GIS軟件

簡(jiǎn)而言之， GIS 是一個(gè)基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DBMS ）的管理空間對(duì)象的信息系統(tǒng)，以地理數(shù)據(jù)為操作對(duì)象的空間分析功能是地理信息系統(tǒng)與其它信息系統(tǒng)的根本區(qū)別。

GIS == Geographic Information System （地理信息系統(tǒng)）

GIS == Geographic Information Science （地理信息科學(xué)）

GIS == Geographic Information Service （地理信息服務(wù)）

GIS == Geographic Information Software （地理信息軟件）

GIS軟件的基本功能

GIS的軟件的基本功能可以分為5部分：數(shù)據(jù)輸入和檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理、數(shù)據(jù)變換、數(shù)據(jù)輸出和表示和用戶接口。

數(shù)據(jù)輸入和檢驗(yàn)

當(dāng)然里面的某些設(shè)備可能在現(xiàn)在已經(jīng)過(guò)時(shí)，但是基本的思想是不變的。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理

數(shù)據(jù)組織和管理質(zhì)量，直接影響GIS操作的有效性。在地理數(shù)據(jù)的生產(chǎn)中，當(dāng)前主要是4D產(chǎn)品，即數(shù)字線劃數(shù)據(jù)（Digital Line Graph， DLG）、數(shù)字柵格數(shù)據(jù)（Digital Raster Graph， DRG）、數(shù)字高程模型（Digital Elevation Model， DOM）、數(shù)字正射影象（Digital Ortho Map， DOM）。

數(shù)據(jù)變換

提供了對(duì)一個(gè)區(qū)域的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)綜合分析利用的能力。通過(guò)提供矢量、柵格、DEM等空間運(yùn)算和指標(biāo)量測(cè)，達(dá)到對(duì)空間數(shù)據(jù)的綜合利用的目的。如基于柵格數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、聚類運(yùn)算等，提供柵格分析；通過(guò)圖形的疊加分析、緩沖區(qū)分析、統(tǒng)計(jì)分析、路徑分析、資源分配分析、地形分析等，提供矢量分析。

數(shù)據(jù)輸出

用戶接口

用于接收用戶的指令和程序或數(shù)據(jù)，是用戶和系統(tǒng)交互的工具，主要包括用戶界面、程序接口與數(shù)據(jù)接口。用戶界面（或人機(jī)界面）是地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的重要組成部分，它通過(guò)菜單技術(shù)、用戶詢問語(yǔ)言的設(shè)置，還可采用人工智能的自然語(yǔ)言處理技術(shù)與圖形界面等技術(shù)，提供多窗口和光標(biāo)或鼠標(biāo)選擇菜單等控制功能，為用戶發(fā)出操作指令提供方便。程序接口和數(shù)據(jù)接口可分別為有用戶聯(lián)接各自特定的應(yīng)用程序模塊和使用非系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)文件提供方便。

GIS軟件按功能分類

數(shù)據(jù)分析取處理：

指對(duì)于單幅或多幅圖件及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算戰(zhàn)目的量測(cè)，在這種操作中，以一幅或多幅圖作為輸出，而分析計(jì)算結(jié)果則以一幅或多幅舊生成的圖件表示，在空間定位上仍取輸出的圖件一致，故可稱為函數(shù)轉(zhuǎn)換、空間函數(shù)轉(zhuǎn)換可分為基于點(diǎn)或象元的空間函數(shù)，如基于象元的算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算或繁類分析等；基于區(qū)域、圖斑或圖例單位的空間函數(shù)，如疊加分類、區(qū)域形狀量測(cè)等；基于鄰域的空間函數(shù)．如象元連通性、擴(kuò)散、最短路徑搜索等。量測(cè)包括對(duì)于面積、長(zhǎng)度、體積、空間方位、空間變化等目的的計(jì)算。函數(shù)轉(zhuǎn)換還包括錯(cuò)誤改正、格式變性戰(zhàn)預(yù)處理。

數(shù)據(jù)存貯取管理：

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)戰(zhàn)數(shù)據(jù)庫(kù)管理涉及地理元葷（表示地表物體的點(diǎn)、線、面）的位置、連接關(guān)系及屬性數(shù)據(jù)如何構(gòu)造戰(zhàn)組織等。用于組織數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)零碎稱為數(shù)據(jù)庫(kù)管理零碎（DBMS）。空間數(shù)據(jù)庫(kù)的操作包括數(shù)據(jù)格式的選擇戰(zhàn)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)的連接、查詢、提取等。

數(shù)據(jù)輸出取表示模塊：

輸出取表示是指將地理消息零碎內(nèi)的原始數(shù)據(jù)或經(jīng)過(guò)零碎分析、轉(zhuǎn)換、重舊組織的數(shù)據(jù)，以某種用戶可以理解的方式提交給用戶，如以地圖、表格、數(shù)字或曲線的形式表示于某種介質(zhì)上，或采用CRT（Cathode Ray Tub）顯示器、膠片拷貝、點(diǎn)陣打印機(jī)、筆式繪圖儀等輸出，也可以將結(jié)果數(shù)據(jù)忘錄于磁存貯介質(zhì)設(shè)備或通過(guò)通訊線路傳輸?shù)接脩舻钠渌?jì)算機(jī)零碎。

數(shù)據(jù)輸出：

將零碎外部的原始數(shù)據(jù)（多種來(lái)源、多種形式的消息）傳輸給零碎外部，并將這些數(shù)據(jù)從外部格式轉(zhuǎn)換為便于零碎處理的外部格式的過(guò)程。如將各種已存在的地圖、遙感圖象數(shù)字化，或許通過(guò)通訊或讀磁盤、磁帶的方式錄入遙感數(shù)據(jù)戰(zhàn)其他零碎已存在的數(shù)據(jù)，還包括以適當(dāng)?shù)姆绞戒浫敫鞣N統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、野外調(diào)查數(shù)據(jù)戰(zhàn)儀器忘錄的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)輸出方式取使用的設(shè)備密切相關(guān)，常有三種形式：

①手扶跟蹤數(shù)字化儀的矢量跟蹤數(shù)字化。它是通過(guò)人工選點(diǎn)或跟蹤線段進(jìn)行數(shù)字化，主要輸出有關(guān)圖形點(diǎn)、線、面的位置立標(biāo)。

②掃描數(shù)字化儀的光柵掃描數(shù)字化，主要輸出有關(guān)圖像的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。

③鍵盤輸出，主要輸出有關(guān)圖像、圖形的屬性數(shù)據(jù)（即代碼、符號(hào)），在屬性數(shù)據(jù)輸出之前，須對(duì)于其進(jìn)行編碼。

用戶接口模塊：

該模塊用于接收用戶的指令、程序或數(shù)據(jù)，是用戶戰(zhàn)零碎交互的工具，主要包括用戶界面、程序接口取數(shù)據(jù)接口。零碎通過(guò)菜單方式或解釋命令方式接收用戶的輸出。由于地理消息零碎過(guò)能復(fù)雜，且用戶又往往為非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，用戶界面是地理消息零碎應(yīng)用的重要組成部分，它通過(guò)菜單技術(shù)、用戶詢問語(yǔ)行的設(shè)置，還可采用人工智能的自然語(yǔ)行處理技術(shù)取圖形界面等技術(shù)，提供多窗口戰(zhàn)鼠標(biāo)選擇菜單等控制過(guò)能，為用戶發(fā)出操作指令提供便當(dāng)。該模塊還隨時(shí)向用戶提供零碎運(yùn)行消息戰(zhàn)零碎操作幫助消息，這就使地理消息零碎成為人機(jī)交互的開放式零碎。

國(guó)內(nèi)外主流GIS軟件介紹

國(guó)外：

（1）ArcGIS：ArcGIS是美國(guó)ESRI公司在全面整合了GIS與數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其他多方面的計(jì)算機(jī)主流技術(shù)之后，成功地推出的代表GIS最高技術(shù)水平的全系列GIS產(chǎn)品。ArcGIS作為一個(gè)可伸縮的平臺(tái)，無(wú)論是在桌面，在服務(wù)器，在野外還是通過(guò)Web，為個(gè)人用戶也為群體用戶提供GIS的功能。

ArcGIS系列軟件包括：

ArcGIS Desktop：一個(gè)專業(yè)GIS應(yīng)用的完整套件

ArcGIS Engine：為定制開發(fā)GIS應(yīng)用的嵌入式開發(fā)組件 ArcSDE、ArcIMS和ArcGIS Server：服務(wù)端GIS ArcGIS Mobile：Esri公司移動(dòng)GIS解決方案之一； ArcGIS Online：一個(gè)面向全球用戶的公有云GIS平臺(tái)，為用戶提供了按需的、安全的、可配置的GIS服務(wù)。

（2）MapInfo：是美國(guó)MapInfo公司的桌面地理信息系統(tǒng)軟件，是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的桌面解決方案。它依據(jù)地圖及其應(yīng)用的概念、采用辦公自動(dòng)化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)、融合計(jì)算機(jī)地圖方法、使用地理數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能，形成了極具實(shí)用價(jià)值的、可以為各行各業(yè)所用的大眾化小型軟件系統(tǒng)。MapInfo 含義是“Mapping + Information（地圖+信息）”即：地圖對(duì)象+屬性數(shù)據(jù)。

（3）Skyline：是美國(guó)Skyline公司研發(fā)的一套優(yōu)秀的三維數(shù)字地球平臺(tái)軟件。憑借其國(guó)際領(lǐng)先的三維數(shù)字化顯示技術(shù)，它可以利用海量的遙感航測(cè)影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程數(shù)據(jù)以及其他二三維數(shù)據(jù)搭建出一個(gè)對(duì)真實(shí)世界進(jìn)行模擬的三維場(chǎng)景。目前在國(guó)內(nèi)，它是制作大型真實(shí)三維數(shù)字場(chǎng)景的首選軟件。

Skyline軟件優(yōu)點(diǎn)

1）產(chǎn)品線齊全，涵蓋了三維場(chǎng)景的制作，網(wǎng)絡(luò)發(fā)布，嵌入式二次開發(fā)整個(gè)流程；

2）支持多種數(shù)據(jù)源的接入，其中包括WFS，WMS，GML，KML，Shp，SDE，Oracle，Excel以及3DMX，sketch up等，方便信息集成；

3）通過(guò)流訪問方式可集成海量的數(shù)據(jù)量，它可制作小到城市，大到全球的三維場(chǎng)景；

4）飛行漫游運(yùn)行流暢，具有良好的用戶體驗(yàn)；

5）支持在網(wǎng)頁(yè)上嵌入三維場(chǎng)景，制作網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序；

SkylineTerrasuite主要包含3類產(chǎn)品：

1）TerraBuilder

融合海量的遙感航測(cè)影像數(shù)據(jù)、高程和矢量數(shù)據(jù)以此來(lái)創(chuàng)建有精確三維模型景區(qū)的地形數(shù)據(jù)庫(kù)。

它是一個(gè)桌面工具應(yīng)用程序，使得用戶可以瀏覽、分析空間數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行編輯，添加二維或者是三維的物體、路徑、場(chǎng)所以及地理信息文件。

TerraExplorer與TerraBuilder所創(chuàng)建的地形庫(kù)相連接，并且可以在網(wǎng)絡(luò)上直接加入GIS層。

3）TerraGate

它是一個(gè)發(fā)布地形數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器，允許用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問地形數(shù)據(jù)庫(kù)。

2）TerraExplorer

它是一個(gè)桌面工具應(yīng)用程序，使得用戶可以瀏覽、分析空間數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行編輯，添加二維或者是三維的物體、路徑、場(chǎng)所以及地理信息文件。

TerraExplorer與TerraBuilder所創(chuàng)建的地形庫(kù)相連接，并且可以在網(wǎng)絡(luò)上直接加入GIS層。

3）TerraGate

它是一個(gè)發(fā)布地形數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器，允許用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問地形數(shù)據(jù)庫(kù)。

國(guó)內(nèi)：

（1）SuperMap：是由北京超圖公司開發(fā)的新一代GIS軟件系統(tǒng)，是一套全組件開放式GIS軟件平臺(tái)。可以直接用于應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)，也可以作為專業(yè)應(yīng)用平臺(tái)開發(fā)的基礎(chǔ)性軟件。

SuperMap產(chǎn)品包括：

服務(wù)式GIS平臺(tái)：SuperMap iServer Java ， SuperMap IS .NET 組件式GIS平臺(tái)：SuperMap Objects Java/.NET 客戶端GIS：SuperMap Deskpro ，SuperMap Objects 桌面GIS開發(fā)平臺(tái)：SuperMap Express .NET

桌面GIS軟件：SuperMap Deskpro ， SuperMap Express 嵌入式GIS平臺(tái)：eSuperMap

大型空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎技術(shù)：SuperMap SDX +6R

Web客戶端：SuperMap iClient for Realspace 6R ，SuperMap iClient for RIA）

（2）MapGIS： MapGIS是中地數(shù)碼集團(tuán)的產(chǎn)品名稱，是中國(guó)具有完全自主知識(shí)版權(quán)的地理信息系統(tǒng)，是全球唯一的搭建式GIS數(shù)據(jù)中心集成開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遙感處理與GIS完全融合，支持空中、地上、地表、地下全空間真三維一體化的GIS開發(fā)平臺(tái)。