raster2pgsqlは、GDALがサポートするラスタ書式をPostGISラスタテーブルにロードするのに適切なSQLにするバイナリファイルです。ラスタのオーバビューの生成だけでなく、ラスタファイルのフォルダのロードも可能です。

raster2pgsqlは、ほとんどの場合、PostGISの一部としてコンパイルされます(GDALライブラリをコンパイルしていない場合)が、バイナリファイルによってサポートされるラスタタイプは、GDALでコンパイルされたのと同じです。raster2pgsqlがサポートするラスタタイプの一覧を得るには、-Gスイッチを使います。この一覧は、インストールした PostGIS が提供する ST_GDALDrivers と同じになるはずです。

	このツールの古い版では、Pythonスクリプトでした。実行ファイルに置き換えられています。Pytonスクリプトが必要な場合は、GDAL PostGIS Raster Driver Usageに、Pythonの例があります。raster2pgsql の Python スクリプトは、今後の PostGIS raster では動作しないかも知れませんし、サポートされませんんおで、ご注意ください。

使用例:

raster2pgsql raster_options_go_here raster_file someschema.sometable > out.sql

ローダを用いて入力ファイルを100x100のタイルで生成して、データベースにアップロードする例は、次の通りです。

	public.demelevationでなくdemelevationというようにスキーマ名を外すことができます。ラスタテーブルはデータベースまたユーザの指定するデフォルトのスキーマに生成されます。

raster2pgsql -s 4236 -I -C -M *.tif -F -t 100x100 public.demelevation > elev.sql
psql -d gisdb -f elev.sql

変換とアップロードは UNIX のパイプを使って一度に実行できます。

raster2pgsql -s 4236 -I -C -M *.tif -F -t 100x100 public.demelevation | psql -d gisdb

マサチューセッツ州平面のメートル単位の空中写真タイルをaerialという名前のスキーマにロードします。 元の画像と2, 4レベルのオーバビューのテーブルとを生成します。 データ格納にCOPYを使用し(データベースに仲介ファイルなくまっすぐ入ります)。 -eでトランザクションを指定しません(待たずにテーブルのデータを見たい場合には良いです)。ラスタを128x128ピクセルのタイルに分解してラスタ制約を適用します。INSERTモードでなくCOPYモードを使用します。-Fで、カラム名をタイル切り出し元ファイルのファイル名にします。

raster2pgsql -I -C -e -Y -F -s 26986 -t 128x128  -l 2,4 bostonaerials2008/*.jpg aerials.boston | psql -U postgres -d gisdb -h localhost -p 5432

-- サポートされているラスタタイプの一覧:
raster2pgsql -G

-Gコマンドの出力は次のようになります。

Available GDAL raster formats:
  Virtual Raster
  GeoTIFF
  National Imagery Transmission Format
  Raster Product Format TOC format
  ECRG TOC format
  Erdas Imagine Images (.img)
  CEOS SAR Image
  CEOS Image
  JAXA PALSAR Product Reader (Level 1.1/1.5)
  Ground-based SAR Applications Testbed File Format (.gff)
  ELAS
  Arc/Info Binary Grid
  Arc/Info ASCII Grid
  GRASS ASCII Grid
  SDTS Raster
  DTED Elevation Raster
  Portable Network Graphics
  JPEG JFIF
  In Memory Raster
  Japanese DEM (.mem)
  Graphics Interchange Format (.gif)
  Graphics Interchange Format (.gif)
  Envisat Image Format
  Maptech BSB Nautical Charts
  X11 PixMap Format
  MS Windows Device Independent Bitmap
  SPOT DIMAP
  AirSAR Polarimetric Image
  RadarSat 2 XML Product
  PCIDSK Database File
  PCRaster Raster File
  ILWIS Raster Map
  SGI Image File Format 1.0
  SRTMHGT File Format
  Leveller heightfield
  Terragen heightfield
  USGS Astrogeology ISIS cube (Version 3)
  USGS Astrogeology ISIS cube (Version 2)
  NASA Planetary Data System
  EarthWatch .TIL
  ERMapper .ers Labelled
  NOAA Polar Orbiter Level 1b Data Set
  FIT Image
  GRIdded Binary (.grb)
  Raster Matrix Format
  EUMETSAT Archive native (.nat)
  Idrisi Raster A.1
  Intergraph Raster
  Golden Software ASCII Grid (.grd)
  Golden Software Binary Grid (.grd)
  Golden Software 7 Binary Grid (.grd)
  COSAR Annotated Binary Matrix (TerraSAR-X)
  TerraSAR-X Product
  DRDC COASP SAR Processor Raster
  R Object Data Store
  Portable Pixmap Format (netpbm)
  USGS DOQ (Old Style)
  USGS DOQ (New Style)
  ENVI .hdr Labelled
  ESRI .hdr Labelled
  Generic Binary (.hdr Labelled)
  PCI .aux Labelled
  Vexcel MFF Raster
  Vexcel MFF2 (HKV) Raster
  Fuji BAS Scanner Image
  GSC Geogrid
  EOSAT FAST Format
  VTP .bt (Binary Terrain) 1.3 Format
  Erdas .LAN/.GIS
  Convair PolGASP
  Image Data and Analysis
  NLAPS Data Format
  Erdas Imagine Raw
  DIPEx
  FARSITE v.4 Landscape File (.lcp)
  NOAA Vertical Datum .GTX
  NADCON .los/.las Datum Grid Shift
  NTv2 Datum Grid Shift
  ACE2
  Snow Data Assimilation System
  Swedish Grid RIK (.rik)
  USGS Optional ASCII DEM (and CDED)
  GeoSoft Grid Exchange Format
  Northwood Numeric Grid Format .grd/.tab
  Northwood Classified Grid Format .grc/.tab
  ARC Digitized Raster Graphics
  Standard Raster Product (ASRP/USRP)
  Magellan topo (.blx)
  SAGA GIS Binary Grid (.sdat)
  Kml Super Overlay
  ASCII Gridded XYZ
  HF2/HFZ heightfield raster
  OziExplorer Image File
  USGS LULC Composite Theme Grid
  Arc/Info Export E00 GRID
  ZMap Plus Grid
  NOAA NGS Geoid Height Grids

データベース内でラスタやラスタテーブルを生成したい場合が多くあります。これを行うための関数が多数あります。一般的な手順は次の通りです。

raster_columnsは、ラスタタイプのデータベースにおける全てのラスタテーブルカラムのカタログです。テーブルの制約を使ったビューなので、他のデータベースのバックアップからラスタテーブルをリストアしたとしても、情報は常に矛盾がありません。raster_columnsカタログには次のカラムがあります。

ローダを使わずにテーブルを生成したり、ロード時に-Cフラグを忘れたりした場合には、事後にAddRasterConstraintsで制約を強制でき、raster_columnsカタログは、ラスタタイルの共通の情報を登録します。

raster_overviews は、オーバビューで使われるラスタテーブルカラムに関する情報のカタログで、オーバビューを用いる際に知っておくと便利な情報も持ちます。オーバビューテーブルはraster_columnsとraster_overviewsの両方のカタログに入れられます。オーバビューもラスタのひとつであるのは確かですが、より高い解像度テーブルの解像度を落としたカリカチュアになるという特殊な目的を満たすためでもあるからです。ラスタをロードする際に-lスイッチを使うと、オーバビューが主ラスタテーブルと一緒に生成されます。

オーバビューテーブルには、他のラスタテーブルと同じ制約と、オーバビュー特有の制約となる追加情報があります。

	raster_overviewsの情報はraster_columnsとは重複しません。raster_columnsにあるオーバビューテーブルに関する情報が必要な場合は、raster_overviewsとraster_columnsを結合すると、必要な情報の集合を完全に取得することができます。

オーバビューの主たる理由は次の2つです。

raster_overviewsカタログには、次の情報のカラムがあります。

本節では、PHP の PostgreSQL ドライバと ST_AsGDALRaster 等の関数を使って、HTML img タグに埋め込むことができる PHP リクエストストリームにラスタの 1, 2, 3 バンドを出力する方法を示します

サンプルクエリでは、 指定したWGS84バウンディングボックスにインタセクトするタイルを取って、 ST_Unionでインタセクトしたタイルを結合して全てのバンドを返し、ST_Transformでユーザ指定投影法に変換し、ST_AsPNGを使ってPNGで結果を出力するためのラスタ関数群全体をまとめる方法を示します。

後に示すスクリプトは、

http://mywebserver/test_raster.php?srid=2249

で、マサチューセッツ州平面(フィート単位)のラスタ画像を取得します。

<?php
/** test_raster.php コンテント **/
$conn_str ='dbname=mydb host=localhost port=5432 user=myuser password=mypwd';
$dbconn = pg_connect($conn_str);
header('Content-Type: image/png');  
/** 投影法が指定されたらそれを使います。
    指定されないなら、マサチューセッツ州平面(メートル) を使います。 **/
if (!empty( $_REQUEST['srid'] ) && is_numeric( $_REQUEST['srid']) ){
		$input_srid = intval($_REQUEST['srid']);
}
else { $input_srid = 26986; }
/** PostgreSQL 9.0以上ではbytea_outputの設定が必要でしょう。
    8.4 では不要です。 **/
$sql = "set bytea_output='escape';
SELECT ST_AsPNG(ST_Transform(
			ST_AddBand(ST_Union(rast,1), ARRAY[ST_Union(rast,2),ST_Union(rast,3)])
				,$input_srid) ) As new_rast
 FROM aerials.boston 
	WHERE 
	 ST_Intersects(rast, ST_Transform(ST_MakeEnvelope(-71.1217, 42.227, -71.1210, 42.218,4326),26986) )"; 
$result = pg_query($sql);
$row = pg_fetch_row($result);
pg_free_result($result);
if ($row === false) return;
echo pg_unescape_bytea($row[0]);
?>

本節では、Npgsql PostgreSQL .NETドライバとST_AsGDALRaster等の関数を使って、HTML imgタグに埋め込むことができるように、ラスタの 1, 2, 3 バンドを出力する方法を示します。

この例ではNpgsql .NET PostgreSQLドライバが必要です。最新版はhttp://npgsql.projects.postgresql.org/ あります。最新版をダウンロードして、ASP.NET の binフォルダに入れるだけでうまくいきます。

サンプルクエリでは、指定したWGS84バウンディングボックスにインタセクトするタイルを取り、ST_Unionでインタセクトしたタイルを結合して全てのバンドを返し、ST_Transformでユーザ指定投影法に変換し、ST_AsPNGを使ってPNGで結果を出力するためのラスタ関数群全体をまとめる方法を示します。

この例はC#で実装している点を除いては「ST_AsPNG を他の関数とあわせて使った PHP 出力例」と同じです。

後に示すスクリプトは、

http://mywebserver/TestRaster.ashx?srid=2249

で、マサチューセッツ州平面(フィート単位)のラスタ画像を取得します。

 -- web.config 接続文字列部 --
<connectionStrings>
    <add name="DSN" 
        connectionString="server=localhost;database=mydb;Port=5432;User Id=myuser;password=mypwd"/>
</connectionStrings>

// Code for TestRaster.ashx
<%@ WebHandler Language="C#" Class="TestRaster" %>
using System;
using System.Data;
using System.Web;
using Npgsql;

public class TestRaster : IHttpHandler
{
	public void ProcessRequest(HttpContext context)
	{
		
		context.Response.ContentType = "image/png";
		context.Response.BinaryWrite(GetResults(context));
		
	}

	public bool IsReusable {
		get { return false; }
	}

	public byte[] GetResults(HttpContext context)
	{
		byte[] result = null;
		NpgsqlCommand command;
		string sql = null;
		int input_srid = 26986;
        try {
		    using (NpgsqlConnection conn = new NpgsqlConnection(System.Configuration.ConfigurationManager.ConnectionStrings["DSN"].ConnectionString)) {
			    conn.Open();

                if (context.Request["srid"] != null)
                {
                    input_srid = Convert.ToInt32(context.Request["srid"]);  
                }
                sql = @"SELECT ST_AsPNG(
                            ST_Transform(
			                ST_AddBand(
                                ST_Union(rast,1), ARRAY[ST_Union(rast,2),ST_Union(rast,3)])
				                    ,:input_srid) ) As new_rast 
                        FROM aerials.boston 
	                        WHERE 
	                            ST_Intersects(rast, 
                                    ST_Transform(ST_MakeEnvelope(-71.1217, 42.227, -71.1210, 42.218,4326),26986) )";
			    command = new NpgsqlCommand(sql, conn);
                command.Parameters.Add(new NpgsqlParameter("input_srid", input_srid));
           
			
			    result = (byte[]) command.ExecuteScalar();
                conn.Close();
			}

		}
        catch (Exception ex)
        {
            result = null;
            context.Response.Write(ex.Message.Trim());
        }
		return result;
	}
}

ひとつのイメージを取って指定したファイルに出力する、Javaコンソールアプリケーションです。

最新のPostgreSQL JDBC ドライバはhttp://jdbc.postgresql.org/download.htmlから取得できます。

後に示すコードをコンパイルします。コマンドは次の通りです。

set env CLASSPATH .:..\postgresql-9.0-801.jdbc4.jar
javac SaveQueryImage.java
jar cfm SaveQueryImage.jar Manifest.txt *.class

次のようにコマンドラインから呼び出します。

java -jar SaveQueryImage.jar "SELECT ST_AsPNG(ST_AsRaster(ST_Buffer(ST_Point(1,5),10, 'quad_segs=2'),150, 150, '8BUI',100));" "test.png" 

 -- Manifest.txt --
Class-Path: postgresql-9.0-801.jdbc4.jar
Main-Class: SaveQueryImage

// Code for SaveQueryImage.java
import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.io.*;

public class SaveQueryImage {
  public static void main(String[] argv) {
      System.out.println("Checking if Driver is registered with DriverManager.");
      
      try {
        //java.sql.DriverManager.registerDriver (new org.postgresql.Driver());
        Class.forName("org.postgresql.Driver");
      } 
      catch (ClassNotFoundException cnfe) {
        System.out.println("Couldn't find the driver!");
        cnfe.printStackTrace();
        System.exit(1);
      }
      
      Connection conn = null;
      
      try {
        conn = DriverManager.getConnection("jdbc:postgresql://localhost:5432/mydb","myuser", "mypwd");
        conn.setAutoCommit(false);

        PreparedStatement sGetImg = conn.prepareStatement(argv[0]);
		
        ResultSet rs = sGetImg.executeQuery();
		
		FileOutputStream fout;
		try
		{
			rs.next();
			/** ユーザが指定するファイルへの出力 **/
			fout = new FileOutputStream(new File(argv[1]) );
			fout.write(rs.getBytes(1));
			fout.close();
		}
		catch(Exception e)
		{
			System.out.println("Can't create file");
			e.printStackTrace();
		}
		
        rs.close();
		sGetImg.close();
        conn.close();
      } 
      catch (SQLException se) {
        System.out.println("Couldn't connect: print out a stack trace and exit.");
        se.printStackTrace();
        System.exit(1);
      }   
  }
}

これは、サーバディレクトリ内でレコードごとにファイルを生成するPythonストアド関数です。

// PLPython PostgreSQLストアドプロシージャです。
// PL/Pythonが必要です。
CREATE OR REPLACE FUNCTION write_file (param_bytes bytea, param_filepath text)
RETURNS text
AS $$
f = open(param_filepath, 'wb+')
f.write(param_bytes)
return param_filepath
$$ LANGUAGE plpythonu;

-- 5つの画像をPostgreSQLサーバに可変サイズで描きます。
-- PostgreSQLデーモンのアカウントにフォルダへの書き込み権限が必要ですので
-- ご注意ください。
-- 生成されたファイル名をエコーバックします。
 SELECT write_file(ST_AsPNG(
	ST_AsRaster(ST_Buffer(ST_Point(1,5),j*5, 'quad_segs=2'),150*j, 150*j, '8BUI',100)),
	 'C:/temp/slices'|| j || '.png')
	 FROM generate_series(1,5) As j;
	 
     write_file
---------------------
 C:/temp/slices1.png
 C:/temp/slices2.png
 C:/temp/slices3.png
 C:/temp/slices4.png
 C:/temp/slices5.png	 

悲しいことにPSQLには、組み込み機能を用いてバイナリを出力するのは簡単ではありません。これは、ちょっとしたハックです。Clever Trick Challenge -- Outputting bytea with psqlで提案されている概要に基づいています。レガシー気味になっているPostgreSQLラージオブジェクトのサポートに乗っているものです。最初の起動時に、PSQLはデータベースに接続します。

この方法はPythonの場合と違い、ローカル機にファイルが生成されます

SELECT oid, lowrite(lo_open(oid, 131072), png) As num_bytes
 FROM 
 ( VALUES (lo_create(0), 
   ST_AsPNG( (SELECT rast FROM aerials.boston WHERE rid=1) ) 
  ) ) As v(oid,png);
-- 次のような出力が得られます --
   oid   | num_bytes
---------+-----------
 2630819 |     74860
 
-- 続いて、oidに注意して'C:/temp/aerial_smap.png'を
-- ローカル機のファイルパスに置き換えたうえで
-- 次を実行します。
 \lo_export 2630819 'C:/temp/aerial_samp.png'
 
-- データベース上のラージオブジェクトストレージから
-- ファイルを削除します。
SELECT lo_unlink(2630819);