Gerenciar dados espaciais com a extensão PostGIS - Amazon Relational Database Service

Gerenciar dados espaciais com a extensão PostGIS

PostGIS é uma extensão do PostgreSQL para armazenar e gerenciar informações espaciais. Para saber mais sobre a extensão PostGIS, consulte Postgis.net.

Desde a versão 10.5, o PostgreSQL é compatível com a biblioteca libprotobuf 1.3.0 usada pelo PostGIS para trabalhar com dados de blocos vetoriais do Mapbox.

A configuração da extensão PostGIS exige privilégios rds_superuser. Recomendamos criar um usuário (perfil) para gerenciar a extensão PostGIS e os dados espaciais. A extensão PostGIS e seus componentes relacionados adicionam milhares de funções ao PostgreSQL. Considere criar a extensão PostGIS em seu próprio esquema se isso fizer sentido para o seu caso de uso. O exemplo a seguir mostra como instalar a extensão em seu próprio banco de dados, mas isso não é necessário.

Etapa 1: Criar um usuário (função) para gerenciar a extensão PostGIS

Primeiro, conecte-se a uma instância de banco de dados do RDS para PostgreSQL como um usuário que tem privilégios rds_superuser. Se você manteve o nome padrão ao configurar a instância, se conectará como postgres.

psql --host=111122223333.aws-region.rds.amazonaws.com --port=5432 --username=postgres --password

Crie um perfil separado (usuário) para administrar a extensão PostGIS.

postgres=> CREATE ROLE gis_admin LOGIN PASSWORD 'change_me'; CREATE ROLE

Conceda a esse perfil privilégios rds_superuser para permitir que ele instale a extensão.

postgres=> GRANT rds_superuser TO gis_admin; GRANT

Crie um banco de dados a ser usado para seus artefatos PostGIS. Esta etapa é opcional. Como alternativa, você pode criar um esquema em seu banco de dados de usuário para as extensões PostGIS, mas isso também não é necessário.

postgres=> CREATE DATABASE lab_gis; CREATE DATABASE

Conceda a gis_admin todos os privilégios no banco de dados lab_gis.

postgres=> GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE lab_gis TO gis_admin; GRANT

Saia da sessão e reconecte-se a uma instância de banco de dados do RDS para PostgreSQL como gis_admin.

postgres=> psql --host=111122223333.aws-region.rds.amazonaws.com --port=5432 --username=gis_admin --password --dbname=lab_gis Password for user gis_admin:... lab_gis=>

Continue a configurar a extensão conforme detalhado nas próximas etapas.

Etapa 2: Carregar as extensões PostGIS

A extensão PostGIS inclui várias extensões relacionadas que funcionam juntas para fornecer funcionalidade geoespacial. Dependendo do seu caso de uso, talvez você não precise de todas as extensões criadas nesta etapa.

Use instruções CREATE EXTENSION para carregar as extensões PostGIS.

CREATE EXTENSION postgis; CREATE EXTENSION CREATE EXTENSION postgis_raster; CREATE EXTENSION CREATE EXTENSION fuzzystrmatch; CREATE EXTENSION CREATE EXTENSION postgis_tiger_geocoder; CREATE EXTENSION CREATE EXTENSION postgis_topology; CREATE EXTENSION CREATE EXTENSION address_standardizer_data_us; CREATE EXTENSION

É possível verificar os resultados executando a consulta SQL mostrada no exemplo a seguir, que lista as extensões e seus proprietários.

SELECT n.nspname AS "Name", pg_catalog.pg_get_userbyid(n.nspowner) AS "Owner" FROM pg_catalog.pg_namespace n WHERE n.nspname !~ '^pg_' AND n.nspname <> 'information_schema' ORDER BY 1; List of schemas Name | Owner --------------+----------- public | postgres tiger | rdsadmin tiger_data | rdsadmin topology | rdsadmin (4 rows)

Etapa 3: Transferir a propriedade das extensões

Use as instruções ALTER SCHEMA para transferir a propriedade dos esquemas à função gis_admin.

ALTER SCHEMA tiger OWNER TO gis_admin; ALTER SCHEMA ALTER SCHEMA tiger_data OWNER TO gis_admin; ALTER SCHEMA ALTER SCHEMA topology OWNER TO gis_admin; ALTER SCHEMA

Se você quiser confirmar a alteração de propriedade, realize a consulta SQL a seguir. Ou é possível usar o metacomando \dn na linha de comando do psql.

SELECT n.nspname AS "Name", pg_catalog.pg_get_userbyid(n.nspowner) AS "Owner" FROM pg_catalog.pg_namespace n WHERE n.nspname !~ '^pg_' AND n.nspname <> 'information_schema' ORDER BY 1; List of schemas Name | Owner --------------+--------------- public | postgres tiger | gis_admin tiger_data | gis_admin topology | gis_admin (4 rows)

Etapa 4: Transferir a propriedade dos objetos PostGIS

Use a seguinte função para transferir a propriedade dos objetos PostGIS à função gis_admin. Execute a seguinte instrução no prompt psql para criar a função.

CREATE FUNCTION exec(text) returns text language plpgsql volatile AS $f$ BEGIN EXECUTE $1; RETURN $1; END; $f$; CREATE FUNCTION

Depois, execute a consulta a seguir para executar a função exec que, por sua vez, executa as instruções e altera as permissões.

SELECT exec('ALTER TABLE ' || quote_ident(s.nspname) || '.' || quote_ident(s.relname) || ' OWNER TO gis_admin;') FROM ( SELECT nspname, relname FROM pg_class c JOIN pg_namespace n ON (c.relnamespace = n.oid) WHERE nspname in ('tiger','topology') AND relkind IN ('r','S','v') ORDER BY relkind = 'S') s;

Etapa 5: Testar as extensões

Para evitar a necessidade de especificar o nome do esquema, adicione o esquema tiger ao seu caminho de pesquisa usando o seguinte comando.

SET search_path=public,tiger; SET

Teste o esquema tiger usando a seguinte instrução SELECT.

SELECT address, streetname, streettypeabbrev, zip FROM normalize_address('1 Devonshire Place, Boston, MA 02109') AS na; address | streetname | streettypeabbrev | zip ---------+------------+------------------+------- 1 | Devonshire | Pl | 02109 (1 row)

Para saber mais sobre essa extensão, consulte Geocodificador Tiger na documentação do PostGIS.

Teste o acesso ao esquema topology usando a seguinte instrução SELECT. Isso chama a função createtopology para registrar um novo objeto de topologia (my_new_topo) com o identificador de referência espacial especificado (26986) e a tolerância padrão (0,5). Para saber mais, consulte CreateTopology na documentação do PostGIS.

SELECT topology.createtopology('my_new_topo',26986,0.5); createtopology ---------------- 1 (1 row)

Etapa 6: Atualize a extensão PostGIS

Cada nova versão do PostgreSQL oferece suporte a uma ou mais versões da extensão PostGIS compatíveis com essa versão. A atualização do mecanismo PostgreSQL para uma nova versão não atualiza automaticamente a extensão PostGIS. Antes de atualizar o mecanismo PostgreSQL, faça upgrade do PostGIS para a versão mais recente disponível para a versão atual do PostgreSQL. Para obter mais detalhes, consulte Versões de extensão PostGIS.

Após a atualização do mecanismo PostgreSQL, faça upgrade da extensão PostGIS novamente, desta vez para a versão compatível com a versão recém-atualizada do mecanismo PostgreSQL. Para obter mais informações sobre como fazer upgrade do mecanismo PostgreSQL, consulte Como realizar uma atualização de versão principal.

Você pode verificar as atualizações de versão da extensão PostGIS disponíveis na sua instância de banco de dados do RDS para PostgreSQL a qualquer momento. Para fazer isso, execute o comando a seguir. Esta função está disponível com PostGIS 2.5.0 e versões posteriores.

SELECT postGIS_extensions_upgrade();

Se a sua aplicação não oferecer suporte à versão mais recente do PostGIS, você poderá instalar uma versão mais antiga do PostGIS que esteja disponível na sua versão principal conforme o exposto a seguir.

CREATE EXTENSION postgis VERSION "2.5.5";

Se quiser fazer upgrade para uma versão específica do PostGIS usando uma versão mais antiga, também poderá usar o comando a seguir.

ALTER EXTENSION postgis UPDATE TO "2.5.5";

Dependendo de sua versão atual antes do upgrade, talvez você precise usar essa função novamente. O resultado da primeira execução da função determina a necessidade de uma função de atualização adicional. Por exemplo, isso acontece em caso de upgrade do PostGIS 2 para o PostGIS 3. Para obter mais informações, consulte Upgrade do PostGIS 2 para o PostGIS 3.

Se você atualizou essa extensão para se preparar para uma atualização da versão principal do mecanismo PostgreSQL, poderá continuar com outras tarefas preliminares. Para obter mais informações, consulte Como realizar uma atualização de versão principal.

Versões de extensão PostGIS

Recomendamos que você instale as versões de todas as extensões, como PostGIS, conforme listado em “Extension versions for Amazon RDS para PostgreSQL” (Versões de extensões para o Amazon RDS para PostgreSQL) nas Notas de lançamento do Amazon RDS para PostgreSQL. Você pode conferir quais versões estão disponíveis na sua versão usando o comando a seguir.

SELECT * FROM pg_available_extension_versions WHERE name='postgis';

Informações sobre versões estão disponíveis nas seções a seguir das Notas de lançamento do Amazon RDS para PostgreSQL:

Upgrade do PostGIS 2 para o PostGIS 3

A partir da versão 3.0, a funcionalidade de rasterização do PostGIS é uma extensão separada, postgis_raster. Essa extensão tem seu próprio caminho de instalação e upgrade. Isso remove dezenas de funções, tipos de dados e outros artefatos necessários para o processamento de imagens rasterizadas da extensão postgis principal. Isso significa que, se o seu caso de uso não exigir processamento de rasterização, você não precisará instalar a extensão postgis_raster.

No exemplo de upgrade a seguir, o primeiro comando de upgrade extrai a funcionalidade de rasterização na extensão postgis_raster. Um segundo comando de upgrade é necessário para atualizar postgres_raster para a nova versão.

Como fazer upgrade do PostGIS 2 para o PostGIS 3
  1. Identifique a versão padrão do PostGIS que está disponível para a versão do PostgreSQL em seu Instância de banco de dados do RDS para PostgreSQL. Para fazer isso, execute a consulta a seguir.

    SELECT * FROM pg_available_extensions WHERE default_version > installed_version;   name   | default_version | installed_version |                          comment ---------+-----------------+-------------------+------------------------------------------------------------  postgis | 3.1.4           | 2.3.7             | PostGIS geometry and geography spatial types and functions (1 row)
  2. Identifique as versões do PostGIS instaladas em cada banco de dados na sua instância de banco de dados do RDS para PostgreSQL. Em outras palavras, consulte cada banco de dados do usuário da seguinte forma.

    SELECT     e.extname AS "Name",     e.extversion AS "Version",     n.nspname AS "Schema",     c.description AS "Description" FROM     pg_catalog.pg_extension e     LEFT JOIN pg_catalog.pg_namespace n ON n.oid = e.extnamespace     LEFT JOIN pg_catalog.pg_description c ON c.objoid = e.oid         AND c.classoid = 'pg_catalog.pg_extension'::pg_catalog.regclass WHERE     e.extname LIKE '%postgis%' ORDER BY     1;   Name   | Version | Schema |                             Description ---------+---------+--------+---------------------------------------------------------------------  postgis | 2.3.7   | public | PostGIS geometry, geography, and raster spatial types and functions (1 row)

    Essa divergência entre a versão padrão (PostGIS 3.1.4) e a versão instalada (PostGIS 2.3.7) significa que você precisa atualizar a extensão PostGIS.

    ALTER EXTENSION postgis UPDATE; ALTER EXTENSION WARNING: unpackaging raster WARNING: PostGIS Raster functionality has been unpackaged
  3. Execute a consulta a seguir para verificar se a funcionalidade de rasterização já está em seu próprio pacote.

    SELECT     probin,     count(*) FROM     pg_proc WHERE     probin LIKE '%postgis%' GROUP BY     probin;           probin          | count --------------------------+-------  $libdir/rtpostgis-2.3    | 107  $libdir/postgis-3        | 487 (2 rows)

    O resultado mostra que ainda há uma diferença entre as versões. As funções do PostGIS são da versão 3 (postgis-3), enquanto as funções de rasterização (rtpostgis) são da versão 2 (rtpostgis-2.3). Para concluir a atualização, execute o comando de upgrade novamente, da seguinte forma.

    postgres=> SELECT postgis_extensions_upgrade();

    Você pode ignorar as mensagens de aviso. Execute a consulta a seguir novamente para verificar se a atualização foi concluída. A atualização é concluída quando o PostGIS e todas as extensões relacionadas deixam de estar sinalizadas como necessitando de atualização.

    SELECT postgis_full_version();
  4. Use a consulta a seguir para ver o processo de atualização concluído e as extensões empacotadas separadamente, e verifique se as versões correspondem.

    SELECT     e.extname AS "Name",     e.extversion AS "Version",     n.nspname AS "Schema",     c.description AS "Description" FROM     pg_catalog.pg_extension e     LEFT JOIN pg_catalog.pg_namespace n ON n.oid = e.extnamespace     LEFT JOIN pg_catalog.pg_description c ON c.objoid = e.oid         AND c.classoid = 'pg_catalog.pg_extension'::pg_catalog.regclass WHERE     e.extname LIKE '%postgis%' ORDER BY     1;       Name      | Version | Schema |                             Description ----------------+---------+--------+---------------------------------------------------------------------  postgis        | 3.1.5   | public | PostGIS geometry, geography, and raster spatial types and functions  postgis_raster | 3.1.5   | public | PostGIS raster types and functions (2 rows)

    A saída mostra que a extensão PostGIS 2 foi atualizada para PostGIS 3, e tanto postgis quanto a extensão postgis_raster agora separada estão na versão 3.1.5.

Depois que essa atualização for concluída, se você não planejar usar a funcionalidade de rasterização, poderá descartar a extensão da seguinte forma.

DROP EXTENSION postgis_raster;