目錄

前言

一、原生PostGIS連接介紹

1、連接參數說明

2、創建DataStore

二、工程實戰

1、Maven Pom.xml定義

2、空間數據庫表

3、讀取空間表的數據

三、總結

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前言

????????在當今數字化與信息化飛速發展的時代，空間數據的處理與分析已成為眾多領域不可或缺的一環。從城市規劃到環境監測，從物流配送到災害預警，空間數據的應用場景無處不在。PostGIS 作為一款功能強大的開源空間數據庫擴展，為存儲、管理和分析地理空間數據提供了堅實的基礎設施。而 Geotools 作為 Java 領域中廣泛使用的地理信息工具庫，為開發者搭建了一座連接空間數據與應用程序的橋梁。本文將深入探討如何使用 Geotools 中的原始方法來操作 PostGIS 空間數據庫，旨在為地理信息開發者提供一套系統、全面且實用的技術指南。

????????隨著地理信息系統（GIS）技術的普及，越來越多的行業開始依賴空間數據來驅動決策。PostGIS 以其對 OpenGIS 標準的全面支持和強大的空間數據處理能力，成為了許多 GIS 應用的首選數據庫。它不僅能夠存儲復雜的幾何和地理數據類型，還能執行高效的空間查詢與分析操作。然而，要充分發揮 PostGIS 的潛力，開發者需要一種高效、靈活且易于集成的工具來與之交互。Geotools 正是這樣一款工具，它提供了豐富的 API 和功能模塊，使得開發者能夠以面向對象的方式操作空間數據。

????????在Geotools的官方方法中提供了直接調用 PostGIS 的底層功能。通過Geotools 提供的原始方法接口，允許開發者深入到 PostGIS 的核心操作層面。通過這些方法，開發者可以精確地控制數據的讀取、寫入、查詢和更新過程，從而實現高度定制化的空間數據處理流程。例如在復雜的空間分析任務中，原始方法可以更靈活地組合多種空間操作。

????????掌握 Geotools 中的原始方法來操作 PostGIS，不僅能夠提升開發效率，還能拓展應用程序的功能邊界。對于地理信息開發者而言，這是一種不可或缺的技能。本文將從 PostGIS 和 Geotools 的基礎概念入手，逐步深入到原始方法的具體實現與應用案例。通過詳細的代碼示例和操作流程，讀者將能夠全面了解如何利用 Geotools 與 PostGIS 進行高效的空間數據交互，為構建復雜的空間數據應用奠定堅實的基礎。無論是在科研項目中探索空間數據的深度分析，還是在商業應用中實現地理信息的高效管理，本文所提供的技術方法都將具有重要的參考價值。

一、原生PostGIS連接介紹

????????為了方便第一次查閱本文的朋友對Geotools中對PostGIS進行原生處理進行介紹。首先還是對原生PostGIS的連接進行介紹，首先對連接參數進行說明，其次提供一個根據連接參數創建愛DataStore的示例，讓大家對數據的處理有所了解。

1、連接參數說明

????????Geotools中直連PostGIS的連接參數如下：

參數	描述
dbtype	必須是字符串?postgis
host	要連接的機器名或 IP 地址
port	要連接的端口號，默認為 5432
schema	要訪問的數據庫模式
database	要連接的數據庫
user	用戶名
passwd	密碼
preparedStatements	使用預編譯語句
encode functions	編碼函數

????????除了上面的標準配置參數意外，Geotools還提供了其它的高級參數，參數列表如下：

參數	描述
loose bbox	控制寬松?bbox?比較的標志，默認為 true
preparedStatements	控制是否使用預編譯語句，默認為 false
encode functions	控制是否可以將一些常見函數編碼為它們的 SQL 等價物

????????默認情況下，JsonArrayContains 函數將委托給 @> 操作符。但對于 PostgreSQL 版本 >= 12，它將委托給 jsonPathExists 函數。jsonPathExists 能夠在根級別數組中搜索值。大家可以根據自己的需要來添加這些參數到參數Map中，

params.put(PostgisNGDataStoreFactory.LOOSEBBOX, true );
params.put(PostgisNGDataStoreFactory.PREPARED_STATEMENTS, true );

2、創建DataStore

????????上面介紹了使用原生的方式來操作PostGIS的連接參數信息，在掌握了以上信息之后，我們基于上面的連接參數來返回DataStore，并以此來獲取空間庫中的物理表信息的讀取方法。創建DataStore的方法代碼如下所示：

Map<String, Object> params = new HashMap<>();
params.put("dbtype", "postgis");
params.put("host", "localhost");
params.put("port", 5432);
params.put("schema", "public");
params.put("database", "database");
params.put("user", "postgres");
params.put("passwd", "postgres");
params.put("preparedStatements", true);
params.put("encode functions", true);
DataStore dataStore = DataStoreFinder.getDataStore(params);

二、工程實戰

????????本節將重點介紹如何在工程實戰中來進行讀取一個PostGIS的空間表，通過空間表的屬性字段來進行過濾，返回我們預期的空間數據，通過這個例子大家可以掌握如何使用Geotools對PostGIS的原生操作方法。本節將從以下三個方面進行講解，第一個方面是介紹需要引入的Maven資源庫，其次是介紹一下相關的空間數據庫表信息，最后提供一個實戰源碼，可以真實讀取空間表的數據信息，包括屬性信息和空間矢量信息。

1、Maven Pom.xml定義

????????要想在項目工程中使用原生的方式以來操作PostGIS數據庫，首先需要創建數據庫的連接，與傳統的數據庫連接創建方式不一樣，在Geotools中需要使用一個Map對象來緩存相關的連接，因此，需要引入的Pom.xml定義如下：

<dependency><groupId>org.geotools.jdbc</groupId><artifactId>gt-jdbc-postgis</artifactId><version>${geotools.version}</version>
</dependency>

????????博客中使用的版本是：28.2。大家可以根據自己的實際情況進行選擇對應的版本。?

2、空間數據庫表

????????作為示例，我們在一個數據庫名稱為：earthqadmin_dev，有一張省級行政區的空間表，表名叫做：biz_province。我們就以讀取這張表的數據為例，講述如何創建DataStore對象。空間表的數據如下：

? ? ? ? 在java中連接PostGIS的參數代碼如下：

/**
* -準備postGIS連接參數
* @return
*/
public static Map<String, Object> initPostGISMap () {Map<String, Object> params = new HashMap<>();params.put("dbtype", "postgis");params.put("host", "127.0.0.1");params.put("port", 5432);params.put("database", "earthqadmin_dev");params.put("schema", "public");params.put("user", "xxx");params.put("passwd", "xxx");return params;
}

????????接下來就是從上面的map中獲取DataStore對象，方法如下：

// step2、獲取數據源
DataStore dataStore = DataStoreFinder.getDataStore(params);

?????????我們先來看一下，通過datastore可以獲取哪些信息，查找所有使用服務機制注冊的 DataStoreFactory 實現，并且這些實現的相應庫在類路徑上。所有已發現的數據存儲，這些數據存儲已注冊工廠，并且其 available 方法返回 true。 方法如下：

/*** Finds all implemtaions of DataStoreFactory which have registered using the services* mechanism, and that have the appropriate libraries on the classpath.** @return An iterator over all discovered datastores which have registered factories, and whose*     available method returns true.*/public static synchronized Iterator<DataStoreFactorySpi> getAvailableDataStores() {FactoryRegistry serviceRegistry = getServiceRegistry();Set<DataStoreFactorySpi> availableDS =DataAccessFinder.getAvailableDataStores(serviceRegistry, DataStoreFactorySpi.class);return availableDS.iterator();
}

????????可以在控制臺看一下可用的實現信息：

ESRI(tm) Shapefiles (*.shp)
PostGIS Database (JNDI)
Takes a directory of shapefiles and exposes it as a data store
PostGIS Database

????????到這里我們就成功的創建了DataStore對象，為接下來的空間數據讀取打下了堅實的基礎。

3、讀取空間表的數據

????????本小節將詳細的講述如何使用Geotools來進行空間屬性的過濾，以及在控制臺中輸出我們的目標數據，關于如何使用Geotools來進行空間屬性的過濾，方法多。這里介紹一種CQL的查詢語言。這里的查詢場景為，假設需要查詢所有省份類型是“直轄市”的省份，可以實現的方法如下：

// step3、指定空間表名
String typeName = "biz_province";
//step4、 創建查詢
Query query = new Query(typeName);
FeatureSource<SimpleFeatureType, SimpleFeature> featureSource = dataStore.getFeatureSource(typeName);
//step5、使用CQL（Common Query Language）表達式來定義過濾條件
Filter filter = CQL.toFilter(" type = '直轄市'");
query.setFilter(filter);

????????最后執行查詢和打印相關的屬性信息及空間字段信息，關鍵代碼如下：

// step6、執行查詢
FeatureIterator<SimpleFeature> features = featureSource.getFeatures(query).features();         
CoordinateReferenceSystem crs = featureSource.getSchema().getCoordinateReferenceSystem();
System.out.println(crs);
System.out.println("**********************************************************");
while (features.hasNext()) {SimpleFeature feature = features.next();System.out.println("Feature: " + feature.getID());System.out.println("Geometry: " + feature.getDefaultGeometry());System.out.println("Attributes: " + feature.getAttributes());
}
features.close();
dataStore.dispose();

?????????一定記得打印完成后需要手動釋放資源，以免造成不必要的損害。在IDE中運行以上的代碼之后可以在控制臺中看到如下輸出：

????????可以直觀的發現，通過原生的PostGIS支持我們實現了對空間數據庫中相關表的讀取和展示。?

三、總結

????????以上就是本文的主要內容，本文將深入探討如何使用 Geotools 中的原始方法來操作 PostGIS 空間數據庫，旨在為地理信息開發者提供一套系統、全面且實用的技術指南。通過Geotools 提供的原始方法接口，允許開發者深入到 PostGIS 的核心操作層面。通過這些方法，開發者可以精確地控制數據的讀取、寫入、查詢和更新過程，從而實現高度定制化的空間數據處理流程。例如在復雜的空間分析任務中，原始方法可以更靈活地組合多種空間操作。行文倉促，難免有許多不足之處，如有不足，在此懇請各位專家博主在評論區不吝留言指出，不勝感激。

????????參考資料：

????????1、PostGIS操作指南。