GIS平台软件选型技术报告

1、案卷号案卷号 日期日期2007/01/10 电力企业生产管理系统电力企业生产管理系统 (digital(digital powerpower system)system) gisgis 平台软件选型平台软件选型 技术报告技术报告 修改情况记录： 版本号修改人完成日期审核人审核日期 1.0 鼎天软件开发中心鼎天软件开发中心 gis 平台软件选型技术报告 第 页 目目 录录 1.gis 定义定义. 2.gis 简介简介. 2.1.国外发展. 2.2.国内发展. 2.3.总体发展趋势. 2.4.国外主要 gis 平台软件. 2.5.国外主要 gis 平台软件的核心功能. 2.6.国内主要 gis 平

2、台软件. 3.gis 新技术新技术. 3.1.comgis（组件 gis）. 3.1.1.comgis 概述 . 3.1.2.comgis 特点 . 3.2.webgis（万维网 gis）. 3.2.1.webgis 概述. 3.2.2.webgis 特点. 3.2.3.基于互联网的 gis 产品. 3.2.4.国外几个重要的 webgis 技术特征. 3.3.comgis 与 webgis. 3.4.多源空间数据集成. 3.4.1.概述. 3.4.2.多数据格式是多源空间数据集成的瓶颈. 3.4.3.多源空间数据集成模式比较. 3.4.4.多源空间数据集成的展望. 4.国内外国内外 gis

3、平台软件介绍平台软件介绍. 4.1.arcinfo（esri）. 4.1.1.arc/info 简介. gis 平台软件选型技术报告 第 页 4.1.2.sde（spatial database engine） 空间数据库引擎. 4.1.3.前端开发工具与应用平台 mapobjects. 4.1.4.其它. 4.1.5.报价. 4.2.geomedia（intergraph）. 4.2.1.geomedia 简介. 4.2.2.技术特性. 4.3.ge smallworld（smallworld） . 4.4.supermap（北京超图） . 4.4.1.supermap 简介. 4.4.2.

4、技术特性. 4.4.3.特点：符号编辑控件. 4.4.4.开放性. 4.4.5.产品组件及报价. 4.5.grow_base（深圳雅都） . 5.国内外国内外 gis 平台软件综合比较平台软件综合比较. 6.2000 年年 gis 市场调查数据市场调查数据. 7.选型建议选型建议. gis 平台软件选型技术报告 第 页 摘要摘要 本文列举了国内外 gis 平台软件，介绍了 gis 的一些新技术，对重点 gis 平台软件做 了比较详细的介绍，对国内外 gis 平台软件进行了综合比较，并提出我们的选型建议。 关键词关键词 组件 gis webgis 多源空间数据集成 arcinfo（esri） g

5、eomedia（intergraph） ge smallworld（smallworld） supermap（北京超图） grow_base（深圳雅都） gis 平台软件选型技术报告 第 页 1. gis 定义定义 地理信息系统简称 gis（geographical information system） 。它是六十年代开始迅 速发展起来的地理学研究技术，是多种学科交叉的产物。地理信息系统是以地理空间数据 库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究 和地理决策服务的计算机技术系统，具有以下三个方面的特征： 1. 具有采集、管理、分析和输出多种地理实间信息的能

6、力，具有空间性和动态性； 2. 以地理研究和地理决策为目的，以地理模型方法为手段，具有区域空间分析、多要 素综合分析和动态预测能力，产生高层次的地理信息； 3. 由计算机系统支持进行空间地理数据管理，并由计算机程序模拟常规的或专门的地 理分析方法，作用于空间数据，产生有用信息，完成人类难以完成的任务。 从外部来看， 地理信息系统表现为计算机软硬件系统，而其内涵是由计算机程序和地 理数据组织而成的地理空间信息模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。 通俗地讲， 地理信息系统是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影；严 格地讲， 地理信息系统是反映人们赖以生存的现实世界(资源或环境)

7、的现势与变迁的各类 空间数据及描述这些空间数据特征的属性，在计算机软件和硬件的支持下，以一定的格式 输入、存贮、检索、显示和综合分析应用的技术系统。它是一种特定而又十分重要的空间 信息系统，它是以采集、贮存、管理、处理分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层 在内）与空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。地理信息系统（gis）作为支持空间 定位信息数字化获取，管理和应用的技术体系.随着计算机技术、空间技术和现代信息基础 设施的飞速发展，在全国经济信息化进程中的重要性与日俱增。特别是当今“数字地球 “概念的提出，使得人们对 gis 的重要性有了更深地了解。进入年代以来，地理信息 系统在全球得到

8、了空前迅速的发展，广泛应用于各个领域，产生了巨大的经济和社会效益。 以下是国内外专家对 地理信息系统给出的不同定义（ 国外一些地理信息系统的定义 摘自 david j.maguire,1991） 。 陈述彭等（1999， 地理信息系统导论 ）：由计算机系统、地理数据和用户组成的， 通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土 地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提 gis 平台软件选型技术报告 第 页 供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务。 doe(1987:132)：a system for capturing

9、storing checking, manipulating analysing and displaying data which are spatially referenced the earth. aronoff(1989:39)：any manual or computer based set of procedures used to store and manipulate geographically referenced data. carter(1989:3)：an institutional entiry, reflecting an organizational str

10、ucture that integrates technology with a database, expertise and continuing, financial support over time. parker(1988:1547)：an information technology which stores, analyses, and displays both spatioal and non-spatial data. dueker(1979:106)：a special case of information systems where the database con

11、sists of observations on spatioally distributed features, activities, or events, which are definable in space as points, lines, or areas. a gis manipulates data about these points, lines, and areas to retrieve data for ad hoc queries and analysis. smith et al.(1987:13)：a database system in which mos

12、t of the data are spatially indexed, and upon which a set of procedures operated in order to answer queries about spatiol entities in the database. ozemoy, smith and sicherman(1981:92)：an automated set of functions that provides professionals with advanced capabilities for the storge, retrieval, man

13、ipulation, and display of geographically located data. burrough(1986:6)：a powerful set of tools for collecting, storing, retrieving at will, transforming and displaying spatial data from the real world. cowen(1988:1544)：a decision support system involving the integration of spatially referenced data

14、in a problem-soling environment. koshkariov, tikunov and trofimov(1989:256) ：a system with advanced geo- modelling capabilites. devine and field(1986:18)：a form of mismanagement informaion systemthat gis 平台软件选型技术报告 第 页 allows map display of the general information. gis 平台软件选型技术报告 第 页 2. gis 简介简介 2.1

15、.2.1.国外发展国外发展 1963 年加拿大测量学家 r.f tomlinson 首先提出了地理信息系统这一术语，并建成世 界上第一个 gis(加拿大地理信息系统 cgis)，并用于自然资源的管理和规划。不久，美国 哈佛大学提出了较完整的系统软件 symap。这可算是 gis 的起步。进入 70 年代以后，由于 计算机软硬件水平的提高,促使 gis 朝着实用方向迅速发展，一些经济发达国家先后建立了 许多专业性的 gis，在自然资源管理和规划方面发挥了重大的作用。如,从 1970 年到 1976 年，美国国家地质调查局就建成 50 多个信息系统。其他国家如加拿大、德国、瑞典和日本 等国了相继发

16、展了自己的 gis。80 年代后兴起的计算机网络技术使地理信息的传输时效得 到了极大的提高，它的应用从基础信息管理与规划转向更复杂的实际应用，成为辅助决策 的工具，并促进了地理信息产业的形成。到 1995 年，市场上有报价的软件已达上千种，并 且涌现出了一些有代表性的 gis 软件。 地理信息系统的存在与发展已历经 30 余年。用户的需要、技术的进步、应用方法论的 提高，以及有关组织机构的建立等因素，深深地影响着地理信息系统的发展。 综观 gis 发展，尤其是北美地区的实际情况，可将地理信息系统发展分为以下几个阶 段： 60 年代为地理信息系统开拓期，注重于空间数据的地学处理。例如，处理人口统

17、计局 数据（如美国人口调查局建立的 dime） 、资源普查数据（如加拿大统计局的 grdsr）等。 许多大学研制了一些基于栅格系统的软件包，如哈佛的 symap、马里兰大学的 mans 等。 综合来看，初期地理信息系统发展的动力来自于诸多方面，如学术探讨、新技术的应 用、大量空间数据处理的生产需求等。对于这个时期地理信息系统的发展来说，专家 兴趣以及政府的推动起着积极的引导作用，并且大多地理信息系统工作限于政府及大 学的范畴，国际交往甚少。 70 年代为地理信息系统的巩固发展期，注重于空间地理信息的管理。地理信息系统的 真正发展应是 70 年代的事情。这种发展应归结于以下几方面的原因：一是资源

18、开发、 利用乃至环境保护问题成为政府首要解决之疑难，而这些都需要一种能有效地分析、 处理空间信息的技术、方法与系统。二是计算机技术迅速发展，数据处理加快，内存 gis 平台软件选型技术报告 第 页 容量增大，超小型、多用户系统的出现，尤其是计算机硬件价格下降，使得政府部门、 学校以及科研机构、私营公司也能够配置计算机系统；在软件方面，第一套利用关系 数据库管理系统的软件问世，新型的地理信息系统软件不断出现，据 igu 调查，70 年 代就有 80 多个地理信息系统软件。第三，专业化人才不断增加，许多大学开始提供 地理信息系统培训，一些商业性的咨询服务公司开始从事地理信息系统工作，如美国 环境系

19、统研究所（esri）成立于 1969 年。这个时期地理信息系统发展的总体特点是： 地理信息系统在继承 60 年代技术基础之上，充分利用了新的计算机技术，但系统的数 据分析能力仍然很弱；在地理信息系统技术方面未有新的突破；系统的应用与开发多 限于某个机构；专家个人的影响削弱，而政府影响增强。 80 年代为地理信息系统大发展时期，注重于空间决策支持分析。地理信息系统的应用 领域迅速扩大，从资源管理、环境规划到应急反应，从商业服务区域划分到政治选举 分区等，涉及到了许多的学科与领域，如古人类学、景观生态规划、森林管理、土木 工程以及计算机科学等。许多国家制定了本国的地理信息发展规划，启动了若干科研

20、项目，建立了一些政府性、学术性机构。如中国于 1985 年成立了资源与环境信息系统 国家重点实验室，美国于 1987 年成立了国家地理信息与分析中心（ncgia） ，英国于 1987 年成立了地理信息协会。同时，商业性的咨询公司，软件制造商大量涌现，并提 供系列专业性服务。这个时期地理信息系统发展最显著的特点是商业化实用系统进入 市场。 90 年代为地理信息系统的用户时代。一方面，地理信息系统已成为许多机构必备的工 作系统，尤其是政府决策部门在一定程度上由于受地理信息系统影响而改变了现有机 构的运行方式、设置与工作计划等。另一方面，社会对地理信息系统认识普遍提高， 需求大幅度增加，从而导致地理

21、信息系统应用的扩大与深化。国家级乃至全球性的地 理信息系统已成为公众关注的问题，例如地理信息系统已列入美国政府制定的“信息高 速公路”计划；同美国副总统戈尔提出的“数字地球”战略、我国的“21 世纪议程”和“三 金工程”也包括地理信息系统。毫无疑问，地理信息系统将发展成为现代社会最基本的 服务系统。 .国内发展国内发展 我国 gis 的发展较晚，经历了四个阶段，即起步(1970-1980)、准备(1980-1985)、发 gis 平台软件选型技术报告 第 页 展(1985-1995)、产业化(1996 以后)阶段。gis 已在许多部门和领域得到应用，并引起了政 府部门的高度重视。

22、从应用方面看，地理信息系统已在资源开发、环境保护、城市规划建 设、土地管理、农作物调查与结产、交通、能源、通讯、地图测绘、林业、房地产开发、 自然灾害的监测与评估、金融、保险、石油与天然气、军事、犯罪分析、运输与导航、110 报警系统公共汽车调度等方面得到了具体应用。国内外已有城市测绘地理信息系统或测绘 数据库正在运行或建设中。一批地理信息系统软件已研制开发成功（如 geostar,citystar,mapgis 等）,一批高等院校已设立了一些与 gis 有关的专业或学科，一 批专门从事 gis 产业活动的高新技术产业相继成立。些外，还成立了“中国 gis 协会“和 “中国 gps 技术应用协

23、会“等。 我国地理信息系统方面的工作自 80 年代初开始。以 1980 年中国科学院遥感应用研究 所成立全国第一个地理信息系统研究室为标志，在几年的起步发展阶段中，我国地理信息 系统在理论探索、硬件配制、软件研制、规范制订、区域试验研究、局部系统建立、初步 应用试验和技术队伍培养等方面都取得了进步，积累了经验，为在全国范围内展开地理信 息系统的研究和应用奠定了基础。 地理信息系统进入发展阶段的标志是第七个五年计划开始。地理信息系统研究作为政 府行为，正式列入国家科技攻关计划，开始了有计划、有组织、有目标的科学研究、应用 实验和工程建设工作。许多部门同时展开了地理信息系统研究与开发工作。如全国性

24、地理 信息系统（或数据库）实体建设、区域地理信息系统研究和建设、城市地理信息系统、地 理信息系统基础软件或专题应用软件的研制和地理信息系统教育培训。通过近五年的努力， 在地理信息系统技术上的应用开创了新的局面，并在全国性应用、区域管理、规划和决策 中取得了实际的效益。 自 90 年代起，地理信息系统步入快速发展阶段。执行地理信息系统和遥感联合科技攻 关计划，强调地理信息系统的实用化、集成化和工程化，力图使地理信息系统从初步发展 时期的研究实验、局部实用走向实用化和生产化，为国民经济重大问题提供分析和决策依 据。努力实现基础环境数据库的建设，推进国产软件系统的实用化、遥感和地理信息系统 技术一体

25、化。在地理信息系统的区域工作重心上，出现了“东移”和“进城”的趋向，促 进了地理信息系统在经济相对发达、技术力量比较雄厚、用户需求更为急迫的地区和城市 首先实用化。这期间开展的主要研究及今后尚需进一步发展的领域有：重大自然灾害监测 与评估系统的建设和应用；重点产粮区主要农作物估产；城市地理信息系统的建设与应用； gis 平台软件选型技术报告 第 页 建立数字化测绘技术体系；国家基础地理信息系统建设与应用；专业信息系统与数据库的 建设和应用；基础通用软件的研制与建立；地理信息系统规范化与标准化；基于地理信息 系统的数据产品研制与生产。同时经营地理信息系统业务的公司逐渐增多。 .总体

26、发展趋势总体发展趋势 gis 网络化 数据商业化 gis 标准化 系统专门化 专业人员分离 企业运作改革 gis 企业化 gis 全球化 gis 大众化 .国外主要国外主要 gisgis 平台软件平台软件 gis 软件名 称 发行商运行平台最新版本相关产品 arc/info esridos/win98/98/nt/unix 8.0 mapinfomapinfo cor. win95/98/nt5.5mapx,mapxtreame arcviewesriwin95/98/nt/unix3.2mapobject geomediaintergraphwin95/98/nt5.0 gra

27、ss baylor university linux, sun solaris, silicon graphics irix, hp-ux, dec-alpha, and windows 95/98/nt. 5.0 mgeintergraphwin95/98/nt/unix idrisiclark win95/98/nt2.0 gis 平台软件选型技术报告 第 页 university genamapgenasysiiwin95/98/nt/unix7.2 maptitudecaliper corp. win95/98/nt4.1 pamapgis pci pacific geosolutio

28、ns inc win95/98/nt system9tydacunix erdas imagine erdaswin95/98/nt/unix8.4imagine orthobase autocad map autodeskwin95/98/ntmap2000 autocad2000,mapguide,gisworld wingisprogis3.4axwingis (开发工具) sicad西门子公司sicad geomatics,sicad/internet .国外主要国外主要 gisgis 平台软件的核心功能平台软件的核心功能 软件 arc/infoerdasgrass in

29、fo map mapinfomossspanssystem9mge tegris 功能 直线 距离 曲线 距离 可近 度分 析 测 量 功 能 面积 测量 gis 平台软件选型技术报告 第 页 点周 围 多边 形周 围 沿直 线 沿曲 线 缓冲 区分 析 加权 缓冲 区 加减 常数 乘除 常数 指数 变换 三角 变换 地图 代数 微分 变换 多边 形复 合 多边 形操 作 点在 多边 形内 gis 平台软件选型技术报告 第 页 线在 多边 形内 多边 形并 合 删除 多边 形复 合 产生 泰森 多边 形 计算 坡度 计算 坡向 内插 高程 可见 性计 算 高程 等值 线 dem 分析 功能 排

30、水 网络 模型 gis 平台软件选型技术报告 第 页 地形 图断 面 挖方 与填 方 走廊 分析 地图 布尔 操作 专题 布尔 操作 邻近 搜索 移动 窗口 过滤 最优 路径 加权 最优 路径 坐标 几何 其他 功能 网络 分析 gis 平台软件选型技术报告 第 页 矢量 转栅 格 栅格 转矢 量 投影 变换 .国内主要国内主要 gisgis 平台软件平台软件 名称开发单位硬件平台 mapgis武汉中地信息工程公司win95/98/nt 吉奥之星(geostar) 武汉测绘科技大学 gis 研究中 心 win95/98/nt 城市之星(citystar)北大遥感所,三秦有限公司w

31、in95/98/nt 天威地理信息系统(twgis)长春天威电脑有限公司win95/98/nt supermap中科院地理信息产业中心win95/98/nt wingis中国林科院资源信息所win95/98/nt infomap北京华胜计算机有限公司win95/98/nt viewgis(地理信息之窗)北京资信电子技术开发公司win95/98/nt mapengineer北京朝夕科技有限责任公司 win95/98/nt 方正智绘北大方正win95/98/nt grow深圳市雅都图形软件有限公司 win95/98/nt supermap 北京超图地理信息技术有限公 司 win95/98/nt g

32、is 平台软件选型技术报告 第 页 3. gis 新技术新技术 gis 应用已形成一个多层次和不同尺度的应用格局，成为信息产业的重要组成部分。 然而，计算机技术和全球信息网络技术的飞速发展，对 gis 产生了巨大的冲击，组件式 gis(components gis，简称 comgis)和万维网 gis（webgis）等新兴技术应运而生。 .comgiscomgis（组件（组件 gisgis） .1.1.comgiscomgis 概述概述 组件式软件技术已经成为当今软件技术的潮流之一，为了适应这种技术潮流， “gis 软 件象其他软件一样，已经或正在发生着革命性的变化

33、，即由过去厂家提供了全部系统或者 具有二次开发功能的软件，过渡到提供组件由用户自己再开发的方向上来” 。无疑，comgis 技术将给整个 gis 技术体系和应用模式带来巨大影响。 传统 gis 虽然在功能上已经比较成熟，但是由于这些系统多是基于十多年前的软件技 术开发的，属于独立封闭的系统。同时，gis 软件变得日益庞大，用户难以掌握，费用昂 贵，阻碍了 gis 的普及和应用。comgis 的出现为传统 gis 面临的多种问题提供了全新的解 决思路。 组件式软件是新一代 gis 的重要基础, comgis 是面向对象技术和组件式软件在 gis 软 件开发中的应用。认识 comgis，首先需要了

34、解所依赖的技术基础组件式对象模型和 activex 控件。 com 是组件式对象模型(component object model)的英文缩写，是 ole(object linking & embedding)和 activex 共同的基础。com 不是一种面向对象的语言，而是一种 二进制标准。com 所建立的是一个软件模块与另一个软件模块之间的链接，当这种链接建 立之后，模块之间就可以通过称之为“接口”的机制来进行通信。com 标准增加了保障系 统和组件完整的安全机制，扩展到分布式环境。这种基于分布式环境下的 com 被称作 dcom(distribute com)。dcom 实现了 com

35、 对象与远程计算机上的另一个对象之间直接进行 交互。 activex 是一套基于 com 的可以使软件组件在网络环境中进行互操作而不管该组件是 用何种语言创建的技术。作为 activex 技术的重要内容，activex 控件是一种可编程、可 gis 平台软件选型技术报告 第 页 重用的基于 com 的对象。activex 控件通过属性、事件、方法等接口与应用程序进行交互。 一些软件公司专门生产各种用途的 activex 控件，比如：数据库访问、数据监视、数 据显示、图形显示、图像处理，甚至三维动画等等。几个著名的 gis 软件公司把 com 技术 应用于 gis 开发，纷纷推出由一系列 act

36、ivex 控件组成的 comgis 软件，比如国外 intergraph 公司的 geomedia、esri 的 mapobjects、mapinfo 公司的 mapx，国内北京朝夕 公司的 mapengine、北京超图的 supermap 等。 comgis 的基本思想是把 gis 的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功 能。各个 gis 控件之间，以及 gis 控件与其它非 gis 控件之间，可以方便地通过可视化的 软件开发工具集成起来，形成最终的 gis 应用。控件如同一堆各式各样的积木，他们分别 实现不同的功能(包括 gis 和非 gis 功能)，根据需要把实现各种功能的

37、“积木”搭建起来， 就构成应用系统。 .1.2.comgiscomgis 特点特点 小巧灵活、价格便宜： 在组件模型下，各组件都集中地实现与自己最紧密相关的系统功能。组件化的 gis 平 台集中提供空间数据管理能力，并且能以灵活的方式与数据库系统连接。在保证功能 的前提下，系统表现得小巧灵活，而其价格与传统 gis 开发工具比较，占有绝对优势。 这样，用户便能以较好的性能价格比获得或开发 gis 应用系统。 强大的 gis 功能： 新的 gis 组件都是基于 32 位系统平台的，采用 inproc 直接调用形式，所以无论是管 理大数据的能力还是处理速度方面均不比传统 gis 软件

38、逊色。小小的 gis 组件完全能 提供拼接、裁剪、叠合、缓冲区等空间处理能力和丰富的空间查询与分析能力。 直接嵌入 mis 开发工具： 组件的生产建立在严格的标准之上，因此，凡符合标准的组件都可在目前流行的各种 开发工具上使用。这样，vb、vc、delphi、powerbuilder、notes、foxpro、access 等都可直接成为 gis 或 gmis 的优秀开发工具，它们各自的优点都能够得到充分发挥。 这与传统 gis 专门性开发环境相比，是一种质的飞跃。 开发简捷： gis 平台软件选型技术报告 第 页 由于 gis 组件可以直接嵌入 mis 开发工具中，对于广大开发人员来讲，就可

39、以自由选 用他们熟悉的开发工具。而且，gis 组件提供的 api 形式非常接近 mis 工具的模式， 开发人员可以像管理数据库表一样熟练地管理地图等空间数据，无须对开发人员进行 特殊的培训。在 gis 或 gmis 的开发过程中，开发人员的素质与熟练程度是十分重要的 因素。这将使大量的 mis 开发人员能够较快地过渡到 gis 或 gmis 的开发工作中，从而 大大加速 gis 的发展。 .webgiswebgis（万维网（万维网 gisgis） .2.1.webgiswebgis 概述概述 国际互联网(internet)的迅速崛起，并在全球范围内飞速发展，使万维网

40、(world wide web 简称 www 或者 web)成为高效的全球信息发布渠道。随着人们对 gis 应用的需求，利用 internet 技术在 web 上发布和出版空间数据，以供用户浏览、查询并获取所需的空间数据 和应用，是 gis 发展的必然趋势，这就产生了 webgis。从 www 的任意一个节点，internet 用户可以浏览 webgis 站点中的空间数据，以及制作专题图，进行各种空间检索和空间分析。 从而使 gis 大众化。 .2.2.webgiswebgis 特点特点 较低的开发和应用管理成本 webgis 是利用通用的浏览器进行地理信息的发布，并使用 act

41、ivex 插件或 java applet，从而大大地降低了终端客户的培训成本和技术负担。而且利用组件式技术， 用户可以根据实际需要选择需要的控件，这也最大限度地降低了用户的经济负担。 真正的信息共享 由于 internet 的迅猛发展，web 服务正在进入千家万户，webgis 给更多用户提供了使 用 gis 的机会，全球范围内任意一个 www 节点的 internet 用户都可以访问 webgis 服 务器提供的各种 gis 服务，甚至还可以进行全球范围内的 gis 数据更新。webgis 可以 使用通用浏览器进行浏览、查询，降低了终端用户的技术负担，很大程度上扩大了 gis 的潜在用户范围

42、。而以往的 gis 由于成本高和技术难度大，往往成为少数专家拥 有的专业工具，很难推广。 gis 平台软件选型技术报告 第 页 良好的可扩展性 internet 技术基于的标准是开放的、非专用的，是经过标准化组织 ietf 和 w3c 为 internet 制定的，这就为 webgis 的进一步扩展提供了极大的发挥空间，使得 webgis 很容易与 web 中的其他信息服务进行无缝集成，建立功能丰富的具体 gis 应用。 跨平台特性 在 webgis 以前，尽管一些厂商为不同的操作系统(如：windows、unix、macintosh)分 别提供了相应的 gis 软件版本，但是没有一个 gis

43、 软件真正具有跨平台的特性。而基 于 java 的 webgis 可以做到“一次编成，到处运行 (write once, run anywhere) ” 。 .2.3.基于互联网的基于互联网的 gisgis 产品产品 产品名称发行商 mapinfo proservermapinfo cor. autodesk mapguideautodesk geomedia webmapintergraph arcexplorer, mapobjects internet map server esri spatial webbrokergenamap modelserver/discover

44、yhttp:/ mapxsitemapinfo cor. map serveretak fornet mapserveruniversity of minnesota grasslinksuniversity of california at berkeley geosurf武汉测绘科技大学 gis 研究中心 “因特网地理信息系统(afinternetgis)”奥发软件工程（武汉）有限公司 .2.4.国外几个重要的国外几个重要的 webgiswebgis 技术特征技术特征 mapinfo proserver geomedia web map internet map server

45、(ims) mapguide modelserver/ discovery gis 平台软件选型技术报告 第 页 公司mapinfo corp.intergraph corp.esri inc.autodesk inc.bently 服务器操作 系统 windows nt/95 windows ntwindows ntwindows ntwindows nt web 服务器 支持 cgi 的 web server internet information server internet information server 或者 netscape server 支持 cgi 的 web ser

46、ver netscape server 其他服务器 端软件 odbc 、 mapinfo 4.x 、 mapbasic odbc arcview 或者 mapobjects 应 用、 odbc odbc microstation geographics odbc 客户端操作 系统 windows 系列、 macintosh、u nix windows nt/95 windows 系列、 macintosh、u nix windows nt/95 windows 系列、 macintosh、uni x 客户端浏览 器 支持 html 的任意浏览器 internet explorer、 netsc

47、ape navigator 支持 html 的任意浏览器 internet explorer、 netscape navigator internet explorer、 netscape navigator 客户端是否 需要插件 (plug-in)/控 件(control) 不需要 如果使用 netscape navigator 浏览 器，需要安装 activecgm 插 件；如果使用 internet explorer 自动下载 java applet 或者 activex 控件 需要安装 mapguide 插件 (1 兆左右) 需要安装 vrml、cgm、 svf 等插件 gis 平台软

48、件选型技术报告 第 页 浏览器，会自动 下载 activecgm 控 件 网络传递的 图形格式 jpeg(栅格图) activecgm(栅 格图和矢量图) jpeg/gif(栅 格图) mwf(矢量图) jpeg、png、v rml、cgm、s vf(栅格图和矢 量图) 地图预出版 处理 动态生成地图动态生成地图动态生成地图 需地图预出版处 理 动态生成地图 可发布的数 据格式 mapinfo 地图 文件 mge 工程、 microstation dgn 文件、 frame 文件、 mgedm 文件、 arcview shape 文件、arc/info coverage、sdo 文件 arcv

49、iew shape 文件、 arc/info coverage、sd e 地图文件、 autodesk dwg 文件 autodesk dwg geographics 工 程文件、 microstation 设 计文件 .comgiscomgis 与与 webgiswebgis 许多 webgis 软件包均采用 html 标准，活动内容采用 java applets(sun 标准)或者 activex(microsoft 标准)进行传递。新型的分布式面向对象 webgis 可以采用 corba/java 或者 dcom/activex 技术进行开发。 activex 控件不仅可以

50、用于一般的 activex 容器程序 (比如 visual basic、delphi 等) ，而且能嵌入 web 页面中。任何 activex 控件都可以设计成 internet 控件，作为 web 页面 gis 平台软件选型技术报告 第 页 的一部分，web 页面中的控件通过脚本(script)互相通信。因此，comgis 是 webgis 的一种 解决方案，而基于这一方案的 webgis 通常比基于 java 的运行速度快。 java applet 区别于 dcom/activex 技术的一个明显特点是它从 java 继承来的跨平台 特性，跨平台的代价是速度的相对减慢。 .多

51、源空间数据集成多源空间数据集成 .4.1.概述概述 经过三十多年的发展，随着地理信息系统（gis）的广泛应用，积累了大量 gis 数据 资源。由于使用了不同的 gis 软件，这些数据分别存储为不同格式和不同结构。 为了更好地综合利用这些数据，通常的做法是使用 gis 软件提供的数据格式转换功能，转 换为某种统一格式。众所周知，不同软件数据格式之间的转换往往会造成一定的信息损失， 如 mapinfo 的 tab 文件转换到 arc/info 的 coverage 会丢失线型、颜色等与显示有关的属性； 更为严重的是，arc/info 采用拓扑数据结构，mapinfo 数据则是非拓扑数

52、据结构，转换之后 还需要进行拓扑重建等大量处理工作。 另外，数据转换一般通过交换格式进行，转换过程复杂。比如，要转换 mapinfo 的 tab 文件到 arc/info 的 coverage，首先需要使用 mapinfo 软件把 tab 文件输出为 e00 或 dxf 文件，然后运行 arc/info 把 e00 或 dxf 文件转为 arc/info coverage。一些单位同时 运行着几个使用不同 gis 软件建立的应用系统。如果数据需要不断更新，为保证不同系统 之间数据的一致性，需要频繁进行数据格式转换。 为解决数据格式转换带来的种种问题，理想的方案是在一个软件中实现对多种数据格 式

53、的直接访问。多源空间数据无缝集成sims(seamless integration of multisource spatialdata)就是这样一种技术。 .4.2.多数据格式是多源空间数据集成的瓶颈多数据格式是多源空间数据集成的瓶颈 .空间数据多源性的产生和表现空间数据多源性的产生和表现 （1）多语义性）多语义性 地理信息指的是地理系统中各种信息，由于地理系统的研究对象的多种类特点决定了 gis 平台软件选型技术报告 第 页 地理信息的多语义性。对于同一个地理信息单元（feature） ，在现实世界中其几何特征是一 致的，但是却对应着多种语义，如地理位置、海拔高

54、度、气候、地貌、土壤等自然地理特 征；同时也包括经济社会信息，如行政区界限、人口、产量等。一个 gis 研究的决不会是 一个孤立的地理语义，但不同系统解决问题的侧重点也有所不同，因而会存在语义分异问 题。 （2）多时空性和多尺度）多时空性和多尺度 gis 数据具有很强的时空特性。一个 gis 系统中的数据源既有同一时间不同空间的数 据系列；也有同一空间不同时间序列的数据。不仅如此，gis 会根据系统需要而采用不同 尺度对地理空间进行表达，不同的观察尺度具有不同的比例尺和不同的精度。gis 数据集 成包括不同时空和不同尺度数据源的集成。 （3）获取手段多源性）获取手段多源性 获取地理空间的数据的

55、方法有多种多样，包括来自现有系统、图表、遥感手段、gps 手段、统计调查、实地勘测等。这些不同手段获得的数据其存储格式及提取和处理手段都 各不相同。 （4）存储格式多源性）存储格式多源性 gis 数据不仅表达空间实体（真实体或者虚拟实体）的位置和几何形状，同时也记录 空间实体对应的属性，这就决定了 gis 数据源包含有图形数据（又称空间数据）和属性数 据两部分。图形数据又可以分为栅格格式和矢量格式两类。传统的 gis 一般将属性数据放 在关系数据库中，而将图形数据存放在专门的图形文件中。不同的 gis 软件采取不同的文 件存储格式。 .多源空间数据集成的迫切性多源空间数据集成的迫

56、切性 随着 internet 网络的飞速发展和普及，信息共享已经成为一种必然的要求。地理信息 也不例外，随着信息技术以及 gis 自身的发展，gis 已经从纯粹地学技术系统的圈子跳了 出来，正和 it 行业完全融合，人们对空间信息的需求也越来越多。gis 要进一步发展，必 须完全融入大型 mis（管理信息系统）中。1998 年美国副总统戈尔提出数字地球的概念， 更是将地理信息技术推到了最前沿。然而地理信息要真正实现共享，必须解决地理信息数 据多格式、多数据库集成等瓶颈问题。随着技术发展，gis 已经逐步走向完全以纯关系数 据存储和管理空间数据的发展道路，这为 gis 完全和 mis 无缝集成迈

57、出了重要的一步。但 gis 平台软件选型技术报告 第 页 因为 gis 处理的数据对象是空间对象，有很强的时空特性，获取数据的手段也复杂多样， 这就形成多种格式的原始数据，再加上 gis 应用系统很长一段时间处于以具体项目为中心 孤立发展状态中，很多 gis 软件都有自己的数据格式，这使得 gis 的数据共享问题变得尤 为突出。 空间数据作为数据类型的一种，同普通数据一样需要走过从分散到统一的过程。在计 算机的发展过程中，先是数据去适应系统，每一个系统都为倾向于拥有自己的数据格式； 随着数据量的增多，数据库系统应运而生；随着时代的发展，信息共享的需求越来越多， 不同数据库之间的数据交换成了瓶颈

58、；sql（标准结构化查询语言）以及 odbc 的出现为 这一难题提供了比较满意的解决方案。但是空间数据如何引进这种思想，或者说将空间数 据也纳进标准组织和标准协议进行规范和管理，从而使空间数据共享成为现实。 .4.3.多源空间数据集成模式比较多源空间数据集成模式比较 由于地理信息系统的图形数据格式各异，给信息共享带来了极大的不便，解决多格式 数据源集成一直是近年来 gis 应用系统开发中需要解决的重要问题。目前，实现多源数据 集成的方式大致有三种，即：数据格式转换模式、数据互操作模式、直接数据访问模式。 （1）数据格式转换模式）数据格式转换模式 格式转换模式是传统 gis 数据集

59、成方法（图 1） 。在这种模式下，其他数据格式经专 门的数据转换程序进行格式转换后，复制到当前系统中的数据库或文件中。这是目前 gis 系统数据集成的主要办法。目前得到公认的几种重要的空间数据格式有：esri 公司的 arc/info coverage、arcshape files、e00 格式；autodesk 的 dxf 格式和 dwg 格式； mapinfo 的 mif 格式；intergraph 的 dgn 格式等等。 数据转换模式主要存在的问题是：（1）由于缺乏对空间对象统一的描述方法，从而使 得不同数据格式描述空间对象时采用的数据模型不同，因而转换后不能完全准确表达源数 据的信息。

60、 （2）这种模式需要将数据统一起来，违背了数据分布和独立性的原则；如果数 据来源是多个代理或企业单位，这种方法需要所有权的转让等问题1。 美国国家空间数据协会（nsdi）制定了统一的空间数据格式规范 sdts（spatial data transformation standard） ，包括几何坐标、投影、拓扑关系、属性数据、数据字典，也包括 栅格格式和矢量格式等不同的空间数据格式的转换标准。许多软件利用 sdts 提供了标准 的空间数据交换格式。目前，esri 在 arc/info 中提供了 sdtsimport 以及 gis 平台软件选型技术报告 第 页 sdtsexport 模块，int