主要GIS软件平台的对比分析

主要GIS软件平台的对比分析摘要:20世纪九十年代以来地理信息系统飞速发展，而作为其核心组成部分的GIS软件平台也逐渐丰富。目前国际上主要的几种主要的GIS软件平台功能各异，各有千秋。这篇文章主要从这几种主要的软件平台的功能上进行对比作。引言：20九十年代以来，人类社会正从工业经济时代迈向知识经济时代，一场以信息技术为核心的革命正在深刻改变着人尅生活与社会的面貌，作为全球信息化浪潮重要组成部分的地理信息系统的建设与运用，日益引起各界的重视。对于现有的几种主要的GIS软件平台的分析有助于我们更好的认识GIS所发挥的作用。正文：1GIS简介GIS又称空间信息系统(SpatialInformationSystem)，是由计算机系统、地理数据和用户组成，通过对地理数据的采集、输入、存储、检索、操作、分析和显示地理数据系统，生成并输出各种地理信息，为工程设计、城市管理、土地资源利用与管理、交通运输、经济建设、城市规划、环境监测与决策等应用服务的计算机信息系统。GIS主要有四个部分组成，即计算机硬件系统,计算机软件系统，空间数据库，以及系统管理和操作人员。2GIS软件的作用软件系统是指GIS运行所必需的各种程序通常包括GIS支撑软件，GIS平台软件和GIS应用软件三类。其中GIS支撑软件是指GIS运行所必需的各种软件环境，如操作系统，数据库管理系统，图形处理系统等；GIS平台软件包括GIS功能所必需的各种处理软件，一般包括空间数据输入与转换，空间数据编辑，空间数据管理，空间查询与空间分析，制图与输出等5部分，称之为GIS5大子系统；GIS应用软件一般是在GIS平台软件基础上，通过二次开发所形成的具体的应用软件，一般是面向应用部门的①。由此可见，GIS软件系统在地理信息系统中发挥着核心的作用，而GIS软件平台更是发挥着核心的基础性的作用②。3．国内外几种主要的GIS软件平台的分析及其对比由于GIS应用受到广泛的重视，各种GIS软件平台纷纷涌现，据不完全统计目前有近500种。GIS商业软件由于激烈的商业竞争，各种GIS软件厂商在GIS功能方面都在不断创新、相互包容③。比较明显的例子是大多数著名的商业遥感图像软件都汲取了GIS的功能，而一些GIS软件如Arc／Info也都汲取图像虚拟可视化技术。为了更好地使广大用户对不同平台软件功能进行了解，一些国家机构还专门对各种软件进行测试，如美国图像制图协会对遥感图像处理的几种软件进行测试，我国也多次对优秀国产软件进行测评。总体来说，各种软件各有千秋，互为补充。目前市面几种主要的GIS软件平台有：(1)Arcinfo系列（2)Maplnfo（3)MGE(4)城市之星(Citystar)(5)吉奥之星(GeoStar)（6）MapGIs（7）SuperMap。其中前四种是由国外公司所研发，后四种为国内研发。下面就对他们的功能进行对比与分析。3.1ArcGISArcGIS是一个统一的地理信息系统平台，是美国环境系统研究所(EnvironmentSystemResearchInstitute，ESRI)研发的地理信息系统(GeographicInformationSystem，GIS)专业软件，是世界上应用最广泛的GIS软件之一。ArcGIS不但有强大的功能和很好的伸缩性，而且界面友好，使用方便，基本上可以满足不同层次用户的需求，在许多领域都有应用。随着应用领域的不断拓展，ArcGIS软件也不断地升级完善，以满足用户不断增长的需求④。ArcGIS包括以下三个系统：（1）桌面一体化软件系统（Desktop）桌面一体化软件系统是ArcView,ArcEdition和ArcInfo三级桌面GIS的总称②。ArcInfo是Desktop的高端产品，集成了前两者的所有功能增加了空间分析和处理功能。ArcInfo基于拓扑数据模型，实现了图库的管理，并且具有了栅格数据的分析功能，支撑栅格矢量一体化查询和叠加显示。并且ArcInfo还提供了二次开发的语言以及开放式开发环境。其次，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，查询分析及其他功能。ArcInfo包括三个应用，分别为ArcMap,ArcCatalog和ArcToolbox.ArcMap是一个以地图为核心的模块，它用于图形显示，编辑，查询，分析的复杂专业制图和编辑系统，是一个使用简单，功能强大的集成环境。ArcCatalog是以数据为核心，用于定位，浏览和管理空间的数据的模块。ArcToolbox是由常用数据分析处理功能组成的工具箱和数据管理工具集、空间分析工具集、数据转换工具集和用户自定义工具集组成，是数据转换、叠加处理、缓冲区生成和投影变换等空间数据分析的处理环境。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。二、数据通路系统(ArcSDE)三、网络软件系统(ArclMS)3.2MapInfo系列MapInfo系列软件是美国MAPINFO公司推出的适用于不同平台的GIS系统，在PC桌面平台上其占有相当大的市场。Mapinfo是以矢量数据结构为主体的GIS平台，对空间数据管理采用无拓扑矢量结构，具有强大的符合工业界数据库标准的管理系统，在城市规划、行政管理等方面得到广泛应用。它的主要优势是在空间数据库管理和分析方面，简单易学、实用，而且桌面制图功能强，但在GIS空间分析方面似乎落后于Arc／Info软件。Mapinfo也包括了一系列软件，比较有代表性的有MapinfoProfessional、MapBasic、Mapx（1）MapInfoProfessionalMapInfoProfessional是MapInfo公司主要软件产品，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，如缓冲区分析等，并通过动态图层支持GPS数据③。它具有以下突出的功能：(1)强大的地图输入、处理能力；(2)强大的关系型数据库功能；(3)灵活的数据查询分析功能。（2）MaplnfoProServerMaplnfoProServer是应用于网络环境下的地图应用服务，它使得MaplnfoProfessional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MaplnfoProfessional实例，以满足用户的服务请求，从而节省了投资。（3）二次开发工具Maplnfo提供功能齐全的系统开发工具，首先提供MapBasie作为配套的开发语言，它不但向下兼容标准的Basic，而且有数据库操纵及地图目标对象操纵能力；另外还提供OCX控件MapX，可以进行组件式二次开发。3.3MGEMGE(ModularGISEnvironment，模块化的GIs环境)是美国Intergraph公司开发的GIS软件。该软件最大的特点是具有很强的图形处理功能，因而更多地应用于地图制图出版领域⑤。MGE软件能提供主要的用户界面、基本的数据管理功能和输入工具。MGE/SX支持公共设施管理、应用软件开发和单用户界面菜单的数据库管理。它具有检索和拷贝功能，并能管理一个GIS项目所需的全部相关数据。MGE/SX能支持GIS项目建设、地理空间数据查询、地图和报告显示、坐标定义、数据采集和数据维护。MGE软件由许多应用模块组成。每个模块都能独立地插入MGE中以满足专门的用户需求。目前组成MGE的应用模块主要有MGE空间分析模块、MGE动态分析模块、MGEPC-1、MGE地图制图模块、MGE地图出版模块、MGE影像分析模块、MGE格式转换模块、MGE投影变换模块、MGE地形分析模块、MGE网络分析模块和MGE栅格数据分析模块。3.4城市之星(Citystar)Citystar由北京大学和陕西三秦企业集团联合研制。该软件的特点是将GIs、RS、GPS结合在一起，具有把图形、声音、图像、数据、文本、模型量等进行综合处理显示的功能。根据不同的应用需求，Citystar分为以下几个模块：编辑模块——提供了矢量数据的录入、编辑功能。查询分析模块——提供了矢量栅格综合的空间数据管理、查询、分析功能，能进行多种空间模型运算。制图模块——提供了地图的整饰、输出以及符号制作功能，同时也可以制作影像地图。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。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，使用户可以方便地构造应用。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等整个流程的功能。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。三维模块——基于DEM的三维曲面生成和查询分析。GPS模块——GPS数据的接收、显示和分析。3.5吉奥之星(GeoStar)GeoStar是武汉吉奥信息工程公司开发的GIS基础软件——吉奥之星系列软件的核心(基本)板块，用于空间数据的输入、显示、编辑、分析、输出和构建与管理大型空间数据库。GeoStar最独特的优点在于矢量数据、属性数据、影像数据、DEM数据高度集成，这种集成面向企业级的大型空间数据库，矢量数据、属性数据、影像数据和DEM数据可以单独建库，并可进行分布式管理。通过集成化界面，可以将四种数据统一调度，无缝漫游，任意开窗放大，实现各种空间查询与处理⑥。其功能模块包括：Geostar——是整个系统的基本模块，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。GeoGrid——数字地形模型和数字正射影像的处理、分析模块。GeoTIN——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。GeoImager——可以进行遥感图像的处理和影像制图。3.6MapGIsMapGIS是中国地质大学开发的工具型GIS软件。它是国产优秀的桌面GIS软件，它属于矢量数据结构GIS平台，主要优势功能有：1．将空间数据数字化输入、编辑、拓扑一体化；2．具有强大的制图功能，包括各种专题图例符号的制作较其它软件方便灵活得多；3基本上完成了GIS方面的功能MapGIS其应用模块主要包括：数据输入模块——提供了各种空间数据输人手段，包括数字化仪输入、扫描矢量化输入数据处理模块——可以对点、线、面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。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。数据转换——提供了MapGIS与其他系统之间数据转换的功能。数据库管理——实现了对空间和属性数据库的管理和维护。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。图像处理——图像配准、镶嵌以及处理、分析模块。电子沙盘系统——实时生成地形三维曲面。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。3.7SuperMapSuperMapGIS是北京超图地理信息技术有限公司依托中国科学院的科技优势，研制的新一代大型地理信息系统平台。SuperMapGIS5系列产品是SuperMapGIS产品的最新版本。SuperMapGIS5桌面产品是基于SuperMapGIS核心技术研制的一体化GIS桌面软件，是SuperMapGIS5系列产品中的重要组成部分，包括三个不同的产品：·SuperMapDeskpro5专业桌面GIS软件·SuperMapExpress5标准桌面GIS软件·SuperMapViewer5GIS数据浏览器SuperMapGIS5桌面产品界面友好、简单易用，能轻松地对空间数据进行浏览、编辑、查询、输出等操作，完成空间分析、三维建模、连接大型空间数据库等高级GIS任务。Su