GPKG（GeoPackage）文件和数据格式
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简介
GeoPackage（GPKG） 是一种开放标准的地理空间数据存储格式，由 OGC（Open Geospatial Consortium） 推出。它基于 SQLite 数据库文件，可高效存储和管理矢量数据、栅格数据以及其他空间相关信息。GPKG 文件旨在解决传统 GIS 文件格式分散、兼容性差的问题，通过统一的格式支持离线数据存储和跨平台数据共享。与传统 GIS 文件（如 Shapefile 或 GeoTIFF）相比，GPKG 文件具有更强的灵活性和扩展性，被认为是现代地理信息应用的理想选择。
文件结构
- 基本特性
- 文件扩展名：
.gpkg - 底层架构：基于 SQLite 数据库，因此支持标准 SQL 查询。
- 空间参考：支持多种坐标系（包括 EPSG:4326 和自定义坐标系）。
- 数据种类：可同时存储矢量数据（点、线、面）、栅格数据（如影像）、样式信息以及元数据。
- 数据表结构
- gpkg_contents：记录文件中的所有数据内容，包括数据类型、空间范围等元信息。
- gpkg_geometry_columns：定义矢量数据的几何类型和坐标参考系统。
- gpkg_tile_matrix_set 和 gpkg_tile_matrix：用于存储栅格数据的切片信息。
- 自定义表：用户可以扩展自己的表，用于存储特定应用的非空间数据。
优点
- 单一文件存储：无需多个文件管理（如 Shapefile 的
.shp,.dbf,.prj等），数据全部存储在一个.gpkg文件中，便于传输和备份。 - 高效存储与查询：基于 SQLite 架构，支持 SQL 查询和索引，处理空间数据更快速。
- 支持多种数据类型：既可以存储矢量数据，又可以存储栅格数据，减少格式转换的麻烦。
- 开放标准：免费、开源，易于扩展，且不受专利限制。
- 跨平台兼容：支持 Windows、Linux、macOS 等多种操作系统，且被多个 GIS 工具广泛支持。
- 扩展性强：用户可以在文件中添加自定义表或属性，以满足特定需求。
缺点
- 文件大小限制：单个 GPKG 文件的大小受 SQLite 数据库限制，最大约 140 TB，但在大规模数据（如全球高分辨率栅格）场景中，仍可能不如专用栅格格式（如 GeoTIFF）高效。
- 复杂性增加：相比于 Shapefile 的简单性，GPKG 文件因其多功能性需要更高的学习成本。
- 写入速度限制：对于频繁写入操作或实时数据流，写入性能可能不如特定优化的二进制格式（如 Parquet）。
- 工具支持差异：尽管主流 GIS 软件支持 GPKG，但一些小众工具可能不完全兼容其扩展功能。
应用场景
GPKG 的灵活性和高效性使其成为地理空间数据管理和共享的理想选择。在城市规划中，GPKG 文件被用于存储大规模矢量数据和高分辨率栅格数据，支持离线环境下的分析和地图制作。在移动设备的离线地图应用中，它因其单一文件存储和高效查询性能，被广泛应用于导航和位置服务。在灾害管理中，GPKG 文件用于存储实时更新的矢量和栅格数据，支持野外环境下的快速响应和决策支持。此外，它在环境监测、交通分析、农业规划等领域也被大量使用，尤其是在需要整合多源空间数据和进行复杂查询的场景中，其优势尤为明显。
示例图
- GeoPackage 表概览。
- ROI.gpkg 中的图层。
文件打开方式
- GeoPackage 文件导出界面。
- 在 QGIS 中打开的 gpkg 文件。
