常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹

1、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院1常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹o 1 概述概述o 2 Arc/Infoo 3 MapGISo 4 GeoStaro 5 SuperMap山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院21 概述o 自1963年加拿大建立了世界上第一個(gè)實(shí)用的地理信息系統(tǒng)加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS，包括美國、澳大利亞、德國、荷蘭、日本、中國等國家都非常重視對GIS軟件的應(yīng)用和研究。o 20世紀(jì)80年代，GIS技術(shù)不斷發(fā)展并走向成熟，并涌現(xiàn)了一批有代表性的GIS軟件，如ArcInfo、GenaMap、Spans、MapInfo、ERDAS、MGE、TIGRIS、MicroStation、SICA

2、D、IGDS/MRS，ILWIS、System 9這些軟件中，分別在矢量繪圖、柵格影像處理、空間數(shù)據(jù)存貯管理、專題圖制作、空間分析等某些方面具有各自獨(dú)到之處，其中Arc Info以其整體功能強(qiáng)大和全面而出色的空間分析技術(shù)而最具代表性。常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹常用地理信息系統(tǒng)軟件介紹 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院3GIS軟件發(fā)展歷程o GIS軟件在我國的發(fā)展：主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：一是引進(jìn)國外GIS軟件，主要應(yīng)用國外軟件的功能進(jìn)行專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如中國科學(xué)院利用ArcInfo進(jìn)行了黃土高原水土流失地理信息系統(tǒng)；二是在引進(jìn)GIS軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，對這些引進(jìn)的軟件進(jìn)行定制，解決專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際問

3、題；三是進(jìn)行自主版權(quán)的GIS開發(fā)。1 概述山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院4當(dāng)今我國GIS軟件發(fā)展 o 近十幾年的時(shí)間，我國GIS軟件發(fā)展很快，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，相繼研發(fā)了一些比較優(yōu)秀的GIS軟件平臺，如中國地質(zhì)大學(xué)武漢中地信息工程有限公司的MapGIS、北京大學(xué)的CityStar、武漢大學(xué)的GeoStar、中國科學(xué)院北京超圖地理信息技術(shù)有限公司的SuperMap、中國林業(yè)科學(xué)院的ViewGIS等，這些國產(chǎn)GIS軟件的出現(xiàn)打破了國外GIS軟件對我國市場的壟斷，開創(chuàng)了用計(jì)算機(jī)編制地學(xué)圖件、地理空間信息化管理以及決策支持的新時(shí)代。GIS軟件應(yīng)用和開發(fā)，已經(jīng)深入資源管理、城市規(guī)劃、市政工程、交通運(yùn)輸、郵電通

4、訊、公安急救、市場銷售、金融保險(xiǎn)、水利電力、環(huán)境保護(hù)、科研教育等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，促進(jìn)和帶動(dòng)了一些相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院52 Arc/InfoArc/Info o 一、ESRI系列產(chǎn)品簡介o 二、Arc/Info的數(shù)據(jù)組織o 三、ArcInfo的模塊體系o 四、Arc/Info的功能o 五、ArcInfo的二次開發(fā)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院6ESRIESRI系列產(chǎn)品簡介系列產(chǎn)品簡介o 美國國系統(tǒng)研究所(Environment System Research Institute，ESRI)是世界最名的GIS軟件研究和開發(fā)機(jī)構(gòu)，目前其新一代軟件產(chǎn)品ArcGIS 9X是世界上應(yīng)用非常廣泛

5、的GIS之一，是GIS領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。2004年推出的ArcGIS 9X是ESRI在繼承已有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上，整合了GIS與數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其他方面的計(jì)算機(jī)主流技術(shù)，成功開發(fā)出的新一代GIS平臺。o ArcGIS是一個(gè)統(tǒng)一的平臺，由3個(gè)重要部分組成：桌面軟件（Deskpro）、數(shù)據(jù)通路（ArcSDE）和網(wǎng)絡(luò)軟件（ArcIMS）。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院7Arc/InfoArc/Info的數(shù)據(jù)組織的數(shù)據(jù)組織 o （一）數(shù)據(jù)組織體系（一）數(shù)據(jù)組織體系o 1地理數(shù)據(jù)庫o 2層類（Coverage）o 3地理特征o 4對象組件數(shù)據(jù)組織o （二）數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（二）數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 1弧段

6、-結(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 2多邊形-弧線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 3多邊形-多邊形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院8數(shù)據(jù)組織體系數(shù)據(jù)組織體系o 1地理數(shù)據(jù)庫 ArcInfo描述兩類地理數(shù)據(jù)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)組織在一個(gè)地理數(shù)據(jù)庫中。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。屬性數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，地理特征按信息的類型和主題組織為一些層次，每層稱為一個(gè)Coverage。 o 2層類（Coverage） 一個(gè)層類即一個(gè)Coverage。Coverage是ArcInfo的基本存儲單元，它是地圖某個(gè)專題的地理特征的空間信息的邏輯集合。通常一個(gè)Coverage只描述一種類型的地圖要素，如道

7、路、居民區(qū)、土壤單元、森林分布等。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院9數(shù)據(jù)組織體系數(shù)據(jù)組織體系o Coverage由表示某種主題的多邊形、線或點(diǎn)要素組成，它們由系統(tǒng)分配的內(nèi)部順序號（Cover#）和用戶指定的用戶標(biāo)識號(Cover-ID)進(jìn)行標(biāo)識。Coverage是地理關(guān)系模型的體現(xiàn)，它同時(shí)包含指定區(qū)域內(nèi)地理特征的位置數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，并可以通過內(nèi)部順序號實(shí)現(xiàn)它們的有效連接。o 3地理特征 在ArcInfo中，地理特征是描述Coverage的最基本的數(shù)據(jù)單位。最常見的地理特征類型包括?。ˋrc），結(jié)點(diǎn)（Node），標(biāo)識點(diǎn)（Label Point）和多邊形（Po1ygon），除此之外，還有一些其他的特征類型

8、。例如，道路、河流Coverage由線狀特征（?。┥轿鬓r(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 10數(shù)據(jù)組織體系數(shù)據(jù)組織體系 構(gòu)成，地塊Coverage由面狀特征（多邊形）構(gòu)成。這些特征類型可以看成是對現(xiàn)實(shí)世界地理現(xiàn)象的高度抽象和概括。o 4對象組件數(shù)據(jù)組織 ArcInfo采用面向數(shù)據(jù)庫的地理關(guān)系模型，十幾年來獲得了成功的應(yīng)用。在這個(gè)模型中，地理數(shù)據(jù)的幾何和拓?fù)潢P(guān)系由文件管理，而其屬性則存儲在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）中。這個(gè)模型強(qiáng)調(diào)幾何特性，它把世界描述成一系列點(diǎn)、線、面，而幾何算子用另外的過程（AML腳本）描述。多年來，這個(gè)模型以其靈活性、可擴(kuò)展性和高效性滿足了很多G1S用戶的需求。這一模型有其缺點(diǎn)，描述豐富

9、的地理對象有一定的局限性，山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 11數(shù)據(jù)組織體系數(shù)據(jù)組織體系 擴(kuò)展為針對用戶或領(lǐng)域的要素模型較為困難。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。用這一模型可以把對象的狀態(tài)和行為集成到GIS中。對象的狀態(tài)可看成對象的屬性（例如，對于一塊農(nóng)田，它可以是作物類型、有機(jī)質(zhì)含量、土壤質(zhì)地、土壤PH值等）。行為是可對對象進(jìn)行的操作或算子（例如，對農(nóng)田數(shù)據(jù)可以創(chuàng)建、刪除、分割和合并）。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 12數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 在GIS中，拓?fù)潢P(guān)系是描述地理實(shí)體間空間上的關(guān)系，包括要素間的相鄰、關(guān)系和包含等關(guān)系。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是用來表示

10、拓?fù)潢P(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過存儲要素間的位置信息，為空間地理分析提供基礎(chǔ)，并且節(jié)省了存儲空間，避兔了頻繁檢索坐標(biāo)的過程，提高了處理效率。 ArcInfo按照相連線段之間和點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系，通過一系列弧、標(biāo)識點(diǎn)直接地表示所有地圖要素。ArcInfo中提供了弧段-結(jié)點(diǎn)、多邊形-弧線和多邊形-多邊形3種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 13數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 1弧段-結(jié)點(diǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在數(shù)字化弧段時(shí)，ArcInfo將每個(gè)弧段與其起始結(jié)點(diǎn)和終止結(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)潢P(guān)聯(lián)，并記錄在ARC文件中。利用弧段-結(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（如圖10-8 和表10-1 所示），可以獲得以下幾個(gè)方面的信息： （1）弧線與其端結(jié)點(diǎn)的相連

11、性； （2）弧線的方向，即從起始結(jié)點(diǎn)到終止結(jié)點(diǎn)的方向。 （3）弧線的長度，即從起始結(jié)點(diǎn)到終止結(jié)點(diǎn)量測的長度。 （4）連通性。如果弧與弧有公共結(jié)點(diǎn)，則稱弧與山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 14數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 弧連通。連通性是網(wǎng)絡(luò)分析中網(wǎng)絡(luò)跟蹤和路徑分析操作的基礎(chǔ)。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 15數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 2多邊形-弧線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 多邊形-弧線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用非常簡單，它用來定義區(qū)域。一個(gè)多邊形由一系列組成它的邊界的弧來確定，包括那些在多邊形里邊的“洞”或“島”（如圖10-9 和表10-2 所示）。 ArcInfo使用多邊形-弧線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來定義多邊形時(shí)，并不直接存儲坐標(biāo)信息，而是在P

12、AL文件中由組成多邊形的弧來定義多邊形。圖2 16中，弧線的列表按順時(shí)針方向由每個(gè)弧段的內(nèi)部順序號順序組成。在多邊形弧線表中，一條弧的順序號為負(fù)，則說明該弧在完成多邊形循環(huán)時(shí)，是按從終止結(jié)點(diǎn)到起始結(jié)點(diǎn)的方向通過的。島則通過在該島多邊形列表前加“0”來標(biāo)記山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 16數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第一個(gè)多邊形總是定義為Coverage的外部多邊形。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 17數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)o 3多邊形-多邊形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在建立多邊形時(shí)，ncmrO將每條弧的左右grili形內(nèi)部IM序號添加到ARc文件中，如圖10-10所示。 左右多邊形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定xIT鄰接性。如果兩個(gè)多邊形擁

13、有公共ili（弧線），則認(rèn)為兩個(gè)多邊形相互鄰接。由于一個(gè)多邊形邊界的每條?。ǘ加蟹较颍┒加凶笥叶噙呅沃?，就很容易知道叼）些多邊形是相專；的。在圖10-10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。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 18數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 19ArcInfoArcInfo的模塊體系的模塊體系o （一）核心模塊（一）核心模塊o 1ARCo 2INFOo 3ARCEDITo 4ARCPLOTo 5MAP LIBRARIANo 6ADS山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 20ArcInfoArcInfo的模塊體系的模塊體系o （二）擴(kuò)展模塊（二）擴(kuò)展模塊o

14、 1. NETWORKo 2. TINo 3. COGOo 4. GRIDo 5. ARCSCANo 6. ARCSTORM山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 21核心模塊核心模塊o ArcInfo的主要模塊包括ARC、INFO、ARCEDIT、ARCPLOT和MAP LIBRARIAN。 1ARC ARC是ArcInfo的主要程序環(huán)境，它提供了啟動(dòng)其他子系統(tǒng)的命令，并有很強(qiáng)的能力實(shí)現(xiàn)工作空間和文件管理操作，如列表顯示、改名字、拷貝、刪除和描述地圖數(shù)據(jù)文件；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，如DXF到ArcInfo的轉(zhuǎn)換；地圖Coverage的數(shù)字化和編輯；地圖數(shù)據(jù)自動(dòng)化中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和檢索錯(cuò)誤；坐標(biāo)投影和變換；特征屬性的管理和操

15、作；空間和屬性分析操作，如特征緩沖區(qū)、地圖疊置、最近鄰域分析和累計(jì)統(tǒng)計(jì)報(bào)告等。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 22核心模塊核心模塊o 2INFO INFO是一個(gè)完全的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它管理著與地圖Coverage中的地理特征相聯(lián)系的表格數(shù)據(jù)。ArcInfo通過內(nèi)部標(biāo)識號將地圖特征與作為INFO數(shù)據(jù)文件存儲起來的地圖特征屬性表相聯(lián)系，并對它們進(jìn)行更新和維護(hù)。INFO提供了定義新文件數(shù)據(jù)、修改已有數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)文件輸入和更新以及分類、查詢和統(tǒng)計(jì)等基本功能。o 3ARCEDIT ARCEDIT是一個(gè)交互式圖形編輯系統(tǒng)，它把CAD功能和地理數(shù)據(jù)庫編輯的能力結(jié)合在一起。ARCEDIT山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)

16、院 23核心模塊核心模塊o 提供了地圖（Coverage）數(shù)字化的所有功能和圖形與屬性編輯的一系列功能。例如，用特定符號顯示、診斷和修改數(shù)字化時(shí)產(chǎn)生的錯(cuò)誤，實(shí)現(xiàn)圖幅伸縮（Rubber Sheeting）和圖幅邊緣匹配；強(qiáng)大的注記編輯功能，可以方便地添加、刪除、移動(dòng)和更新注記以及調(diào)整注記的排列方式，根據(jù)點(diǎn)、線和面特征來確定注記的位置和形狀等；與特征相關(guān)的表格屬性的編輯和維護(hù)。 ARCEDIT以地圖特征為基本編輯單元，可以移動(dòng)、拷貝、增加、刪除、改形和更新點(diǎn)、線、面以及地圖注記，甚至線間獨(dú)立的頂點(diǎn)也能被移動(dòng)、增加或刪除。線段能夠被改形、樣條化或校直，拐角能夠變成直角，還可產(chǎn)生平行線。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)

17、資源環(huán)境學(xué)院 24核心模塊核心模塊o 4ARCPLOT ARCPLOT是ArcInfo的交互式制圖和繪圖子系統(tǒng)，完成從簡單的屏幕顯示到高質(zhì)量的制圖輸出等多種繪圖任務(wù)。ARCPLOT有豐富的制圖命令，按地理屬性類型，用不同的符號來顯示和輸出地圖。此外，使用地圖制作器可以很容易地建立高品質(zhì)的地圖，可以方便地交互修改地圖設(shè)計(jì)，為地圖加上指北箭頭、標(biāo)志、圖例、比例尺條和圖廓線。o 5MAP LIBRARIAN ArcInfo為了高效率地插入、存儲和提取地理數(shù)據(jù)，由LIBRARIAN提供了一個(gè)獨(dú)創(chuàng)的系統(tǒng)來管理大型山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 25核心模塊核心模塊o 制圖數(shù)據(jù)庫。它把地理數(shù)據(jù)從水平方向上分成矩

18、形或其他形狀的塊（Tile），在垂直方向上分成層(Layer),使用一個(gè)內(nèi)部的空間索引系統(tǒng)，對圖庫進(jìn)行檢索。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(dòng)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。o 6ADS ADS是一個(gè)簡單的ARC數(shù)字化系統(tǒng)。它用于數(shù)字化，并實(shí)現(xiàn)線、面和點(diǎn)特征的編輯。ADS由菜單接口，提供了一套完整的數(shù)字化功能。數(shù)字化以后，ArcInfo提供軟件自動(dòng)建立和更新這些空間關(guān)系。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 26擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊o ArcInfo有一套補(bǔ)充的軟件模塊，它們作為獨(dú)立的軟件產(chǎn)品出售，這些模塊在核心模塊的基礎(chǔ)上，提供了一些附加的專用功能，它們是Arc

19、Info功能的補(bǔ)充，能直接使用ArcInfo數(shù)據(jù)集工作，使得ArcInfo的應(yīng)用性更強(qiáng)。o 1NETWORK NET WORK實(shí)現(xiàn)兩種通用功能地址編碼和地理網(wǎng)絡(luò)分析。NETWoRK提供了線狀網(wǎng)絡(luò)分析模型，包括先進(jìn)的路徑選擇和地址匹配功能以及空間定位、分區(qū)分析和動(dòng)態(tài)分段等?？捎脕矸治龊湍Ｐ突瘜?shí)際的地理網(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(jìn)行最佳的設(shè)施定位、分帶和再分區(qū)以及最山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 27擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊 佳路徑選擇和時(shí)間距離流分析。o 2TIN T1N（Triangulated Irregular Network）是一組軟件程序，在ArcInfo中用來存儲

20、管理和分析三維表面。 TIN完全與ARC1NFO其余部分相結(jié)合，為地形或其它地表類型提供了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、模型化和顯示的能力以及與Covemge之間的相互轉(zhuǎn)換，可以加載等值線，也可以輸入一些描述表面值的點(diǎn)。o 3COGO COGO（Cordinate Geometry）是ArcInfo的坐標(biāo)幾何輸入與管理及大比例尺成圖子系統(tǒng)，主要應(yīng)用于地籍測量和工程測量。 COGO交互式地對坐標(biāo)的測量文件、文本以及特征描述進(jìn)行操作，支持新特征的交互式圖形顯示。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 28擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊o 4GRID GIRD是功能強(qiáng)大的柵格數(shù)據(jù)模型分析和顯示模塊，它提供了將Coverage矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為柵格數(shù)據(jù)

21、的功能，提供了局域分析、鄰域分析、全域分析以及路徑代價(jià)計(jì)算等強(qiáng)大的柵格分析功能。o 5ARCSCAN ARCSCAN模塊是ArcInfo的掃描圖預(yù)處理及矢量化模塊，具有噪音消除、斑點(diǎn)剔除、交互式線狀要素跟蹤柵格到矢量批處理、柵格與矢量數(shù)據(jù)的一體化編輯等功能。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 29擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊o 6ARCSTORM ARCSTORM是空間數(shù)據(jù)庫管理軟件。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(jìn)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(jìn)行有效組織和管理。 ARCSTORM采用基于客戶服務(wù)器的結(jié)構(gòu)，通過高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，ARCEDIT、ARCPLOT、ARC

22、V1EW等進(jìn)程請求都被當(dāng)作客戶進(jìn)程，它們對數(shù)據(jù)的請求統(tǒng)一由ARCSTORM服務(wù)器處理，從而協(xié)調(diào)眾多用戶對同一地理數(shù)據(jù)庫的存取操作。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 30Arc/InfoArc/Info的功能的功能 o 1數(shù)據(jù)輸入和編輯功能o 2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和集成o 3基本G1S功能o 4完整的數(shù)據(jù)查詢和顯示工具o 5地理數(shù)據(jù)管理o 6用戶界面o 7系統(tǒng)二次開發(fā)能力o 8數(shù)據(jù)輸出山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 31Arc/InfoArc/Info的功能的功能 o 1數(shù)據(jù)輸入和編輯功能 地圖數(shù)據(jù)的獲取可以從數(shù)字化儀輸入、圖形掃描與矢量轉(zhuǎn)換輸入，ArcInfo也能接受GPS數(shù)據(jù)，能對圖形和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯。o 2數(shù)

23、據(jù)轉(zhuǎn)換和集成 能轉(zhuǎn)換各種標(biāo)準(zhǔn)的矢量格式和柵格格式、CAD格式和圖像格式數(shù)據(jù)；全方位支持符合SOL標(biāo)準(zhǔn)的商用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。o 3基本G1S功能 地圖投影及投影變換、數(shù)據(jù)維護(hù)及管理、多邊形疊加分析及緩沖區(qū)分析。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 32Arc/InfoArc/Info的功能的功能 o 4完整的數(shù)據(jù)查詢和顯示工具 支持復(fù)雜空間數(shù)據(jù)和屬性查詢，并進(jìn)行相應(yīng)圖形顯示，包括柵格圖像顯示和管理。o 5地理數(shù)據(jù)管理 能對大型的分布式多用戶數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效的存儲管理。o 6用戶界面 提供快速有效生成圖形用戶界面的程序設(shè)計(jì)工具。o 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)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)

24、境學(xué)院 33Arc/InfoArc/Info的功能的功能 生多應(yīng)用組合，應(yīng)用過程自動(dòng)執(zhí)行。o 8數(shù)據(jù)輸出 提供數(shù)字地圖制作、報(bào)表生成及制作高品質(zhì)地圖功能。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 34ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) o （一）（一）AMLAML開發(fā)開發(fā)o （二）（二）ODEODE開發(fā)開發(fā)o （三）（三）COMCOM開發(fā)開發(fā)o 1COM技術(shù)o 2ArcInfo的COM開發(fā)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 35ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) o （一）（一）AMLAML開發(fā)開發(fā) AML（ARC宏命令語言）是全功能的第四代程序設(shè)計(jì)語言，它提供了變量和函數(shù)，能實(shí)現(xiàn)邏輯分支和

25、循環(huán)，提供簡單的文件處理和字符處理功能，執(zhí)行算術(shù)和三角運(yùn)算，支持子過程調(diào)用和參數(shù)傳遞，并能進(jìn)行程序測試和查錯(cuò)。通過調(diào)用ArcInfo命令，能實(shí)現(xiàn)專用終端的操作以及對圖形環(huán)境的控制，實(shí)現(xiàn)ArcInfo提供的全部GIS功能。 AML能利用ArcInfo命令語言和本身提供的大量宏命令和菜單進(jìn)行二次開發(fā)，建立圖形用戶界面，設(shè)計(jì)各專業(yè)領(lǐng)域的GIS應(yīng)用和工具，擴(kuò)充ArcInfo的基本功能,山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 36ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) 能生成各專業(yè)領(lǐng)域用戶所需的應(yīng)用系統(tǒng)。 AML是一個(gè)解釋語言，AML程序由ARC命令、主OS命令、AML指令、函數(shù)和變量組成。每個(gè)命令行由鍵盤

26、輸入或者從AML文件讀出，命令行在交給ARC程序處理器處理之前先由AML處理器解釋。這樣，在ARC中執(zhí)行的實(shí)際命令是經(jīng)由AML處理器解釋得到的結(jié)果。AML程序行的基本處理流程如圖10-12 所示。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 37ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) o （二）（二）ODEODE開發(fā)開發(fā) 由于AML是解釋型語言，運(yùn)行效率較低，且與其它應(yīng)用程序結(jié)合較難，因而，ESRI公司在AML之后推出了開放式開發(fā)環(huán)境ODE（Open Development environment）。ODE是在ArcInfo組件技術(shù)的基礎(chǔ)上提供給用戶的一種新的開發(fā)方式，在ODE中，AML模塊變成了一個(gè)獨(dú)

27、立的模塊。ODE中提供了C API函數(shù)，在Windows NT上已做成客戶ActiveX控件，可嵌入到VB、VC+、Delphi等開發(fā)環(huán)境中，通過ActiveX控件來與ArcInfo組件進(jìn)行交互。目前，ArcInfo的開發(fā)控件有MObject和ArcObject。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 38ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) ODE是經(jīng)過編譯后再執(zhí)行的，程序的流程和控制不再由AML解釋器來控制，僅在需要時(shí)調(diào)入AML解釋器的部分模塊，用來把AML命令映射到ArcInfo的運(yùn)行庫上，ArcInfo所有功能都可融入新的應(yīng)用之中。ODE的開發(fā)結(jié)構(gòu)如圖10-13 所示。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)

28、境學(xué)院 39ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) o （三）（三）COMCOM開發(fā)開發(fā) ArcInfo 8或更新版本不僅繼承了ArcInfo已有的核心模塊，還包含了三個(gè)新的應(yīng)用程序：ArcCata1og、ArcMap和ArcToolbox，并全面采用組件對象模型（Compment Object Model,COM）技術(shù)，從而使G1S適應(yīng)現(xiàn)代軟件技術(shù)及其他計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展要求。o 1COM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)

29、展而來的。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 40ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) o COM由一些對象和對象的接口組成。在COM里，接口提供對象操作的機(jī)制，接口是由一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的方法、屬性和事件組成的。一般來講方法代表對象要執(zhí)行的一些動(dòng)作。屬性表示對象的一個(gè)特性，如數(shù)目（Count）和名稱（NAME）。事件是與對象有關(guān)的事情發(fā)生時(shí)通知系統(tǒng)其余對象的方法。這樣，接口就決定了如何與對象的一個(gè)客戶進(jìn)行交互、操作對象并確定利用該對象可以或不可以做什么。 從本質(zhì)上講，COM組件是以Win32動(dòng)態(tài)鏈接庫（DLL）或可執(zhí)行文件（EXE）的形式發(fā)布的可執(zhí)行的代碼。COM組件是動(dòng)態(tài)鏈接的，還可以是封裝

30、。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 41ArcInfoArcInfo的二次開發(fā)的二次開發(fā) COM組件是給其他應(yīng)用程序提供面向?qū)ο蟮腁PI或服務(wù)的極好方法。對于可用于快速構(gòu)造應(yīng)用程序、與語言元關(guān)的組件庫的建立，COM組件也很方便實(shí)用。o 2ArcInfo的COM開發(fā) ArcInfo 8以后版本全面采用COM技術(shù)，提出了一系列基于COM的新概念，如面向?qū)ο蟮腉1S等。在ArcInfo中可以采用CASE方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用戶面對的不再是枯燥的點(diǎn)、線、面，而是真正的城市中的十字路口、道路和街區(qū)，農(nóng)田中的水井、渠道和田塊，電力中的開關(guān)、線路和供電區(qū)等。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 42ArcInfoArcInfo的

31、二次開發(fā)的二次開發(fā) 定義一個(gè)設(shè)備組件，該設(shè)備的接口包括：開和合的狀態(tài)、狀態(tài)設(shè)置和匹配檢查的方法。它可能只是一個(gè)接口，有些功能甚至沒有實(shí)現(xiàn)的方法，但可通過擴(kuò)展后的具體設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。如，不管是何種設(shè)備都具備有電和無電的狀態(tài)特性，這樣就可以實(shí)現(xiàn)線路追蹤分析；檢查開關(guān)的狀態(tài)只要檢查本身的開合就夠了。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(shí)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。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 433 MapGISMapGIS o 一、MapGIS系列軟件介紹o 二、MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 三、MapGIS平臺軟件的功能結(jié)構(gòu)體系o 四、MapGIS的特點(diǎn)和功

32、能o 五、MapGIS的二次開發(fā)簡介山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 44MapGIS系列軟件介紹o 自80年代以來，由中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）信息工程學(xué)院，在十幾年數(shù)字制圖軟件開發(fā)的基礎(chǔ)上，開展了GIS軟件開發(fā)以及GIS應(yīng)用系統(tǒng)的研究工作，現(xiàn)已推出一個(gè)完善的地理信息系統(tǒng)原型一MAPGIS。該系統(tǒng)是一個(gè)集當(dāng)代先進(jìn)圖形（像）、地理、地質(zhì)、遙感、測繪、人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)等于一體的大型智能型軟件系統(tǒng)，它將傳統(tǒng)的地圖制圖軟件、名數(shù)據(jù)庫軟件和數(shù)據(jù)分析軟件匯集到一個(gè)統(tǒng)一的軟件平臺上，從而為多元地學(xué)數(shù)據(jù)的綜合評價(jià)與分析創(chuàng)造了一個(gè)理想的軟件環(huán)境。o MapGIS系列軟件中，包括桌面平臺軟件、開發(fā)平臺軟件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件，

33、MapGIS軟件產(chǎn)品家族如圖10-14:山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 45MapGIS系列軟件介紹山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 46MapGIS系列軟件介紹o 1桌面平臺軟件 桌面平臺軟件主要包括地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺MapGIS和應(yīng)用桌面平臺系統(tǒng)。 基礎(chǔ)平臺中包括輸入子系統(tǒng)、編輯子系統(tǒng)、庫管理子系統(tǒng)、空間分析子系統(tǒng)和輸出子系統(tǒng)等，如圖10-所示，主要完成點(diǎn)、線、面等地理空間數(shù)據(jù)的采集、編輯、處理、分析和輸出等功能。基礎(chǔ)平臺中編輯子系統(tǒng)主界面見圖10-15 ，屬性庫管理子系統(tǒng)主界面見圖 10-16 ： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 47MapGIS系列軟件介紹山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 48MapGIS系列軟

34、件介紹山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 49MapGIS系列軟件介紹山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 50MapGIS系列軟件介紹 應(yīng)用桌面平臺系統(tǒng)包括彩色地圖編輯出版系統(tǒng)MapCAD和數(shù)字測圖系統(tǒng)MapSUV。地圖出版系統(tǒng)主要是利用基礎(chǔ)平臺功能進(jìn)行地圖的輸入、編輯、投影變換、誤差校正、制版輸出等；數(shù)字測圖系統(tǒng)主要是與全站儀等數(shù)字測繪設(shè)備相結(jié)合，由計(jì)算機(jī)和軟件進(jìn)行控制測量和碎部測量的計(jì)算工作，實(shí)現(xiàn)地圖的即測即繪，現(xiàn)場成圖。o 2開發(fā)平臺軟件 該類軟件主要包括應(yīng)用開發(fā)平臺（API函數(shù)、類庫和控件等）和互聯(lián)網(wǎng)GIS開發(fā)平臺MapGIS IMS。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 51MapGIS系列軟件介紹o 3應(yīng)用系統(tǒng)軟

35、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(dòng)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。國土管理信息系統(tǒng)中，縣級土地利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主界面如圖10-18：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 52MapGIS系列軟件介紹山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 53MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 通常，GIS管理的數(shù)據(jù)分為空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)（屬性數(shù)據(jù)）兩大類?？臻g數(shù)據(jù)按數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)又可以分為矢量數(shù)據(jù)和光柵數(shù)據(jù)兩大類。MAPG

36、IS是一個(gè)矢柵混合結(jié)構(gòu)的地理信息系統(tǒng)，可以混合管理和操作矢量和光柵數(shù)據(jù)。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 54MapGIS的數(shù)據(jù)管理o （一）基本概念（一）基本概念 MAPGIS根據(jù)基本幾何特征把矢量地圖要素分為三類：點(diǎn)數(shù)據(jù)、線數(shù)據(jù)和區(qū)數(shù)據(jù)（亦即面數(shù)據(jù)）。與之相對應(yīng)，文件的基本類型也分為三類：點(diǎn)文件（.WT）、線文件（.WL）和區(qū)文件（.WP）。遙感圖像、航拍照片等光柵數(shù)據(jù)存放在圖像文件（.MSI）中。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 55MapGIS的數(shù)據(jù)管理o1點(diǎn) 點(diǎn)是地圖數(shù)據(jù)中點(diǎn)狀物的統(tǒng)稱，是由一個(gè)控制點(diǎn)決定其位置的符號或注釋。它不是一個(gè)簡單的點(diǎn)（坐標(biāo)點(diǎn)），而是包括各種注釋（英文、漢字、阿拉伯?dāng)?shù)字等）

37、和專用符號（包括圓、弧、直線、五角星、亭子等各類符號）。所有的點(diǎn)圖元都保存在點(diǎn)文件（*.WT）中。 o2線 線是地圖中線狀物的統(tǒng)稱。MAPGIS將各種線型（如點(diǎn)劃線、省界、等高線、路、河堤等）以線為單位作為線圖元來編輯。所有的線圖元都保存在線文件（.WL）中。o3區(qū) 區(qū)通常也稱面，它是由首尾相連的弧段組成，并以顏色和花紋圖案填充所形成的一個(gè)封閉圖形區(qū)域。如居民地、田塊、湖泊等。所有的區(qū)圖元都保存在區(qū)文件（.WP）中。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 56MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 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。圖元的輸入、編輯和管理等都要在工作區(qū)中進(jìn)行。工作區(qū)又分為點(diǎn)工作區(qū)、線工作區(qū)和

38、區(qū)工作區(qū)，在某一時(shí)刻，內(nèi)存工作區(qū)中可以同時(shí)有點(diǎn)文件、線文件、區(qū)文件分別存在于相應(yīng)的點(diǎn)工作區(qū)、線工作區(qū)和區(qū)工作區(qū)中。o 5圖層 在MAPGIS中提供了兩級圖層管理的機(jī)制，將具有相同屬性的地理要素的層稱作“要素層”，在要素層中細(xì)分的層稱為“普通圖層”。每一個(gè)要素層存放在不同的文件中，對應(yīng)于工程中的每一項(xiàng)文件，使用工程管理工具進(jìn)行管理。在每一個(gè)要素層中細(xì)分出來的普通圖層，使用編輯器中的圖層管理工具進(jìn)行管理。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 57MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 6工程 工程是對MAPGIS要素層的管理和描述的描述文件，它提供了對GIS基本類型文件和圖像文件的有機(jī)結(jié)合的描述和統(tǒng)一管理。它可由一個(gè)以上的

39、點(diǎn)文件、線文件、區(qū)文件和圖像文件（.MSI）組成。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。點(diǎn)、線、區(qū)、工作區(qū)、圖層、工程之間的關(guān)系如圖10-19： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 58MapGIS的數(shù)據(jù)管理山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 59MapGIS的數(shù)據(jù)管理o （二）用戶數(shù)據(jù)管理（二）用戶數(shù)據(jù)管理 用戶主要是以文件和工程的形式來組織管理數(shù)據(jù)。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。只有在打開工程或文件后，圖形編輯子系統(tǒng)的所有菜單才會完全顯現(xiàn)出來。 在圖形編輯子系統(tǒng)中有兩種編輯狀態(tài)：工程編輯狀態(tài)和文件編輯狀態(tài)，兩者分別對應(yīng)著工程編輯區(qū)和文件夾

40、編輯區(qū)。在編輯符號庫時(shí)，建立工程進(jìn)入工程編輯狀態(tài)，便于圖形的管理和輸出，而在一些簡單應(yīng)用中（如只需要打開一個(gè)文件或編輯符號庫時(shí)）并不需要建立工程，只需打開或裝入單個(gè)文件即可，這時(shí)就進(jìn)入文件編輯狀態(tài)。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 60MapGIS的數(shù)據(jù)管理o1文件管理o當(dāng)用戶在圖形編輯主界面的文件菜單中打開文件時(shí)，系統(tǒng)就自動(dòng)進(jìn)入文件編輯狀態(tài)。該狀態(tài)下可完成點(diǎn)、線、面文件的裝入、添加、保存、換名存（另存）、部分存、清除工作區(qū)等操作。o裝入文件是將要編輯的文件裝入相應(yīng)的工作區(qū)，同時(shí)清除工作區(qū)中原有的同類型文件；添加文件是裝入一個(gè)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

41、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(gè)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(gè)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。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 61MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 2工程管理 1）工程的新建、打開、保存和輸出編輯 新建工程是創(chuàng)建一個(gè)新的工程，要求設(shè)置一個(gè)地圖參數(shù)；打開工程是打開一個(gè)已建立的工程；保存工程是以工程原有的名稱存入磁盤；另存工程是換名保存工程；清空工程是刪除工程中的所有項(xiàng)目文件，即取消項(xiàng)目與工程間的關(guān)聯(lián)；輸出編輯是確定地圖工程輸出的幅面大小、在圖紙中的位置和縮放

42、比例等。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 62MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 2）工程的項(xiàng)目管理 工程是由項(xiàng)目組成的，項(xiàng)目管理可新建項(xiàng)目（點(diǎn)、線、區(qū)、網(wǎng)）、插入項(xiàng)目、添加項(xiàng)目、刪除項(xiàng)目、修改項(xiàng)目、保存項(xiàng)目、另存項(xiàng)目等。其中修改項(xiàng)目可修改工程中項(xiàng)目文件的信息、路徑、文件狀態(tài)、地圖參數(shù)、圖例文件等。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 63MapGIS的數(shù)據(jù)管理o 3）工程的地圖參數(shù)管理 在新建工程時(shí)，先設(shè)置好一個(gè)地圖參數(shù)，作為以后在添加文件時(shí)比較的標(biāo)準(zhǔn)，不相同時(shí)進(jìn)行投影變換或修改地圖參數(shù)，以保證工程中所有文件的地圖參數(shù)一致。設(shè)置的地圖參數(shù)內(nèi)容可以從其它已存在的文件中得到，也可以自己定制。o 4）工程圖例管理 使用圖例可以

43、提高圖形輸入的工作效率。MapGIS圖例管理可實(shí)現(xiàn)新建工程圖例、編輯工程圖例、關(guān)聯(lián)圖例文件、創(chuàng)建分類圖例和自動(dòng)提取圖例功能。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 64MapGIS的數(shù)據(jù)管理o （三）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理三）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理o 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)。MapGIS即能處理矢量數(shù)據(jù)，同時(shí)又可以處理柵格數(shù)據(jù)，可以將數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)作為背景與矢量數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行套合顯示。通過圖庫管理，可實(shí)現(xiàn)矢量數(shù)據(jù)、DEM、柵格、影像庫一體化集成。利用數(shù)據(jù)庫引擎與FoxPro、Access、SQL Server、Oracle等存貯管理這些數(shù)據(jù)。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 65Ma

44、pGIS的數(shù)據(jù)管理o 2屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的連接o MapGIS中圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間存在著雙向指針參照，且由一個(gè)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來控制，使靈活性和應(yīng)用范圍均大為提高。編輯系統(tǒng)中刪除一個(gè)圖元，屬性庫中就自動(dòng)刪除該圖元所對應(yīng)的屬性記錄，這一方案能滿足許多部門在建立信息系統(tǒng)的要求。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 66MapGIS平臺軟件的功能結(jié)構(gòu)體系o MAPGIS是具有國際先進(jìn)水平的完整的地理信息系統(tǒng)，它分為“輸入”、“圖形編輯”、“庫管理”、“空間分析”、“輸出”以及“實(shí)用服務(wù)”六大部分，如圖10-20。根據(jù)地學(xué)信息來源多種多樣、數(shù)據(jù)類型多、信息量龐大的特點(diǎn)，該系統(tǒng)采用矢量和柵格數(shù)據(jù)混合的結(jié)構(gòu)，力求

45、矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)形成一整體的同時(shí)，又考慮柵格數(shù)據(jù)既可以和矢量數(shù)據(jù)相對獨(dú)立存在，又可以為矢量數(shù)據(jù)的屬性，以滿足不同問題對矢量、柵格數(shù)據(jù)的不同需要。o 根據(jù)用戶的不同需要，可以選擇六個(gè)部分內(nèi)各個(gè)子系統(tǒng)。一般的處理過程是：先用輸入系統(tǒng)采集圖形、圖像、屬性等數(shù)據(jù)，然后通過圖形編輯對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和校準(zhǔn)， 通過庫管理進(jìn)行入庫和庫維護(hù)，這些工作就是CAD部分。接下來就可通過空間分析來進(jìn)行各山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 67MapGIS平臺軟件的功能結(jié)構(gòu)體系 種查詢、分析、統(tǒng)計(jì)等操作，需要輸出的圖形、圖像、報(bào)表等數(shù)據(jù)通過輸出系統(tǒng)進(jìn)行輸出。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 68MapGIS的特點(diǎn)和功能o （一）（一

46、）MAPGISMAPGIS系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn) 1以Windows為平臺，采用C+語言開發(fā)，用戶界面友好，使用方便。 2支持大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理。 3具有掃描矢量化、數(shù)字化、GPS、外業(yè)電子平板直接成圖等幾乎所有輸入手段，具有完備的錯(cuò)誤、誤差校正方法。 4具有豐富的圖形編輯工具及強(qiáng)大圖形處理能力。 5具有直觀實(shí)用的屬性動(dòng)態(tài)定義編輯功能和多媒體數(shù)據(jù)、外掛數(shù)據(jù)庫的管理能力。 6地圖庫管理系統(tǒng)具有較強(qiáng)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(dá)數(shù)千幅地圖。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 69MapGIS的特點(diǎn)和功能 7采用矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)并存的結(jié)構(gòu)，兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息可以有效、方便

47、地互相轉(zhuǎn)換和準(zhǔn)確套合。 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(shí)體疊加分析能力。 9提供開發(fā)函數(shù)庫，可方便地進(jìn)行二次開發(fā)。 10具有齊全的外設(shè)驅(qū)動(dòng)能力和國際標(biāo)準(zhǔn)頁面描述語言PostScript接口，可輸出符合地圖公開出版質(zhì)量要求的圖件，并具有能自定義的靈活的報(bào)表輸出功能。 11電子沙盤系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的三維交互地形可視化環(huán)境，利用DEM數(shù)據(jù)與專業(yè)圖像數(shù)據(jù)，可生成近實(shí)時(shí)的二維和三維透視景觀。通過交互地調(diào)整飛行方向、觀察方向、飛行觀察位置、飛行高度等參數(shù)，就可生成近實(shí)時(shí)的飛行烏瞰景觀。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 70MapGIS的特點(diǎn)和功能

48、12圖像配準(zhǔn)鑲嵌系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的控制點(diǎn)編輯環(huán)境，以完成圖像的幾何控制點(diǎn)的編輯處理，從而實(shí)時(shí)完成圖像之間的配準(zhǔn)、圖像與圖形的配準(zhǔn)、圖像的鑲嵌、圖像幾何校正、幾何變換、灰度變換等功能。o （二）二）MapGISMapGIS平臺系統(tǒng)的主要功能平臺系統(tǒng)的主要功能 1數(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。 1）數(shù)字化輸入山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 71MapGIS的特點(diǎn)和功能 MAPGIS的圖形輸入子系統(tǒng)中可安裝初始化數(shù)字化儀，對原始底圖進(jìn)行手扶跟蹤數(shù)字化，采集點(diǎn)、線圖元間的關(guān)系數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，對三維立體圖可進(jìn)行空間高程數(shù)據(jù)采集，另外還可對輸

49、入的圖元數(shù)據(jù)進(jìn)行平差校正。 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(jìn)行格式轉(zhuǎn)換。用戶可設(shè)定矢量化的范圍，以交互式手動(dòng)、半自動(dòng)、細(xì)化全自動(dòng)和非細(xì)化全自動(dòng)等方式，全方位瀏覽、任意縮放進(jìn)行矢量化。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 72MapGIS的特點(diǎn)和功能o 3）GPS輸入 GPS是確定地球表面精確位置的新工具， 它根據(jù)一系列衛(wèi)星的接收信號，快速地計(jì)算地球表面特征的位置。 由于GPS測定的三維空間位置以數(shù)字坐標(biāo)表示，因此不需作任何轉(zhuǎn)換，可直接輸入數(shù)據(jù)庫。o 4）其它數(shù)據(jù)源輸入 MAPGIS升級子系統(tǒng)可接收低版本數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)6.X與5.X版本數(shù)據(jù)的相互轉(zhuǎn)換，即數(shù)據(jù)可升

50、可降， 供MAPGIS使用。MAPGIS還可以接收AUTOCAD、ARCINFO、MAPINFO等軟件的公開格式文件。同時(shí)提供了外業(yè)測量數(shù)據(jù)直接成圖功能，從而實(shí)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)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 73MapGIS的特點(diǎn)和功能o 流程。MapGIS數(shù)據(jù)輸入方式之間的關(guān)系見圖10-21。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 74MapGIS的特點(diǎn)和功能o 2數(shù)據(jù)處理 輸入計(jì)算機(jī)后的數(shù)據(jù)及分析、統(tǒng)計(jì)等生成的數(shù)據(jù)在入庫、輸出的過程中常常要進(jìn)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。MAPGIS通過圖形編輯子系統(tǒng)及投影變換、誤差校正等系統(tǒng)來完成數(shù)據(jù)處理

51、工作,其中包括: 1）圖形編輯 2）投影變換3）誤差校正4）鑲嵌配準(zhǔn) 5）符號庫編輯o 3MAPGIS數(shù)據(jù)庫管理 MAPGIS數(shù)據(jù)庫管理分為地圖庫管理、屬性庫管理、影像庫管理和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫管理。 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 75MapGIS的特點(diǎn)和功能o 1）地圖庫管理 圖形數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)是地理信息系統(tǒng)的重要組成部分。在數(shù)據(jù)獲取過程中，它用于存儲和管理地圖信息；在數(shù)據(jù)處理過程中，它既是資料的提供者，也可以是處理結(jié)果的歸宿處；在檢索和輸出過程中，它是形成繪圖文件或各類地理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源。圖形數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)經(jīng)拓?fù)涮幚?，可形成拓?fù)鋽?shù)據(jù)庫，用于各種空間分析。MAPGIS的圖形數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可同時(shí)管理數(shù)千幅

52、地理底圖，數(shù)據(jù)容量可達(dá)數(shù)十千兆，主要用于創(chuàng)建、維護(hù)地圖庫，在圖幅進(jìn)庫前建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對輸入的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行正確性檢查，根據(jù)用戶的要求及圖幅的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)圖幅配準(zhǔn)、圖幅校正和圖幅接邊。其主要功能如下： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 76MapGIS的特點(diǎn)和功能 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。MapGIS的圖庫結(jié)構(gòu)和圖幅入庫程序分別見圖10-21和圖10-22。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 77MapGIS的特點(diǎn)和功能o 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。因此，建立一動(dòng)

53、態(tài)屬性庫是非常必要的。動(dòng)態(tài)就是根據(jù)用戶的要求能隨時(shí)擴(kuò)充和精簡屬性庫的字段（屬性項(xiàng)），修改字段的名稱及類型。 具備動(dòng)態(tài)庫及動(dòng)態(tài)檢索的GIS軟件，同一軟件，就可以管理不同應(yīng)用的專業(yè)屬性， 也就可以生成不同應(yīng)用領(lǐng)域的GIS軟件。如管網(wǎng)系統(tǒng)，可定義成“自來水管網(wǎng)系統(tǒng)”、“通訊管網(wǎng)系統(tǒng)”、“煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)”等。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 78MapGIS的特點(diǎn)和功能 該系統(tǒng)能根據(jù)用戶的需要，方便地建立一動(dòng)態(tài)屬性庫，從而成為一個(gè)有力的數(shù)據(jù)庫管理工具。它的主要功能有動(dòng)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。o 3）影像庫管理 該系統(tǒng)支持海量影像數(shù)據(jù)庫的管理、顯示、瀏覽及打??；支持柵格數(shù)據(jù)

54、與矢量數(shù)據(jù)的疊加顯示；支持影像庫的有損壓縮和無損壓縮。o 4空間分析 地理信息系統(tǒng)與機(jī)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(jìn)行分析和查詢的功能， 它包山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 79MapGIS的特點(diǎn)和功能 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(gè)子系統(tǒng)。o 5數(shù)據(jù)的輸出 如何將GIS的各種成果變成產(chǎn)品供各種用途的需要， 或與其它系統(tǒng)進(jìn)行交換，就是GIS中不可缺少的一部分。GIS的輸出產(chǎn)品是指經(jīng)系統(tǒng)處理分析，可以直接提供給用戶使用的各種地圖、圖表、圖像、數(shù)據(jù)報(bào)表或文字報(bào)告，MAPGIS的數(shù)據(jù)輸出可通過輸出子系統(tǒng)、電子表定義輸出系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)文本、圖形、圖

55、像、報(bào)表等的輸出。MapGIS的版面設(shè)計(jì)與輸出流程見圖10-23。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 80MapGIS的特點(diǎn)和功能山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 81MapGIS的二次開發(fā)簡介o MapGIS為用戶提供了較為完善的MapGIS二次開發(fā)庫，用戶可以在MapGIS基礎(chǔ)平臺和應(yīng)用平臺上開發(fā)面向各自領(lǐng)域的地理信息應(yīng)用系統(tǒng)。MapGIS二次開發(fā)體系如圖10-24： 山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 82MapGIS的二次開發(fā)簡介 目前，MapGIS二次開發(fā)庫主要有API（Application Programming Interface）函數(shù)、MFC（Microsoft Foundation Class）類庫、

56、Com組件和ActiveX控件四種類型。o 1MapGIS 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(dú)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)。二次開發(fā)函數(shù)主要包括基本數(shù)據(jù)存取、數(shù)據(jù)輸入、窗口操作、圖形顯示、圖庫管理、空間分析以及工程、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 83MapGIS的二次開發(fā)簡介 拼版和圖例函數(shù)。o 2MapGIS 類庫 MapGIS類庫是建立在MapGIS API之上的一個(gè)類庫層，它是為基于MFC類庫的C+開發(fā)者提供的多個(gè)可重用C

57、+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(shí)的許多復(fù)雜性，同時(shí)仍然允許有經(jīng)驗(yàn)的程序員使用底層的API函數(shù)功能，使用便利，改動(dòng)靈活。開發(fā)者只需從類庫派生相應(yīng)的類，就可以使自己的程序獲得從窗口顯示控制到到圖形查詢編輯的各項(xiàng)功能。MapGIS二次開發(fā)C+類庫結(jié)構(gòu)如圖10-25：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 84MapGIS的二次開發(fā)簡介o 1）工程編輯和輸出控件山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 85MapGIS的二次開發(fā)簡介o 2）工程管理控件 PrjList控件是MapGIS基本的工程管理控件，它集成了對工程文件進(jìn)行控制處理所必需的數(shù)據(jù)對象和方法，具有對整個(gè)工程文件內(nèi)容及

58、各個(gè)文件狀態(tài)控制的功能。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 86MapGIS的二次開發(fā)簡介o 3）圖形編輯控件o 4）屬性編輯控件山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 87MapGIS的二次開發(fā)簡介o 5）屬性結(jié)構(gòu)編輯控件山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 884 GeoStarGeoStar o 一、一、GeoStarGeoStar軟件的功能軟件的功能o 二、二、GeoStarGeoStar的軟件模塊的軟件模塊o 三、三、GeoStarGeoStar的二次開發(fā)的二次開發(fā)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 89GeoStarGeoStar軟件的功能軟件的功能o 1空間數(shù)據(jù)管理空間數(shù)據(jù)管理是整個(gè)系統(tǒng)的核心。它負(fù)責(zé)對空間數(shù)據(jù)對象的存儲、存

59、取管理。GeoStar NT版可以使用文件系統(tǒng)來存儲和管理空間幾何數(shù)據(jù)，也可以使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫來存儲和管理空間幾何數(shù)據(jù)，以適應(yīng)不同用戶、不同應(yīng)用的需求。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?？臻g數(shù)據(jù)庫部分為系統(tǒng)開發(fā)者提供了一個(gè)多用戶的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序接口（API）。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 90GeoStarGeoStar軟件的

60、功能軟件的功能o 2數(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。 o 3圖形編輯GeoStar提供了一百多種豐富的編輯功能，圖形操作的基本功能和GIS特有功能相結(jié)合使得操作方便，簡潔，靈活。除了常見功能外，一系列自動(dòng)、半自動(dòng)批處理功能使圖形編輯更加高效、便捷。山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院 91GeoStarGeoStar軟件的功能軟件的功能o 4空間查詢 1）根據(jù)屬性查圖形 2）根據(jù)圖形查屬性 能在查詢圖形的同時(shí)將查到的圖形目標(biāo)所對應(yīng)的屬性信息顯示在屬性表中，并可在屬性表中對屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，同時(shí)可以選擇豐富的多媒體（如圖片