une couche ayant des superpositions ou des trous
  Simplifier une couche en conservant la topologie
Nouvelles fonctions
           sur le type GEOMETRY
                                              geometry         raster
ST_AsRaster(rast)

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                                        1 geometry + 1 line   3 geometry

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                                                  dist +2
ST_OffsetCurve(geom, dist)                     originale
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Nouvelles fonctions
        sur le type GEOMETRY
ST_ConcaveHull(geom, pourcent, withholes=FALSE)
    100%              99%             70%




ST_Snap(geom1, geom2, distance)
Les types GEOMETRY 3D
Support complet pour Z
Nouveau types de GEOMETRY
TRIANGLE, TIN et POLYHEDRALSURFACE
 ST_3DDistance, ST_3DIntersects, ST_3DLength
 ST_3DDWithin, ST_3DClosestPoint...
Opérateur pour les bounding box 3D: &&&
Nécessite indexage spécial
 CREATE INDEX idx ON tbl
 USING GIST (col gist_geometry_ops_nd)
Import/Export
 shp2pgsql, pgsql2shp et ogr2ogr peuvent importer/exporter les Z
 Un importeur pour le format 3D CityGML existe
Conversion en SQL
 Les géométries avec Z peuvent être convertis en KML, GML, X3D et GeoJSON
 Les TIN et les PS peuvent être convertis en X3d et GML
Index K-Nearest Neighbor (KNN)
Facilite et optimise la recherche des voisins les plus proches
Deux nouveaux opérateurs
  <-> : distance entre centroïdes
  <#> : distance entre bounding box

   SELECT geom
   FROM your_geom_table
   ORDER BY geom <-> st_setsrid(st_makepoint(-90,40),4326)
   LIMIT 3;

  Résultats exacts si on cherche des points
  Résultats approximatifs si on cherche des géométries

Exemple: Utilisé pour généré efficacement
un raster de distance au point le plus proche
parmi des millions de points
Métatables dynamiques
La table GEOMETRY_COLUMNS est remplacée par une vue
dynamique
  Générée à partir d’un « modifieur » du type GEOMETRY (typmod)
  lors de l’import ou de la création de la table
               CREATE TABLE geotable (
                 geom GEOMETRY(PointZ, 4326)
               )
  AddGeometryColumn()
Idem pour RASTER_COLUMNS
  Générée à partir des multiple contraintes pouvant être appliquées sur les
  tables raster
  SRID, scale X et Y, width et height, same alignment, regular blocking,
  number of band, pixel types, nodata values, out db, extent
  Option –C à l’import avec raster2pgsql
  AddRasterConstraints()

Deux vues toujours à jour quoi qu’il arrive
Autres améliorations
Installation plus facile
  Au lieu d’exécuter postgis.sql, spatial_ref_sys.sql, rtpostgis.sql et
  topology.sql

          CREATE EXTENSION postgis;
          CREATE EXTENSION postgis_topology;

  Déplacement: ALTER EXTENSION postgis SET SCHEMA postgis;
  Déinstallation: DROP EXTENSION postgis;
  Mises à jour plus faciles


Import/Export de plusieurs fichiers/tables en même
temps dans l’interface graphique du loader (GUI)

Un nouvel agrégateur de blogs: Planet PostGIS
La mauvaise nouvelle…
La structure physique des géométries ayant changée
pour accommoder
  Plus de types de géométrie
  Des bounding box 3D
  L’ajout d’un numéro de version
  Un meilleur alignement des données physiques

Il est nécessaire de faire un hard upgrade de ses
données PostGIS
  >pg_dump -Fc -b -t yourtable yourbd > C:/temp/backup.dump
  >
  >pg_restore -d yourbd C:/temp/backup.dump
PostGIS 2.1.0 (printemps 2013?)
Intégration de pgRouting (pledge en cours, Boston GIS)
SELECT ST_DelaunayTriangles(ST_Collect(geom))
FROM your_geometry_table
ST_AddBand(rast, ARRAY[]) de plusieurs bandes
ST_Union(raster) plus rapide et multi-bandes
Plus d’opérateur relationnels entre RASTERs
   ST_Contains, ST_ContainsProperly, ST_Covers, ST_CoveredBy, ST_Disjoint, ST_Overlaps,
   ST_Touches, ST_Within, ST_DWithin, ST_DFullyWithin

ST_Distance(), ST_Dwithin() et ST_Intersects() plus rapides pour le type
GEOGRAPHY
Meilleur support (distance, intersection) pour les géométries de type CURVE
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Quoi de neuf dans post gis 2.0 le raster bien sur mais beaucoup plus

  • 1. Pierre Racine Professionnel de recherche Centre d’étude de la forêt Département des sciences du bois et de la forêt, Université Laval, Québec
  • 2. PostgreSQL/PostGIS SGBD spatiales Open Source de classe professionnelle Engin géométriques TRÈS robuste et puissant Tous les avantages d’un SGBD Normalisation de la structure des données (redondance) Plusieurs requêtes (usagers) en parallèle Sécurité (accès, transactions, backup) TRÈS GRANDE capacité de stockage (>> shapefile) Stockage de points, lignes, polygones dans des colonnes de type GEOMETRY Requêtes simples à formuler en langage SQL (C, C++, Java) >shp2pgsql c:/temp/buffers.shp buffersTable | psql mydb v. 2.0.0 SELECT ST_Intersection(l.geom, b.geom) FROM lakesTable l, buffersTable b WHERE ST_Intersects(l.geom, b.geom) Avril 2012 Plus performant que Oracle Spatial, extensible et GRATUIT!
  • 3. Le type RASTER Principal ajout à la version 2.0.x Chaque RASTER(ou image ou tuile) est stocké dans un enregistrement dans une colonne de type RASTER Chaque RASTER (ou tuile) est géoréférencé Une table raster = une couverture raster Tout comme le type GEOMETRY Facile à maîtriser pour les habitués de PostGIS Multibande, un pixeltype par bande, multirésolution, compressé API SQL très complet Création, manipulation, traitement et analyse des données raster Tient compte des nodata values Liste des tables RASTER dans la vue raster_columns Avantages du stockage des rasters dans le SGBD Accès et manipulation de tous les types de données dans un langage simple et unique (SQL) Opérations très rapides sur de larges jeux de données (tuilé + indexés)
  • 4. Le type RASTER Arrangements possibles Table 1 overlaps Table 2 a) Entrepôt d’images b) Couverture raster satellite ou aériennes) rectangulaire (4 images, 4 enr.) régulièrement tuilée c) Images tuilées (54 tuiles, 54 enr.) (2 tables de 54 tuiles) tuile tuile manquante manquante tuiles toutes tuile + espace vide de la même petite taille d)Couverture raster e) Couverture raster régulièrement tuilée f) Couverture de irrégulièrement tuilée (36 tuiles, 36 enr.) géométries rasterizés (36 tuiles, 36 enr.) (9 rasters, 9 enr.)
  • 5. Le type RASTER Import/Export Importation de rasters en lot raster2pgsql –t 32x32 –I -C “c:/temp/*.tif” schema.mytable | psql -d testdb pas nécessaire de spécifier le SRID l’image sera tuilé 32 pixels par 32 pixels (sur plusieurs enregistrements) un index sera généré les contraintes (permettant de peupler la vue raster_columns) seront ajoutées plusieurs images sont importées en même temps L’export se fait avec GDAL_Translate gdal_translate -of GTiff PG:"host='localhost' dbname=‘dbname' user='postgres' password=‘xxx' schema='climate' table='maxt' mode=2" D:/temp/maxt.tif Mode 1 = ONE_RASTER_PER_ROW Mode 2 = ONE_RASTER_PER_TABLE
  • 6. Le type RASTER Beaucoup de fonctions Accès aux métadonnées Statistiques ST_UpperLeftX(), ST_UpperLeftY() ST_Count(), ST_Histogram(), ST_Width(), ST_Height() ST_SummaryStats() ST_NumBands(), ST_SRID() Conversion en images ST_BandNodataValue(), ST_AsJPEG(), ST_AsPNG(), ST_BandPixelType() ST_AsTIFF(), ST_AsGDALRaster() Accès aux valeurs Opérations géométriques ST_Clip(raster, geometry) ST_Value(), ST_SetValue() ST_Intersection(raster, geometry) Conversion en GEOMETRY ST_Union(raster set) ST_PixelAsPolygons() Map Algebra ST_DumpAsPolygons() Sur un raster ST_PixelAsPoints(2.1) Sur deux rasters ST_PixelAsCentroids(2.1) Avec les pixels voisins sur un raster Avec une expression ou une fonction Réchantillonnage utilisateur ST_Resample(), ST_Rescale(), ST_Slope, ST_Aspect, ST_HillShade ST_SnapToGrid(), ST_Transform() Relations spatiales ST_Reclass() ST_Intersects(), ST_SameAlignment()
  • 7. Le type RASTER Opération Overlay Classique Calculer la température moyenne pour chaque polygones d’une couche SELECT bufID, (gv).geom buffer, (gv).val temp FROM (SELECT bufID, ST_Intersection(geom, rast) gv FROM buffers, temperature WHERE ST_Intersects(geom, rast) buffers temperature result geom pointid raster geom pointID temp id=24 polygon 24 raster polygon 24 11.2 polygon polygon 46 31 ∩ raster raster = polygon polygon 53 24 13.4 15.7 temp=11.2 id=24 polygon 45 raster polygon 23 14.2 temp=15.7 … … … … … … Les résultats doivent être aggrégés par buffer après coup Les analyses tiennent compte des valeurs nodata Jetez un coup d’oeil au tutoriel dans la page de PostGIS Raster!
  • 8. Le type TOPOLOGY Structure de données topologique Propriétés (ou relations) topologiques explicites basé sur des nœuds, des arêtes et des faces Semblable aux formats coverage et geodatabase de ESRI, Open Street Map Ensemble de fonctions implantant un standard (SQL/MM) Existait déjà mais parachevé dans 2.0 Usages Conserver l’intégrité des relations topologiques lors de l’édition nécessite un logiciel qui fait les bons appels à la BD – » gvSIG Réparer une couche ayant des superpositions ou des trous Simplifier une couche en conservant la topologie
  • 9. Nouvelles fonctions sur le type GEOMETRY geometry raster ST_AsRaster(rast) ST_MakeValid(geom) ST_FlipCoordinates(geom) interverti les X et les Y (long. et lat.) 1 geometry + 1 line 3 geometry ST_Split(geom1, geom2) dist +2 ST_OffsetCurve(geom, dist) originale dist -2
  • 10. Nouvelles fonctions sur le type GEOMETRY ST_ConcaveHull(geom, pourcent, withholes=FALSE) 100% 99% 70% ST_Snap(geom1, geom2, distance)
  • 11. Les types GEOMETRY 3D Support complet pour Z Nouveau types de GEOMETRY TRIANGLE, TIN et POLYHEDRALSURFACE ST_3DDistance, ST_3DIntersects, ST_3DLength ST_3DDWithin, ST_3DClosestPoint... Opérateur pour les bounding box 3D: &&& Nécessite indexage spécial CREATE INDEX idx ON tbl USING GIST (col gist_geometry_ops_nd) Import/Export shp2pgsql, pgsql2shp et ogr2ogr peuvent importer/exporter les Z Un importeur pour le format 3D CityGML existe Conversion en SQL Les géométries avec Z peuvent être convertis en KML, GML, X3D et GeoJSON Les TIN et les PS peuvent être convertis en X3d et GML
  • 12. Index K-Nearest Neighbor (KNN) Facilite et optimise la recherche des voisins les plus proches Deux nouveaux opérateurs <-> : distance entre centroïdes <#> : distance entre bounding box SELECT geom FROM your_geom_table ORDER BY geom <-> st_setsrid(st_makepoint(-90,40),4326) LIMIT 3; Résultats exacts si on cherche des points Résultats approximatifs si on cherche des géométries Exemple: Utilisé pour généré efficacement un raster de distance au point le plus proche parmi des millions de points
  • 13. Métatables dynamiques La table GEOMETRY_COLUMNS est remplacée par une vue dynamique Générée à partir d’un « modifieur » du type GEOMETRY (typmod) lors de l’import ou de la création de la table CREATE TABLE geotable ( geom GEOMETRY(PointZ, 4326) ) AddGeometryColumn() Idem pour RASTER_COLUMNS Générée à partir des multiple contraintes pouvant être appliquées sur les tables raster SRID, scale X et Y, width et height, same alignment, regular blocking, number of band, pixel types, nodata values, out db, extent Option –C à l’import avec raster2pgsql AddRasterConstraints() Deux vues toujours à jour quoi qu’il arrive
  • 14. Autres améliorations Installation plus facile Au lieu d’exécuter postgis.sql, spatial_ref_sys.sql, rtpostgis.sql et topology.sql CREATE EXTENSION postgis; CREATE EXTENSION postgis_topology; Déplacement: ALTER EXTENSION postgis SET SCHEMA postgis; Déinstallation: DROP EXTENSION postgis; Mises à jour plus faciles Import/Export de plusieurs fichiers/tables en même temps dans l’interface graphique du loader (GUI) Un nouvel agrégateur de blogs: Planet PostGIS
  • 15. La mauvaise nouvelle… La structure physique des géométries ayant changée pour accommoder Plus de types de géométrie Des bounding box 3D L’ajout d’un numéro de version Un meilleur alignement des données physiques Il est nécessaire de faire un hard upgrade de ses données PostGIS >pg_dump -Fc -b -t yourtable yourbd > C:/temp/backup.dump > >pg_restore -d yourbd C:/temp/backup.dump
  • 16. PostGIS 2.1.0 (printemps 2013?) Intégration de pgRouting (pledge en cours, Boston GIS) SELECT ST_DelaunayTriangles(ST_Collect(geom)) FROM your_geometry_table ST_AddBand(rast, ARRAY[]) de plusieurs bandes ST_Union(raster) plus rapide et multi-bandes Plus d’opérateur relationnels entre RASTERs ST_Contains, ST_ContainsProperly, ST_Covers, ST_CoveredBy, ST_Disjoint, ST_Overlaps, ST_Touches, ST_Within, ST_DWithin, ST_DFullyWithin ST_Distance(), ST_Dwithin() et ST_Intersects() plus rapides pour le type GEOGRAPHY Meilleur support (distance, intersection) pour les géométries de type CURVE Intégration de la librairie CGAL pour un meilleur traitement des géométries 3D Builds automatiques pour Windows et Debian
  • 17. Questions Merci! Geospatial Elucubrations (blog) @geoelucubration