postgis

项目地址： https://github.com/postgis/postgis

官方文档： https://postgis.net/docs/

许可证： GPL-2.0+

概述

PostGIS 是基于 PostgreSQL 的开源空间数据库扩展，遵循 OGC Simple Features for SQL 规范。核心能力：

• 空间数据类型：geometry（平面）、geography（球面）、raster、topology、3DZ/4DZM
• 空间索引：基于 R-Tree-over-GiST，亿级要素仍保持毫秒级查询
• 1000+ 空间函数：覆盖度量、关系、构造、聚合、栅格代数
• 坐标参考系：内置 6000+ EPSG 投影，自动 ST_Transform
• 数据导入导出：与 GDAL/ogr2ogr/shp2pgsql 无缝集成

版本要求： PostgreSQL 12–17 配合 PostGIS 3.x（最新稳定版 3.6.4，3.7 处于 RC 阶段）；GEOS ≥ 3.8（部分新算子需 GEOS ≥ 3.14）

环境准备

安装

# Debian/Ubuntu
sudo apt install postgresql-17-postgis-3 postgresql-17-postgis-3-scripts

# CentOS/RHEL
sudo yum install postgis34_17

# macOS
brew install postgis

# Docker（推荐，标签格式 <PG 主版本>-<PostGIS 主版本>）
docker run --name pg -e POSTGRES_PASSWORD=pg -p 5432:5432 -d postgis/postgis:17-3.6

启用扩展

CREATE EXTENSION postgis;
CREATE EXTENSION postgis_topology;     -- 拓扑（可选）
CREATE EXTENSION postgis_raster;       -- 栅格（可选）
CREATE EXTENSION postgis_sfcgal;       -- 3D 高级运算（可选）
SELECT PostGIS_Full_Version();         -- 验证

核心数据类型

建表与索引

CREATE TABLE poi (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name TEXT,
    geom geometry(Point, 4326)
);

CREATE INDEX poi_geom_idx ON poi USING GIST (geom);

INSERT INTO poi(name, geom) VALUES
    ('天安门', ST_GeomFromText('POINT(116.397 39.908)', 4326)),
    ('外滩',   ST_SetSRID(ST_MakePoint(121.490, 31.241), 4326));

ANALYZE poi;

常用空间 SQL

1. 空间关系

-- 范围查询：&& 走 GiST 索引
SELECT id, name FROM poi
WHERE geom && ST_MakeEnvelope(116, 39, 117, 40, 4326)
  AND ST_Within(geom, ST_MakeEnvelope(116, 39, 117, 40, 4326));

-- KNN：<-> 走索引
SELECT id, name, geom <-> ST_MakePoint(116.4, 39.9)::geometry AS d
FROM poi ORDER BY d LIMIT 10;

-- 5 公里缓冲区内
SELECT * FROM poi
WHERE ST_DWithin(geom::geography, ST_MakePoint(116.4, 39.9)::geography, 5000);