软件组件技术及其在GIS 中的应用
GIS平台软件简介
GIS平台软件简介1.相关概念介绍地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS)是用于回答具有物质属性和空间坐标且与时间相关联问题的艺术、科学、工程和技术的统称，是集计算机科学、地理科学、测绘科学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学为一体的新兴边缘学科。
它作为对地域空间分布相关的地理数据及其属性数据进行采集、存储、管理、分析的软件系统和开发工具，是一个图形与数据完美结合的系统，它不仅能将所需要的数据更形象、更直观地与图形紧密联系起来，而且能把结果以图形的方式显示出来，这给管理决策人员科学、更直观、更准确、更及时地制定计划、处理问题提供了依据。
目前GIS 已经快速的应用到各个领域，发展速度非常快，好多高校相应也开设了相关专业。
GIS平台，是指Mapinfo、Arcinfo、Supermap、MAPGIS等GIS平台，是成型的商品软件。
这些软件具有强大的通用的GIS功能，可以在其上用开发工具（.NET、JAVA、Delphi 等等）开发出各种GIS软件。
然而GIS 的开发平台众多，开发平台也各有优势，在进行GIS 开发过程中，选择一个好的平台无疑是尤为重要的。
GIS软件一般是指应用到用户那里的、结合用户的业务开发出来的软件。
例如在电力、水利、国土资源、交通等等行业正在应用的软件。
这些软件一般都是在GIS平台上开发的，应用的时候要先安装GIS平台，再安装开发人员在平台之上开发出来的软件才能运行。
国外的常用的GIS软件有AutoCAD Map3d、ArcGIS、MapInfo等，而国内比较知名的GIS软件则是Supermap、MapGIS、GeoStar等。
2. GIS平台软件技术发展回顾从二十世纪九十年代末到现在的十年期间，GIS软件技术的发展经历了“四化”，即：组件化、Web化、微型化和数据库化。
这“四化”深深地影响了过去十年的GIS应用开发方式，并把GIS的应用推到前所未有的高度。
GIS的功能以及发展趋势
GIS的功能GIS经过多年的发展，在技术上和应用上都越来越成熟。
已经有较为统一的功能体系。
1、数据采集和输入功能。
主要包含了空间数据和属性数据，GIS需要提供这两类数据的输入功能。
空间数据的表达可以采用栅格和矢量两种形式。
空间数据表现了地理空间实体的位置、大小、形状、方向以及几何拓扑关系。
其输入方式有数字扫描仪、数字元花仪、键盘、商业数据、数字拷贝等。
属性数据输入方式主要有键盘输入、数据库获取、存储介质获取等方式。
2、数据编辑与处理功能。
数据编辑主要包括图形编辑和属性编辑。
属性编辑主要与数据库管理结合在一起完成，图形编辑主要包括拓扑关系建立、图形编辑、图形整饰、图幅拼接、图形变换、投影变换、误差校正等功能。
3、数据的存储与管理。
数据的有效组织与管理，是GIS系统应用成功与否的关键。
主要提供空间与非空间数据的存储、查询检索、修改和更新的能力。
矢量数据结构、光栅数据结构、矢栅一体化数据结构是存储GIS的主要数据结构。
数据结构的选择在相当成都上决定了系统所能执行的功能。
数据结构确定后，在空间数据的存储与管理中，关键是确定应用系统空间与属性数据库的结构以及空间与属性数据的连接。
目前广泛使用的GIS软件大多数采用空间分区、专题分层的数据组织方法，用GIS管理空间数据，用关系数据库管理属性数据。
4、空间查询与分析功能。
空间查询与分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GIS有别于其他信息系统的本质特征。
地理信息系统的空间分析可分为三个层次的内容：空间检索：包括从空间位置检索空间物体及其属性、从属性条件检索空间物体;空间拓扑叠加分析：空间的特征（点、线、面或图像）的相交、相减、合并等，以及特征属性在空间上的连接；空间模型分析：如数字地形高程分析、BUFFER分析、网络分析、三维模型分析、多要素综合分析及面向专业应用的各种特殊模型分析等。
5、可视化表达与输出。
中间处理过程和最终结果的可视化表达是GIS的重要功能之一。
DIS地理信息系统常用软件总结
DIS地理信息系统常用软件一、前言地理信息系统(GIS, Geographic Information System) 是一种基于计算机的工具，它可以对在地球上存在的东西和发生的事件进行成图和分析。
GIS 技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作（例如查询和统计分析等）集成在一起。
这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值二、GIS地理信息系统应用领域1、资源管理(Resource Management)主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场) 分布、分级、统计、制图等问题。
主要回答“定位”和“模式”两类问题。
2、资源配置(Resource Configuration)在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。
GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
3、城市规划和管理(Urban Planning and Management)空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。
例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
4、土地信息系统和地籍管理(Land Information System and Cadastral Applicaiton)土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
5、生态、环境管理与模拟(Environmental Management and Modeling)区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
地理信息系统的一些相关概念
地理信息系统的一些相关概念• 1. 信息和数据•（1）信息：是向人们或系统提供的关于现实世界的事实的知识，换句话说，信息是用数字、文字、符号、语言等介质表示的事件、事物、现象的内容、数量或特征。
从信息科学角度看信息的四大特点适用性。
客观性。
共享性。
传输性•（2）数据：是用于载荷信息的物理量，包括：数字、文字、符号等。
数据是客观对象的一种表示，而信息是数据内涵的意义。
地理信息系统的建立，首先是收集数据，然后进行处理，获得信息。
地理信息的特征空间性、动态性（时间性）、专题性（属性）、分布性空间信息包括：人口、资源。
社会、经济、环境信息系统：(1).什么是信息系统:信息系统是具有采集管理分析和表达数据能力的系统,在计算机时代信息系统都部分或全部由计算机系统支持,并由计算机硬件软件数据和用户组成.智能化的信息系统还包括知识地理信息系统特征A. 具有采集、管理、分析、显示多种地理空间信息的能力。
B. 以地理研究和决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析，多要素综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息。
C. 计算机系统的支持。
GIS各种功能的实现，依赖于计算机软、硬件系统的支持。
所以地理信息系统：从外部来看：是计算机软、硬件系统。
从内部来看：是数据和程序组织而成的空间系统模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
GIS发展趋向1、从软件系统看GIS的发展趋势1）集成（Integration)体现GIS和其他技术的结合2）分化（Fractionation)体现软件领域中的新的开发思想2、从应用看GIS发展趋势1）数据标准化2）系统集成化3）开发组件化4）平台网络化5）应用社会化GIS 发展原因1）实际的需要2）技术、理论和方法的成熟开放GIS就是网络环境中对不同种类地理数据和地理处理方法的透明访问。
开放GIS的目的是提供一套具有开放界面规范的通用组件，开发者根据这些规范开发出交互式组件,这些组件可以实现不同种类地理数据和地理处理方法间的透明访问。
2个GIS平台软件简介及功能介绍
SuperMap和ArcGIS 平台简介及功能分析//学号：///班级：///指导老师：////目录一、前言 (2)二、GIS平台软件SUPERMAP简介及其功能介绍 (2)（一）、S UPER M AP简介 (2)（二）、S UPER M AP主要特性 (2)（三）、S UPER M AP GIS产品详细介绍 (3)三、GIS平台软件ARCGIS简介及其功能介绍 (10)（一）、A RC GIS简介 (10)（二）、A RC GIS主要特点介绍 (11)（三）、A RC GIS主要功能介绍 (11)四、总结 (16)国内外常用2个GIS平台软件简介及功能介绍一、前言地理信息系统广泛应用于资源调查、环境评估、灾害预测、国土管理、城市规划、邮电通讯、交通运输等几乎所有领域。
GIS软件也进入了一个飞速发展的时期。
GIS软件一般是指应用到用户那里的、结合用户的业务开发出来的软件。
这些软件一般都是在GIS平台上开发的，应用的时候要先安装GIS平台，再安装开发人员在平台之上开发出来的软件才能运行。
GIS软件是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的应用软件，具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能。
国内外常用的GIS平台软件有很多，本文从这些软件中选取两个常用的GIS平台软件SuperMap和ArcGIS，对其进行简单介绍，对其功能进行简单分析。
二、GIS平台软件SuperMap简介及其功能介绍（一）、SuperMap简介SuperMap GIS包括组件式GIS开发平台、服务式GIS开发平台、嵌入式GIS开发平台、桌面GIS平台、导航应用开发平台以及相关的空间数据生产、加工和管理工具。
经过不断技术创新、市场开拓和多年技术与经验的积累，SuperMap GIS已经成为产品门类齐全，功能强大，覆盖行业范围广泛，满足各类信息系统建设的The LOGO of SuperMapGIS软件品牌，并深入到国内各个GIS 行业应用，拥有大批的二次开发商。
ArcObject开发基础介绍
通过一个简单的开发实例，演示如何 使用ArcObject进行GIS应用程序的开 发，包括界面设计、功能实现等。
02
ArcObject概述
ArcObject定义
ArcObject是ESRI公司ArcGIS系列产 品的开发平台，它是一组基于 Microsoft COM技术的组件的集合 。
通过ArcObject提供的编辑工具，实现空间要素的创建、修改和 删除，包括点、线、面等要素类型。
对空间要素的属性信息进行编辑和修改，支持批量编辑和自定 义属性字段。
对空间数据进行拓扑检查和处理，修复拓扑错误，保证空间数 据的完整性和准确性。
在多用户编辑环境下，提供编辑冲突检测和处理机制，确保编 辑操作的正确性和一致性。
支持同时打印多张地图或批量打 印同一地图的不同区域，提高打 印效率。
三维场景构建与可视化
三维数据加载
支持加载各种类型的三维数据，如地形数据、建筑物数据、点云 数据等，构建真实感强的三维场景。
三维分析功能
提供三维空间分析功能，如视线分析、剖面分析、通视分析等，满 足用户对三维数据的分析需求。
三维可视化效果
01
02
下载ArcObject SDK for .NET安 装包，并双击运行安装程序。
按照安装向导的提示，选择安装 位置等选项。
等待安装程序完成ArcObject SDK for .NET的安装。
03
配置Visual Studio开发环境，将 ArcObject SDK for .NET添加到
Visual Studio中。
地图浏览
实现地图的放大、缩小、平移、全图显示等基本操作，提供流畅的地 图浏览体验。
图层管理
对地图中的图层进行添加、删除、隐藏、显示等操作，支持对图层的 顺序进行调整。
GIS基本原理与ArcGIS软件简介
5.2 Coverage
1981年，ESRI推出他的第一个商业GIS软件——ArcInfo，它 采用的是第二代地理数据模型——Coverage数据模型，也被称为地 理相关模型（Georelational Data Model）。 Arc/Info 确认c后面的斜杠是否正确 采用一种混合数据模型 定义和管理地理数据。空间数据使用拓扑数据模型来表示，而属 性数据则使用关系数据模型。在Coverage中，主要用弧段、节点、 标识点和多边形来表示地图上的点、线、面，除此之外，还有控 制点、覆盖范围、注记和链 确认表述是正确。 1．Arc/Info数据结构与存储方式 2．Arc/Info文件结构 3．Arc/Info文件的优势 4．Arc/Info文件的不足
GIS基本原理与ArcGIS软件简介
随着信息技术的发展以及应用领域的不断扩大， 尤其是计算机技术以前所未有的速度快速发展，地理 信息系统（Geographic Information System，简称GIS） 技术也得到了飞速的发展。目前，地理信息系统软件 ArcGIS已成为全世界用户群体最大、应用领域最广泛 的GIS软件平台。其ESRI公司已成为公认的、世界领 先的GIS软件供应商。本章将详细介绍地理信息系统 与ArcGIS软件的基本原理和基础知识。
1.2 GIS系统的组成
一个GIS系统的组成，可以分为5个主要部分： 硬件、软件、数据、人员和方法。下面简要介绍 各个部分。 1．硬件 2．软件 3．数据 4．人员 5．方法
1.3 GIS的主要功能
一个完整的地理信息系统（GIS）可以具 有以下5个方面的功能。 数据采集与编辑功能 数据的存储和管理功能 制图功能 空间查询与空间分析功能 二次开发和编程功能
地理信息系统的一些相关概念
地理信息系统的一些相关概念• 1. 信息和数据•（1）信息：是向人们或系统提供的关于现实世界的事实的知识，换句话说，信息是用数字、文字、符号、语言等介质表示的事件、事物、现象的内容、数量或特征。
从信息科学角度看信息的四大特点适用性。
客观性。
共享性。
传输性•（2）数据：是用于载荷信息的物理量，包括：数字、文字、符号等。
数据是客观对象的一种表示，而信息是数据内涵的意义。
地理信息系统的建立，首先是收集数据，然后进行处理，获得信息。
地理信息的特征空间性、动态性（时间性）、专题性（属性）、分布性空间信息包括：人口、资源。
社会、经济、环境信息系统：(1).什么是信息系统:信息系统是具有采集管理分析和表达数据能力的系统,在计算机时代信息系统都部分或全部由计算机系统支持,并由计算机硬件软件数据和用户组成.智能化的信息系统还包括知识地理信息系统特征A. 具有采集、管理、分析、显示多种地理空间信息的能力。
B. 以地理研究和决策为目的，以地理模型方法为手段，具有空间分析，多要素综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息。
C. 计算机系统的支持。
GIS各种功能的实现，依赖于计算机软、硬件系统的支持。
所以地理信息系统：从外部来看：是计算机软、硬件系统。
从内部来看：是数据和程序组织而成的空间系统模型，是一个逻辑缩小的、高度信息化的地理系统。
GIS发展趋向1、从软件系统看GIS的发展趋势1）集成（Integration)体现GIS和其他技术的结合2）分化（Fractionation)体现软件领域中的新的开发思想2、从应用看GIS发展趋势1）数据标准化2）系统集成化3）开发组件化4）平台网络化5）应用社会化GIS 发展原因1）实际的需要2）技术、理论和方法的成熟开放GIS就是网络环境中对不同种类地理数据和地理处理方法的透明访问。
开放GIS的目的是提供一套具有开放界面规范的通用组件，开发者根据这些规范开发出交互式组件,这些组件可以实现不同种类地理数据和地理处理方法间的透明访问。
主流GIS软件介绍及比较
主流G I S软件介绍及比较公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-一、国内外主流GIS软件介绍国外：（1）ArcGIS：ArcGIS是美国ESRI公司在全面整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其他多方面的计算机主流技术之后，成功地推出的代表GIS最高技术水平的全系列GIS产品。
ArcGIS作为一个可伸缩的平台，无论是在，在服务器，在野外还是通过Web，为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。
ArcGIS系列软件包括：ArcGIS Desktop：一个专业GIS应用的完整套件ArcGIS Engine：为定制开发GIS应用的嵌入式开发组件ArcSDE、ArcIMS和ArcGIS Server：服务端GISArcGIS Mobile：Esri公司移动GIS解决方案之一；ArcGIS Online：一个面向全球用户的公有云GIS平台，为用户提供了按需的、安全的、可配置的GIS服务。
( ArcGIS Desktop界面)（2）MapInfo：是MapInfo公司的，是一种数据可视化、信息地图化的桌面解决方案。
它依据地图及其应用的概念、采用的操作、集成多种数据库数据、融合计算机地图方法、使用地理、加入了分析功能，形成了极具实用价值的、可以为各行各业所用的大众化小型。
MapInfo 含义是“Mapping + Information（地图+信息）”即：地图对象+属性数据。
（MapInfo Professional界面）（3）Skyline：是美国Skyline公司研发的一套优秀的三维数字地球平台软件。
凭借其国际领先的三维数字化显示技术，它可以利用海量的遥感航测影像数据、数字高程数据以及其他二三维数据搭建出一个对真实世界进行模拟的三维场景。
目前在国内，它是制作大型真实三维数字场景的首选软件。
Skyline软件优点1)产品线齐全，涵盖了三维场景的制作，网络发布，嵌入式二次开发整个流程；2)支持多种数据源的接入，其中包括WFS，WMS，GML，KML，Shp，SDE，Oracle，Excel以及3DMX，sketch up等，方便信息集成；3)通过流访问方式可集成海量的数据量，它可制作小到城市，大到全球的三维场景；4)飞行漫游运行流畅，具有良好的用户体验；5)支持在网页上嵌入三维场景，制作网络应用程序；SkylineTerrasuite主要包含3类产品：1）TerraBuilder融合海量的遥感航测影像数据、高程和矢量数据以此来创建有精确三维模型景区的地形数据库。
GIS的一些基本知识
什么是GIS地理信息系统（简称GIS）作为信息处理技术的一种，是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息的计算系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
GIS特点1．GIS的处理对象是地理数据。
2.GIS提供了一系列的工具。
3.GIS实现了地图实体与其属性数据库的关联。
GIS经过40多年的发展，作为信息技术的重要组成部分已经应用到诸多领域，试说明其各个发展阶段的主要特征。
1．集成化GIS：在一个系统中集成了GIS的各项功能。
2.模块化GIS：系统分成许多相对独立的功能模块。
3.核心式GIS：从底层提供GIS功能，通过API访问。
4.组件式GIS：通过标准通信接口实现模块间通信及其GIS与其它系统集成。
5.万维网GIS：结合Internet，实现GIS的共享和互操作。
GIS逐步走向成熟的今天，其发展呈现出那些趋势1. GIS趋于综合性发展。
2. GIS数据模型研究。
3. GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展。
4. GIS产业化发展。
5. GIS软件向组件式GIS发展。
GIS设计目标通过改进系统设计方法，严格执行开发的阶段划分，进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，延长系统生命周期的目的。
GIS设计特点1. GIS处理的事空间数据。
2. GIS设计以空间数据为驱动。
3. GIS工程投资大，周期长，风险大，设计部门繁多。
试从设计重心、数据库建设和设计方法等三个方面比较GIS设计与一般信息系统设计的区别。
设计重心：GIS设计处理的是海量空间数据，数据库设计在GIS设计中尤其重要；一般信息系统设计的软件功能是其设计重心。
数据库建设：GIS设计不仅要进行属性数据库的设计，更要进行空间数据库的设计，包括空间数据结构、存储方式、管理机制等；一般信息系统设计只需要建立属性数据库。
GIS的组成和功能
第四节 GIS的相关学科
测绘科学
大地测量为GIS提供了精确定位的信息，尤其是 全球定位系统（GPS）可快速、廉价地获取地表特 征的数字位臵信息。航空像片及其精确测量方法的 应用使得摄影测量成为GIS主要的地形数据来源。
第五节 对GIS的理解歧意
地图观点 数据库观点 空间分析工具观点
第二节 GIS的功能简介
环境保护
包头市大气二氧化硫分布图
仿真烟云
追踪石棉, 多氯联苯和其它物质的活动
第二节 GIS的功能简介
道路交通管理
近年来，GIS在交通方面的应用得到了广泛的 重视，并形成了专门的交通地理信息系统GIS-T， 以满足道路交通管理方面的要求。
第二节 GIS的功能简介
道路交通管理
第二节 GIS的功能简介
基本功能
空间分析和统计；
空间分析是地理信息系统的核心功能，也是地理信息系 统与其它计算机系统的根本区别。在地理信息系统支持 下，分析和解决现实世界中与空间相关的问题，是地理 信息系统应用深化的重要标志。
产品制作与显示；
一个好的地理信息系统应能提供一种良好的、交互式的 制图环境，以供地理信息系统的使用者能够设计和制作 出高质量的地图。其表现形式既可以是计算机屏幕显示， 也可以是诸如报告、表格、地图等硬拷贝图件。
特点：注重空间决策支持分析，商业化实用系统开
始进入市场。
第三节 GIS的发展透视
20世纪90年代的社会化
（1） GIS已经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GIS 影响而改 变了现有机构的运行方式、设臵与工作计划等； （2）社会对GIS认识普遍提高，需求大幅度增加， 导致GIS应用的扩大与深化；（3）国家级乃至全球 级GIS成为公众关注问题。
gis概念
1、地理信息系统：它是在计算机硬件、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、模拟、分析、显示和描述的技术系统。
2、地理信息：是有关地理实体空间分布、性质、特征和运动状态的信息，它是对表达地理特征和地理现象之间关系的地理及环境数据的解释。
3、数据：是一种未经加工的原始资料，数字、文字、符号、图像都是数据。
是通过数字化或记录下来可以被鉴别的符号，是客观对象的表示，是信息的表达，只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息。
4、信息：是用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量、特征，从而向人们（或系统）提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营管理、分析和决策的依据。
5、不确定性：6、操作尺度：是指对空间实体、现象的数据进行处理操作时应采用的最佳尺度。
7、空间分辨率：是指能详细区分空间两点的最小单元尺寸或间距，如遥感影像中的像素大小，生态环境研究中的采样间隔等，当专指地表面时可称为地面分辨率。
8、高斯-克吕格：是一种横轴等角切椭圆柱投影。
它是将一椭圆柱横切于地球椭球体上，该椭圆柱面与椭球体表面的切线为一经线，投影中将其称为中央经线，然后根据一定的约束条件即投影条件，将中央经线两侧规定范围内的点投影到椭圆柱面上从而得到点的高斯投影。
9、地图投影：是建立平面上的点（用平面直角坐标或极坐标表示）和地球表面上的点（用纬度和精度表示）之间的函数关系10、地理空间：是地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域，地球上的许多自然和生物现象，最复杂的物理过程、化学过程、生物和生化过程大都发生在地理空间中。
11、元数据：元数据的英文名称是“Metadata"，它是“关于数据的数据”在地理空间信息中用于描述地理数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其他特征，它是实现地理空间信息共享的核心标准之一10、数字地球：数字化的地球，或者说是信息化的地球。
常用地理信息系统软件介绍
由系统分配的内部顺序号（Cover#）和用户指定的用户标识 号(Cover-ID)进行标识。Coverage是地理关系模型的体现， 它同时包含指定区域内地理特征的位置数据和属性数据， 并可以通过内部顺序号实现它们的有效连接。
3．地理特征 在ArcInfo中，地理特征是描述Coverage的最基本的数据单
第二十一页，共一百二十四页，2022年，8月28日
核心模块
ArcInfo的主要模块包括ARC、INFO、ARCEDIT、
ARCPLOT和MAP LIBRARIAN。 1．ARC
ARC是ArcInfo的主要程序环境，它提供了启动其他子系 统的命令，并有很强的能力实现工作空间和文件管理操作 ，如列表显示、改名字、拷贝、删除和描述地图数据文件 ；数据转换，如DXF到ArcInfo的转换；地图Coverage的数
System 9这些软件中，分别在矢量绘图、栅格影像处理、空间数据存 贮管理、专题图制作、空间分析等某些方面具有各自独到之处，其
中Arc Info以其整体功能强大和全面而出色的空间分析技术而最 具代表性。
第三页，共一百二十四页，2022年，8月28日
1 概述
GIS软件发展历程
GIS软件在我国的发展：主要经历了三个阶段：一是引进国外
标识号将地图特征与作为INFO数据文件存储起来的地图特征属性 表相联系，并对它们进行更新和维护。INFO提供了定义新文件数 据、修改已有数据文件、数据文件输入和更新以及分类、查询 和统计等基本功能。 3. ARCEDIT
ARCEDIT是一个交互式图形编辑系统，它把CAD功能和 地理数据库编辑的能力结合在一起。ARCEDIT
ArcInfo按照相连线段之间和点之间的拓扑关系，通过一 系列弧、标识点直接地表示所有地图要素。ArcInfo中提供 了弧段-结点、多边形-弧线和多边形-多边形3种拓扑结构。
电网GIS平台移动GIS功能介绍V1.0
1移动GIS总体介绍电网GIS平台移动GIS分为三个组成部分，分别为移动数据采集APP、移动单线图应用组件和移动GIS API。
移动GIS整体功能架构如下图所示：移动GIS移动GIS数据采集APP移动单线图移动GIS API应用组件1.1移动数据采集APP移动数据采集APP以应用的方式提供，提供核心的现场数据采集和显示查询功能，采用与桌面端建模程序同源设计，可以与电子化移交流程集成，实现电网建模环节在移动端应用的延展。
1.2移动单线图应用组件移动单线图应用组件是一个轻量化的单线图应用组件，支持移动端单线图的显示查询和停电模拟操作等分析功能，可以与移动端可靠性应用集成，支撑可靠性相关基于单线图的分析功能。
1.3移动GIS API移动GIS API基于南网移动应用平台开发，是完整的移动端GIS应用组件，支持地理图沿布图、站房内部接线图、单线图等专题图的移动端显示查询、分析、业务集成等应用。
移动GIS API从功能定位上类似于桌面端的WebGIS应用框架，不支持设备建模，通过与各业务系统的移动端应用集成，支持地图、电网的可视化展示、空间分析、电网分析等业务集成应用。
2移动GIS数据采集APP移动数据采集APP以离线数据采集应用的方式提供，支持现场的电网建模和数据采集。
可以与电子化移交流程集成，实现电网建模环节在移动端应用的延展。
移动GIS数据采集APP主界面如下图所示：2.1移动终端管理✓移动设备管理✓系统授权✓采集任务管理✓离线地图管理2.2数据下载通过电网GIS平台的电网资源管理客户端可实现地图和电网数据的下载。
2.2.1地图数据下载支持选择区域的切片地图下载，支持移动端离线使用下载的地图数据。
2.2.2电网数据下载支持选择区域的电网数据下载，支持移动端离线使用下载的电网数据。
选择方式包括按线路、按变电站、按选择区域等。
2.2.3采集任务下载支持选择区域的电子化移交工单下载，支持移动端离线使用下载的工单数据。
GIS二次开发平台简介
MO允许定制利用制图和GIS组件的应用程序，它的特点包括：支持广泛的数据格式；支持ODBC和ADO访问数据库表格数据源；支持扩展的图形数据及操作；支持投影；增强的GPS管理功能；空间分析功能；提供了ArcExplorer组件源代码；支持ArcIMS；支持数据库版本管理。
MO对地图数据的组织方式概念清晰，易于理解。一个综合性的地图由多个图层构成，图层数据来源广泛。对于矢量图层，其内部统一用记录集来表达，抹平了各种不同格式数据间在内存中的表达鸿沟，简化了程序员的数据观点。记录集就像关系数据库中的二维表，行表示每个要素，列表示每个属性，如果含有名称为“Shape”的列，则该记录集表示的是地
iveX是微软公司的组件技术标准，是对象链接与嵌入（OLE）的扩展，它使OLE接口加强了对数据和特性的管理，而且便于进行Internet互操作。
ActiveX控件是建立在COM标准之上的独立的软件元件，提供给用户应用接口，发送相应的事件，开发者则可以截取这些事件，执行相应的功能。
目前基本的组件地理信息系统开发都是通过第三方提供的ActiveX控件（通常为.ocx或.dll文件）来在开发环境中进行集成开发，组件技术可以使程序设计变得简单、高效，去掉了大量代码重复编写的繁琐性，提高了代码的重复使用性，增强系统的可扩展性、可伸缩性和可移植性，加强了系统实用性和维护性。
地理信息系统二次开发平台简介
地理信息系统二次开发平台以MO等组件式开发技术为主下面为大家简单介绍一下MO组件技术。
1. MO简介
MapObjects（简称MO），是由美国ESRI开发的，一组供应用开发人员使用的GIS功能ActiveX控件，它包括一个名为Map的ActiveX控件（OCX）和一组（四十多个）ActiveX自动化对象。它适用于工业化标准程序环境，如Visual Basic，Delphi，C++Builder，PowerBuilder与MS Access等，利用它可灵活的建立适合用户的地图接口，且开发费用小。
地理信息系统(GIS)的前沿技术综述
从系统角度看，在未来的几十年内。地理信息将向着数据标准化（interoperableGIS）、数据多维化（3D&4DGIS）系统集成化（componentGIS）、系统智能化（CybeGIS）、平台网络化（WebGIS）和应用社会化（数字地球）的方向发展。
GIS未来的发展主要表现为传统GIS在内容(3D＆4DGIS、CyberGIS)和结构 (Interoperable GIS、 CompGIS、 WGbGIS)两方面的完善，这两个方面都将统一于数字地球框架下。从另一个角度来看，GIS的发展首先面临着GIS应用领域的具体需求，然后在相关支撑技术的发展和完善下得以实现，而数字地球作为“集大成者”，无疑是GIS最终的发展目标。
1996年，美国成立了开放地理信息系统联合会（OGC,OpenGisConsortium)旨在利用其提出的开放地理数据互操作规范(OGIS)给出一个分布式访问地理数据和获得地理数据处理能力的软件框架，各软件开发商可以通过实现和使用规范所描述的公共接口模板进行互操作。0GIS规范是互操作GIS研究中的重大进展，它在传统地理信息系统软件和未来的高带宽网络环境下的异构地学处理环境之间架起一座桥梁。目前，0GIS规范初具规模，很多GIS软件开发商也先后声明支持该规范。国内的一些具有战略眼光的GIS软件商也在密切关注着OGIS规范，并已着手开发遵循该规范的基础性GIS软件。
数字地球在当前以工农业经济为主体的经济建设中的重大作用已初见端倪，它在农业、林业、水利、地矿、交通、通讯、教育、环境、人口、城市建设等几十个领域都能产生巨大的经济效益和杜会效益，比如农作物监测和估产、土地覆盖物的识别和评价、地籍的管理和规划、灾害的模拟和预报以及监测和评佑等。
GIS的组成和功能
第四节 GIS的相关学科
地理学
地理学是一门研究人类赖以生存的环境空间的 科学。在地理学研究中，空间分析的理论与方法具 有悠久的传统历史，它为GIS提供了有关空间分析的 基本观点与方法，成为GIS的基础理论依托。而GIS 的发展也为地理问题的研究与解决提供了全新的技 术手段，使地理学的空间分析与综合传统得到充分 发挥。
遥感与遥感 遥感与遥感 图象处理系统 图象处理系统
绘图仪 绘图仪 打印机 打印机 终端 终端
输入设备 输入设备
数字化仪 数字化仪 扫描仪 扫描仪
键盘、鼠标 键盘、鼠标
常规设备 常规设备
服务器 服务器
工作站 工作站
第一节 GIS的基本构成
软件系统
用户界面
GIS应用软件 GIS基本功能软件
GIS软件 基础软件 系统软件 GIS
地图观点
强调GIS作为信息载体与传播媒介的地图功能， 认为GIS是一种地图数据处理与显示系统；每个地理 数据集都可看成是一张地图，通过地图代数实现数 据的操作与运算，其结果仍然表现为一张具有新内 容的地图。测绘及各类专题地图部门非常重视GIS的 快速与高质量的地图制作与表达能力。
第二节 GIS的功能简介
辅助决策
地理信息系统利用拥有的数据库，通过一系 列决策模型的构建和比较分析，为宏观决策提供 依据。
广泛的 GIS 应用
电力
第二节 GIS的功能简介
电信公司研究地形，寻找新增手机信号塔的站点位置。
第二节 GIS的功能简介
商家通过分析附近地区居民点的密集程度，对新增零售网点的选 址进行评估。
铁路地理信息系统
第二节 GIS的功能简介
国防
由军事技术革命引发的数字化战场建设已成 为未来战场发展的主流，建设数字化战场和数字 化部队已成为21世纪军队发展的大趋势，引起了 各国的普遍关注。数字化战场的一个基本特点就 是“3S”技术被广泛地运用到从战略构思到战术 安排的各个环节。它往往在一定程度上决定了战 争的成败。 “3S”技术即GPS（全球卫星定位与导航）、 RS(航空航天遥感)和GIS(地理信息系统)作为核心 技术.
GIS软件工程概述
03 软件开发技术为GIS软件提供了灵活性和可扩展 性，支持定制化和个性化需求。
网络技术
01
网络技术是GIS软件工程中的重要组成部分，用于实现地理信息 的共享和交互。
02
网络技术包括WebGIS、移动GIS和网格GIS等。
网络技术为GIS软件提供了跨平台和跨设备的访问能力，支持实
实践案例
江苏省利用GIS技术构建了土地利用现状数据库，实现了土地资源的动态监测和规划，为土地资源的合理 配置和保护提供了科学依据。
环境保护GIS应用案例
环境保护概述
环境保护是指采取各种措施保护和改善环境的行为，旨在 减少人类活动对环境的负面影响，维护生态平衡和人类健 康。
GIS在环境保护中的应用
GIS技术为环境保护提供了强大的地理信息支持，广泛应 用于环境监测、生态保护、污染治理等领域。
GIS软件工程的发展历程
总结词
GIS软件工程的发展历程包括起步阶段、成 长阶段、成熟阶段和智能化阶段。
详细描述
GIS软件工程的发展历程可以分为四个阶段。 起步阶段是20世纪60年代到80年代，这个阶 段主要是GIS概念的提出和实验性的开发，代 表作品有加拿大地理信息系统（CGIS）。成 长阶段是20世纪80年代到90年代，这个阶段 GIS软件工程开始得到广泛应用，出现了许多 商业化的GIS软件系统，如ArcGIS和MapInfo 等。成熟阶段是20世纪90年代到21世纪初， 这个阶段GIS软件工程在技术上趋于成熟，并
土地资源管理GIS应用案例
土地资源管理概述
土地资源管理是指政府对土地资源的调查、规划、利用和保护等全过程的管理，目的是实现土地资源的可持续利用和 社会经济的可持续发展。
智能化GIS的关键技术研究及工程应用
1智能化GIS的技术特征GIS设备是变电站电力系统的关键一环，起着控制、测量、保护等重要作用。
智能化GIS不同于传统的GIS，根据《Q/GDW Z410-2010高压设备智能化技术导则》定义，具有测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化和信息互动化的智能高压设备技术特征。
1.1测量数字化GIS的测量数字化是智能变电站建设的前提和基础。
对重点关注的状态监测信息进行就地数字化测量，同时将测量信息发送至站控层网络或过程层网络。
在智能变电站中，传统GIS被具有数字接口的互感器、断路器、隔离开关、接地开关等设备取代，这些设备在制造时就按照一次开关与二次装置融合的思想来研制。
1.2控制网络化智能化GIS以IEC61850通信技术规范为依据，按分层分布式来实现站内智能化GIS的信息共享和操作控制。
目前变电站内多采用“三层两网”网络化控制方案，“三层”为站控层、间隔层和过程层，“两网”为站控层网络与过程层网络。
“三层两网”网络结构的使用简化了站内的信息网络，基于GOOSE通信报文的通信规范提供了一种报文快速传输机制，为智能化组件（IED）、保护测控装置和变电站自动化系统之间的快速信息交换提供了条件，极大地提升了通信的可靠性和安全性。
1.3状态可视化GIS的在线监测信息是数字化的，状态可视化就是把抽象的数据信息通过在线监控系统或智能电网相关应用系统，以图形、图表或其他可辨别等方式表述自监测结果，为用户提供直观、全面的可视化操控模式。
其中数据信息可以是智能化GIS自监测信息，也可以是经过信息互动获得的其他高压设备的状态信息。
1.4功能一体化功能一体化实质上就是GIS组成部件的融合设计和功能集成化设计。
借助于先进的仿真分析与虚拟样机制造技术，实现传感器（或执行器）与高压设备本体的集成；借助于高精度传感与集成测控技术，实现相关测量、控制、计量、监测、保护等功能的一体化融合。
2智能化GIS的关键技术研究2.1开关状态监测技术状态监测功能由状态监测IED完成。
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软件组件技术及其在GIS中的应用摘要:为了适应软件组件化潮流，新一代地理信息系统——组件式地理信息系统越来越成为今后 GIS 发展的趋势。
在阐述组件式地理信息系统的概念和发展的基础上,介绍了组件式地理信息系统所依赖的技术基础——组件技术，最后提出在实际开发组件式地理信息系统平台时的设计思路。
关键词:地理信息系统 COM/DCOM COMGISThe Application Of ComponentsTechnology In GISAbstract:In order to be seasoned with the COM tide of software, COMGIS becomes the direction of development of GIS more and more. Based on expatiating the conception and development of COMGIS, Introduce the technic basis of COMGIS ——COM/DCOM, finally put forward the design thought of empoldering COMGIS platform in practice.Key words: GIS COM/DCOM COMGIS1 引言空间信息是十分重要的, 地球上的万物无不与空间位置发生关系,如何利用计算机处理空间相关信息是地理信息系统产生和发展的原动力。
现在 GIS 技术在国防、城市规划、国土资源管理、交通运输、环境监测和保护等与国民经济乃至国家命脉相关的重要领域的成功应用,极大地推动了社会生产力的发展,使之成为世界各国激烈竞争的高科技热点之一。
同时,社会的发展,特别是信息全球化的今天, 对空间地理信息管理提出了更高的要求。
传统的 GIS 技术正面临着严峻的挑战。
组件化技术是针对长期以来软件发展落后于硬件发展的问题而提出的解决方案,它从根本上改变了传统的软件开发思想,，构筑了一个由多方自主提供软件组件、组件间相互协调工作的体系,实现了软件的复用和健壮更新, 是软件业沿社会化方向发展的大趋势。
将软件组件化开发思想应用于 GIS 软件开发中,是在技术上摆脱重复开发的有效途径, 因此能加快 GIS 技术的进步,将为 GIS 的发展带来巨大的生机。
软件组件对象模型是关于软件组件之间如何连接的标准。
目前占主导地位的主要有微软的 COM( 即 Component Object Model) 和对象管理集团 OGM 的 CORBA( 即 Common Object Request Broker Archi tecture) 。
其中 COM 具有明确的组件开发和调用的规范,在 PC 平台上已形成广泛的应用基础。
2 组件式GIS 概述地理信息系统(GIS)经过近40年的发展，在空间数据的获取能力、储存与管理能力、处理与分析能力以及显示与输出能力等方面都取得了长足的进步。
随着GIS 在各个领域应用的深入开展，GIS 的组件化趋势日益明显，已经成为GIS 的重要发展方向之一。
从GIS 软件模块开发和集成的技术发展历程，GIS 可以划分为以下几个发展阶段。
图 1 GIS 软件的发展历程从GIS 模块发到集成式GIS 是从分散到集中的过程，这是GIS 发展历程中的一个重大进步。
从集成式GIS 发展到模块化GIS ，这是GIS 组件化的开始，随后发展到核心式GIS ，GIS 组件化趋势越来越明显，并形成组件化的标准形式——组件式GIS 和WebGIS 。
从发展过程来看，GIS 经历了如图1所示的几个发展阶段，了解这一历程可以更好地认识到GIS 组件化的趋势。
GIS 应用的广度和深度主要依赖于GIS 平台技术，传统的GIS 平台虽然在功能上较为成熟和完善，但是其平台的开发技术已经落台，随着GIS 应用的不断扩展和深入，用户对 GIS 技术提出了更高、更新的要求，要求 GIS 从封闭走向开放，提供广域空间信息共享和实现空间数据、空间分析的无缝集成。
于是 ,传统 GIS 平台的缺陷逐渐暴露了出来，具体表现在：①系统复杂而庞大, 使得普通的开发技术人员难以掌握, 导致开发周期过长, 阻碍着自身的推广和发展。
②单纯的二次开发语言限制了 GIS 与多媒体技术及其它专业模块、专业系统的高效无缝集成, 从而导致了应用局限。
③难以GIS 模块 集成式 GIS 模块化 GIS 核心式 GIS 组件式GIS WebGIS 互操作 GIS应付海量数据的管理和分析, 受到操作系统平台的限制,无法应用分布式环境, 无法跨平台运行,更无法基于WEB发布数据。
这些缺陷仅靠其平台自身难以得到妥善合理地解决, 唯一的出路就是融合新的计算机技术, 通过新技术的应用来推动 GIS 理论体系和应用体系的发展和完善。
随着计算机技术和软件技术的飞速发展 ,特别是Internet 的出现和组件式软件技术的应用,GIS 也自然而然迎合这些起着革命性的发展和变化的趋势, 无论是GIS平台的设计思想,还是 GIS 应用系统的开发方式。
近几年来,组件式GIS 发展为GIS 的前沿技术,并逐渐成为主流趋势。
目前,已经商业化的COMGIS 平台有 GeoMedia MapObjects ArcObjects等。
组件式GIS(Components GIS，缩写为COMGIS)是指基于组件对象平台，以一组具有某种标准通信接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。
这种组件称为GIS组件。
GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互，这种交互甚至可以跨计算机实现。
COMGIS是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用。
COMGIS为新一代GIS应用提供了全新的开发工具。
同传统GIS比较，COMGIS具有多方面的特点，包括：无缝集成、跨语言使用、易于推广、成本低、无限扩展性、可视化界面设计以及Internet应用等。
3 COM/DCOM技术组件式对象模型(Component Object Model 简称COM)是 OLE Object Linkingand Embedding)和ActiveX共同的基础。
是一种以组件为发布单元的对象模型, 它不是编程语言, 而是构造二进制兼容软件组件的规范，COM 定义的规范是建立在二进制代码级的基础之上, 所以不依赖于任何特定的语言环境。
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被称之为“接口”的机制来进行通信。
组件间的接口通过一种与平台无关的语言 IDL 来定义，而且是二进制兼容的, 使用者可以直接调用执行模块来获得对象提供的服务和功能。
而 DCOM （Distributed COM）则是 COM在 Internet /Intranet 上的扩展, 用以支持不同计算机上的组件对象与客户程序之间或组件对象之间的相互通信。
DCOM通过RPC（Remote Procedure Call）远程过程调用，提供分布功能, 使组件可以在使用 DCOM组件的计算机之外的机器上运行, 而无须将组件下载到本地计算机, 并可以将 DCOM组件放置到多个服务器上运行, 而客户无须编制任何远程调用代码, 从而实现了协议无关性和平台独立性。
以下依次阐述COM的相关概念：3.1 接口COM 组件中最重要的概念是接口，接口是借助 C++纯抽象基类实现的，而C++纯抽象基类确保了 COM 必须符合的二进制标准。
组件之间的接口是组件软件的关键 ,同一软件中的组件必须使用同样的接口标准才能保证组件之间可以进行通信。
COM 不仅仅提供了组件之间的接口标准, 还引入了面向对象的思想。
组件模块为 COM 对象提供了活动的空间, COM 对象以接口的方式提供服务,这种接口被称为COM接口（如图2所示）图 2 COM组件、COM对象和COM接口关系3.2 COM组件实现对于客户而言，一个组件就是一个接口集。
可通过C++类继承一个或多个纯抽象基类（接口）而实现。
3.3 IUnKnown 接口所有的COM接口都必须继承一个名为IUnKnown 的接口。
因为 IUnKnown接口中包含有三个函数，因此，这意味着接口的虚拟函数表中前三个元素都相同，其中保存的是IunKnown中三个成员函数实现的地址（如图3所示）。
图 3 接口 IX的内存结构3.4 组件发布COM要求对用户和组件进行严格划分。
部件以服务器的形式存在，一般有三种形式：进程中服务器、本地服务器、远程服务器。
当客户希望创建在同一进程中运行的组件时，则采用进程中服务器形式，在DLL中实现。
当客户希望创建在同一机器的另外一个进程中运行的组件时，则采用本地服务器，在EXE中实现。
当客户希望创建一个在远程机器上运行的组件时，则采用远程服务器，可在DLL 或 EXE中实现，但需要DCOM支持。
3.5 组件创建客户在使用组件时，首先必须创建组件。
创建组件的方法有两种。
第一种方法是通过位于COM函数库OLE32.DLL中的库函数CoCreateInstance使组件实例化：第二种方法是通过类厂ClassFactory生成组件。
第二种方法比第一种方法复杂，但灵活性更强。
4 COMGIS开发平台的设计4.1 传统GIS软件的分析建设一个GIS应用系统，实际上是对空间数据、GIS软件和各种应用模型进行集成。
资源和设施管理的GIS应用更是要求GIS与管理信息系统（Management InformationSystems MIS ）乃至与办公自动化(Office Automation OA)之间的有机结合，这对GIS系统集成方案提出了很高的要求。
但是传统GIS软件封闭的、独成体系的结构使得GIS很难与应用模型、MIS或OA实现高效的、有机的集成。
归纳起来，传统的GIS基础软件的集成方案主要有以下四种模式：1) 通过存取中间文件的方式建立GIS软件与应用分析模型之间的数据交换通道;2) 直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制GIS应用分析模型;3) 利用专业程序设计语言开发GIS应用模型，并直接访问GIS软件的内部数据结构;4）通过动态数据交换(DDE)建立GIS与应用模型之间的快速通信。
4.2 组件设计的基本原则设计COMGIS可根据功能和应用划分为多个组件和控件，划分时需要根据不同的数据结构和系统模型进行具体分析，主要考虑以下几个方面的问题：①按照功能的相关性分类，相关性大、结合紧密的归为同一组件。
②把各个数据管理模块与系统分析、应用模块分开，各负其责，增强模块之间的重用性。
③处理相同数据文件的模块尽可能设计在同一组件里。