《环境信息系统》第四章 常用GIS软件简介

第四章常用GIS软件简介GIS应用及特点：主要应用在城市规划建设和自然资源环境管理方面。其特点：应用环境的网络化和集成化；应用范围的深度和广度不断开拓；专业应用模型开发在GIS应用中占有重要的地位；（一）MapInfo

MapInfo系统是美国MapInfo公司研制的地理信息系统软件。从1986年推出第一个DOS版本MapInfoV1.0到90年代初的Windows版本MapInfoV3.0，其产品逐渐变得成熟，并很快流行起来，1995年和1998年分别推出的MapInfoProfessionalV4.0和V5.0，使这个产品趋于完善。目前，MapInfo的最高版本为7.0，他的产品已经行销全球，具有20多种语言版本的产品。MapInfo系统的功能特点系统使用简便，价格低廉，非常适合广大普通用户对地理信息系统的需求。这也是它很快流行的原因。系统运行于微机平台上，在主流操作系统(MicrosoftWindows)下运行。Microsoft公司已采用了MapInfo公司的技术，使得MapInfo与微机上主流软件(Word，Excel，PowerPoint，Lotus1-2-3等)有良好的接口。系统是一个基于矢量数据结构的桌面地图系统，也可以说是一个桌面地理信息系统，是地理信息系统的一个小型应用平台。强大的数据可视化功能。1、支持多种不同的投影方式，用户可通过修改投影定义文件建立自己的投影方式；2、支持数字化仪的图形方式，直接生成矢量图形；3、支持流行的图像格式，可与矢量数据叠加显示；4、采用图层概念组织管理数据；5、具有完备的地图制作工具，可方便地绘制地图，包含丰富的符号库；6、内置的关系数据库，支持SQL查询，还可对空间信息进行查询；7、基本空间分析能力，如缓冲区分析，叠加分析等；数据可视化功能8、支持自动地理编码，使用户自己的数据方便地转移到地图中去；9、提供多种数据可视化方式，包括独立性、范围值、等级符号、点密度、柱状图；10、具有强大的兼容性，可直接接收Excel、Lotus1-2-3、DBF文件、Clipper文件等；11、图形数据可转换为DXF，SDF，MGE，SMI，Arc/Info等格式；12、内置ODBC（中间协议，它可以连接各类数据库），支持各种大型数据库，如Oracle，Sybase，Informix，Ingress，DB2等；13、具有OLE和OLEAutomation（功能对象连接与嵌入），可方便地嵌入Word，Excel，PowerPoint等环境中；14、能与微机下的主流开发工具(如VC++，VB、PowerBuilder，Delphi等)衔接。MapInfoProfessional是MapInfo公司的主线产品，目前推出的最高版本是10。MapBasic是在MapInfo平台上的一种类Basic的可编译二次开发语言。MapInfoProServer是在Internet／Intranet和NetworkOLE环境下的地图应用服务器，它是一套软件和开发工具包。MapMakerPlus是一种精确、快速的定位软件。

MapInfoMapX是一个具有良好性能价格比，功能强大的OCX控件。MapInfoSpatialWare是第一个在对象-关系数据库(如Oracle，Informix)环境下基于SQL进行空间查询和分析的空间信息管理系统MapInfo产品系列水系图.TAB.MAP.IND.ID.DAT行政区划图.TAB.MAP.IND.ID.DAT树种分布图公路图森林分布图工作空间

图层

表文件

MapInfo数据与文件结构MapInfo基本功能1.图形的输入与编辑图形的输入是将各种地图信息数据进行数字化或转换，以获得MapInfo的基本图形数据组织——表。利用MapInfo提供的绘图工具条，对地图数字化输入与编辑的要点如下。1正确设置地图的坐标系、投影、地图方向和单位2设置控制点坐标3绘图和编辑工具4利用对地理元素整形方式编辑地图5使用自动跟踪地图的功能MapInfo基本功能2.MapInfo数据表管理 在MapInfo中数据库称为表，可以使用两种表来建立、存储、查询和显示属性数据。外部数据的转入数据表维护对数据表的操作MapInfo的表操作命令(除查询外)都集中放在菜单项“表”中，主要包括：建立新表，添加、修改、显示、删除数据记录。更新列命令，用于快速且可视化地更新表。聚合数据地理编码3.MapInfo的查询功能

MapInfo系统为用户提供了强大而灵活的查询功能，在系统中称为选择(Selection)功能。通过选择既可以直接从地图上查询到相应数据表的信息，也可以利用系统提供的SQLSelection从数据表查到相应的数据和地图信息。系统用一个临时表(Selection表)存放选择的结果，对临时表也可执行很多用于基础表的操作，如浏览、统计、复制或编辑表，还可进一步生成新的Selection。4.MapInfo分析功能

MapInfo的主要分析功能包括：缓冲区分析创建地图对象对地图对象重新分区(二)Arc/Info软件Arc/Info是ESRI公司系列产品中最经典、功能最强大的专业GIS产品。Arc/Info的第一个产品完成于1978年，主要在小型机上运行。随着计算机硬件技术的飞速发展以及GIS技术的不断成熟，Arc/Info产品不断更新、扩大，形成适应各种用户、各种机型的系列产品。Arc/Info可运行于各种平台上，包括SUNSolaris，DECUnix，HPUX，IBMAIX，WindowsNT(Intel／Alpha)等，在各种平台上可直接共享数据及应用。Arc/Info实行全方位的汉化，包括图形、界面、数据库，并支持本机语言系统NLS(NativeLanguageSystem)，实行可重定义的自动语言本地化。

ArcGIS是ESRI在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它多方面的计算机主流技术之后，成功地推出了代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。ArcGIS是一个全面的，可伸缩的GIS平台，为用户构建一个完善的GIS系统提供完整的解决方案。ArcGIS的基本体系能够让用户在任何需要的地方部署GIS功能和业务逻辑，无论是在桌面、服务器、网络还是在野外：

桌面GIS（ArcGISDesktop）—ArcGIS桌面GIS软件产品是用来编辑、设计、共享、管理和发布地理信息和概念。ArcGIS桌面可伸缩的产品结构，从ArcReader，向上扩展到ArcView、ArcEditor和ArcInfo。目前ArcInfo被公认为是功能最强大的GIS产品。通过一系列的可选的软件扩展模块，ArcGISDesktop产品的能力还可以进一步得到扩展。

嵌入式GIS（EmbeddedGIS）—ArcGISEngine是一个完整的嵌入式GIS组件库和工具包，开发者能用它创建一个新的、或扩展原有的可定制的桌面应用程序。使用ArcGISEngine，开发者能将GIS功能嵌入到已有的应用程序中，如基于工业标准的产品以及一些商业应用，也可以创建自定义的应用程序，为组织机构中的众多用户提供GIS功能。

服务器GIS（ServerGIS）—ArcGISServer、ArcIMS和ArcSDE用于创建和管理基于服务的GIS应用程序，在大型机构和互联网上众多用户之间共享地理信息。ArcGISServer是一个中心应用服务器，它包含一个可共享的GIS软件对象库，能在企业和Web计算框架中建立服务器端的GIS应用。ArcIMS是通过开放的Internet协议发布地图、数据和元数据的可伸缩的网络地图服务器。ArcSDE是在各种关系型数据库管理系统中管理地理信息的高级空间数据服务器。

移动GIS（MobileGIS）—ArcPad，支持GPS的无线移动设备，越来越多地应用在野外数据采集和信息访问中。ArcGIS桌面和ArcGISEngine可以运行在便携式电脑或平板电脑上，用户可以在野外进行数据采集、分析和乃至制定决策。

Arc/Info在NT平台上是标准的COM(组件对象模型)结构，支持面向对象的数据结构及其管理，允许用户根据需要利用可视化的CASE(计算机辅助软件工程)工具对数据类进行定义和扩展。支持内置的VBA，可对Arc/Info进行在线的客户化和二次开发。Arc/Info提供了用于地理数据的自动输入、处理、分析和显示的强大功能，目前已成功应用到了包括自然资源管理、自动制图和基础设施管理(AM/FM)、城市和区域规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气开采、教育、军事等九大类别的一百多个领域。其主要特点为：采用地理关系数据模型；提供极强的空间操作和分析功能；采用模块化结构，使用灵活，便于扩充。ArcGIS软件体系结构ESRI公司的产品中，最主要的就是ArcInfo。它由两部分组成（WorkStationArcInfo和DeskTop

ArcInfo）1）WorkstationArcInfo基于拓扑数据模型，实现了图库（MapLibrary）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。

WorkstationArcInfo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）。DesktopArc/Info中，主要由3个既可独立运行又可协同操作的新的应用组成：ArcMap，ArcCatalog，ArcToolbox。它们提供了一个易于使用的、Windows风格的用户界面，使得操作极为简单。1、

ArcMap：是一个用于编辑、显示、查询和分析地图数据的以地图为核心的应用。2、ArcCatalog：是用于定位、浏览和管理空间数据的以数据为核心的新的Arc/Info应用，ArcCatalog是用户规划数据表,指定和利用元数据的环境。3、ArcToolbox:是用于完成Arc/Info所提供的诸如数据转换、叠加处理、缓冲区生成和投影转换等空间数据处理的环境。DesktopArc/Info简介1、数据输入：Arc/Info有一组丰富的数据输入、数据编辑功能，用来产生GIS中拓扑结构的数据。这些功能主要由ArcEdit模块来完成。2、数据预处理：对手动跟踪数字仪、扫描输入和各种外部数据文件输入的数据进行自动化的错误检验和拓扑生成等预处理。3、数据管理：所有的矢量数据由LIBRIAN模块管理，在LIBRIAN中，通过建立交叉分幅关系(Cross-tile)，实现了分幅的连续地理空间覆盖的概念。同时，LIBRIAN还可以进行存取控制和用户类型管理。所有的属性数据由Info关系数据库管理，Arc/Info和IMAGEINTEGRATOR用于网格数据和图像数据管理。ArcInfo的基本功能4、数据操作：Arc/Info支持多种投影类型和投影类型之间的变换。投影信息作为一个标准的Arc/Info数据模型来存储和管理。同时，Arc/Info也支持各种空间关系操作。5、数据分析：Arc/Info的核心模块主要用于对矢量数据进行分析，并且所有的分析功能均可以对结点区域进行。6、建立客户化应用：SML宏语言(NT版为AML宏语言)是一种高层次的地理处理语言。它的引入使得PCArc/Info这样一个通用型的软件能够高效率地为不同的生产和研究任务服务。此外，SML中的图形用户接口工具也非常具有吸引力，它可以用来建立使用方便、功能强大的用户界面。7、地图输出：PCArc/Info软件数据库的驱动图形方式使得它成为地图生产的理想工具之一。PCArc/Info有一组用于地图生产的工具，包括地图设计和提供各种字体等，此外，它还支持多种绘图设备。ArcMapPointsymbology(三)GeoStarGeoStar是武汉吉奥信息工程公司开发的地理信息系统，目前已开发的系统有，国家863项目“海底摄像影象处理系统”、“北海市土地交易信息系统”、广州自来水公司“阀门动态管理系统”、“农村土地变更调查系统”、深圳“城市1﹕2000空间一体化数据库”、南京市“城市规划管理信息系统”、湖北“移动通信分析系统”和上海市“空间信息网上发布信息系统”。GeoStar系列软件最独特的特征在于矢量数据、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，已知目前最大容量可以管理1000GB空间数据。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。通过集成的界面，可以将4种数据统一调度，无缝漫游，任意开窗放大，实现各种空间操作。功能齐全的GIS系统主模块地图扫描矢量化软件优秀的三维再现软件神奇的三角网构建模块精密的遥感图像处理系统性能优越的影