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    常见GIS工具软件介绍

    2014-10-24 20:34:03 来源: 测绘网
    聊聊

    导读:本章介绍了比较常用的一些地理信息系统软件,具体包括三家美国GIS开发商ESRIIntergraphMapInfo的软件产品,以及三个国产软件:MapGISGeoStarCitystar

    介绍的内容来自于各个公司的宣传材料以及WWW上各个公司的主页,但是除去了诸如“第一”,“最好”等的修饰词汇。另外,由于软件在不断升级,在本章中也不具体说明软件版本号,并且也不评判软件的优缺点,只是简要列出了各个软件的模块名称和功能目标。

    这些软件,提供了相似的功能集合,不同之处在于其具体的实现方式(如用户界面,操作流程),和操作效率(如速度、数据量)。这种相似性,也正说明了GIS技术的成熟。

     

    1ESRI产品系列

    ESRI公司(Environmental Systems Research Institute Inc.)于1969 年成立于美国加利福尼亚州的Redlands市,公司主要从事GIS工具软件的开发和GIS数据生产。

    ESRI的产品中,最主要的是运行于UNIX/Windows NT平台上的ArcInfo,它由两部分组成:Workstation ArcInfoDesktop ArcInfo

    1Workstation ArcInfo基于拓扑数据模型,实现了图库(Map Library)的管理,并且具有了栅格数据的分析功能,支持栅格矢量一体化查询和叠加显示。此外,ArcInfo 还提供了二次开发语言AML以及开放开发环境ODE,以便于用户定制自己的GIS应用。

    Workstation ArcInfo提供了最基本的GIS功能,包括数据录入和编辑、投影变换、制图输出、查询分析及其分析功能(缓冲区分析、叠加复合分析等等)。

    除了上述基本功能以外,Workstation ArcInfo还通过一些扩展模块实现特定的专门功能:

    TIN基于不规则三角网的地表模型生成、显示和分析模块,可以根据等高线、高程点、地形线生成DEM,并进行通视、剖面、填挖方计算等。

    GRID栅格分析处理模块,可以对栅格数据进行输入、编辑、显示、分析、输出,其分析模型包括基于栅格的市场分析、走廊分析、扩散模型等。

    NETWORK网络分析模块,提供了最短路径选择、资源分配、辖区规划、网络流量等功能,可以应用于交通、市政、电力等领域的管理和规划。

    ARCSCAN扫描矢量化模块。

    ARCSTORM基于客户机/服务器机制建立的数据库管理模块,可以管理大量的图库数据。

    COGO侧重于处理一些空间要素的几何关系,用于数字测量和工程制图。

    ArcPress图形输出模块,可以将制图数据转换成为PostScript格式,并可分色制版。

    ArcSDESDE指空间数据引擎(Spatial Database Engine),它是一个连续的空间数据模型,通过它可以将空间数据加入到关系数据库管理系统中去,并基于客户机/服务器机制提供了对数据进行操作的访问接口,支持多用户、事物处理和版本管理。用户可以以ArcSDE作为服务器,定制开发具体的应用系统。

    ARC/INFO的图库管理

    为了能够管理分布在不同图幅的多个专题要素,在ARC/INFO的图库中,把地图数据纵向分为“图层(Layer)”,而水平方向分为“图块(Tile)”,如图A2-1所示。

    A2-1ARC/INFO的图库管理

    在上图中,描述同一区域的不同专题图块构成一个“地图(Map)”,基于这种方式的管理,可以根据内容或区域范围任意调入相关的数据,并且便于实现数据共享,和并发访问控制。

    2Desktop ArcInfo包括三个应用:Arc MapArc CatalogArc ToolboxArc Map实现了地图数据的显示、查询和分析;Arc Catalog用于基于元数据的定位、浏览和管理空间数据;Arc Toolbox是由常用数据分析处理功能组成的工具箱。

    3ArcView GIS(图A2-2)是ESRI的桌面GIS系统,它以工程为中心,实现了对地图数据、结构化的属性数据、统计图、地图图面配置、开发语言等多种文档的管理。除了提供脚本语言Avenue使用户可以定制系统以外,ArcView还以“插件”的形式提供了一些扩展模块,包括:

    Spatial Analyst栅格数据的建模分析;

    Network Analyst网络分析;

    ArcPress制图输出;

    3D Analyst利用DEM实现三维透视图的生成;

    Image Analyst影像分析处理;

    Tracking Analyst通过直接接收、回放实时数据,实现对GPS的支持。

     

    A2-2ArcView GIS用户界面

    4MapObjects是一组供应用开发人员使用的GIS功能OCXOLE Custom Control)控件,用户可以采用其它的支持OCX的开发平台,如Visual BasicDelphi等,集成MapObjects,建立具体的应用系统。

    5ArcFM,支持公共设施规划、管理和服务的模块。

    6Internet Map Server(IMS),实现了因特网上地理数据发布功能。

     

    2Intergraph产品系列

    Intergraph公司成立于1969年,总部位于美国阿拉巴马州的汉斯维尔市,公司致力于计算机辅助设计、制造以及专业制图领域的硬件软件以及服务支持。

    Intergraph提供的GIS产品包括专业GIS系统(MGE),桌面GIS系统(GeoMedia),以及因特网GIS系统(GeoMedia Web Map)。

    1MGE构成了Intergraph专业GIS软件产品族,它包括多个产品模块,提供了从扫描图像矢量化(I/GEOVEC),拓扑空间分析(MGE Analyst)到地图整饰输出(MGE Map Finisher)的基本GIS功能,此外还包括了其它一些扩展模块,实现了图像处理分析(I/RAS CMGE Image Analyst),网络分析(MGE Network Analyst),格网分析(MGE Grid Analyst),地形模型分析(MGE Terrain Analyst),基于真三维的地下体分析(MGE Voxel Analyst)等一系列增强功能。

    2GeoMedia Professional(图A2-3)设计成为与标准关系数据库一起工作,用于空间数据采集和管理的GIS产品,它将空间图形数据和属性数据都存放于标准关系数据库(Microsoft Access)中,在一定程度上提高了系统的稳定性和开放性,并且提高了数据采集、编辑、分析的效率。它支持多种数据源,包括其它GIS软件厂商的数据文件以及多种关系数据库;实现了矢量栅格的集成操作;提供了多种空间分析功能;此外,GeoMedia包含其它一些模块,以应用于不同的具体领域。

    GeoMedia Network:可以应用于交通网络以及逻辑网络的管理、分析、规划,具体包括最短路径查询、线路规划等功能。

    GeoMedia SmartSketch具有较强的图形编辑能力,是一个计算机辅助设计(CAD)软件。

    GeoMedia Relation Moduler用于建立设备间的网络关系,可以应用于自来水,煤气等市政管网的管理以及设备跟踪。

    GeoMedia ObjectGeoMedia是基于控件的系统,它包含多个OCX控件,基于这些控件,用户可以开发具体的应用系统。

    GeoMedia MFworks基于栅格数据的分析模块,包含多种控件操作函数。

    GeoMedia Oracle GDO Server可以将地理数据写入到Oracle数据库并读出。

     

    A2-3GeoMedia用户界面

    3GeoMedia WebMapIntergraph提供的基于因特网的空间信息发布工具。它提供了多源数据的直接访问和发布,并且支持多种浏览器。GeoMedia WebMap Enterprise除了能够在因特网上发布数据之外,还提供了空间分析服务,如缓冲区分析、路径分析、地理编码等,用户可以在客户端通过浏览器提出请求,并输入具体参数,服务器进行计算并将结果返回给用户。

     

    3Mapinfo产品系列

    MapInfo公司于1986年成立于美国特洛伊(Troy)市,成立以来,该公司一直致力于提供先进的数据可视化、信息地图化技术,其软件代表是桌面地图信息系统软件——MapInfo

    1MapInfo Professional是(图A2-4MapInfo公司主要的软件产品,它支持多种本地或者远程数据库,较好地实现了数据可视化,生成各种专题地图。此外还能够进行一些空间查询和空间分析运算,如缓冲区等等,并通过动态图层支持GPS数据。

    2MapBasic是为在Mapinfo平台上开发用户定制程序的编程语言,它使用与BASIC语言一致的函数和语句,便于用户掌握。通过MapBasic进行二次开发,能够扩展MapInfo功能,并与其它应用系统集成。

     

    A2-4MapInfo Professional用户界面

    3MapInfo ProServer是应用于网络环境下的地图应用服务器,它使得MapInfo Professional运行于服务器端,并能够响应用户的操作请求;而客户端可以使用任何标准的Web浏览器。由于在服务器上可以运行多个MapInfo Professional实例,以满足用户的服务请求,从而节省了投资。

    4MapInfo MapXMapInfo提供的OCX控件。

    5MapInfo MapXtrem是基于Internet/Extranet的地图应用服务器,它可以用于帮助配置企业的Internet

    6SpatialWare是在对象——关系数据库环境下基于SQL进行空间查询和分析的空间信息管理系统,在SpatialWare中,支持简单的空间对象,从而支持空间查询,并能产生新的几何对象。在实际应用中,一般使用SpatialWare作为数据服务器,而MapInfo Professional作为客户端,可以提高系统开发效率。

    7Vertical Mapper提供了基于网格的数据分析工具。

     

     

    4.国产GIS软件

     

     

    MapGIS

    MapGIS(图A2-5)是中国地质大学开发的地理信息系统软件,其功能模块包括:

    1)数据输入模块:提供了各种的空间数据输入手段,包括数字化仪输入,扫描矢量化输入以及GPS输入。

    2)数据处理模块:可以对点、线、多边形等多种矢量数据进行处理,包括修改编辑、错误检查、投影变换等功能。

    3)数据输出:可以将编排好的图形显示到屏幕或者输出到指定设备上,也可以生成PostScriptEPS文件。

    4)数据转换:提供了MapGIS与其它系统之间数据转换的功能。

    5)数据库管理:实现了对空间和属性数据库管理和维护。

    6)空间分析:提供了包括DTM分析、空间叠加分析、网络分析等一系列空间分析功能。

    7)图像处理:图像配准镶嵌以及处理分析模块。

    8)电子沙盘系统:实时生成地形三维曲面。

    9)数字高程模型:可以根据离散高程点或者等高线插值生成网格化的DEM,并进行相应的分析,如剖面分析、遮蔽角计算等等。

     

    A2-5MapGIS用户界面

    GeoStar

    CeoStar(吉奥之星)是武汉测绘科技大学开发的、面向大型数据管理的地理信息系统软件,其功能模块包括: 

    1GeoStar:是整个系统的基本模块(图A2-6),提供的功能包括空间数据管理、数据采集、图形编辑、空间查询分析、专题制图和符号设计、元数据管理等,从而支持从数据录入到制图输出的整个GIS工作流程。

     

    A2-6GeoStar用户界面

    2GeoGrid :数字地形模型和数字正射影像的处理、分析模块。

    3GeoTIN:利用离散高程点建立TIN,进而插值得到DEM,并进行相关分析运算和三维曲面生成。

    4GeoImager:可以进行遥感图像的处理和影象制图。

    5GeoImageDB:可以建立多尺度的遥感影象数据库系统。

    6GeoSurf:利用Java实现的因特网空间信息发布系统。

    7GeoScan:图像扫描矢量化模块,支持符号识别。

     

    Citystar

    Citystar(城市之星)地理信息系统软件由北京大学开发研制,是一个面向桌面应用的GIS平台,其具体模块包括:

    1Citystar编辑模块:矢量数据的录入、编辑。

    2Citystar查询分析模块(图A2-7):矢量栅格综合的空间数据管理、查询、分析模块,提供了多种空间模型运算。

    3Citystar制图模块:提供了地图的整饰输出以及符号制作功能,同时也可以制作影象地图。

    4Citystar扫描矢量化模块:提供了线状图形扫描、细化、跟踪并矢量化的一系列操作,适用于地形图等高线的录入。

    5Citystar可视开发模块:包括OCX控件,使用户可以进行二次开发。该模块提供了一个平台,包装控件的功能,便于用户使用,同时实现了多源数据的管理和查询,使用户可以方便的构造应用。

    6Citystar遥感图像处理模块:提供了从遥感图像纠正到增强、变换、分类以提取专题信息整个流程的功能。

    7Citystar数字地形模块:等值线、离散点插值生成DEM,并基于DEM进行各种分析。

    8Citystar三维模块:基于DEM的三维曲面生成和查询分析。

    9Citystar GPS模块:GPS数据的接收、显示和分析。

     

    A2-7Citystar用户界面

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