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ESRI，Intergraph和MapInfo的軟件產品，以及三個國產軟件：MapGIS，GeoStar和Citystar。

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。

 

1．ESRI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 ArcInfo和Desktop ArcInfo。

1）Workstation 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。

ArcSDE：SDE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。

圖A2-1：ARC/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。

2）Desktop ArcInfo包括三個應用：Arc Map、Arc Catalog和Arc Toolbox。Arc 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。

3）ArcView 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。

 

圖A2-2：ArcView GIS用戶界面

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

5）ArcFM，支持公共設施規劃、管理和服務的模塊。

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

 

2．Intergraph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）。

1）MGE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 C，MGE 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。

2）GeoMedia 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 Object：GeoMedia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。

 

圖A2-3：GeoMedia用戶界面

3）GeoMedia WebMap是Intergraph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。

 

3．Mapinfo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。

1）MapInfo Professional是（圖A2-4）MapInfo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。

2）MapBasic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。

 

圖A2-4：MapInfo Professional用戶界面

3）MapInfo 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。

4）MapInfo MapX是MapInfo提供的OCX控件。

5）MapInfo 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。

6）SpatialWare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。

7）Vertical 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PostScript或EPS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。

 

圖A2-5：MapGIS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： 

1）GeoStar：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。

 

圖A2-6：GeoStar用戶界面

2）GeoGrid ：數字地形模型和數字正射影像的處理、分析模塊。

3）GeoTIN：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。

4）GeoImager：可以進行遙感圖像的處理和影象制圖。

5）GeoImageDB：可以建立多尺度的遙感影象數據庫系統。

6）GeoSurf：利用Java實現的因特網空間信息發布系統。

7）GeoScan：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：

1）Citystar編輯模塊：矢量數據的錄入、編輯。

2）Citystar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。

3）Citystar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。

4）Citystar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。

5）Citystar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。

6）Citystar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。

7）Citystar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。

8）Citystar三維模塊：基于DEM的三維曲面生成和查詢分析。

9）Citystar GPS模塊：GPS數據的接收、顯示和分析。

 

圖A2-7：Citystar用戶界面