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    常見GIS工具軟件介紹

    2014-10-24 20:34:03 來源: 測繪網
    聊聊

    導讀:本章介紹了比較常用的一些地理信息系統軟件,具體包括三家美國GIS開發商ESRIIntergraphMapInfo的軟件產品,以及三個國產軟件:MapGISGeoStarCitystar

    介紹的內容來自于各個公司的宣傳材料以及WWW上各個公司的主頁,但是除去了諸如“第一”,“最好”等的修飾詞匯。另外,由于軟件在不斷升級,在本章中也不具體說明軟件版本號,并且也不評判軟件的優缺點,只是簡要列出了各個軟件的模塊名稱和功能目標。

    這些軟件,提供了相似的功能集合,不同之處在于其具體的實現方式(如用戶界面,操作流程),和操作效率(如速度、數據量)。這種相似性,也正說明了GIS技術的成熟。

     

    1ESRI產品系列

    ESRI公司(Environmental Systems Research Institute Inc.)于1969 年成立于美國加利福尼亞州的Redlands市,公司主要從事GIS工具軟件的開發和GIS數據生產。

    ESRI的產品中,最主要的是運行于UNIX/Windows NT平臺上的ArcInfo,它由兩部分組成:Workstation ArcInfoDesktop ArcInfo

    1Workstation ArcInfo基于拓撲數據模型,實現了圖庫(Map Library)的管理,并且具有了柵格數據的分析功能,支持柵格矢量一體化查詢和疊加顯示。此外,ArcInfo 還提供了二次開發語言AML以及開放開發環境ODE,以便于用戶定制自己的GIS應用。

    Workstation ArcInfo提供了最基本的GIS功能,包括數據錄入和編輯、投影變換、制圖輸出、查詢分析及其分析功能(緩沖區分析、疊加復合分析等等)。

    除了上述基本功能以外,Workstation ArcInfo還通過一些擴展模塊實現特定的專門功能:

    TIN基于不規則三角網的地表模型生成、顯示和分析模塊,可以根據等高線、高程點、地形線生成DEM,并進行通視、剖面、填挖方計算等。

    GRID柵格分析處理模塊,可以對柵格數據進行輸入、編輯、顯示、分析、輸出,其分析模型包括基于柵格的市場分析、走廊分析、擴散模型等。

    NETWORK網絡分析模塊,提供了最短路徑選擇、資源分配、轄區規劃、網絡流量等功能,可以應用于交通、市政、電力等領域的管理和規劃。

    ARCSCAN掃描矢量化模塊。

    ARCSTORM基于客戶機/服務器機制建立的數據庫管理模塊,可以管理大量的圖庫數據。

    COGO側重于處理一些空間要素的幾何關系,用于數字測量和工程制圖。

    ArcPress圖形輸出模塊,可以將制圖數據轉換成為PostScript格式,并可分色制版。

    ArcSDESDE指空間數據引擎(Spatial Database Engine),它是一個連續的空間數據模型,通過它可以將空間數據加入到關系數據庫管理系統中去,并基于客戶機/服務器機制提供了對數據進行操作的訪問接口,支持多用戶、事物處理和版本管理。用戶可以以ArcSDE作為服務器,定制開發具體的應用系統。

    ARC/INFO的圖庫管理

    為了能夠管理分布在不同圖幅的多個專題要素,在ARC/INFO的圖庫中,把地圖數據縱向分為“圖層(Layer)”,而水平方向分為“圖塊(Tile)”,如圖A2-1所示。

    A2-1ARC/INFO的圖庫管理

    在上圖中,描述同一區域的不同專題圖塊構成一個“地圖(Map)”,基于這種方式的管理,可以根據內容或區域范圍任意調入相關的數據,并且便于實現數據共享,和并發訪問控制。

    2Desktop ArcInfo包括三個應用:Arc MapArc CatalogArc ToolboxArc Map實現了地圖數據的顯示、查詢和分析;Arc Catalog用于基于元數據的定位、瀏覽和管理空間數據;Arc Toolbox是由常用數據分析處理功能組成的工具箱。

    3ArcView GIS(圖A2-2)是ESRI的桌面GIS系統,它以工程為中心,實現了對地圖數據、結構化的屬性數據、統計圖、地圖圖面配置、開發語言等多種文檔的管理。除了提供腳本語言Avenue使用戶可以定制系統以外,ArcView還以“插件”的形式提供了一些擴展模塊,包括:

    Spatial Analyst柵格數據的建模分析;

    Network Analyst網絡分析;

    ArcPress制圖輸出;

    3D Analyst利用DEM實現三維透視圖的生成;

    Image Analyst影像分析處理;

    Tracking Analyst通過直接接收、回放實時數據,實現對GPS的支持。

     

    A2-2ArcView GIS用戶界面

    4MapObjects是一組供應用開發人員使用的GIS功能OCXOLE Custom Control)控件,用戶可以采用其它的支持OCX的開發平臺,如Visual BasicDelphi等,集成MapObjects,建立具體的應用系統。

    5ArcFM,支持公共設施規劃、管理和服務的模塊。

    6Internet Map Server(IMS),實現了因特網上地理數據發布功能。

     

    2Intergraph產品系列

    Intergraph公司成立于1969年,總部位于美國阿拉巴馬州的漢斯維爾市,公司致力于計算機輔助設計、制造以及專業制圖領域的硬件軟件以及服務支持。

    Intergraph提供的GIS產品包括專業GIS系統(MGE),桌面GIS系統(GeoMedia),以及因特網GIS系統(GeoMedia Web Map)。

    1MGE構成了Intergraph專業GIS軟件產品族,它包括多個產品模塊,提供了從掃描圖像矢量化(I/GEOVEC),拓撲空間分析(MGE Analyst)到地圖整飾輸出(MGE Map Finisher)的基本GIS功能,此外還包括了其它一些擴展模塊,實現了圖像處理分析(I/RAS CMGE Image Analyst),網絡分析(MGE Network Analyst),格網分析(MGE Grid Analyst),地形模型分析(MGE Terrain Analyst),基于真三維的地下體分析(MGE Voxel Analyst)等一系列增強功能。

    2GeoMedia Professional(圖A2-3)設計成為與標準關系數據庫一起工作,用于空間數據采集和管理的GIS產品,它將空間圖形數據和屬性數據都存放于標準關系數據庫(Microsoft Access)中,在一定程度上提高了系統的穩定性和開放性,并且提高了數據采集、編輯、分析的效率。它支持多種數據源,包括其它GIS軟件廠商的數據文件以及多種關系數據庫;實現了矢量柵格的集成操作;提供了多種空間分析功能;此外,GeoMedia包含其它一些模塊,以應用于不同的具體領域。

    GeoMedia Network:可以應用于交通網絡以及邏輯網絡的管理、分析、規劃,具體包括最短路徑查詢、線路規劃等功能。

    GeoMedia SmartSketch具有較強的圖形編輯能力,是一個計算機輔助設計(CAD)軟件。

    GeoMedia Relation Moduler用于建立設備間的網絡關系,可以應用于自來水,煤氣等市政管網的管理以及設備跟蹤。

    GeoMedia ObjectGeoMedia是基于控件的系統,它包含多個OCX控件,基于這些控件,用戶可以開發具體的應用系統。

    GeoMedia MFworks基于柵格數據的分析模塊,包含多種控件操作函數。

    GeoMedia Oracle GDO Server可以將地理數據寫入到Oracle數據庫并讀出。

     

    A2-3GeoMedia用戶界面

    3GeoMedia WebMapIntergraph提供的基于因特網的空間信息發布工具。它提供了多源數據的直接訪問和發布,并且支持多種瀏覽器。GeoMedia WebMap Enterprise除了能夠在因特網上發布數據之外,還提供了空間分析服務,如緩沖區分析、路徑分析、地理編碼等,用戶可以在客戶端通過瀏覽器提出請求,并輸入具體參數,服務器進行計算并將結果返回給用戶。

     

    3Mapinfo產品系列

    MapInfo公司于1986年成立于美國特洛伊(Troy)市,成立以來,該公司一直致力于提供先進的數據可視化、信息地圖化技術,其軟件代表是桌面地圖信息系統軟件——MapInfo

    1MapInfo Professional是(圖A2-4MapInfo公司主要的軟件產品,它支持多種本地或者遠程數據庫,較好地實現了數據可視化,生成各種專題地圖。此外還能夠進行一些空間查詢和空間分析運算,如緩沖區等等,并通過動態圖層支持GPS數據。

    2MapBasic是為在Mapinfo平臺上開發用戶定制程序的編程語言,它使用與BASIC語言一致的函數和語句,便于用戶掌握。通過MapBasic進行二次開發,能夠擴展MapInfo功能,并與其它應用系統集成。

     

    A2-4MapInfo Professional用戶界面

    3MapInfo ProServer是應用于網絡環境下的地圖應用服務器,它使得MapInfo Professional運行于服務器端,并能夠響應用戶的操作請求;而客戶端可以使用任何標準的Web瀏覽器。由于在服務器上可以運行多個MapInfo Professional實例,以滿足用戶的服務請求,從而節省了投資。

    4MapInfo MapXMapInfo提供的OCX控件。

    5MapInfo MapXtrem是基于Internet/Extranet的地圖應用服務器,它可以用于幫助配置企業的Internet

    6SpatialWare是在對象——關系數據庫環境下基于SQL進行空間查詢和分析的空間信息管理系統,在SpatialWare中,支持簡單的空間對象,從而支持空間查詢,并能產生新的幾何對象。在實際應用中,一般使用SpatialWare作為數據服務器,而MapInfo Professional作為客戶端,可以提高系統開發效率。

    7Vertical Mapper提供了基于網格的數據分析工具。

     

     

    4.國產GIS軟件

     

     

    MapGIS

    MapGIS(圖A2-5)是中國地質大學開發的地理信息系統軟件,其功能模塊包括:

    1)數據輸入模塊:提供了各種的空間數據輸入手段,包括數字化儀輸入,掃描矢量化輸入以及GPS輸入。

    2)數據處理模塊:可以對點、線、多邊形等多種矢量數據進行處理,包括修改編輯、錯誤檢查、投影變換等功能。

    3)數據輸出:可以將編排好的圖形顯示到屏幕或者輸出到指定設備上,也可以生成PostScriptEPS文件。

    4)數據轉換:提供了MapGIS與其它系統之間數據轉換的功能。

    5)數據庫管理:實現了對空間和屬性數據庫管理和維護。

    6)空間分析:提供了包括DTM分析、空間疊加分析、網絡分析等一系列空間分析功能。

    7)圖像處理:圖像配準鑲嵌以及處理分析模塊。

    8)電子沙盤系統:實時生成地形三維曲面。

    9)數字高程模型:可以根據離散高程點或者等高線插值生成網格化的DEM,并進行相應的分析,如剖面分析、遮蔽角計算等等。

     

    A2-5MapGIS用戶界面

    GeoStar

    CeoStar(吉奧之星)是武漢測繪科技大學開發的、面向大型數據管理的地理信息系統軟件,其功能模塊包括: 

    1GeoStar:是整個系統的基本模塊(圖A2-6),提供的功能包括空間數據管理、數據采集、圖形編輯、空間查詢分析、專題制圖和符號設計、元數據管理等,從而支持從數據錄入到制圖輸出的整個GIS工作流程。

     

    A2-6GeoStar用戶界面

    2GeoGrid :數字地形模型和數字正射影像的處理、分析模塊。

    3GeoTIN:利用離散高程點建立TIN,進而插值得到DEM,并進行相關分析運算和三維曲面生成。

    4GeoImager:可以進行遙感圖像的處理和影象制圖。

    5GeoImageDB:可以建立多尺度的遙感影象數據庫系統。

    6GeoSurf:利用Java實現的因特網空間信息發布系統。

    7GeoScan:圖像掃描矢量化模塊,支持符號識別。

     

    Citystar

    Citystar(城市之星)地理信息系統軟件由北京大學開發研制,是一個面向桌面應用的GIS平臺,其具體模塊包括:

    1Citystar編輯模塊:矢量數據的錄入、編輯。

    2Citystar查詢分析模塊(圖A2-7):矢量柵格綜合的空間數據管理、查詢、分析模塊,提供了多種空間模型運算。

    3Citystar制圖模塊:提供了地圖的整飾輸出以及符號制作功能,同時也可以制作影象地圖。

    4Citystar掃描矢量化模塊:提供了線狀圖形掃描、細化、跟蹤并矢量化的一系列操作,適用于地形圖等高線的錄入。

    5Citystar可視開發模塊:包括OCX控件,使用戶可以進行二次開發。該模塊提供了一個平臺,包裝控件的功能,便于用戶使用,同時實現了多源數據的管理和查詢,使用戶可以方便的構造應用。

    6Citystar遙感圖像處理模塊:提供了從遙感圖像糾正到增強、變換、分類以提取專題信息整個流程的功能。

    7Citystar數字地形模塊:等值線、離散點插值生成DEM,并基于DEM進行各種分析。

    8Citystar三維模塊:基于DEM的三維曲面生成和查詢分析。

    9Citystar GPS模塊:GPS數據的接收、顯示和分析。

     

    A2-7Citystar用戶界面

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