或許應該做一個空間資料庫
突破
發布
他們現在怎么樣啦
譯者注
附件 PostGIS 中幾何型別有關的結構體定義
- 第一個版本
- 最新版本

2001 年 5 月 31 日，雅虎小組上發送了一封郵件，宣布 PostGIS 第一個版本發布，

PostGIS 與原作者 Paul Ramsey 在 90 年代創辦的一家咨詢公司 Refractions Research 有很大關系，他的第一桶金是 British Columbia 省政府給的，政府由于自己的原因不想用 ESRI 的軟體，所以他的公司就積累了大多數“GIS公司”沒有的技能和經驗，

他們比較擅長資料庫和 FME，最開始擅長 Perl，最后變成了 Java，他們起初最開始的產品叫 Facet，現在不用了，是他們最初四年左右的業務核心，這玩意兒是那個政府任務的關鍵部分，他們做的事情是撰寫分析程式，對外提供空間資料分析和匯出表格、地圖的功能，

考慮到那個時代的算力，他們不得不使用多個 Sun 作業站在全省范圍內跑運算，然后把結果放進當時的 PostgreSQL 中，

將碎化的空間資料作為 BLOB 匯入到 PostgreSQL 是 PostGIS 的靈感來源，很明顯，他們那時候已經具備了互動式實時分析引擎的基礎，倘若他們可以更進一步，對這些 blob 做更多的事情，而不是簡單的存個 blob 欄位值，那就更有趣了，

或許應該做一個空間資料庫

觀察 2000 年那時的空間資料庫，會發現有這些：

Oracle 8i 的空間資料選項
OpenGIS Simple Features for SQL 規范

然后就沒別的了，

最終，他們采取了兩個措施，一成一敗，

第一個措施，希望省政府能聘用一家精通 Oracle 空間功能的咨詢公司，省政府實際上希望在 Oracle 空間功能基礎上做標準化，但是幾經努力仍沒什么進展，

那時的甲骨文并沒把 GIS 作為普遍需求，認為 GIS 仍然是一個特殊的領域，沒有看到“空間資料庫”有啥用途，

下圖：當時的 Oracle 中的空間資料功能，

或許，這樣未嘗不是一件好事，

第二個措施，那就是探索 OpenGIS Simple Features for SQL 規范中所描述的空間資料模型是否可以落地，除了對空間資料型別和要素的描述外，規范中還描述了如何在表中存盤空間資料，

存盤方案如下：

方案1A：每個要素分解其坐標分量，即 x、y、z 等，分別存盤在普通關系資料表的行列中；

方案1B：存“二進制大物件（BLOB）”

方案2：存“幾何型別”

由于之前的作業積累了使用 PostgreSQL 的經驗，他們對其進行了理論測驗，希望能把空間資料存盤在資料庫中，并且有效地能提取出來，這樣才能制作一個由 PostgreSQL 支撐起來的空間資料查看器，

對于查看器的實作，他們使用了 JShape（一種 Java applet）庫來實作并實驗，順帶給客戶做了一些小網頁應用，因為它能連接到動態資料庫而不是靜態檔案，這讓人很感興趣，

所有的開發作業都是在 Sun Ultra 10 臺式機上完成的，說的是創辦公司時借了 10000 美刀貸款買的，當時，他們的收入大部分來自 Facet 軟體，這玩意兒只跑在 Sun 的硬體平臺上，

對于方案1A，把幾何坐標切碎分到關系表里然后取出來重新組成幾何，這個慢到爆，根本沒法用；

對于方案1B，使用 PostgreSQL 的 BLOB 型別存盤大物件，速度好很多，但是還是不夠滿意，因為沒什么辦法給空間資料添加空間索引，

突破

由于方案1A/B 比較糟糕，他們幾乎停止了開發，他們甚至已經翻遍了 PostgreSQL 檔案，

團隊中的大佬，Dave Blasby，他學過計算機科學（當時團隊大部分人是數學和物理學的背景），不忌憚低級語言，他上去就是看 PostgreSQL 的源代碼和如何貢獻代碼的資料，然后就排出“給我點時間，我做一個自定義的型別來存盤空間資料”的豪言壯語，

Dave 花了幾天時間，結果：成了，

當 Dave 寫出一個大概之后，他們把草雞程式連接到 applet 程式上，隨后就高歌猛進了，

即使加載足夠大的資料表，縮放資料、繪制地圖，它也很快，原本是 Unix 作業站上的 XWindows 螢屏上能看到的玩意兒，現在居然能在普通 PC 的 applet 上運行，太感人了，

團隊已經從 PostgreSQL 那獲得了不錯的體驗，但是 PostgreSQL 的擴展插件沒什么商業生態，所以最好的辦法就是把 PostGIS 開源放在那晾著，看看有沒有什么關注度，

當時 Refractions 好像有 6 個人吧（作者記得不是很清楚了），很多人都為首發做出了貢獻，

Dave Blasby 繼續完善代碼，添加了一些有趣的功能；
Jeff Lounsbury 是唯一會 C 語言的，他負責把 shp 檔案轉換成 SQL，以便更輕松加載已有的空間資料檔案；
原作者本人 Paul Ramsey 則承擔了些 Makefile、CVS版本管理、寫檔案以及為開源做準備的相關作業；
生意上的合作人 Graeme Leeming 和 Phil Kayal 默許了這種開源行為，Chris Hodgson 是一個很聰明的開發者，他應該挺忙的，起初沒來，不過后面也出現在了提交日志中，

發布

最后，在 2001 年 5 月 31 日，Dave 發布首發訊息，它就是 PostGIS 0.1，如果你想，你現在仍然可以下載到它，

譯者注：GitHub 官方倉庫的第一個 commit tag 還保存得很完整，那個就是 PostGIS 0.1 的提交，你甚至能看到簡樸的文本日志，

第一個版本有一個幾何型別（GEOMETRY），它使用 PostgreSQL GIST API 作為空間索引，以及附送了下列函式：

npoints(GEOMETRY)
nrings(GEOMETRY)
mem_size(GEOMETRY)
numb_sub_objs(GEOMETRY)
summary(GEOMETRY)
length3d(GEOMETRY)
length2d(GEOMETRY)
area2d(GEOMETRY)
perimeter3d(GEOMETRY)
perimeter2d(GEOMETRY)
truly_inside(GEOMETRY, GEOMETRY)

truly_inside() 是唯一的分析函式，它只是用來計算一個點是不是在一個多邊形內，

現在回過頭看 2001 年那些早期的郵件，感嘆 20 年里 PostGIS 集成各路開源地理空間成果的速度是那么的快，

GDAL 的 Frank Warmerdam 和 MapServer 的 Daniel Morissette 在 PostGIS 發布的第一個月內就發布了貼子，Java GeoTools/GeoServer 方面的開發人員也很快就出現了，

對開源空間資料庫的需求之大，可以想象，他們只是出現在了合適的時間點，

他們現在怎么樣啦

Graeme，Phil，Jeff 和 Chris 仍然在 Refractions Research 從事地理空間咨詢服務的作業
Dave 最初的幾年里維護和改進了 PostGIS，離開 Refractions 后從事別的作業，但是依舊是開源地理空間方面的，主要是 GeoServer 和其它 Java 專案中
作者本人 Paul Ramsey 覺得 PostGIS 有光明的未來，反而地理咨詢作業并不能激起他的興趣，2008年，他離開了 Refractions 并學習了足夠的 C 語言，作為貢獻者加入 PostGIS 開發社區，從那時到現在一直在做這件事，目前是 Crunchy Data 的地理空間執行工程師

譯者注

原文來自 PostGIS 的初創，也是核心貢獻者 Paul Ramsey 在 2021 年 5 月的博客 http://blog.cleverelephant.ca/2021/05/postgis-20-years.html

通過了解這段歷史，在震撼、驚訝于世界開源 GIS 社區在這 20 年的持續發展的成果的同時，我更敬佩的是這群大叔在那個新千年伊始，那個或許與現在我差不多的年紀能做出那么有意義的事情，放到現在，說是開源 GIS 社區的開天辟地也不為過，

GIS 重資料，重概念，天生合適后端，彼時還沒有資料庫廠商把空間資料作為一個菜籃子，頂多就是存盤一個非常簡單的坐標、線、多邊形之類的簡單功能，

笑，現在國內跑業務的大部分團隊不也是這樣嗎？

可是就是 20 年前那會兒，他們就意識到了這點，并做了開源，

時至今日，PostGIS 仍然是開源 GIS 資料庫的一哥，MySQL 等資料庫雖然有簡單的空間功能，但與 PostGIS 融合了世界圖形界多個成熟庫做出來的一批函式相比，實在只能說還不夠“GIS”味，好比早餐吃油條少了豆漿，缺了點什么，

現在，PostGIS 已經來到了 3.x，也有公司在背后背書，GitHub 上的源代碼也仍然在有節奏地更新，有不錯的學習價值，

希望閱讀這些資料能對自己有所啟迪，如果能啟發讀者，那是我的榮幸，

附件 PostGIS 中幾何型別有關的結構體定義

第一個版本

typedef struct
{
	double x,y,z;  //for lat/long   x=long, y=lat
} POINT3D;

typedef struct
{
  POINT3D LLB,URT; /* corner POINT3Ds on long diagonal */
} BOX3D;

typedef struct
{
  int32 size;           // postgres variable-length type requirement
  int32 type;           // this type of geometry
  bool is3d;            // true if the points are 3d (only for output)
  BOX3D bvol;           // bounding volume of all the geo objects
  int32 nobjs;          // how many sub-objects in this object
  int32 objType[1];     // type of object
  int32 objOffset[1];   // offset (in bytes) into this structure where 
                        // the object is located
  char objData[1];      // store for actual objects
} GEOMETRY;


// ONLY FOR INDEXING
typedef struct geomkey {
  int32 size; /* size in varlena terms */
  BOX key;
} GEOMETRYKEY;

開源 GIS 資料庫的 20 個年頭

或許應該做一個空間資料庫

突破

發布

他們現在怎么樣啦

譯者注

附件 PostGIS 中幾何型別有關的結構體定義

第一個版本

最新版本