ArcGIS的功能及其拓展

ArcGIS的发展现状与前景

一、GIS和GIS软件

GIS即地理信息系统，是指由计算机软件、硬件系统和不同方法组成的系统，设计用来解决空间数据的采集、管理、处理、分析和显示，以便解决复杂的规划与管理问题。GIS自20世纪60年代产生以来，在经过50多年的发展后，已经成为一门比较成熟且应用广泛的学科。GIS组成可以分为硬件、软件、数据和人员四部分。

作为GIS的重要组成分部分，GIS软件是GIS的灵魂、GIS的发展动力所在。GIS软件从大的方面来讲，可分为工具软件和系统软件。其中，工具软件主要是一般计算机软件，而工具软件则是针对专业需要而开发的专业软件，是GIS发展最为活跃和最具潜力的部分。此处着重介绍工具软件。经过几十年发展，市场上有着数目众多、门类繁杂的GIS工具软件，如ArcGIS、MapGIS、MapInfo、MGE、SuperMap、Geostar、GeoMedia、SmallWorld、YTLWorld、Giswin、TopMap等。其中，最具代表性、应用最为广泛的当数ArcGIS。

二、ArcGIS的发展

ArcGIS是美国环境系统研究所（Environmental Systems Research Institute Inc，简称ESRI）发展出的一款全面而又功能强大的GIS平台软件。ArcGIS是从ARC/INFO发展来的，ARC/INFO是世界上公认的第一个商业GIS软件。ARC/INFO是ESRI公司在1981研发是第一款GIS软件，具备显示简单地理特征的功能。五年之后，ESRI公司又推出了PC Arc/Info。紧接着在1992年，ESRI公司研发出了一款在推出仅半年的时间里销售过万套的软件——ArcView。这款软件已经具备了很好的制图功能。

此后的几年里，ESRI公司不断地更新和该进着GIS软件。直到2001年4月，ESRI公司推出了一款划时代的软件——ArcGIS 8.1。它是一个可以拓展的GIS系统，具备了空间数据的采集、管理、综合以及分析的功能。然后，在2002年、2003年先后推出了ArcGIS 8.2和ArcGIS 8.3.新一代的ArcGIS即ArcGIS第九版在2004年上市，新版本的ArcGIS软件已经发展成了一套完整的软件体系，可满足用户

不同的需求。发展至今，ArcGIS已经发展到了ArcGIS 10.x版本。三、ArcGIS的结构和功能

ArcGIS可以依不同应用平台分成桌面版本、服务器版本、移动装置和嵌入式版本等四个版本。

1、ArcGIS桌面产品

ArcGIS桌面产品（Desktop GIS）包含一系列应用程序如ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox 、ArcScene和ArcGlobe，具有ArcReader、ArcView、ArcEditor和ArcInfo，四个功能套件。ArcReader相当于一个地图浏览器，可以查看、打印地图与数据格式。、ArcView具有制图、数据处理、编辑、空间分析等功能。ArcEditor包含ArcView的所有功能，此外还有对Shapefile和Geodatabase的高级编辑功能。ArcInfo扩展了ArcView和ArcEditor的功能，还包括其他一系列程序。

1）ArcMap是ArcGIS桌面产品中的一个主要软件，具有制图、地图分析、编辑等所有地图的处理功能。

制图包括地图的数字化和地图输出两大基本功能。地图数字化是指将现有的纸质地图通过一定技术转化为图片格式存入计算机，然后利用ArcMap进行数字化，将图片格式的地图进一步转化成为地图格式如shp格式。地图输出是指将利用ArcMap制作的shp格式的地图转化成图片格式如JPEG然后将其导出的过程。

地图显示。ArcMap是一个人机交互界面，为用户提供了地图显示的功能。也就是说可以通过ArcMap添加其他软件或ArcMap本身制作的地图产品到ArcMap界面上以供用户编辑、分析、浏览和查询

的需要。

空间分析。空间分析是ArcGIS的一项核心功能，是地理信息系统显著特征所在。空间分析主要是指根据用户的不同需求查询、选择、比较以及模拟显示的一系列功能。例如可以同过该功能实现缓冲区分析、网络分析、叠置分析的要求。可以结局诸如最短路径、最佳方法、理想区位等一系列基于用户条件的分析择优问题。

ArcMap是一个基于地图的软件，其功能非常强大，这一点在实验中深有体会。

2)ArcCatalog是管理空间数据存储和数据库设计，对象关系和规则的定义、元数据的定义和编辑修改等的程序。

图层数据的建立是ArcCatalog的一项重要功能，它可以根据用户的不同需求建立点、线、面三种类型的图层，并定义图层的相关属性，如坐标系统、投影系统以及其它相关属性。此外，也可以用ArcCatalog 编辑现有图层的相关属性。

3）ArcToolbox是一个工具管理器，其中包括了一百多种工具供用户使用，包括分析工具、制图工具、转换工具、统计工具、数据管理工具等多种不同用途的工具，此外，ArcToolbox还提供了工具扩展功能，以满足用户的特殊需求。ArcToolbox可以为用户提供大量空间数据分析和地图编辑的手段与工具。

4）ArcScene是针对3D图形的处理与编辑的组件。利用ArcScene 可以对某一图层数据进行3D建模显示，它也提供了模拟的功能，也可以利用ArcScene对3D图层数据进行编辑和分析。

5）ArcGlobe提供与任何在三维地球表面带有地理参考的空间数据进行无缝交互的能力，ArcGlobe 允许用户在全球环境下叠加数据并进行地理数据的可视化显示。

2、服务器GIS

所谓服务器GIS是指GIS软件的功能被击中到网络服务器上进行管理，通过网络，为任何地方的用户提供GIS功能服务。这就可以使用户避免安装费用昂贵的GIS软件而获得比传统GIS软件功能更加强大的服务。例如利用网络获取空间信息，集中各种GIS的高级功能给不同用户共同使用，大型数据库的管理等一系列传统GIS软件难以实现的功能。

3、移动GIS

给ArcPad、平板电脑等移动装置配备集中组建的系统，以采集、分析处理地理数据的方法。由于近年来移动设备技术的发展，使得移动GIS的发展极为方便。移动GIS为用户提供便捷的、实时的GIS 空间数据的处理方法，为特殊条件下ArcGIS提供了可能性。

4、嵌入式GIS

嵌入式GIS是指为满足用户的相应要求而设计的具有针对性的结构较为简单的一系列GIS组件。它能够使用户不必使用完整复杂的桌面GIS，而使用为完成特定目的而构建的简单的针对性程序便可实现目的。

四、ArcGIS的应用领域

ArcGIS以其强大的功能已经涉足到了生活的方方面面，例如军