【正文】 源環(huán)境學(xué)院 GIS軟件 發(fā)展歷程 ? GIS軟件在我國的發(fā)展：主要經(jīng)歷了三個階段：一是引進國外 GIS軟件，主要應(yīng)用國外軟件的功能進行專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如中國科學(xué)院利用 ArcInfo進行了黃土高原水土流失地理信息系統(tǒng)；二是在引進 GIS軟件的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)，對這些引進的軟件進行定制，解決專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的實際問題；三是進行自主版權(quán)的 GIS開發(fā)。為了能有效地利用數(shù)據(jù)，在地理數(shù)據(jù)庫中，不同類型的數(shù)據(jù)按照不同結(jié)構(gòu)存儲。最常見的地理特征類型包括弧（ Arc），結(jié)點（ Node），標(biāo)識點（ Label Point）和多邊形（ Po1ygon），除此之外，還有一些其他的特征類型。針對這一問題， ArcInfo 8以后版本的對象／組件數(shù)據(jù)模型引入了基于對象的數(shù)據(jù)模型。 Arc/Info 12 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ? 1．弧段 結(jié)點拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在數(shù)字化弧段時， ArcInfo將每個弧段與其起始結(jié)點和終止結(jié)點進行拓?fù)潢P(guān)聯(lián)，并記錄在 ARC文件中。 ArcInfo使用多邊形 弧線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來定義多邊形時，并不直接存儲坐標(biāo)信息，而是在 PAL文件中由組成多邊形的弧來定義多邊形。在圖 1010中，我們就很容易知道多邊形 3與 2，多邊形 3與 4等的相鄰性。例如，用特定符號顯示、診斷和修改數(shù)字化時產(chǎn)生的錯誤，實現(xiàn)圖幅伸縮（ Rubber Sheeting）和圖幅邊緣匹配；強大的注記編輯功能，可以方便地添加、刪除、移動和更新注記以及調(diào)整注記的排列方式，根據(jù)點、線和面特征來確定注記的位臵和形狀等；與特征相關(guān)的表格屬性的編輯和維護。圖庫塊的索引結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)無關(guān)，數(shù)據(jù)的插入和提取速度快，可自動分割和建立索引，并可通過地圖變量，提取和顯示數(shù)據(jù)子集?？捎脕矸治龊湍Ｐ突瘜嶋H的地理網(wǎng)絡(luò)，如城市街道、水路、電話線；提供一種工具來安排車輛路線，進行最佳的設(shè)施定位、分帶和再分區(qū)以及最 Arc/Info 26 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 擴展模塊 佳路徑選擇和時間／距離流分析。它能幫助GIS用戶管理大型地理數(shù)據(jù)，能對地理數(shù)據(jù)進行特征管理，支持多用戶存取連續(xù)的空間數(shù)據(jù)庫，并且還對分布式數(shù)據(jù)庫進行有效組織和管理。 ? 7．系統(tǒng)二次開發(fā)能力 提供應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，使用戶能交互式生成菜單，產(chǎn) Arc/Info 32 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 Arc/Info的功能 生多應(yīng)用組合，應(yīng)用過程自動執(zhí)行。 AML程序行的基本處理流程如圖 1012 所示。 ? 1． COM技術(shù) COM是微軟公司提出的一種用于開發(fā)和支持程序?qū)ο蠼M件的框架，廣義的 COM是指采用這一思想的所有技術(shù)，該技術(shù)是由對象鏈接和嵌入 OLE（ Object Linking and Embedding）發(fā)展而來的 。 COM組件是動態(tài)鏈接的，還可以是封裝。在外部應(yīng)用中可以同樣以設(shè)備這一抽象概念來對待，如有的新設(shè)備只要實現(xiàn)所有外部應(yīng)用所要求的接口就行了，而不需要重新編譯。 MapGIS 50 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS系列軟件介紹 ? 3．應(yīng)用系統(tǒng)軟件 在 MapGIS應(yīng)用開發(fā)平臺的基礎(chǔ)上，中地公司已開發(fā)出許多應(yīng)用型的地理信息系統(tǒng)軟件，包括國土管理信息系統(tǒng)、城市綜合管網(wǎng)系統(tǒng)、供水管網(wǎng)系統(tǒng)、煤氣管道系統(tǒng)、城市規(guī)劃系統(tǒng)、電力配網(wǎng)系統(tǒng)、通信管網(wǎng)及自動配線系統(tǒng)、 環(huán)保與監(jiān)測系統(tǒng)、警用電子地圖系統(tǒng)、作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、 GPS導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)、旅游系統(tǒng)等。它不是一個簡單的點（坐標(biāo)點），而是包括各種注釋（英文、漢字、阿拉伯?dāng)?shù)字等）和專用符號（包括圓、弧、直線、五角星、亭子等各類符號）。 55 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的數(shù)據(jù)管理 MapGIS ? 4．工作區(qū) 工作區(qū)是圖形要素及圖形操作的內(nèi)存區(qū)域。在工程管理中還提供了對工程所使用的不同的線型、符號等圖例以及圖例參數(shù)和符號的管理和描述。 ? 裝入文件是將要編輯的文件裝入相應(yīng)的工作區(qū)，同時清除工作區(qū)中原有的同類型文件；添加文件是裝入一個新的文件到相應(yīng)工作區(qū)，與工作區(qū)中原有數(shù)據(jù)合并在一起，并保留工作區(qū)中原來的同類型文件；保存文件是將區(qū)作區(qū)中的數(shù)據(jù)以原有的文件名存入磁盤；換名存文件是將工作區(qū)中的數(shù)據(jù)換名存入磁盤；部分存文件是用一個窗口捕獲需要存盤的數(shù)據(jù)，并將捕獲到的圖形數(shù)據(jù)存到一個文件中；清除工作區(qū)是將數(shù)據(jù)從工作區(qū)中清除，并不是刪除數(shù)據(jù)文件。 63 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的數(shù)據(jù)管理 MapGIS ? （ 三）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理 ? 1．多樣性空間數(shù)據(jù)庫 空間數(shù)據(jù)主要包括矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)。 ? 根據(jù)用戶的不同需要，可以選擇六個部分內(nèi)各個子系統(tǒng)。 6．地圖庫管理系統(tǒng)具有較強的地圖拼接、管理、顯示、漫游和靈活方便的跨圖幅檢索能力，可管理多達數(shù)千幅地圖。 ? （ 二） MapGIS平臺系統(tǒng)的主要功能 1．?dāng)?shù)據(jù)輸入 MAPGIS提供的數(shù)據(jù)輸入有數(shù)字化儀輸入、掃描矢量化輸入、 GPS輸入和其它數(shù)據(jù)源的直接轉(zhuǎn)換。同時提供了外業(yè)測量數(shù)據(jù)直接成圖功能，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、錄入、成圖一體化，大大提高了數(shù)據(jù)精度和作業(yè) 72 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的特點和功能 MapGIS ? 流程。其主要功能如下： 75 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的特點和功能 MapGIS 圖庫操作、庫類操作、圖幅操作、信息查詢、圖幅剪取、圖幅配準(zhǔn)、圖幅接邊、圖幅提取等功能。它的主要功能有動態(tài)建庫、屬性定義、記錄編輯、多媒體屬性庫定義、專業(yè)庫生成等功能。 ? 1． MapGIS API函數(shù) API函數(shù)在使用方法上與 Windows的 API函數(shù)完全一樣，因此是獨立于開發(fā)工具的，用戶可以使用儲如 Visual C++、 VB、 Borland C++、 Delphi、 PowerBuilder等編程語言，來調(diào)用這些二次開發(fā)的函數(shù)。屬性數(shù)據(jù)由關(guān)系數(shù)據(jù)庫來管理，通過 ODBC聯(lián)接，能支持多種類型的大型商用 RDBMS，如 SQL Server數(shù)據(jù)庫來管理，通過 ODBC聯(lián)接，能支持多種類型的大型商用 RDBMS，如SQL Server、 Sysbase、 Oracle等，支持客戶 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)、大型空間數(shù)據(jù)管理以及在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對多用戶并發(fā)空間數(shù)據(jù)訪問?；竟δ馨▋纱蟛糠郑簣D幅整飾和普通地圖符號設(shè)計。 GeoStar 94 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 GeoStar軟件的功能 ? 10．元數(shù)據(jù)管理 元數(shù)據(jù)管理模塊主要目的是為用戶提供友好的圖形用戶界面以及方便快捷的手段，使用戶能得心應(yīng)手地完成對 元數(shù)據(jù)信息的瀏覽、編輯、插入、刪除等管理工作 。 GeoStar 97 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 GeoStar的軟件模塊 ? 1． GeoStar：是整個系統(tǒng)的基本模塊，提供的功能包括空間數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)采集、圖形編輯、空間查詢分析、專題制圖和符號設(shè)計、元數(shù)據(jù)管理等。為了使這些函數(shù)充分發(fā)揮作用，在更多的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮作用，去建立功能需求各不相同，用戶界面各有所長的應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)， Geo提供了靈活快速的建立用戶系統(tǒng)的強大的二次開發(fā)控件 —— GeoMap。SuperMap GIS主要采用工作空間、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)集等基本概念抽象表達、組織和存儲客觀世界。 使用 SuperMap GIS軟件時，可以先建立工作空間，然后在工作空間中建立或打開數(shù)據(jù)源，在數(shù)據(jù)源中再新建或?qū)霐?shù)據(jù)集。一般而言，一個圖層對應(yīng)著一個數(shù)據(jù)集；同一個數(shù)據(jù)集可以多次添加到不同地圖窗口中，此時，多個圖層對應(yīng)著同一個數(shù)據(jù)集。特點是速度快，操作靈活。 SuperMap 112 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 SuperMap Deskpro數(shù)據(jù)組織 ? 使用關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ RDBMS）存儲和管理空間數(shù)據(jù)，是GIS技術(shù)發(fā)展的趨勢。 SuperMap 114 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 SuperMap軟件的技術(shù)特點 ? 1．統(tǒng)一的技術(shù)體系 ? 2．多源空間數(shù)據(jù)無縫集成技術(shù)（ SIMS） ? 3．空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)（ SDX） ? 4． XML、 GML與 SML ? 5．海量空間索引技術(shù) ? 6．海量影像數(shù)據(jù)管理 ? 7．自動維護拓?fù)潢P(guān)系 ? 8．智能捕捉技術(shù) ? 9．自定義幾何對象 SuperMap 115。 ? SDB是 SuperMap Deskpro四個數(shù)據(jù)組織方案中唯一的文件 /數(shù)據(jù)庫混合方案。特點是易于實現(xiàn)，數(shù)據(jù)并發(fā)控制方便。 ? 7．屬性數(shù)據(jù)（ Attribute Data） 描述地形地物屬性信息的數(shù)據(jù)，如河流的名稱、長度、寬度等。 SuperMap 107 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 SuperMap Deskpro數(shù)據(jù)組織 ? 4．地圖（ (Map) 一個或多個數(shù)據(jù)集按照用戶定義的風(fēng)格顯示在一個屏幕窗口中，稱為地圖，該窗口稱為地圖窗口。工作空間與其組成部分之間的關(guān)系如圖 1032。二次開發(fā)用戶可以利用 GeoMap以及其它軟件供應(yīng)商提供的大量構(gòu)件，諸如繪圖、多媒體和數(shù)據(jù)庫對象等，來根據(jù)終端用戶的需要規(guī)劃設(shè)計滿足特定需求的應(yīng)用程序。 ? 3． GeoTIN：利用離散高程點 TIN，進而利用插值得并進行相關(guān)分析運算和三維曲面生成。 ? 12．矢量庫 1） GeoStar矢量庫 2） GeoStar矢量庫數(shù)據(jù)編輯 3） GeoStar矢量庫數(shù)據(jù)分發(fā) 4） GeoStar矢量庫數(shù)據(jù)入庫機制 5） GeoStar矢量庫數(shù)據(jù)多種數(shù)據(jù)疊加顯示 GeoStar 95 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 GeoStar軟件的功能 ? 13．可視化表現(xiàn)與制圖功能 1） GeoStar中的 DEM暈渲顯示 可以設(shè)臵暈渲顯示的層次及色彩。 GeoStar 92 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 GeoStar軟件的功能 8．?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 作為大型 GIS系統(tǒng)的支持平臺， GeoStar支持較廣泛的數(shù)據(jù)交換格式，可以與多種 GIS圖形處理系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)。 GeoStar 89 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 GeoStar軟件的功能 ? 2．?dāng)?shù)據(jù)采集 本系統(tǒng)提供了多種數(shù)據(jù)獲取手段，包括手扶跟蹤數(shù)字化、圖紙掃描屏幕數(shù)字化、直接從測量儀器獲取數(shù)據(jù)及外部數(shù)據(jù)文件等。 ? 2． MapGIS 類庫 MapGIS類庫是建立在 MapGIS API之上的一個類庫層，它是為基于 MFC類庫的 C++開發(fā)者提供的多個可重用C++基類，它將應(yīng)用程序所需要的功能作了封裝，屏蔽了基于 MapGIS API之上開發(fā)時的許多復(fù)雜性，同時仍然允許有經(jīng)驗的程序員使用底層的 API函數(shù)功能，使用便利，改動靈活。 ? 4．空間分析 地理信息系統(tǒng)與機助制圖的重要區(qū)別就是它具備對空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)進行分析和查詢的功能， 它包 78 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的特點和功能 MapGIS 包括矢量空間分析、數(shù)字高程模型（ DTM）、網(wǎng)絡(luò)分析、圖像分析、電子沙盤五個子系統(tǒng)。 76 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的特點和功能 MapGIS ? 2）屬性庫管理 GIS系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣， 各領(lǐng)域的專業(yè)屬性差異甚大，以至不能用一已知屬性集描述概括所有的應(yīng)用專業(yè)屬性。 73 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的特點和功能 MapGIS ? 2．?dāng)?shù)據(jù)處理 輸入計算機后的數(shù)據(jù)及分析、統(tǒng)計等生成的數(shù)據(jù)在入庫、輸出的過程中常常要進行數(shù)據(jù)校正、編輯、圖形的整飾、誤差的消除、坐標(biāo)的變換等工作。 2）掃描矢量化輸入 MAPGIS圖形輸入子系統(tǒng)中，讀入待矢量化的圖像后，系統(tǒng)對其進行格式轉(zhuǎn)換。 8．具有功能較齊全、性能優(yōu)良的矢量空間分析、DTM分析、網(wǎng)絡(luò)分析、圖像分析功能，以及拓?fù)淇臻g查詢和三維實體疊加分析能力。接下來就可通過空間分析來進行各 66 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS平臺軟件的功能結(jié)構(gòu)體系 MapGIS 種查詢、分析、統(tǒng)計等操作，需要輸出的圖形、圖像、報表等數(shù)據(jù)通過輸出系統(tǒng)進行輸出。通過圖庫管理，可實現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)、DEM、柵格、影像庫一體化集成。 61 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 MapGIS的數(shù)據(jù)管理 MapGIS ? 2）工程的項目管理 工程是由項目組成的，項目管理可新建項目（點、線、區(qū)、網(wǎng)）、插入項目、添加項目、刪除項目、修改項目、保存項目、另存項目等。在圖形編輯子系統(tǒng)的主界面中，僅有簡單的文件操作菜單。工作區(qū)又分為點工作區(qū)、線工作區(qū)和區(qū)工作區(qū)，在某一時刻，內(nèi)存工作區(qū)中可以同時有點文件、線文件、區(qū)文件分別存在于