基于開(kāi)源軟件GIS應(yīng)用平臺(tái)開(kāi)發(fā)

1、開(kāi)源開(kāi)源GIS應(yīng)用軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介應(yīng)用軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介報(bào)告人：季報(bào)告人：季 民民山東科技大學(xué)山東科技大學(xué)二一年九月目 錄開(kāi)開(kāi) 源源 軟軟 件件 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介開(kāi)源開(kāi)源GIS軟件分類(lèi)軟件分類(lèi)開(kāi)源開(kāi)源GIS軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用開(kāi)源空間信息軟件框架實(shí)例開(kāi)源空間信息軟件框架實(shí)例1.開(kāi)源軟件簡(jiǎn)介 所謂開(kāi)源軟件指軟件的源代碼所謂開(kāi)源軟件指軟件的源代碼(軟件程序的原始文軟件程序的原始文件件)是對(duì)任何人都完全開(kāi)放的，即任何人在有關(guān)許是對(duì)任何人都完全開(kāi)放的，即任何人在有關(guān)許可協(xié)議方式的規(guī)范下，具有獲得、使用、復(fù)制、可協(xié)議方式的規(guī)范下，具有獲得、使用、復(fù)制、修改和分發(fā)源代碼的自由，但為了保護(hù)初始源代修改和分發(fā)源代碼的自由

2、，但為了保護(hù)初始源代碼的完整性，有關(guān)許可協(xié)議規(guī)定碼的完整性，有關(guān)許可協(xié)議規(guī)定:原創(chuàng)者對(duì)源代碼原創(chuàng)者對(duì)源代碼修改者的后續(xù)行為的自由有一定限制。自由軟件修改者的后續(xù)行為的自由有一定限制。自由軟件和開(kāi)源的軟件具有廣泛的共同點(diǎn)，在一般情況下和開(kāi)源的軟件具有廣泛的共同點(diǎn)，在一般情況下我們統(tǒng)稱為我們統(tǒng)稱為“自由開(kāi)源軟件自由開(kāi)源軟件”;考慮到當(dāng)今它們愈考慮到當(dāng)今它們愈來(lái)愈廣泛地參與務(wù)實(shí)的商業(yè)活動(dòng)，我們也可將共來(lái)愈廣泛地參與務(wù)實(shí)的商業(yè)活動(dòng)，我們也可將共簡(jiǎn)稱為簡(jiǎn)稱為“開(kāi)源軟件開(kāi)源軟件”。 開(kāi)源空間信息軟件的發(fā)展雖然時(shí)間不長(zhǎng)，僅僅開(kāi)源空間信息軟件的發(fā)展雖然時(shí)間不長(zhǎng)，僅僅20年左右的時(shí)間，但造就了如年左右的時(shí)間，但

3、造就了如GRASS、OSSIM這樣功這樣功能突出、性能異常優(yōu)越，不亞于任何一款商業(yè)軟能突出、性能異常優(yōu)越，不亞于任何一款商業(yè)軟件的標(biāo)志性項(xiàng)目，更有如件的標(biāo)志性項(xiàng)目，更有如WorldWind、MapGuide等用戶體驗(yàn)良好、方便用戶使用的前端平臺(tái)。等用戶體驗(yàn)良好、方便用戶使用的前端平臺(tái)。 截止到截止到2006年年8月月11日，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以尋找日，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)可以尋找到的開(kāi)源空間信息軟件項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到到的開(kāi)源空間信息軟件項(xiàng)目已經(jīng)達(dá)到229個(gè)，在最個(gè)，在最新的新的freegis項(xiàng)目中已經(jīng)可以尋找到的空間信息軟項(xiàng)目中已經(jīng)可以尋找到的空間信息軟件項(xiàng)目更是達(dá)到件項(xiàng)目更是達(dá)到306個(gè)。個(gè)。2. 開(kāi)源GIS軟件

4、分類(lèi) GIS開(kāi)源桌面開(kāi)源桌面 GIS開(kāi)源服務(wù)器端開(kāi)源服務(wù)器端 GIS開(kāi)源組件開(kāi)源組件 GIS開(kāi)源空間數(shù)據(jù)類(lèi)庫(kù)開(kāi)源空間數(shù)據(jù)類(lèi)庫(kù)（1）GIS開(kāi)源桌面 桌面版開(kāi)源桌面版開(kāi)源GIS軟件有軟件有GRASS，UDIG，OSSIM，QGIS，MapWindows，gvSIG，Kosmo，JUMP/JCS，SAGA，ILWIS，SharpMap等，目前等，目前GRASS已經(jīng)覆蓋了大多數(shù)已經(jīng)覆蓋了大多數(shù)GIS功能，功能，UDIG產(chǎn)品優(yōu)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)在于地圖編輯，勢(shì)在于地圖編輯，QGIS用戶界面友好。用戶界面友好。 GRASS是最具有傳奇色彩的大型是最具有傳奇色彩的大型GIS系統(tǒng)，最早由美系統(tǒng)，最早由美國(guó)軍方建筑工程研

5、究實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建維護(hù)，后來(lái)貢獻(xiàn)給國(guó)軍方建筑工程研究實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建維護(hù)，后來(lái)貢獻(xiàn)給開(kāi)源社區(qū)，目前開(kāi)源社區(qū)，目前GRASS已經(jīng)覆蓋了大多數(shù)已經(jīng)覆蓋了大多數(shù)GIS系統(tǒng)的系統(tǒng)的操作函數(shù)，超過(guò)操作函數(shù)，超過(guò)300個(gè)經(jīng)典算法，是開(kāi)源版的個(gè)經(jīng)典算法，是開(kāi)源版的ArcGIS。它是它是Uniux平臺(tái)的第一個(gè)平臺(tái)的第一個(gè)GIS軟件，同其他軟件，同其他Unix軟件一軟件一樣，吸引了多家聯(lián)邦機(jī)構(gòu)、大學(xué)和公司的參與研發(fā)。樣，吸引了多家聯(lián)邦機(jī)構(gòu)、大學(xué)和公司的參與研發(fā)。 1988年時(shí)，年時(shí)，GRASS 3.0軟件包的發(fā)行達(dá)軟件包的發(fā)行達(dá)1000余個(gè)。余個(gè)。GRASS軟件曾經(jīng)三次獲得美國(guó)聯(lián)邦政府的有關(guān)獎(jiǎng)項(xiàng)。軟件曾經(jīng)三次獲得美國(guó)聯(lián)邦政

6、府的有關(guān)獎(jiǎng)項(xiàng)。目前廣泛的在全球的政府，科研以及大學(xué)部門(mén)使用。目前廣泛的在全球的政府，科研以及大學(xué)部門(mén)使用。最新的最新的6.3.1版本的版本的GRASS增加增加Sqlit數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)，修改數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)，修改了包括了包括r.flow等等40個(gè)左右的算法包，修正了若干的個(gè)左右的算法包，修正了若干的Bug，對(duì)最新的，對(duì)最新的OGC WMS規(guī)范也有了很良好的支持。規(guī)范也有了很良好的支持。 QGIS也是一個(gè)用戶界面友好的地理信息系統(tǒng)，它目前也是一個(gè)用戶界面友好的地理信息系統(tǒng)，它目前能夠很好得支持能夠很好得支持PostGIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)，最新空間數(shù)據(jù)庫(kù)，最新0.8版本的版本的QGIS開(kāi)始增加對(duì)開(kāi)始增加對(duì)WMS的支

7、持，同時(shí)改進(jìn)了矢量數(shù)據(jù)和的支持，同時(shí)改進(jìn)了矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的編輯，增加了屬性信息的搜索。屬性數(shù)據(jù)的編輯，增加了屬性信息的搜索。 最為重要的是其重構(gòu)了最為重要的是其重構(gòu)了QGIS的的API庫(kù)，方便用戶可以進(jìn)庫(kù)，方便用戶可以進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，修改了矢量圖層的透明和反鋸齒，增強(qiáng)了行二次開(kāi)發(fā)，修改了矢量圖層的透明和反鋸齒，增強(qiáng)了矢量數(shù)據(jù)編輯，這包括復(fù)制、剪切、黏貼和節(jié)點(diǎn)捕捉等。矢量數(shù)據(jù)編輯，這包括復(fù)制、剪切、黏貼和節(jié)點(diǎn)捕捉等。在去年的版本中在去年的版本中QGIS可以很好的支持可以很好的支持GRASS的算法接口，的算法接口，成為了成為了GRASS的一個(gè)重要的前端表現(xiàn)工具，為的一個(gè)重要的前端表現(xiàn)工具，為GR

8、ASS的的發(fā)揚(yáng)起到了很好的推動(dòng)作用。發(fā)揚(yáng)起到了很好的推動(dòng)作用。（2）GIS開(kāi)源組件開(kāi)源組件GIS開(kāi)源組件有基于微軟開(kāi)源組件有基于微軟COM技術(shù)倡導(dǎo)研發(fā)的技術(shù)倡導(dǎo)研發(fā)的GDAL/OGR庫(kù)，庫(kù)，Proj4，OpenMap，GEOS，NTS，JTS等。等。GDAL/OGR類(lèi)庫(kù)目前是兩個(gè)不同的組成模塊，類(lèi)庫(kù)目前是兩個(gè)不同的組成模塊，GDAL提供了一提供了一整套讀寫(xiě)不同柵格數(shù)據(jù)格式功能的抽象類(lèi)庫(kù)，而整套讀寫(xiě)不同柵格數(shù)據(jù)格式功能的抽象類(lèi)庫(kù)，而OGR則是一則是一個(gè)讀寫(xiě)諸多矢量數(shù)據(jù)格式功能的抽象類(lèi)庫(kù)。目前個(gè)讀寫(xiě)諸多矢量數(shù)據(jù)格式功能的抽象類(lèi)庫(kù)。目前GDAL支持支持達(dá)達(dá)50多種柵格數(shù)據(jù)格式，幾乎覆蓋了所有的商業(yè)應(yīng)

9、用軟件的多種柵格數(shù)據(jù)格式，幾乎覆蓋了所有的商業(yè)應(yīng)用軟件的格式，格式，OGR已經(jīng)支持包括著名的已經(jīng)支持包括著名的ESRI Shapefiles、ArcSDE及及MapInfo、Oracle Spatial在內(nèi)的諸多商業(yè)公司的矢量格式。在內(nèi)的諸多商業(yè)公司的矢量格式。數(shù)據(jù)是一切軟件的血液，空間信息產(chǎn)業(yè)更是如此，海量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是一切軟件的血液，空間信息產(chǎn)業(yè)更是如此，海量數(shù)據(jù)在空間信息軟件行業(yè)體現(xiàn)的最為明顯，沒(méi)有一套高效率的數(shù)在空間信息軟件行業(yè)體現(xiàn)的最為明顯，沒(méi)有一套高效率的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模型和類(lèi)庫(kù)很難完成異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成和融合，正是有據(jù)轉(zhuǎn)換模型和類(lèi)庫(kù)很難完成異構(gòu)數(shù)據(jù)的集成和融合，正是有了了GDAL/OGR，構(gòu)建

10、在其之上的各類(lèi)空間信息軟件項(xiàng)目才有，構(gòu)建在其之上的各類(lèi)空間信息軟件項(xiàng)目才有了生命力。了生命力。 （3）GIS開(kāi)源服務(wù)器端GIS開(kāi)源WebGIS產(chǎn)品有MapGuide，MapServer，GeoServer，Mapbender，Ka-map，Chameleon，quickWMS等。MapGuide OpenSource(以下簡(jiǎn)稱 MapGuide OS)是Autodesk在以MapGuide6.5為藍(lán)本的基礎(chǔ)上，在參考最新IT技術(shù)的基礎(chǔ)上重新研發(fā)的大型網(wǎng)絡(luò)空間信息平臺(tái)，Autodesk目前已將包括FDO等技術(shù)的MapGuide源代碼都貢獻(xiàn)給了開(kāi)源社區(qū)，在充分利用開(kāi)源技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也促進(jìn)了該項(xiàng)技

11、術(shù)在全球范圍內(nèi)的廣泛使用。 MapGuide OS采用了標(biāo)準(zhǔn)的C+撰寫(xiě)內(nèi)核，在高效的內(nèi)核外，項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)人員又增加了對(duì)PHP、.NET、Java三種不同語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)包，以適應(yīng)不同類(lèi)型程序員的需求。這非常符合當(dāng)前混元IT架構(gòu)的狀況，MapGuide OS可以在保證增加一個(gè)API的基礎(chǔ)上，對(duì)三套不同的開(kāi)發(fā)類(lèi)庫(kù)均適用。（4）GIS開(kāi)源空間數(shù)據(jù)類(lèi)庫(kù)開(kāi)源空間數(shù)據(jù)庫(kù)有開(kāi)源空間數(shù)據(jù)庫(kù)有PostGIS/PostgreSQL，MySQL Spatial，Autodesk公司推出了類(lèi)似于公司推出了類(lèi)似于ODBC技術(shù)的技術(shù)的FDO（Feature Data Object）技術(shù)，）技術(shù)，PostGIS為開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)為開(kāi)源數(shù)

12、據(jù)庫(kù)PostgreSQL提供了空間提供了空間支持，支持，MySQL Spatial則在則在MySQL4.0上加入上加入Spatial擴(kuò)展功能，擴(kuò)展功能，F(xiàn)DO可以快捷地訪問(wèn)大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，還提供了更靈活的擴(kuò)可以快捷地訪問(wèn)大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，還提供了更靈活的擴(kuò)展性、更高的安全性，并能創(chuàng)建更完善的數(shù)據(jù)模型展性、更高的安全性，并能創(chuàng)建更完善的數(shù)據(jù)模型目前采納目前采納FDO技術(shù)的產(chǎn)品包括技術(shù)的產(chǎn)品包括Autodesk Map 3D和和MapGuide Open Source系列，最新的系列，最新的FDO 3.2版本支持包括版本支持包括ArcSDE、MySQL、ODBC、SDF、SHP、WFS、WMS、GD

13、AL等在內(nèi)的多等在內(nèi)的多個(gè)數(shù)據(jù)源。這樣，各類(lèi)用戶就能充分利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理個(gè)數(shù)據(jù)源。這樣，各類(lèi)用戶就能充分利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)所帶來(lái)的種種優(yōu)勢(shì)。毫無(wú)疑問(wèn)系統(tǒng)所帶來(lái)的種種優(yōu)勢(shì)。毫無(wú)疑問(wèn)“MapGuide+FDO+MySQL”是一個(gè)很好的開(kāi)源空間信息解決方案。是一個(gè)很好的開(kāi)源空間信息解決方案。（5）GIS開(kāi)源程序派系分類(lèi)派系分類(lèi)派系分類(lèi)派系項(xiàng)目派系項(xiàng)目.NETSharpMap類(lèi)庫(kù)類(lèi)庫(kù)CGDAL/OGR類(lèi)庫(kù)、類(lèi)庫(kù)、Proj4類(lèi)庫(kù)、類(lèi)庫(kù)、GEOS、UMN MapServer、GRASS、QGIS、OSSIM、MapGuide OpenSource、PostGISJavaGeoTools、TMJa

14、va、uDig、GeoServer、JavaTopologySuite、JUMP、DeeGree、OpenMap、GeoAPI、Batik、OpenGTS、Mapyrus腳本腳本MapEasy、OpenLayers、kaMap、MapBuilder、Mapbender、msCross、CartoWeb3、開(kāi)源GIS軟件應(yīng)用目前，開(kāi)源目前，開(kāi)源GIS軟件的主要用戶是大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和非政府組織支持的應(yīng)用。軟件的主要用戶是大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)和非政府組織支持的應(yīng)用。Song基于基于MapServer開(kāi)發(fā)了一個(gè)柬埔寨環(huán)境地圖系統(tǒng)，能夠管理各種比例尺矢量開(kāi)發(fā)了一個(gè)柬埔寨環(huán)境地圖系統(tǒng)，能夠管理各種比例尺矢量地圖

15、，地圖，MSSTM/ETM影像以及土地利用圖層。影像以及土地利用圖層。Jaroslav等采用等采用GRASS實(shí)現(xiàn)了一種太陽(yáng)輻射模型的集成應(yīng)用；實(shí)現(xiàn)了一種太陽(yáng)輻射模型的集成應(yīng)用；Cloudio等使用開(kāi)源等使用開(kāi)源GIS在巴西開(kāi)展了電子政務(wù)應(yīng)用研究；在巴西開(kāi)展了電子政務(wù)應(yīng)用研究；C.George等用開(kāi)源等用開(kāi)源MapWindow開(kāi)發(fā)了一個(gè)聯(lián)合國(guó)土壤和水資源評(píng)價(jià)工具；開(kāi)發(fā)了一個(gè)聯(lián)合國(guó)土壤和水資源評(píng)價(jià)工具；Bas Van-meulebrouk等在南非等在南非Cell-Life非政府組織的支持下，利用開(kāi)源非政府組織的支持下，利用開(kāi)源GIS軟件開(kāi)軟件開(kāi)展了展了HIV/AIDS管理信息系統(tǒng)的研究，利用管理信

16、息系統(tǒng)的研究，利用GIS輔助制訂信息分發(fā)計(jì)劃、管理輔助制訂信息分發(fā)計(jì)劃、管理HIV/AIDS相關(guān)分布控制信息；相關(guān)分布控制信息；Alessandro Bezzi等采用開(kāi)源等采用開(kāi)源GRASS在荷蘭在荷蘭ITC支持下開(kāi)展考古方面的研究，實(shí)現(xiàn)了支持下開(kāi)展考古方面的研究，實(shí)現(xiàn)了模型建模及管理；模型建模及管理；Lars Gunnar和和Trond Andresen采用開(kāi)源采用開(kāi)源MapSe-rver軟件開(kāi)展了地區(qū)健康管理軟件開(kāi)展了地區(qū)健康管理GIS研研究和開(kāi)發(fā)實(shí)踐；究和開(kāi)發(fā)實(shí)踐；AndrewJ利用出版的卡特里娜颶風(fēng)地圖結(jié)合開(kāi)源利用出版的卡特里娜颶風(fēng)地圖結(jié)合開(kāi)源GIS軟件研究死亡率與位置的關(guān)系；軟件研究

17、死亡率與位置的關(guān)系；Autodesk公司支持很多研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展基于開(kāi)源公司支持很多研究機(jī)構(gòu)開(kāi)展基于開(kāi)源MapGuide的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)方的網(wǎng)絡(luò)空間信息服務(wù)方面的研究面的研究;NASA也支持一些開(kāi)源的影像發(fā)布技術(shù)研究，如也支持一些開(kāi)源的影像發(fā)布技術(shù)研究，如NASA WorldWind。國(guó)內(nèi)利用開(kāi)源國(guó)內(nèi)利用開(kāi)源GIS軟件應(yīng)用集中在一些行業(yè)部門(mén)，主要是利用開(kāi)軟件應(yīng)用集中在一些行業(yè)部門(mén)，主要是利用開(kāi)源源GIS的地圖制圖、的地圖制圖、Web發(fā)布等功能。發(fā)布等功能。 熊靜用熊靜用MapServer開(kāi)發(fā)了一個(gè)遙感影像發(fā)布系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)遙感影像發(fā)布系統(tǒng); 鄭斌等采用開(kāi)源鄭斌等采用開(kāi)源GeoTools平臺(tái)設(shè)計(jì)與

18、實(shí)現(xiàn)了一個(gè)城市基準(zhǔn)地價(jià)信息平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一個(gè)城市基準(zhǔn)地價(jià)信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)布系統(tǒng); 圣榮等研究了基于圣榮等研究了基于MapServer的網(wǎng)絡(luò)空間信息共享系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)空間信息共享系統(tǒng); 張大鵬等采用開(kāi)源張大鵬等采用開(kāi)源GeoServer開(kāi)發(fā)了一個(gè)開(kāi)發(fā)了一個(gè)110指揮中心警情分析系統(tǒng)指揮中心警情分析系統(tǒng); 楊朝暉等采用開(kāi)源楊朝暉等采用開(kāi)源GeoServer和和PostGIS實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)房地產(chǎn)估價(jià)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)房地產(chǎn)估價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì); 朱俊峰開(kāi)展了基于朱俊峰開(kāi)展了基于SharpMap和和NTS構(gòu)建構(gòu)建WebGIS的研究的研究; 黃沖研究了開(kāi)源黃沖研究了開(kāi)源WebGIS的最短路徑算法的最短路徑算法;

19、 馮宇等則用開(kāi)源馮宇等則用開(kāi)源WebGIS設(shè)計(jì)了一個(gè)干線公路網(wǎng)用地控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)干線公路網(wǎng)用地控制系統(tǒng); 宋現(xiàn)鋒進(jìn)一步利用開(kāi)源宋現(xiàn)鋒進(jìn)一步利用開(kāi)源MapServer開(kāi)展開(kāi)展Flash地圖的研究地圖的研究; 呂德奎等系統(tǒng)研究了開(kāi)源版呂德奎等系統(tǒng)研究了開(kāi)源版MapGuide的應(yīng)用模式的應(yīng)用模式; 許文星等研究了一種基于開(kāi)源許文星等研究了一種基于開(kāi)源Nasa WorldWind的的G-S空間信息服務(wù)空間信息服務(wù)模式，并應(yīng)用于九寨溝旅游信息發(fā)布系統(tǒng)。模式，并應(yīng)用于九寨溝旅游信息發(fā)布系統(tǒng)。 同時(shí)，國(guó)內(nèi)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)的GIS公司也開(kāi)始舉辦開(kāi)源公司也開(kāi)始舉辦開(kāi)源GIS研發(fā)大研發(fā)大賽，圍繞著開(kāi)源賽，圍繞著開(kāi)

20、源GIS軟件的應(yīng)用越來(lái)越多。綜合軟件的應(yīng)用越來(lái)越多。綜合近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)源近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開(kāi)源GIS軟件的應(yīng)用，可見(jiàn)，當(dāng)前軟件的應(yīng)用，可見(jiàn)，當(dāng)前開(kāi)源開(kāi)源GIS的應(yīng)用仍集中在大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)，一些的應(yīng)用仍集中在大學(xué)、科研機(jī)構(gòu)，一些行業(yè)用戶也主要利用開(kāi)源行業(yè)用戶也主要利用開(kāi)源GIS進(jìn)行進(jìn)行WebGIS應(yīng)用，應(yīng)用，開(kāi)源開(kāi)源WebGIS平臺(tái)的應(yīng)用較多，占開(kāi)源平臺(tái)的應(yīng)用較多，占開(kāi)源GIS應(yīng)用的應(yīng)用的80%以上。隨著更多的行業(yè)用戶對(duì)開(kāi)源以上。隨著更多的行業(yè)用戶對(duì)開(kāi)源GIS的熟悉的熟悉和認(rèn)知以及開(kāi)源和認(rèn)知以及開(kāi)源GIS軟件的進(jìn)一步穩(wěn)定可靠，開(kāi)軟件的進(jìn)一步穩(wěn)定可靠，開(kāi)源源GIS的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多。的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越多。

21、4、開(kāi)源空間信息軟件框架實(shí)例空間數(shù)據(jù)庫(kù)PostgreSQL+PostGIS PostgreSQL是目前功能最強(qiáng)大、最先進(jìn)的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ORDBMS）； 支持Windows, Linux, MacOS等所有主流操作系統(tǒng)； 各種前端管理工具（pgadmin3/phppgadmin） 各種語(yǔ)言的編程接口PostgreSQL特性 SQL支持SQL2003標(biāo)準(zhǔn)超集，支持過(guò)程化SQL(PL/pgsql)，和各種語(yǔ)言作為存儲(chǔ)過(guò)程開(kāi)發(fā)語(yǔ)言 多種索引 豐富的數(shù)據(jù)類(lèi)型 用戶自定義的對(duì)象 大量擴(kuò)展模塊，和空間信息處理有關(guān)的有： PostGIS和pgRoutingPostgreSQL特

22、性 編程和訪問(wèn)接口 自有的服務(wù)器編程接口（SPI） ODBC JDBC Python的DB/API 管理工具 跨平臺(tái)的圖形化管理客戶端pgadmin3 基于Web的Apache/PHP環(huán)境的phppgadminPostGIS-空間數(shù)據(jù)類(lèi)型擴(kuò)展 PostGIS是PostgreSQL的擴(kuò)展，遵循OpenGIS規(guī)范，支持空間對(duì)象、空間索引、空間操作函數(shù) 基于空間對(duì)象庫(kù)GEOS和空間投影庫(kù)PROJ.4開(kāi)發(fā) 支持桌面GIS軟件：GRASS, QGIS, uDig, JUMP 支持中間件服務(wù)器：MapServer, GeoServer等 支持開(kāi)發(fā)庫(kù)：GeoTools, OGR ESRI ArcGIS 9.

23、3支持PostGIS空間數(shù)據(jù)類(lèi)型PostGIS特性 支持OpenGIS中所有空間數(shù)據(jù)類(lèi)型 POINT, LINESTRING, POLYGON, MULTI-POINT,MULTI-LINESTRING, MULTI-POLYGON,GEOMETRY COLLECTION 支持采用WKT, WKB和EWKT, EWKB（包含了SRID信息的WKT/WKB）表達(dá)幾何對(duì)象Web Mapping:MapServer+OpenLayers MapServer是采用是采用C開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)的CGI程序，用于空間程序，用于空間信息的信息的Web發(fā)布和交互，開(kāi)源軟件發(fā)布和交互，開(kāi)源軟件 高級(jí)繪圖輸出高級(jí)繪圖輸出

24、根據(jù)比例尺進(jìn)行幾何繪制，地圖標(biāo)注和標(biāo)注避根據(jù)比例尺進(jìn)行幾何繪制，地圖標(biāo)注和標(biāo)注避讓?zhuān)蛔專(zhuān)?高度定制化的模板輸出；高度定制化的模板輸出； TrueType字體支持；字體支持； 圖面元素自動(dòng)化生成（比例尺、參照?qǐng)D、圖例）圖面元素自動(dòng)化生成（比例尺、參照?qǐng)D、圖例） 邏輯或正則表達(dá)式生成的專(zhuān)題圖邏輯或正則表達(dá)式生成的專(zhuān)題圖 支持眾多腳本和開(kāi)發(fā)環(huán)境支持眾多腳本和開(kāi)發(fā)環(huán)境 PHP, Python, Perl, Ruby, Java, and .NETMapServer特性 跨平臺(tái)支持跨平臺(tái)支持 Linux, Windows, Mac OS X, Solaris等操作系統(tǒng)；等操作系統(tǒng)； 支持眾多支持眾多OG

25、C標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) WMS, WFS, WCS, GML等；等； 支持眾多矢量和柵格數(shù)據(jù)支持眾多矢量和柵格數(shù)據(jù) GDAL支持的所有柵格格式；支持的所有柵格格式； OGR支持的所有矢量格式（支持的所有矢量格式（ESRI Shapefile, PostGIS,ArcSDE, Oracle Spatial, MySQL等等）等等） 地圖投影支持地圖投影支持 PROJ.4支持的一千多種投影的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換支持的一千多種投影的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換OpenLayers OpenLayers是一個(gè)用于是一個(gè)用于Web Mapping客戶端開(kāi)發(fā)客戶端開(kāi)發(fā)的的Javascript包包 采用了采用了Ajax技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷新動(dòng)態(tài)頁(yè)面；技術(shù)實(shí)現(xiàn)

26、無(wú)刷新動(dòng)態(tài)頁(yè)面； 支持多種數(shù)據(jù)源的整合支持多種數(shù)據(jù)源的整合 圖像文件圖像文件, WMS, WFS, GML, KML, Google Map, Yahoo Map, Microsoft Virtual Earth, WorldWind, aMap,GeoRSS, MapServer, MapGuide 圖層控制和縮放控制圖層控制和縮放控制 概覽圖、圖面標(biāo)記概覽圖、圖面標(biāo)記開(kāi)發(fā)庫(kù)：GDAL+OGR GDAL是一個(gè)操作各種柵格地理數(shù)據(jù)格式的庫(kù)是一個(gè)操作各種柵格地理數(shù)據(jù)格式的庫(kù) 包括讀取、寫(xiě)入、轉(zhuǎn)換、處理各種柵格數(shù)據(jù)格式；包括讀取、寫(xiě)入、轉(zhuǎn)換、處理各種柵格數(shù)據(jù)格式； 它使用單一的抽象數(shù)據(jù)模型支持大多

27、數(shù)的柵格數(shù)據(jù)；它使用單一的抽象數(shù)據(jù)模型支持大多數(shù)的柵格數(shù)據(jù)； OGR是操作矢量格式地理數(shù)據(jù)的庫(kù)是操作矢量格式地理數(shù)據(jù)的庫(kù) 眾多的眾多的GIS軟件都使用軟件都使用GDAL/OGR庫(kù)，包括開(kāi)源和庫(kù)，包括開(kāi)源和商用軟件商用軟件GDAL數(shù)據(jù)模型 GDAL抽象數(shù)據(jù)模型包括抽象數(shù)據(jù)模型包括 數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)集(dataset)，坐標(biāo)系統(tǒng)，仿射地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系統(tǒng)，仿射地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換(Affine Geo Transform)，大地控制點(diǎn)，大地控制點(diǎn)(GCPs)， 元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)(Metadata)，柵格波段，柵格波段(Raster Band)，顏色表，顏色表(Color Table)，子數(shù)據(jù)集域，子數(shù)據(jù)集域(Su

28、bdatasets Domain)，圖像結(jié)構(gòu)，圖像結(jié)構(gòu)域域(Image_Structure Domain)，XML域域(XML:Domains)。OGR體系結(jié)構(gòu) Geometry類(lèi)類(lèi) 包括包括OGRGeometry等類(lèi)封裝了等類(lèi)封裝了OpenGIS的矢量數(shù)據(jù)模型，的矢量數(shù)據(jù)模型，并提供了一些幾何操作，并提供了一些幾何操作，WKB和和WKT格式之間的相互格式之間的相互轉(zhuǎn)換，以及空間參考系統(tǒng)轉(zhuǎn)換，以及空間參考系統(tǒng)(投影投影)； Spatial Reference類(lèi)類(lèi) OGRSpatialReference封裝了投影和基準(zhǔn)面的定義。封裝了投影和基準(zhǔn)面的定義。 Feature類(lèi)類(lèi) OGRFeature

29、封裝了一個(gè)完整封裝了一個(gè)完整feature的定義，包括一個(gè)的定義，包括一個(gè)geometry和和geometry的一系列屬性。的一系列屬性。OGR體系結(jié)構(gòu) Feature Definition類(lèi)類(lèi) OGRFeatureDefn里面封裝了里面封裝了feature的屬性，類(lèi)型、的屬性，類(lèi)型、名稱及其默認(rèn)的空間參考系統(tǒng)等。名稱及其默認(rèn)的空間參考系統(tǒng)等。 Layer類(lèi)類(lèi) OGRLayer是一個(gè)抽象基類(lèi)，表示數(shù)據(jù)源類(lèi)是一個(gè)抽象基類(lèi)，表示數(shù)據(jù)源類(lèi)OGRDataSource里面的一層要素里面的一層要素(feature)。 Data Source類(lèi)類(lèi) OGRDataSource是一個(gè)抽象基類(lèi)，表示含有是一個(gè)抽象

30、基類(lèi)，表示含有OGRLayer對(duì)象的一個(gè)文件或一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)象的一個(gè)文件或一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。 Drivers類(lèi)類(lèi) OGRSFDriver對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所支持的矢量文件格式。對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所支持的矢量文件格式。OGR數(shù)據(jù)模型開(kāi)發(fā)庫(kù)：GEOS+PROJ.4 GEOS是一個(gè)幾何拓?fù)洳僮鲙?kù)，是是一個(gè)幾何拓?fù)洳僮鲙?kù)，是JTS(JTS Topology Suite)的的C+移植移植 支持空間關(guān)系判定：支持空間關(guān)系判定：Equals, Disjoint, Intersects,Touches, Crosses, Within, Contains, Overlaps 和空間操作：和空間操作：Buffer, Convex

31、Hull, Intersection, Union, Difference, SymDifference PROJ.4是地圖投影庫(kù)是地圖投影庫(kù) 功能主要有經(jīng)緯度坐標(biāo)與地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)功能主要有經(jīng)緯度坐標(biāo)與地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，包括基準(zhǔn)變換等系的轉(zhuǎn)換，包括基準(zhǔn)變換等 PostGIS采用采用GEOS+PROJ.4!桌面客戶端QGIS QGIS是一個(gè)用戶界面友好的桌面地理信息系統(tǒng)是一個(gè)用戶界面友好的桌面地理信息系統(tǒng) 可運(yùn)行在可運(yùn)行在Linux、Unix、Mac OSX和和Windows等平臺(tái)等平臺(tái)之上；之上； 基于跨平臺(tái)的圖形工具基于跨平臺(tái)的圖形工具Qt軟件包，采用軟件包，采用C+ 語(yǔ)言

32、開(kāi)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)；發(fā)； 支持多種矢量、柵格和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源支持多種矢量、柵格和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)源 GDAL/OGR, PostGIS, SpatiaLite, WMS, WFS 豐富的顯示、管理、分析、查詢的功能；豐富的顯示、管理、分析、查詢的功能； 投影轉(zhuǎn)換，圖層控制，專(zhuān)題圖，圖面整飾，統(tǒng)計(jì)查詢投影轉(zhuǎn)換，圖層控制，專(zhuān)題圖，圖面整飾，統(tǒng)計(jì)查詢 地圖編輯，柵格數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，地圖編輯，柵格數(shù)據(jù)配準(zhǔn)，GPS工具工具 通過(guò)通過(guò)GRASS插件和插件和fTools插件實(shí)現(xiàn)豐富的空間分析功能插件實(shí)現(xiàn)豐富的空間分析功能 除了核心功能以外，除了核心功能以外，QGIS支持插件擴(kuò)展支持插件擴(kuò)展QGIS插件 核心插件（Core Plu

33、gins） 由QGIS開(kāi)發(fā)組維護(hù)，包含在所有的QGIS發(fā)行版中，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為C+或PythonQGIS插件開(kāi)發(fā) 開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)環(huán)境 QGIS, Python, QT, PyQT, PyQT開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)工具 采用采用PyQT開(kāi)發(fā)圖形界面開(kāi)發(fā)圖形界面 與與QGIS界面和功能組件交互界面和功能組件交互 由插件管理器裝入由插件管理器裝入 插件的圖形界面與用戶進(jìn)行交互插件的圖形界面與用戶進(jìn)行交互開(kāi)源GIS套件：GRASS GISGRASS GIS(Geographic Resources Analysis SupportSystem地理地理資源分析支持系統(tǒng)資源分析支持系統(tǒng)) GRASS 最初被美軍建筑工程研

34、究實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為一個(gè)軍用的土地管最初被美軍建筑工程研究實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)為一個(gè)軍用的土地管理支持軟件。該系統(tǒng)于理支持軟件。該系統(tǒng)于1999 年使用年使用GNU GPL 發(fā)布，距今已有發(fā)布，距今已有24年年的歷史。的歷史。 1985：v1.0，1990：v4.x版，現(xiàn)在是版，現(xiàn)在是v6.5版本。版本。GRASS是在是在Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基于GPL協(xié)議的一個(gè)開(kāi)源軟件，協(xié)議的一個(gè)開(kāi)源軟件，具備數(shù)據(jù)管理、圖像處理、數(shù)字制圖、空間建模和數(shù)據(jù)可具備數(shù)據(jù)管理、圖像處理、數(shù)字制圖、空間建模和數(shù)據(jù)可視化等功能。它是用標(biāo)準(zhǔn)視化等功能。它是用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言編寫(xiě)的一套基于文件結(jié)構(gòu)的語(yǔ)言編寫(xiě)的一套基于文件結(jié)構(gòu)的平臺(tái)。

35、平臺(tái)。GRASS 將地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自身的數(shù)據(jù)庫(kù)中。也支將地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自身的數(shù)據(jù)庫(kù)中。也支持外部數(shù)據(jù)庫(kù)如持外部數(shù)據(jù)庫(kù)如Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù), PostgreSQL。開(kāi)源GIS套件：GRASS GIS 目前目前GRASS已經(jīng)覆蓋了大多數(shù)已經(jīng)覆蓋了大多數(shù)GIS操作函數(shù)，超過(guò)操作函數(shù)，超過(guò)300個(gè)經(jīng)典的算法，是開(kāi)源版的個(gè)經(jīng)典的算法，是開(kāi)源版的ArcGIS 是是Unix平臺(tái)的第一個(gè)平臺(tái)的第一個(gè)GIS軟件，支持平臺(tái)軟件，支持平臺(tái)Linux, Windows（通（通過(guò)過(guò)Cygwin）。）。 GRASS支持的功能：支持的功能： 數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出；導(dǎo)出； 二維柵格數(shù)據(jù)；三維柵格

36、數(shù)據(jù)二維柵格數(shù)據(jù)；三維柵格數(shù)據(jù)(真三維真三維)； 矢量數(shù)據(jù)，目前已擴(kuò)展到三維；矢量數(shù)據(jù)，目前已擴(kuò)展到三維； 空間分析；空間分析； 地圖成圖；數(shù)據(jù)可視化（二維、地圖成圖；數(shù)據(jù)可視化（二維、2.5維和三維）維和三維） 地理空間分析是地理空間分析是GRASS GIS 的主要的強(qiáng)項(xiàng)之一。的主要的強(qiáng)項(xiàng)之一。GRASS GIS：主要模塊及功能柵格分析模塊柵格分析模塊 具有柵格向矢量轉(zhuǎn)換、基于柵格單元與定制的數(shù)據(jù)查詢、顏色表修具有柵格向矢量轉(zhuǎn)換、基于柵格單元與定制的數(shù)據(jù)查詢、顏色表修改、矢量與點(diǎn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、專(zhuān)家系統(tǒng)分析、點(diǎn)的插值、相鄰關(guān)系改、矢量與點(diǎn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、專(zhuān)家系統(tǒng)分析、點(diǎn)的插值、相鄰關(guān)系矩陣分析、

37、柵格疊加、柵格單元的重新劃分、重采樣、單元值比例矩陣分析、柵格疊加、柵格單元的重新劃分、重采樣、單元值比例縮放、單元統(tǒng)計(jì)分析、基于矢量線的表面生成等功能。縮放、單元統(tǒng)計(jì)分析、基于矢量線的表面生成等功能。矢量分析模塊矢量分析模塊 具有等高線生成、矢量向柵格或點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化、矢量動(dòng)態(tài)標(biāo)具有等高線生成、矢量向柵格或點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字化、矢量動(dòng)態(tài)標(biāo)注、矢量層的疊加等功能。注、矢量層的疊加等功能。點(diǎn)數(shù)據(jù)分析模塊點(diǎn)數(shù)據(jù)分析模塊 具有具有Delaunay三角剖分、高程點(diǎn)插值、泰森多邊形生成、地形圖分三角剖分、高程點(diǎn)插值、泰森多邊形生成、地形圖分析析(包括坡度、坡向等包括坡度、坡向等)等功能。等功能。圖像處理模塊圖像處理模塊 具有色彩合成、邊緣檢測(cè)、頻率過(guò)濾、傅立葉變換和反變換、具有色彩合成、邊緣檢測(cè)、頻率過(guò)濾、傅立葉變換和反變換、IHS到到RGB 的轉(zhuǎn)換和反轉(zhuǎn)換、圖像校正、正射影像