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GeoTools 将 Shp 导入PostGIS 空间数据库

news 来源：原创 2025/5/25 7:23:40

前言

❝

GeoTools 在空间数据转换处理方面具有强大的能力，能够高效、简洁的操纵 Shp 数据。特别是与空间数据库PostGIS 相结合，更能展示出其空间数据处理的优势，借助 GeoTools，我们可以实现 Shp 数据高效入库。

本文上接系列文章

1. 环境搭建

在进行GeoTools开发前，需要先完成一些准备工作。俗话说，工欲善其事，必先利其器，只有将前期工作做好了，才能更好的推进往后的开发工作。

以下是环境搭建的一些软件工具，包括JDK、Maven以及IDE

  • JDK：当前例子中使用的 JDK版本为11，需要先行下载，并设置好环境变量。
  • Maven：当前例子中使用的 Maven版本是 3.6.3，需要先行下载，并配置好仓库地址。
  • IDE：当前例子中使用的 IDE是 IDEA 2020.3，需要先行下载，并进行项目配置。
  • GeoTools：当前例子中使用的版本是 34-SNAPSHOT

2. 下载依赖

在以前依赖的基础上，需要下载以下两个包。对于其他依赖，请参考之前的文章。

<!-- postgis-jdbc -->
<dependency>
  <groupId>org.geotools.jdbc</groupId>
  <artifactId>gt-jdbc-postgis</artifactId> 
  <version>${geotools.version}</version>
</dependency>
<!-- PostgreSQL 驱动 -->
<dependency>
  <groupId>org.postgresql</groupId>
  <artifactId>postgresql</artifactId>
  <version>42.7.3</version>
</dependency>

3. 数据入库

3.1. 读取数据

在目标路径下新建一个类Shp2PostGIS，用于操作将Shp数据导入到PostGIS空间数据库。在以下代码中读取Shp文件，并将其转换为URL。

String shpPath = "C:\Users\hasee\Desktop\county\county.shp";
File shpFile = new File(shpPath);

Map<String,Object> params = new HashMap<>();
params.put("url",shpFile.toURI().toURL());

// 数据存储器
DataStore dataStore = DataStoreFinder.getDataStore(params);
String typeName = dataStore.getTypeNames()[0];
FeatureSource<SimpleFeatureType, SimpleFeature> featureSource = dataStore.getFeatureSource(typeName);

3.2. 创建数据库连接

本例中数据库连接参数要使用PostgisNGDataStoreFactory.DBTYPE.key构建。注意一下PORT和PASSWD参数为字符串类型，需要使用双引号，否则会导致数据库连接失败。SCHEMA模式参数也需要特别指定，通常为"public"。

// 连接PostGIS数据库
Map<String,Object> pgParams = new HashMap<>();
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.DBTYPE.key,"postgis");
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.HOST.key,"localhost");
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.PORT.key,"5432");
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.DATABASE.key,"geodata");
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.USER.key,"postgres");
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.PASSWD.key,"123456");
pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.SCHEMA.key, "public");

在进行数据操作前，需要对数据库是否正常连接进行检查。

DataStore pgDataStore = DataStoreFinder.getDataStore(pgParams);
if(pgDataStore == null){
    System.err.println("数据库连接失败分析？：");
    PostgisNGDataStoreFactory factory = new PostgisNGDataStoreFactory();
    if (!factory.canProcess(params)) {
        System.err.println("参数不满足工厂要求");
    }
    if (!factory.isAvailable()) {
        System.err.println("工厂类未加载");
    }
    throw new RuntimeException("数据库连接失败，请检查上述原因");
}
System.out.println("数据库成功连接！");

3.3. 数据入库

如果数据连接成功，则可以操纵数据入库。使用数据源名称在数据库中创建一张同名表，将事务操作模式修改为"import"，然后遍历所有数据，将其写入数据库表中。

// 获取数据表名称
SimpleFeatureType schema = featureSource.getSchema();
// 在数据库中创建表
pgDataStore.createSchema(schema);

// 数据导入
Transaction transaction = new DefaultTransaction("import");
try(FeatureWriter<SimpleFeatureType,SimpleFeature> writer =
            pgDataStore.getFeatureWriterAppend(schema.getTypeName(),transaction)){

    FeatureCollection<SimpleFeatureType,SimpleFeature> features  = featureSource.getFeatures();
    try(FeatureIterator<SimpleFeature> iterator = features.features()){
        while (iterator.hasNext()){
            SimpleFeature feature = iterator.next();
            SimpleFeature newFeature = writer.next();
            newFeature.setAttributes(feature.getAttributes());
            writer.write();
        }
    }
    transaction.commit();
}catch (Exception e){
    transaction.rollback();
    throw e;
}

示例中Shp数据名称为county，为全国县级行政区数据，导入效果如下。

"layer"为新字段名称，"LAYER"为旧字段名称targetFeature.setAttribute("layer",feature.getAttribute("LAYER"));

4. 高级操作

4.1. 删除表

在数据正式入库前，判断目标表是否存在，如果存在则将其删除，否则创建新表。

DataStore pgDataStore = DataStoreFinder.getDataStore(pgParams);
if(pgDataStore == null){
    System.err.println("数据库连接失败分析？：");
    PostgisNGDataStoreFactory factory = new PostgisNGDataStoreFactory();
    if (!factory.canProcess(params)) {
        System.err.println("参数不满足工厂要求");
    }
    if (!factory.isAvailable()) {
        System.err.println("工厂类未加载");
    }
    throw new RuntimeException("数据库连接失败，请检查上述原因");
}
System.out.println("数据库成功连接！");

String[] typeNames = pgDataStore.getTypeNames();
Boolean tableExists = false;
// 检查数据表是否存在
for(String name :typeNames){
    if(name.equals(tableName)){
        tableExists = true;
        break;
    }
}
if(tableExists){
    System.out.println("开始删除数据表！");
    pgDataStore.removeSchema(tableName);
    System.out.println("删除数据表完成！");
}
// 在数据库中创建表
pgDataStore.createSchema(schema);

4.2. 修改数据字段

原始数据中LAYER、NAME字段为大写形式，并且几何字段为默认的the_geom，不符合我的需求，我需要将大写字段修改为小写，然后将the_geom字段删除，添加新的几何字段geom。设置目标表明，并且添加和删除或者修改目标字段。

// 目标表名称
String tableName = "county";

// 定义新字段结构
SimpleFeatureType sourceType = dataStore.getSchema(typeName);
SimpleFeatureTypeBuilder typeBuilder = new SimpleFeatureTypeBuilder();
typeBuilder.init(sourceType);
// 数据库表名
typeBuilder.setName(tableName);

// 重命名字段
typeBuilder.remove("the_geom");
typeBuilder.add("gid",Long.class);
typeBuilder.remove("LAYER");      // 删除旧字段
typeBuilder.add("layer",sourceType.getDescriptor("LAYER").getType().getBinding());

typeBuilder.remove("NAME");      // 删除旧字段
typeBuilder.add("name",sourceType.getDescriptor("NAME").getType().getBinding());
// 几何字段
typeBuilder.add("geom",sourceType.getGeometryDescriptor().getType().getBinding());

使用setAttribute填入属性值，gid为自定义的自增键。

targetFeature.setAttribute("gid", idInit++);
targetFeature.setAttribute("layer",feature.getAttribute("LAYER"));
targetFeature.setAttribute("name",feature.getAttribute("NAME"));
targetFeature.setAttribute("kind",feature.getAttribute("kind"));
targetFeature.setAttribute("geom",feature.getDefaultGeometry());

修改数据后导入效果如下。

5. 完整代码

public static void main(String args[]) throws Exception{
    String shpPath = "C:\Users\hasee\Desktop\county\county.shp";
    File shpFile = new File(shpPath);

    Map<String,Object> params = new HashMap<>();
    params.put("url",shpFile.toURI().toURL());
    params.put("create spatial index", Boolean.TRUE);
    // 禁用fid生成参数设置
    params.put("useExistingSchema", Boolean.TRUE);
    // 数据存储器
    DataStore dataStore = DataStoreFinder.getDataStore(params);
    String typeName = dataStore.getTypeNames()[0];

    // 目标表名称
    String tableName = "county";

    // 定义新字段结构
    SimpleFeatureType sourceType = dataStore.getSchema(typeName);
    SimpleFeatureTypeBuilder typeBuilder = new SimpleFeatureTypeBuilder();
    typeBuilder.init(sourceType);
    // 数据库表名
    typeBuilder.setName(tableName);

    // 重命名字段
    typeBuilder.remove("the_geom");
    typeBuilder.add("gid",Long.class);
    typeBuilder.remove("LAYER");      // 删除旧字段
    typeBuilder.add("layer",sourceType.getDescriptor("LAYER").getType().getBinding());

    typeBuilder.remove("NAME");      // 删除旧字段
    typeBuilder.add("name",sourceType.getDescriptor("NAME").getType().getBinding());
    // 几何字段
    typeBuilder.add("geom",sourceType.getGeometryDescriptor().getType().getBinding());

    SimpleFeatureType schema = typeBuilder.buildFeatureType();

    FeatureSource<SimpleFeatureType, SimpleFeature> featureSource = dataStore.getFeatureSource(typeName);

    // 连接PostGIS数据库
    Map<String,Object> pgParams = new HashMap<>();
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.DBTYPE.key,"postgis");
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.HOST.key,"localhost");
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.PORT.key,"5432");
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.DATABASE.key,"geodata");
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.USER.key,"postgres");
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.PASSWD.key,"123456");
    pgParams.put(PostgisNGDataStoreFactory.SCHEMA.key, "public");         // 明确指定schema
    params.put(PostgisNGDataStoreFactory.EXPOSE_PK.key, true);  // 暴露主键

   try{
       DataStore pgDataStore = DataStoreFinder.getDataStore(pgParams);
       if(pgDataStore == null){
           System.err.println("数据库连接失败分析？：");
           PostgisNGDataStoreFactory factory = new PostgisNGDataStoreFactory();
           if (!factory.canProcess(params)) {
               System.err.println("参数不满足工厂要求");
           }
           if (!factory.isAvailable()) {
               System.err.println("工厂类未加载");
           }
           throw new RuntimeException("数据库连接失败，请检查上述原因");
       }
       System.out.println("数据库成功连接！");

       String[] typeNames = pgDataStore.getTypeNames();
       Boolean tableExists = false;
       // 检查数据表是否存在
       for(String name :typeNames){
           if(name.equals(tableName)){
               tableExists = true;
               break;
           }
       }
       if(tableExists){
           System.out.println("开始删除数据表！");
           pgDataStore.removeSchema(tableName);
           System.out.println("删除数据表完成！");
       }

       // 获取数据表名称
       // SimpleFeatureType schema = featureSource.getSchema();

       // 在数据库中创建表
       pgDataStore.createSchema(schema);

       // 属性字段
       for(AttributeDescriptor descriptor:schema.getAttributeDescriptors()){
           System.out.println(descriptor.getLocalName()+"："+descriptor.getType().getBinding().getSimpleName());
       }
       // 数据导入
       Transaction transaction = new DefaultTransaction("import");
       try(FeatureWriter<SimpleFeatureType,SimpleFeature> writer =
                   pgDataStore.getFeatureWriterAppend(schema.getTypeName(),transaction)){

           FeatureCollection<SimpleFeatureType,SimpleFeature> features  = featureSource.getFeatures();
           long idInit = 1; // 自增ID起始值
           try(FeatureIterator<SimpleFeature> iterator = features.features()){
               while (iterator.hasNext()){
                   SimpleFeature feature = iterator.next();
                   SimpleFeature targetFeature = writer.next();
                   // targetFeature.setAttributes(feature.getAttributes());
                   // 填入属性值
                   // 设置gid（自增或其他逻辑）
                   targetFeature.setAttribute("gid", idInit++);
                   targetFeature.setAttribute("layer",feature.getAttribute("LAYER"));
                   targetFeature.setAttribute("name",feature.getAttribute("NAME"));
                   targetFeature.setAttribute("kind",feature.getAttribute("kind"));
                   targetFeature.setAttribute("geom",feature.getDefaultGeometry());

                   writer.write();
               }
           }
           transaction.commit();
       }catch (Exception e){
           transaction.rollback();
           throw e;
       }
   }catch (Exception e){
       throw e;
   }

}
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