NOTE: La documentation officielle de PostGIS ainsi que la bibliothèque Python psycopg sont des ressources essentielles pour aller plus loin. Il faut parfois utiliser psycopg2 avec Python 3. Vous avez la possibilité d’utiliser ce GitHub Codespaces pour pratiquer les requêtes https://github.com/voirinprof/gis_starter_postgis_geolab. pgAdmin4 est disponible dans l’environnement. Pour mettre en place un environnement Codespaces allez voir Premiers pas avec GitHub Codespaces.

Introduction à PostGIS

PostGIS est une extension spatiale pour la base de données relationnelle PostgreSQL.
Elle permet de :

  • Stocker des géométries (points, lignes, polygones) au format SQL standard
  • Faire des calculs spatiaux complexes (distances, intersections, buffers)
  • Réaliser des requêtes spatiales optimisées grâce aux index

En géomatique, PostGIS est utilisé pour :

  • Gérer de grands volumes de données géospatiales (cadastres, réseaux, capteurs)
  • Effectuer des analyses spatiales avancées (zonage, accessibilité)
  • Servir de backend pour des applications SIG et web cartographiques

Installation de PostGIS et bibliothèques Python

Installez PostgreSQL et ajoutez l’extension PostGIS.

Côté Python, installez :

pip install psycopg[binary] geoalchemy2 sqlalchemy
  • psycopg : connexion PostgreSQL
  • SQLAlchemy + GeoAlchemy2 : ORM pour les objets spatiaux

Conseil : Utilisez Docker pour lancer rapidement une instance PostgreSQL + PostGIS en local.

Connexion à PostGIS en Python

Connexion simple avec psycopg

import psycopg

conn = psycopg.connect("dbname=geomatique user=postgres password=motdepasse host=localhost")
cur = conn.cursor()

Connexion avancée avec SQLAlchemy

from sqlalchemy import create_engine

engine = create_engine("postgresql+psycopg://postgres:motdepasse@localhost/geomatique")

Créer une table spatiale

Exemple : stocker des points d’intérêt géographiques.

CREATE TABLE points_interet (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    nom TEXT,
    geom GEOMETRY(Point, 4326)
);

4326 est le code EPSG pour WGS84 (latitude/longitude standard GPS).

Insérer des données spatiales en Python

cur.execute("""
    INSERT INTO points_interet (nom, geom)
    VALUES (%s, ST_SetSRID(ST_MakePoint(%s, %s), 4326))
""", ("Tour Eiffel", 2.2945, 48.8584))

conn.commit()

ST_SetSRID définit le système de référence spatiale (ici WGS84).

Effectuer des requêtes spatiales

Trouver des points proches d’un lieu

Exemple : tous les points à moins de 500 mètres de la Tour Eiffel.

cur.execute("""
    SELECT nom
    FROM points_interet
    WHERE ST_DWithin(
        geom::geography,
        ST_SetSRID(ST_MakePoint(%s, %s), 4326)::geography,
        %s
    )
""", (2.2945, 48.8584, 500))

resultats = cur.fetchall()

for row in resultats:
    print(row[0])

ST_DWithin permet de filtrer selon une distance en mètres si vous convertissez en geography.

Cas d’usage en géomatique

1. Stockage de trajets ou de réseaux

Vous pouvez utiliser le type LINESTRING pour des routes ou des trajets GPS :

CREATE TABLE trajets (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    vehicule_id TEXT,
    geom GEOMETRY(LineString, 4326)
);

Insertion Python :

trajet_coords = [(2.2945, 48.8584), (2.2950, 48.8585), (2.2960, 48.8586)]

linestring = "LINESTRING({})".format(
    ", ".join(f"{lon} {lat}" for lon, lat in trajet_coords)
)

cur.execute("""
    INSERT INTO trajets (vehicule_id, geom)
    VALUES (%s, ST_SetSRID(ST_GeomFromText(%s), 4326))
""", ("bus_42", linestring))

conn.commit()

2. Analyse d’intersections ou de recoupements

Trouver tous les trajets qui croisent une zone donnée :

zone = "POLYGON((2.293 48.857, 2.296 48.857, 2.296 48.860, 2.293 48.860, 2.293 48.857))"

cur.execute("""
    SELECT vehicule_id
    FROM trajets
    WHERE ST_Intersects(
        geom,
        ST_SetSRID(ST_GeomFromText(%s), 4326)
    )
""", (zone,))

resultats = cur.fetchall()

for row in resultats:
    print(row[0])

Bonnes pratiques

  • Créez des index spatiaux pour accélérer vos requêtes : 
    CREATE INDEX idx_points_geom ON points_interet USING GIST (geom);
  • Utilisez geography si vous travaillez sur de grandes distances terrestres (calculs précis sur une sphère).
  • Toujours préciser le SRID (code EPSG) pour éviter des erreurs de référence spatiale.
  • Séparez les rôles : utilisez des utilisateurs Postgres avec des droits limités en production.

Ressources utiles