PostgreSQL PostGIS中的元数据表

在PostGIS中，元数据表（Metadata Tables）是用于存储地理空间数据相关元信息的系统表，它们记录了空间数据表的结构、坐标系、空间索引等关键信息，是PostGIS管理和优化空间数据的核心组件。以下是PostGIS中主要的元数据表及其作用：

1. spatial_ref_sys

作用：存储所有支持的空间参考系统（SRS，即坐标系）的定义，是PostGIS中最基础的元数据表。

内容：

• srid：空间参考系统ID（唯一标识，如4326对应WGS84经纬度坐标系）。

• auth_name：坐标系权威机构名称（如EPSG）。

• auth_srid：权威机构定义的SRID（如EPSG:4326）。

• srtext：坐标系的Well-Known Text（WKT）定义（详细描述坐标系参数）。

• proj4text：PROJ.4格式的坐标系参数（用于投影转换）。

使用场景：当创建空间列或进行坐标转换时，PostGIS会通过spatial_ref_sys验证SRID的合法性。

2. geometry_columns

作用：记录数据库中所有空间数据表的元信息，是PostGIS识别空间列的核心表。

内容：

• f_table_catalog、f_table_schema、f_table_name：空间数据表所在的数据库、模式、表名。

• f_geometry_column：空间列的列名。

• coord_dimension：空间维度（2D、3D等）。

• srid：空间列的坐标系SRID（关联spatial_ref_sys的srid）。

• type：空间对象类型（如POINT、LINESTRING、POLYGON、GEOMETRY等）。

特点：

• 当创建带空间列的表（如CREATE TABLE ... (geom geometry(POINT, 4326))）时，PostGIS会自动向geometry_columns插入一条记录。

• 可通过查询该表快速获取数据库中所有空间表的信息，例如：

  SELECT f_table_name, f_geometry_column, srid, type FROM geometry_columns;

3. geography_columns

作用：与geometry_columns类似，但专门用于记录geography类型列的元信息（geography是PostGIS中基于球体的空间类型，适合全球范围数据）。

内容：与geometry_columns基本一致，区别在于geography类型默认使用WGS84（SRID=4326），且type字段仅支持球面几何类型（如POINT、POLYGON等，不支持GEOMETRYCOLLECTION）。

4. raster_columns

作用：存储 raster 类型（栅格数据）列的元信息，用于管理栅格数据。

内容：

• 包含栅格所在表名、列名、SRID、像素类型、波段数、边界范围等。

• 类似geometry_columns，创建 raster 列时会自动更新该表。

5. raster_overviews

作用：记录栅格数据的概览（Overview）信息。概览是低分辨率的栅格副本，用于加速大尺度栅格数据的显示和查询。

内容：关联原始栅格表和概览表，记录缩放比例、瓦片大小等信息。

6. 空间索引相关元数据

PostGIS的空间索引（如GiST索引）本身不存储在单独的元数据表中，但可通过PostgreSQL系统表查询索引信息：

• pg_index：记录所有索引的基本信息（包括空间索引）。

• pg_class：通过关联pg_index，可获取索引对应的表和列名。

例如，查询某表的空间索引：

SELECT indexname FROM pg_indexes 
WHERE tablename = 'your_table' AND indexdef LIKE '%USING gist%';

总结

元数据表是PostGIS管理空间数据的“目录”，通过它们可以：

• 快速定位数据库中的空间表和坐标系。

• 验证空间数据的合法性（如SRID是否存在）。

• 优化空间查询（如通过raster_overviews使用概览数据）。

在使用PostGIS时，通常无需手动修改这些表（PostGIS会自动维护），但理解它们的作用有助于更好地管理空间数据。