软件,是“固化”的思想 杨芙清 附录二GIS工具软件介绍 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ESRI, Intergraph和 MapInfo的软件产品,以及三个国产软件: MapGIs, GeoStar 和 Citystar 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—″,“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,只是简要列岀了各个软件的模 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GS技术的 成熟。 1.ESR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 ni平台上的 ArcInfo,它由两部分 组成: Workstation arcInfo和 Desktop Arclnfo ) Workstation Arclnfo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Gls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
软件，是“固化”的思想。 杨芙清 附录二 GIS 工具软件介绍 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 ESRI，Intergraph 和 MapInfo 的软件产品，以及三个国产软件：MapGIS，GeoStar 和 Citystar。 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。 1．ESRI 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 ArcInfo 和 Desktop ArcInfo。 1）Workstation 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。 RepRess: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 ArcSDE:SDE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(Laer)”,而水平方向分为“图块(Tle)”,如图A2-1所示。 图块 图A2-1: ARC/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。 2) Desktop ArcInfo包括三个应用: Arc Map、 Arc Catalog和 Arc Toolbox。 Arc 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。 3) Arc View GIs(图A2-2)是ESR的桌面GS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, Arc view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 Are Press:制图输出 3 D 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
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。 ArcSDE：SDE 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。 图层 图块 图 A2-1：ARC/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。 2）Desktop ArcInfo 包括三个应用：Arc Map、Arc Catalog 和 Arc Toolbox。Arc 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。 3）ArcView 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
A 图A22: ArcView GIS用户界面 4) MapObjects是一组供应用开发人员使用的GIS功能OCX( OLE CuStom Control)控 件,用户可以采用其它的支持OCX的开发平台,如 Visual basic, Delphi等,集成 MapObjects, 建立具体的应用系统。 5) ArcAM,支持公共设施规划、管理和服务的模块 6) Internet Map Server(IMS),实现了因特网上地理数据发布功能。 2. Intergraph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GS产品包括专业GS系统(MiE),桌面GIS系统( Geo Media), 以及因特网GIS系统( GeoMedia Web Map) MG正E构成了 Intergraph专业GS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(GEOⅤEC),拓扑空间分析( MGE Analyst)到地图整饰输出( MGE Map Finisher) 的基本GS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(/RASC,MGE 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。 2) GeoMedia 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。 Geo Media 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 括最短路径査询、线路规划等功能。 Geo Media 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 Geo Media 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
图 A2-2：ArcView GIS 用户界面 4）MapObjects 是一组供应用开发人员使用的 GIS 功能 OCX（OLE Custom Control）控 件，用户可以采用其它的支持 OCX 的开发平台，如 Visual Basic，Delphi 等，集成 MapObjects， 建立具体的应用系统。 5）ArcFM，支持公共设施规划、管理和服务的模块。 6）Internet Map Server(IMS)，实现了因特网上地理数据发布功能。 2．Intergraph 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）。 1）MGE 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 C，MGE 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。 2）GeoMedia 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
Geo Media Object: GeoMedia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 Geo Media mfworks:基于栅格数据的分析模块,包含多种控件操作函数 Geo Media Oracle GDO Server:可以将地理数据写入到 Oracle数据库并读出 山到叫 到,酬團鬥刭到忑」 地 地 Dakota E团幽 图A2-3: GeoMedia用户界面 3) GeoMedia WebMap是 Intergraph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 3. Mapinfo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 1) Maplnfo Professional是(图A2-4) MapInfo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。 2) Map Basic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 Map Basic进行二次开发,能够扩展 Maplnfo 功能,并与其它应用系统集成
GeoMedia Object：GeoMedia 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。 图 A2-3：GeoMedia 用户界面 3）GeoMedia WebMap 是 Intergraph 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。 3．Mapinfo 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。 1）MapInfo Professional 是（图 A2-4）MapInfo 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。 2）MapBasic 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
四N画画画A回圆sA Zoom:3.910 ml a Editing: None 图A2-4: MapInfo Professional用户界面 3) Maplnfo ProServer是应用于网络环境下的地图应用服务器,它使得 Maplnfo 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。 4) MapInfo MapX是 MapInfo提供的OCX控件。 5) Maplnfo Map Xtrem是基于 nternet/Extranet的地图应用服务器,它可以用于帮助配 置企业的 Internet 6) Spatial Ware是在对象—一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。 7) Vertical Mapper提供了基于网格的数据分析工具 4.国产GS软件 4. 1 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: )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 PostScript或EPS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DIM分析、空间叠加分析、网络分析等一系列空间分析功
图 A2-4：MapInfo Professional 用户界面 3）MapInfo 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。 4）MapInfo MapX 是 MapInfo 提供的 OCX 控件。 5）MapInfo 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。 6）SpatialWare 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。 7）Vertical Mapper 提供了基于网格的数据分析工具。 4．国产 GIS 软件 4．1 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 PostScript 或 EPS 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