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练习一：数字化校园

实验内容

  本校园数字化用 GIS 打开，包括（1）点、（2）线、（3）面等三要素。

1 准备工作

  • 本次作业采用 QGIS(3.22.9) + PostgreSQL(9.6.24) + PostGIS(3.2) 进行操作
  • 数字化数据均存储在 PostgreSQL 数据库中
  • 请务必在完成 PostgreSQL9.6 & PostGIS3.2 安装教程 中全部操作流程后再进行此次练习。

2 PostgreSQL 软件操作

2.1 中文显示配置

  首先，为了方便后续操作，这里我们将数据库操作界面显示语言改为简体中文。这里我们统一使用 PostgreSQL 数据库自带的官方操作软件 pgAdmin4 进行后续操作。

2.1.1 默认英文界面

  • 每次打开 pgAdmin4 都要输入数据库密码

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2.1.2 修改显示语言

  • 打开顶部工具栏 File → Preference → User language → Chinese (Simplified) → Save 即可，然后我们关闭软件。

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2.1.3 中文界面

  • 重新打开 pgAdmin4 ，需要再次输入数据库密码，此时我们已经可以看到，界面变成中文显示了。

【注】：我们一定要注意的是，虽然界面显示为中文了，但为了后续操作的稳定性、安全性以及后续可维护性，命名一定要全程使用英文。

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2.2 创建数据库

  • 基于 PostGIS32 模板创建一个名为 yantze 的数据库来存放后续的操作数据

2.2.1 直接创建

  • 右击新建数据库

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  • 设置数据库名称

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  • 数据库定义：这里我们选择 postgis_32_sample 作为模板进行创建。

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2.2.2 报错信息及对应处理

  • 报错：接下来必定会报错，因为在一开始，模板数据库也就是 postgis_32_sample 数据库处于运行状态

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  • 此时我们将模板数据库关闭即可

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  • 成功创建 yangtze 数据库。

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3 QGIS 软件操作

3.1 中文显示配置

3.1.1 默认英文界面

  • 同样地，为了方便后续操作，这里我们将 QGIS 操作界面显示语言改为简体中文。

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3.1.2 修改显示语言

  • 打开顶部工具栏 Settings → Options... → 简体中文→ OK 即可，然后我们关闭软件。

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3.1.3 中文界面

  • 重新打开，此时我们已经可以看到，界面变成中文显示了。

【注】：我们一定要注意的是，虽然界面显示为中文了，但为了后续操作的稳定性、安全性以及后续可维护性，命名一定要全程使用英文。

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3.2 QGIS 连接 PostGIS

3.2.1 连接 PostGIS

  • 这里连接数据库使用的账密即为安装 PostgreSQL 时 配置的账密。

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3.2.2 成功连接

  • 连接成功

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  • 在 QGIS 中查看数据库连接

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3.2.3 再次打开

  • 由于本工程数据直接存储在 PostgreSQL 数据库中，所以每次打开工程时都需要连接数据库。

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3.3 坐标参考系（CRS）

3.3.1 查看影像坐标系

  • 右击遥感数据，选择属性，即可在图层信息中查看到当前所使用的坐标参考系

  • 这里我们使用的遥感影像数据的坐标参考系如下：

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EPSG:4547 - CGCS2000 / 3-degree Gauss-Kruger CM 114E

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3.3.2 修改当前工程的坐标系

  • 点击当前界面右下角的坐标系栏，进入后搜索 4547 ID 的坐标参考系并选中，点击确定即可。

【注】：在创建任何数据时，请务必保证坐标系一致。

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3.3.3 各个数据的坐标系

  • 我们选着 PostGIS 连接中数据，查看图层属性即可看到图层所属的坐标参考系

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3.4 查用工具栏介绍

3.4.1 插件的安装和管理

  • 顶部工具栏 → 插件 → 管理并安装插件... → 进入插件界面，可以搜索想要使用的插件直接安装
  • 由于开源 GIS 的加持，里面有很多实用的插件，具体可以上网检索，自行安装使用。

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3.4.2 捕捉工具栏

  • 右击顶部工具栏空白部分，选中 “捕捉工具栏” 使其在顶部工具栏显示出来
  • “捕捉工具栏” ：在矢量化地图时，选取节点非常实用。

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4 校园数字化过程

  在做完上述准备工作后，我们可以正式开始对校园进行数字化处理了。由于步骤重复性较高，所以这里我们仅以其中一个数据为例进行详细说明。

4.1 新建数据

  • 这里我们以校园的运动场地（sport-field）数字化为例，后续一系列操作均基于此。

4.1.1 新建表格

  • 选中 PostGIS 连接下的 yangtze 数据库，右击，新建表格，即可创建一个空间数据表。

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4.1.2 设置表格属性内容

  • 修改表格名称

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  • 添加名为 name 的长度为 50 的 varchar 文本字段，用于存放场地名称

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  • 由于场地是区域型的数据，所以我们几何类型选择 多边形

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  • ！！！千万注意！！！坐标系一定要与当前工程保持一致。

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4.1.3 新建数据成功

  • 若操作无误的话，此时界面应该如下图所示。

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  • 成功创建后会有提示，但要注意这时数据表中是没有任何数据信息的，接下来的操作都会存储在这张数据表中。

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4.2 编辑数据

4.2.1 导入数据

  • 双击新建的数据表，即可导入当前工程，成为一个新的图层，此时仍然是空的。

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4.2.2 打开编辑

  • 选中导入的图层后，点击顶部工具栏的铅笔图标，再点击 “添加多边形要素” 即可开始编辑，此时鼠标光标会变成指针形式。

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4.2.3 开始编辑

  这里我们说几个常用的数字化操作：

  • 双击鼠标：生成节点
  • Backspace：就是键盘删除键，可以撤回到上一个节点
  • 右击鼠标：创建结束，将数据保存为一个要素

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4.2.4 保存并结束编辑

  • 右击鼠标后，会弹出设置要素属性的对话框，根据情况自行填写即可。

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  • 保存前后对比，此时已经生成了一个面状的要素。

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  • 但是，这还没完，我们必须保存并退出编辑，才能使数据真正的存储到数据库中。

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4.3 查看数据

  • 此时我们右击 sport-field 数据表，查看预览，即可看到刚刚存储的面要素数据。

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4.4 查询数据

  • 由于我们直接使用数据库对数据进行存储，所以可以通过 PostGIS 支持的函数查询数据包含的空间信息。

检索华林公寓数据表中，各个面要素的边界坐标信息

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SELECT ST_AsText(geom) FROM hualin

检索校园道路数据表中，各个线要素的坐标信息

1
SELECT ST_AsText(geom) FROM "campus-roads"

5 数字化成果

  • 如图所示

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最后更新: 2023-03-08
创建日期: 2022-12-27
作者: gis-xh