第12章。PostGIS 扩展
本章介绍了 PostGIS 源代码 tarball 和源代码存储库的 extras 文件夹中的功能。这些功能并非总是与 PostGIS 二进制版本一起打包，但通常是基于 PL/pgSQL 的脚本或标准的 shell 脚本，可以直接运行。
12.1. 地址标准化工具
这是 PAGC 标准化工具 的一个分支（此部分的原始代码为 PAGC PostgreSQL 地址标准化工具）。
地址标准化工具是一个单行地址解析器，它接收输入地址，并根据存储在表中的一组规则以及辅助的 lex 和 gaz 表对其进行规范化。
该代码被构建到一个名为 address_standardizer 的 PostgreSQL 扩展库中，可以使用 CREATE EXTENSION address_standardizer; 进行安装。除了 address_standardizer 扩展之外，还构建了一个名为 address_standardizer_data_us 的示例数据扩展，其中包含美国数据的 gaz、lex 和规则表。可以通过以下方式安装此扩展：CREATE EXTENSION address_standardizer_data_us;
此扩展的代码可以在 PostGIS extensions/address_standardizer 中找到，目前是自包含的。
有关安装说明，请参阅：第 2.3 节，“安装和使用地址标准化工具”。
12.1.1. 解析器的工作原理
解析器从右向左工作，首先查看邮政编码、州/省、城市等宏元素，然后查看微元素，以确定我们处理的是门牌号码、街道、路口还是地标。它目前不查找国家/地区代码或名称，但将来可以引入。
- 国家/地区代码
-
根据以下假设为美国或加拿大：邮政编码为美国或加拿大，州/省为美国或加拿大，否则为美国
- 邮政编码/邮编
-
这些使用 Perl 兼容的正则表达式进行识别。这些正则表达式目前位于 parseaddress-api.c 中，如果需要，可以相对容易地对其进行更改。
- 州/省
-
这些使用 Perl 兼容的正则表达式进行识别。这些正则表达式目前位于 parseaddress-api.c 中，但为了方便维护，将来可能会将其移动到包含文件中。
12.1.2. 地址标准化工具类型
本节列出了地址标准化工具扩展安装的 PostgreSQL 数据类型。请注意，我们描述了这些数据类型的转换行为，这在设计自己的函数时尤其重要。
-
stdaddr — 一个由地址元素组成的复合类型。这是
standardize_address函数的返回类型。
12.1.3. 地址标准化工具表
本节列出了 address_standardizer 用于规范化地址的 PostgreSQL 表格式。请注意，这些表的名称不必与此处引用的名称相同。例如，您可以为每个国家/地区或为您的自定义地理编码器使用不同的 lex、gaz 和规则表。这些表的名称将传递给地址标准化工具函数。
打包的扩展 address_standardizer_data_us 包含用于规范化美国地址的数据。
12.1.4. 地址标准化工具函数
- debug_standardize_address — 返回一个 json 格式的文本，其中列出了解析标记和标准化结果
- parse_address — 接收单行地址并将其分解为多个部分
- standardize_address — 返回一个使用 lex、gaz 和规则表的输入地址的 stdaddr 形式。
12.2. TIGER 地理编码器
一个基于 plpgsql 的地理编码器，旨在与美国人口普查局发布的 TIGER（拓扑集成地理编码和参考系统）/ 线和主地址数据库导出 配合使用。
地理编码器有四个组成部分：数据加载器函数、地址标准化工具、地址地理编码器和反向地理编码器。
尽管它是专门为美国设计的，但许多概念和函数都适用，并且可以进行调整以与其他国家/地区的地址和道路网络配合使用。
该脚本构建了一个名为 tiger 的模式，用于存放所有与 tiger 相关的函数、可重用的查找数据（例如道路类型前缀、后缀、州、用于管理数据加载的各种控制表），以及所有 tiger 加载表从中继承的骨架基本表。
还创建了另一个名为 tiger_data 的模式，其中包含每个州的人口普查数据，加载器从人口普查站点下载这些数据并将其加载到数据库中。在当前模型中，每组州表的开头都带有州代码，例如 ma_addr、ma_edges 等，并带有约束以强制执行仅该州的数据。这些表中的每一个都继承自 tiger 模式中位于的 addr、faces、edges 等表。
所有地理编码函数仅引用基本表，因此不需要将数据模式称为 tiger_data，也不需要将数据进一步划分为其他模式 -- 例如，每个州使用不同的模式，只要所有表都继承自 tiger 模式中的表即可。
有关如何在数据库中启用扩展以及如何使用它加载数据的说明，请参阅 第 2.4.1 节，“Tiger 地理编码器启用您的 PostGIS 数据库”。
![[Note]](../images/note.png)
|
|
|
如果您使用的是 tiger 地理编码器 (tiger_2010)，则可以使用 extras/tiger 中的随附 upgrade_geocoder.bat / .sh 脚本升级脚本。 |
|
|
|
|
PostGIS 2.2.0 版本的新增功能是支持 Tiger 2015 数据，并将地址标准化工具作为 PostGIS 的一部分。 PostGIS 2.1.0 版本的新增功能是，如果您运行的是 PostgreSQL 9.1+，则可以使用 PostgreSQL 扩展模型安装 tiger 地理编码器。有关详细信息，请参阅 第 2.4.1 节，“Tiger 地理编码器启用您的 PostGIS 数据库”。 |
Pagc_Normalize_Address 函数是内置 Normalize_Address 的直接替代品。有关编译和安装说明，请参阅 第 2.3 节，“安装和使用地址标准化工具”。
设计
该项目的目标是构建一个功能齐全的地理编码器，该地理编码器可以处理任意美国地址字符串，并使用规范化的 TIGER 人口普查数据，生成一个点几何图形和等级，反映给定地址的位置和位置的可能性。等级数字越高，结果越差。
PostGIS 2.0.0 中引入的 reverse_geocode 函数可用于推导 GPS 位置的街道地址和交叉街道。
地理编码器应该对于熟悉 PostGIS 的任何人来说都易于安装和使用，并且应该可以在 PostGIS 支持的所有平台上轻松安装和使用。
它应该足够健壮，即使存在格式和拼写错误也能正常运行。
它应该具有足够的扩展性，以便在未来的数据更新或替代数据源中使用，只需最少的代码更改。
|
|
|
|
必须将 |
-
Drop_Indexes_Generate_Script — 生成一个脚本，该脚本删除 tiger 模式和用户指定的模式上的所有非主键和非唯一索引。如果未指定模式，则将模式默认为
tiger_data。 -
Drop_Nation_Tables_Generate_Script — 生成一个脚本，该脚本删除指定模式中以
county_all、state_all或州代码后跟county或state开头的所有表。 -
Drop_State_Tables_Generate_Script — 生成一个脚本，该脚本删除指定模式中以州缩写开头的所有表。如果未指定模式，则将模式默认为
tiger_data。 - Geocode — 将地址作为字符串（或其他规范化地址）输入，并输出一组可能的位置，其中包括 NAD 83 经纬度中的点几何图形、每个位置的规范化地址以及等级。等级越低，匹配的可能性就越大。结果首先按最低等级排序。可以选择传入最大结果（默认为 10）和 restrict_region（默认为 NULL）
-
Geocode_Intersection — 接收 2 条相交的街道以及州、城市、邮政编码，并输出在交叉点的第一条交叉街道上的一组可能的位置，还包括 geomout 作为 NAD 83 经纬度中的点位置，每个位置的
normalized_address(addy) 和等级。等级越低，匹配的可能性就越大。结果首先按最低等级排序。可以选择传入最大结果（默认为 10）。使用 Tiger 数据（edges、faces、addr）、PostgreSQL 模糊字符串匹配（soundex、levenshtein）。 - Get_Geocode_Setting — 返回存储在 tiger.geocode_settings 表中的特定设置的值。
- Get_Tract — 返回几何图形所在的普查区或区表中的字段。默认返回区的短名称。
- Install_Missing_Indexes — 查找在地理编码器连接和过滤条件中使用的具有键列的所有表，这些表缺少这些列上的索引，并将添加它们。
-
Loader_Generate_Census_Script — 为指定平台的指定州生成 shell 脚本，该脚本将下载 Tiger 人口普查州区、bg 和 tabblocks 数据表，暂存并加载到
tiger_data模式中。每个州脚本作为单独的记录返回。 -
Loader_Generate_Script — 为指定平台的指定州生成 shell 脚本，该脚本将下载 Tiger 数据，暂存并加载到
tiger_data模式中。每个州脚本作为单独的记录返回。最新版本支持 Tiger 2010 结构更改，并加载人口普查区、街区组和街区表。 - Loader_Generate_Nation_Script — 为指定的平台生成一个 shell 脚本，该脚本加载县和州查找表。
- Missing_Indexes_Generate_Script — 查找在地理编码器连接中使用的具有键列的所有表，这些表缺少这些列上的索引，并将输出 SQL DDL 来定义这些表的索引。
-
Normalize_Address — 给定一个文本街道地址，返回一个复合
norm_addy类型，该类型具有标准化的道路后缀、前缀和类型，街道、街道名称等被分解为单独的字段。此函数仅使用 tiger_geocoder 打包的查找数据即可工作（无需 tiger 人口普查数据）。 -
Pagc_Normalize_Address — 给定一个文本街道地址，返回一个复合
norm_addy类型，该类型具有标准化的道路后缀、前缀和类型，街道、街道名称等被分解为单独的字段。此函数仅使用 tiger_geocoder 打包的查找数据即可工作（无需 tiger 人口普查数据）。需要 address_standardizer 扩展。 -
Pprint_Addy — 给定一个
norm_addy复合类型对象，返回其美化打印表示形式。通常与 normalize_address 结合使用。 - Reverse_Geocode — 采用已知空间参考系统中的几何点，并返回一个记录，其中包含理论上可能的地址数组和交叉街道数组。如果 include_strnum_range = true，则在交叉街道中包含街道范围。
- Topology_Load_Tiger — 将定义的 tiger 数据区域加载到 PostGIS 拓扑中，并将 tiger 数据转换为拓扑的空间参考，并捕捉到拓扑的精度公差。
- Set_Geocode_Setting — 设置影响地理编码器函数行为的设置。
还有一些用于 PostGIS 的开源地理编码器，与 tiger 地理编码器不同，它们具有多国地理编码支持的优势。
-
Nominatim 使用 OpenStreetMap 地名词典格式的数据。它需要 osm2pgsql 来加载数据，需要 PostgreSQL 8.4+ 和 PostGIS 1.5+ 才能运行。它被打包为 Web 服务接口，并且似乎被设计为作为 Web 服务调用。就像 tiger 地理编码器一样，它既有地理编码器组件，也有反向地理编码器组件。从文档来看，尚不清楚它是否像 tiger 地理编码器一样具有纯 SQL 接口，或者是否在 Web 界面中实现了大量逻辑。
-
GIS Graphy 也使用 PostGIS，并且像 Nominatim 一样使用 OpenStreetMap (OSM) 数据。它附带一个加载器来加载 OSM 数据，并且与 Nominatim 类似，能够对美国以外的地区进行地理编码。与 Nominatim 非常相似，它作为 Web 服务运行，并依赖于 Java 1.5、Servlet 应用程序和 Solr。GisGraphy 是跨平台的，并且还具有一些其他很棒的功能，包括反向地理编码器。