PostGIS Raster. Správa rastrových dat v geodatabázi PostGIS. Martin Landa. 155UZPD Úvod do zpracování prostorových dat, zimní semestr

PostGIS Raster

´ ska 6 Pˇrednaˇ

PostGIS Raster

´ Uvod

´ rastrov´ych dat v geodatabazi ´ PostGIS Sprava

PostGIS Raster Charakteristika

´ ´ ı prostorovych 155UZPD Uvod do zpracovan´ ´ dat, zimn´ı semestr 2016-2017

Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

Martin Landa [email protected] ˇ Fakulta stavebn´ı CVUT v Praze Katedra geomatiky http://geo.fsv.cvut.cz/gwiki/155UZPD 1/13

PostGIS Raster

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

c 2009-2016 Martin Landa Copyright Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under the terms of the GNU Free Documentation Licence, Version 1.2 or any later version published by the Free Software Foundation; with no Invariant Sections, no Front-Cover Texts, and no Back-Cover Texts. 2/13

ˇ Obsah pˇredna´ sky

PostGIS Raster

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika

´ 1 Uvod

Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

2 PostGIS Raster

Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

3/13

´ Uvod

PostGIS Raster

Projekty 1

PGRaster

´ Uvod

2

PostGIS Raster (dˇr´ıve WKTRaster)

PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

4/13

´ Uvod

PostGIS Raster

Projekty 1

PGRaster

´ Uvod

2

PostGIS Raster (dˇr´ıve WKTRaster)

PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita

PGRaster

´ Prakticka´ ukazka

→ http://trac.osgeo.org/postgis/wiki/ UsersWikiPgRasterSqlInterface • PGRaster jako dvoudimenzionaln´ ´ ı pole numerick´ych hodnot • LO – PostgreSQL large object • TOAST – PostgreSQL bytea

• Datov´y typ bunky ˇ rastrove´ vrstvy – PGRasterCell • Podporovane´ extern´ı formaty ´ – knihovna GDAL • Vyvoj ˇ ´ ukoncen, viz PostGIS Raster (2009)

4/13

´ Uvod

PostGIS Raster

Projekty 1

PGRaster

´ Uvod

2

PostGIS Raster (dˇr´ıve WKTRaster)

PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita

PostGIS Raster (dˇr´ıve WKTRaster)

´ Prakticka´ ukazka

→ http://trac.osgeo.org/postgis/wiki/WKTRaster • Vyv´ıjen od roku 2009 (viz roadmap) – souˇcast´ ´ ı PostGIS 2.0 • Odliˇsn´y pˇr´ıstup od PGRaster a Oracle Spatial GeoRaster • C´ılem je implementovat datov´y typ pro rastrova´ data

podobneˇ jako GEOMETRY pro vektorova´ data • Navrhnout funkce typu ST Intersects(), ktere´ by

operovaly souˇcasneˇ nad vektorov´ymi a rastrov´ymi daty

http://freegis.fsv.cvut.cz/gwiki/PostGIS_Raster 4/13

ˇ Obsah pˇredna´ sky

PostGIS Raster

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika

´ 1 Uvod

Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

2 PostGIS Raster

Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

5/13

PostGIS Raster

PostGIS Raster

´ Zakladn´ ı vlastnosti • Tabulka (relace) ∼ rastrova´ vrstva (raster coverage) • Zaznam ´ ∼ dlaˇzdice cˇ i rastrov´y objekt

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika

• Nov´y datov´y typ RASTER (analogie pro GEOMETRY

Import/export a konverze dat

vektorov´ych dat) • Rastrova´ dlaˇzdice je definovana ´

Funkcionalita

• • • •

´ Prakticka´ ukazka

ˇ (pixelu) – prostorov´ym rozliˇsen´ım Velikost´ı bunky ˇ Rozmerem (ˇs´ıˇrka, v´ysˇ ka) dlaˇzdice ´ u˚ Poˇctem kanal ´ datov´y typ bunky ˇ a hodnota no-data Pro kaˇzd´y kanal

Uloˇzen´ı dat 1 2

´ (obdoba WKB) Uloˇzen´ı rastrov´ych dat v intern´ım formatu Uloˇzen´ı dat externeˇ (jako JPEG, TIFF, . . . ) s moˇznost´ı pouˇz´ıt rastrove´ SQL funkce 6/13

PostGIS Raster

PostGIS Raster

´ Zakladn´ ı vlastnosti • Tabulka (relace) ∼ rastrova´ vrstva (raster coverage) • Zaznam ´ ∼ dlaˇzdice cˇ i rastrov´y objekt

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika

• Nov´y datov´y typ RASTER (analogie pro GEOMETRY

Import/export a konverze dat

vektorov´ych dat) • Rastrova´ dlaˇzdice je definovana ´

Funkcionalita

• • • •

´ Prakticka´ ukazka

ˇ (pixelu) – prostorov´ym rozliˇsen´ım Velikost´ı bunky ˇ Rozmerem (ˇs´ıˇrka, v´ysˇ ka) dlaˇzdice ´ u˚ Poˇctem kanal ´ datov´y typ bunky ˇ a hodnota no-data Pro kaˇzd´y kanal

Uloˇzen´ı dat 1 2

´ (obdoba WKB) Uloˇzen´ı rastrov´ych dat v intern´ım formatu Uloˇzen´ı dat externeˇ (jako JPEG, TIFF, . . . ) s moˇznost´ı pouˇz´ıt rastrove´ SQL funkce 6/13

PostGIS Raster

PostGIS Raster

´ Zakladn´ ı vlastnosti • Tabulka (relace) ∼ rastrova´ vrstva (raster coverage) • Zaznam ´ ∼ dlaˇzdice cˇ i rastrov´y objekt

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika

• Nov´y datov´y typ RASTER (analogie pro GEOMETRY

Import/export a konverze dat

vektorov´ych dat) • Rastrova´ dlaˇzdice je definovana ´

Funkcionalita

• • • •

´ Prakticka´ ukazka

ˇ (pixelu) – prostorov´ym rozliˇsen´ım Velikost´ı bunky ˇ Rozmerem (ˇs´ıˇrka, v´ysˇ ka) dlaˇzdice ´ u˚ Poˇctem kanal ´ datov´y typ bunky ˇ a hodnota no-data Pro kaˇzd´y kanal

Uloˇzen´ı dat 1 2

´ (obdoba WKB) Uloˇzen´ı rastrov´ych dat v intern´ım formatu Uloˇzen´ı dat externeˇ (jako JPEG, TIFF, . . . ) s moˇznost´ı pouˇz´ıt rastrove´ SQL funkce 6/13

PostGIS Raster

PostGIS Raster

Hlavn´ı c´ıle 1

2

3

4

ˇ ırˇitelnost, funkcionalita – Jednoduchost, rozs´ zapouzdˇren´y datov´y typ pro rastrova´ data srovnateln´y s GEOMETRY (vektorova´ data/Simple Features). Obdobne´ ´ operatory a funkce, ktere´ PostGIS nab´ız´ı pro vektorova´ data. ˇ a´ integrace s datovym Bezesv ´ typem GEOMETRY – operace pˇrekryt´ı nad rastrov´ymi a vektorov´ymi daty bez ˇ nutnosti explicitn´ı konverze mezi temito reprezentacemi ´ Flexibilita uloˇzen´ı dat – uloˇzen´ı rastrov´ych dat v databazi ´ × registrace extern´ıho zdroje rastrov´ych dat v databazi

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

Interoperabilita – extern´ı datove´ zdroje lze registrovat pomoc´ı knihovny GDAL (podpora pro v´ıce neˇz 140 ´ u) rastrov´ych GIS format ˚

7/13

Import, export dat & konstruktory

PostGIS Raster

Import/Export

´ Nastroje pro import/export dat • raster2pgsql • pgsql2raster

Knihovna GDAL podporuje PostGIS Raster od verze 1.6

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

Konverze dat

Konverze geometry/raster (geograficke´ objekty jako vektorove´ polygony nebo rastrove´ dlaˇzdice) • ST AsPolygon(raster) → geometry • ST AsRaster(geometry) → raster

8/13

Import, export dat & konstruktory

PostGIS Raster

Import/Export

´ Nastroje pro import/export dat • raster2pgsql • pgsql2raster

Knihovna GDAL podporuje PostGIS Raster od verze 1.6

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

Konverze dat

Konverze geometry/raster (geograficke´ objekty jako vektorove´ polygony nebo rastrove´ dlaˇzdice) • ST AsPolygon(raster) → geometry • ST AsRaster(geometry) → raster

8/13

Pˇrehled funkc´ı

PostGIS Raster

´ Zakladn´ ı funkce • ST Resample(raster, pixelsize, method)

→ raster

´ Uvod PostGIS Raster

• ST Clip(raster|geometry, geometry)

→ typ prvn´ıho argumentu • ST Reclass(raster|geometry, string)

Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

→ typ prvn´ıho argumentu • ST MapAlgebra(raster|geometry, raster),

v´ yraz, "raster"|"geometry") → raster/geometry • ...

http://postgis.net/docs/manual-2.3/RT_reference.html

9/13

Pˇrehled funkc´ı

PostGIS Raster

Konstruktory • ST Intersection(raster|geometry,

raster|geometry, "raster"|"geometry") → raster/geometry • ST Union(raster|geometry, raster|geometry,

"raster"|"geometry") → raster/geometry

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

• ST Accum(raster set|geometry set,

"raster"|"geometry") → raster/geometry • ST Transform(raster|geometry, SRID)

→ typ prvn´ıho argumentu • ...

9/13

´ Ukazka PostGIS Raster | Import 1

´ ´ GeoTIFF Import rastroveho souboru ve formatu raster2pgsql -r -C -I -s 5514 dem.tif | \ psql pgis_student

2

PostGIS Raster

´ ˇ Poznamka: Pˇrep´ınaˇc -R umoˇznuje data pˇripojit jako extern´ı zdroj dat ´ Zakladn´ ı metadata rastrove´ vrstvy

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

SELECT ST_SRID(rast), ST_NumBands(rast), ST_BandPixelType(rast, 1), ST_Width(rast), ST_Height(rast), ST_PixelWidth(rast), ST_PixelHeight(rast), ST_GeoReference(rast) FROM dem; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

st_srid st_numbands st_bandpixeltype st_width st_height st_pixelwidth st_pixelheight st_georeference

| | | | | | | | : : : : :

2065 1 16BUI 7881 3246 59.9999373525213 89.991627410955 59.9999373525 0.0000000000 0.0000000000 -89.9916274109 -904259.0558398400 -935192.9920546100 10/13

Metadatova´ tabulka RASTER COLUMNS

PostGIS Raster

´ Uvod

\d raster_columns

PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Column | Type | Modifiers ------------------+--------------------+----------r_table_catalog | name | r_table_schema | name | r_table_name | name | r_raster_column | name | srid | integer | scale_x | double precision | scale_y | double precision | blocksize_x | integer | blocksize_y | integer | same_alignment | boolean | regular_blocking | boolean | num_bands | integer | pixel_types | text[] | nodata_values | double precision[] | out_db | boolean[] | extent | geometry |

Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

11/13

Metadatova´ tabulka RASTER COLUMNS

PostGIS Raster

´ Uvod

SELECT * FROM raster_columns;

PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

r_table_catalog r_table_schema r_table_name r_raster_column srid scale_x scale_y blocksize_x blocksize_y same_alignment regular_blocking num_bands pixel_types nodata_values out_db extent

| | | | | | | | | | | | | | | |

pgis_student public dem rast 2065 59.9999373525213 -89.991627410955 7881 3246 t t 1 {16BUI} {65535} {f} ...

Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

12/13

´ Ukazka PostGIS Raster | Operace s daty

PostGIS Raster

´ Vytvoˇren´ı konvexn´ı obalky rastrove´ vrstvy CREATE TABLE dem_extent AS SELECT ST_ConvexHull(rast) AS geom FROM dem;

´ Uvod PostGIS Raster Charakteristika Import/export a konverze dat Funkcionalita ´ Prakticka´ ukazka

13/13