摘　要:地理信息系统是融计算机图形和数据库于一体,保存和处理空间信息的高新技术。本文针对市场上出现的
几种常用的ＧＩＳ应用软件进行了比较和分析,并阐述了目前ＧＩＳ软件的瓶颈和发展方向。关
键词:地理信息系统;空间数据;属性数据;ＷｅｂＧＩＳ;3ＤＧＩＳ;开放式ＧＩＳ中
图分类号Ｐ237　　　文献标识码:Ａ　　　文章编号:1005-3123(2001)04-0017-04Ｔ
ｈｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳ
ｙｓｔｅｍ(ＧＩＳ)ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｏｆｔｗａｒｅＺ
ＨＥＮＧＪｉａｎｇ-ｌｉｎｇ(
ＴｈｅＦｏｒｔｈＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ,ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａＮｕｃｌｅａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅ,Ｘｉ’ａｎ710024,Ｃｈｉｎａ)Ａ
ｂｓｔｒａｃｔ:ＴｈｅＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｉｓａｎｅｗａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｓａｖｉｎｇａｎｄｍａｎａｇｉｎｇｓｐａｔｉａｌｄａｔａａｎｄａｌｌｙｉｎｇｃｏｍｐｕｔｅｒｇｒａｐｈａｎｄｄａｔａｂａｓｅ,ＴｈｅｐａｐｅｒｃｏｍｐａｒｅｓａｎｄａｎａｌｙｓｅｓｓｏｍｅｋｉｎｄｓｏｆｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＧＩＳｉｎｍａｒｋｅｔ,ａｎｄｅｘｐｏｕｎｄｉｎｇｔｈｅｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｄ
ｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＧＩＳ.Ｋ
ｅｙｗｏｒｄｓ:ＧｅｏｇｒａｐｈｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ;ｓｐａｔｉａｌｄａｔａ;ａｔｔｒｉｂｕｔｅｄａｔａ;ＷｅｂＧＩＳ;3ＤＧＩＳ;ｏｐｅｎＧＩＳ

0　引　言随
着人类进入信息时代,电子地图数据库逐渐取代
了原地图和文档的主导地位,使得地理信息系统成为
一个热门的高新技术产业。地理信息系统(ＧＩＳ)是一
门介于信息科学、空间科学和管理科学之间的交叉学
科,是计算机科学迅速发展的产物。它将空间数据处
理、属性数据处理、空间分析与模型分析同计算机技术
紧密结合,通过数据准备、系统建立、空间分析与模型
分析,产生对资源环境、区域规划、管理决策、灾害防治
等有用的信息。地理信息系统突破了常规关系式数据
库管理的概念,集图形管理与数据管理于一身,有很强
的空间表现力。因此被广泛应用于土地、管网、农林
、水利、电力、环境、交通、军事等领域。2
　几种地理信息系统软件性能分析与比较地
理信息系统在我国起步于上世纪70年代,进入9
0年代后得到了很大的发展。目前市场上流行的商用
ＧＩＳ软件有ＭａｐＩｎｆｏ、ＡｒｃＩｎｆｏ、ＭａｐＧＩＳ等,下面将对
其功能和特点分别进行分析和比较。2
.1　ＭａｐＩｎｆｏＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＭ
ａｐＩｎｆｏＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ是ＭａｐＩｎｆｏ公司的基于矢量数
据结构的标准桌面地理信息系统软件,ＭａｐＩｎｆｏ=Ｍ
ａｐｐｉｎｇ+Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ。它采用混合型空间数据库,分别
使用不同的模块存储空间数据和属性数据,具有强大
的地图编辑和数字化功能及专题分析等数据可视化功
能;支持Ｃｌｉｅｎｔ/Ｓｅｒｖｅｒ体系结构及无缝图层;可直接访
问和更新数据源而不需要下载大文件,对于本地存储
的数据类型可提供直接读/写功能,如ｄＢＡＳＥ、Ｍ
ｉｃｒｏｓｏｆｔＡｃｃｅｓｓ、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ等,同时也提供对于远
程数据库的实时访问,如Ｏｒａｃｌｅ8ｉ、Ｓｙｂａｓｅ、ＩＢＭＤＢ2、Ｓ
ＱＬＳｅｖｅｒ等。它可嵌入已存在的应用系统内或完整地
集成到商业系统中,ＯＬＥＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ技术使开发者能
够将其集成到普通编程语言开发的应用系统中,如Ｖ
Ｃ++,ＶＢ,ＰＢ等。另外软件提供ＭａｐＢａｓｉｃ语言,可创
建特定应用的用户界面、添加菜单和选项,增强特性和
功能,实现过程的自动调用和把ＭａｐＩｎｆｏ集成到其他
应用中。目前的版本6.0还提供了对Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、栅格图
像的支持、全新的3Ｄ视力、视图关联等功能。该软件
可在Ｗｉｎｄｏｗｓ95、98和ＮＴ下运行。

该软件数据采集功能的简单使数据精度受到限制
,软件对连接的外部数据库处理功能较弱,缺乏拓扑关
系表达,3维功能也较弱,数据编辑功能少,需要二次
开发实现或同其它软件集成,如方正智绘等。2
.2　ＭａｐＩｎｆｏＭａｐＸＭ
ａｐＸ是ＭａｐＩｎｆｏ公司向用户提供的地图分析功能
的ＡｃｔｉｖｅＸ控件产品。它可以集成到使用标准可视化
编程工具开发的商业应用中,实现了与ＶＢ,ＶＣ++,Ｐ
Ｂ等应用开发平台的无缝连接,并且应用可以脱离Ｍ
ａｐＩｎｆｏ软件平台运行。空间服务访问(ＳＳＡ)支持开发
者连接企业级空间服务器中的动态数据,这些服务器
包括Ｏｒａｃｌｅ8ｉＳｐａｔｉａｌ、ＩｎｆｏｒｍｉｘＩＢＭＤＢ2等数据库,还
支持其他常用的数据库访问方法,包括对ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＡ
ｃｃｅｓｓ和ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＳＱＬＳｅｒｖｅｒ的访问。另外,市场上的
ＭａｐＸｔｒｅｍｅ软件,是以Ｍａｐｉｎｆｏ公司的服务器端Ａ
ｃｔｉｖｅＸ控件ＭａｐＸ作为其技术内核。用户利用ＡＳＰ技
术开发的ＡＳＰ脚本语言程序和相关的控件对象都安
装在服务器端,并不需要在客户端安装ＭａｐＸ和其它
插件,便可通过浏览器访问存放在服务器端的空间数
据,并进行漫游、查询等操作。ＭａｐＸ软件可在Ｗ
ｉｎｄｏｗｓ95,98和ＮＴ下运行,最新版本4.5。Ｍ
ａｐＸ没有创建ＭａｐＩｎｆｏ地图的功能,因此用户可
在ＭａｐＩｎｆｏ中创建电子地图,在ＭａｐＸ中直接调入使
用。2
.3　ＡｒｃＩｎｆｏＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＡ
ｒｃＩｎｆｏＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ是ＥＳＲＩ的旗舰产品,其定位是
专业化的ＡＭ/ＦＭ/ＧＩＳ平台,系统庞大,技术层次较
高,面向专业化的地理信息使用部门。该软件支持多
种方式地理数据的输入、编辑并自动建立拓扑关系;支
持基本的空间数据关系和拓扑结构分析;支持国际通
用投影方式;用户可自定义符号进行地图的显示和绘
图输出;可以与多种流行数据格式进行转换;可以通过
表达式或图形交互方式进行属性信息和空间信息的一
体化查询。ＡｒｃＩｎｆｏ除了提供ＡＭＬ二次开发语言之
外,还提供了开放的开发环境(ＯＤＥ)。在ＵＮＩＸ上以
共享库(.ＳＯ)方式,可用Ｃ,Ｃ++,Ｔｃｌ/ＴＫ等开发工具
;ＮＴ上以动态连接库(.ｄｌｌ)提供ＡｒｃＩｎｆｏ的命令和功
能,可用ＶＢ,ＶＣ,Ｄｅｌｐｈｉ,ＰＢ等进行二次开发。该软
件支持地理相关模型和面向对象的数据模型,避免了
数据的不一致性,便于管理和调用;处理大型数据库及
分布式能力强,数据冗余小,空间分析强,适合企业级
至全社会ＧＩＳ应用。该软件除了基本模块外,还推出
了扩展模块;ＴＩＮ地表模型生成、显示、分析模块,Ｇ
ＲＩＤ栅格分析处理模块,ＮＥＴＷＯＲＫ网络分析模块
,ＡＲＣＳＣＡＮ扫描矢量化等模块。另外,该公司还推出
了ＡｒｃＩＭＳ互联网地图服务器系统。ＡｒｃＩｎｆｏ可在Ｗ
ｉｎｄｏｗｓ95,98,ＮＴ,ＵＮＩＸ下运行,最新版本8.0。该
软件没有ＤＥＭ和插值计算,ＴＡＢＬＥＳ属性数据
处理功能有限,且不具备统计图表分析功能,除基本模
块外,还有多个扩展模块,价格较高,投资较大。2
.4　ＡｒｃＶｉｅｗＡ
ｒｃＶｉｅｗ同ＡｒｃＩｎｆｏ具备相同的核心技术,采用基于
ＣＯＭ的体系结构,可直接使用ＡｒｃＩｎｆｏ和ＡｒｃＳＤＥ所
管理和生成的空间数据,通过它的可扩展的软件结构
为ＧＩＳ的应用提供了一个具有伸缩性的软件平台。对
于不需要高级的空间分析功能和对面向对象的空间数
据进行交换定义修改的大量客户端应用,可考虑采用
该软件。Ｓｃｒｉｐｔ(Ａｖｅｎｕｅ)是该软件提供的面向对象的
程序设计、调试、开发工具。它自身带有编辑器、编译
器、随机帮助和多种调试工具,独立于硬件平台和操作
系统,在一种平台上的Ａｖｅｎｕｅ的程序可在其他任何平
台的ＡｒｃＶｉｅｗ上执行。新版本的ＡｒｃＩｎｆｏ和Ａ
ｒｃＶｉｅｗ中都内置有Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司的ＶＢＡ(ＶｉｓｕａｌＢ
ａｓｉｃＦｏｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ),我们可以不脱离软件的运行环境
即对其进行客户化定制和功能扩展开发。同样,该软
件还有空间分析、网络分析、3维分析、影像分析等扩
展模块。该软件可在ＵＮＩＸ,Ｗｉｎｄｏｗｓ95,98,ＮＴ,Ｏ
ｐｅｎＶＭＳ,ＡｐｐｌｅＭａｃｉｎｔｏｓｈ上运行,最新版本为8.1。虽
然它在显示、查询、统计图表、地图设计等方面的
功能较为强大,但它不是一个全要素的地图制图和数
据操作工具。2
.5　ＧｅｎａＭａｐＧ
ｅｎａＭａｐ采用空间型关系数据库实现矢量地理信
息数据的输入、管理、分析等,其关系型属性数据库用
作属性数据管理及与各层图形建立相关关系。Ｇ
ｅｎａＭａｐ利用数据压缩技术,使图形数据所占存贮空间
比其他系统少30%～50%,可减少硬件开销和提高运
行效率.在数字化地图过程中,ＧｅｎａＭａｐ可以自动建
立地图点、线、面的拓扑结构,不需预处理和后处理,投
影类型可自动转换;可自动建立图幅间拓扑关系,当

线、面图形跨越几个分割的图幅边界时,ＧｅｎａＭａｐ在图
形输入的同时,自动的建立其拓扑关系,无需用户介入
。ＧｅｎａＭａｐ具有开放的关系数据库接口,可由用户自
由选择Ｏｒａｃｌｅ、Ｉｎｆｏｒｍｉｘ、Ｉｎｇｒｅｓ、Ｓｙｂａｓｅ等商业化数据
库。该软件空间分析较强,适合于企业级和部门级的
ＧＩＳ应用,具备中大型数据能力,数据冗余中等;除了
提供的Ｃ语言及ＧｅｎａＭａｐ开发工具包(ＡＤＴ)外,也可
通过过程化程序语言Ｓｃｒｉｐｔ来编程满足用户的各种需
求。用户使用Ｓｃｒｉｐｔ,可将ＧｅｎａＭａｐ系统所有功能全
部组合为一可执行程序,该语言基本命令少,编程工作
量大大降低。该软件可在ＵＮＩＸ,ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ运行
,目前版本为7.2。该
软件扫描矢量化较弱,稳定性一般,国内用户少
,性能次于ＡｒｃＩｎｆｏ,外部数据接口效率不够高。2
.6　ＭＡＰＧＩＳＭ
ＡＰＧＩＳ是国产优秀的ＧＩＳ软件,可对数字、文本
、地图、遥感图像、航片等多源地学数据进行有效采集
、一体化管理、综合空间分析及可视化分析。该软件具
有扫描矢量化和数字化输入等手段,具有误差校正功
能;采用矢量和栅格数据混合结构,两种结构的信息可
以互相转换,准确套合,具有多源图像分析和处理功能
;可制作具有出版精度的复杂地质图,能进行海量无缝
地图数据库管理以及高效的空间分析;支持ＶＣ++、Ｖ
Ｂ、Ｄｅｌｐｈｉ、ＡｃｔｉｖｅＸ等集成开发环境,提供开发函数库
,具有3维绘制功能;处理大型数据库及分布式能力较
强,数据冗余较小;电子沙盘系统提供了强大3维交互
地形可视化环境,利用ＤＥＭ数据与专业图像数据,生
成近实时的2维和3维透视景观。另外,ＭＡＰＧＩＳ还
推出来ＷｅｂＧＩＳ解方案ＭＡＰＷｅｂ;基于ＡＳＰ的Ｗ
ｅｂＧＩＳ基于ＩＳＡＰＩ/ＡｃｔｉｖｅＸ的ＷｅｂＧＩＳ。ＭＡＰＧＩＳ可
在Ｗｉｎｄｏｗｓ95,98和ＮＴ下运行,目前版本为6.0。但
该软件性能不够稳定,在对内存空间的释放方面
还有所欠缺,不能脱离硬件平台运行,从而限制了其开
发应用领域的推广。3
　地理信息系统的瓶颈与发展3
.1　数据输入和动态更新我
们知道,一个区域所有的地理实体数量十分巨大
,其相应数据的组织输入、检查及数据洁净工作量更是
十分惊人。目标管理是ＧＩＳ中很重要的特性和优点
。目标化是指按实体或目标组织其相应属性数据及空
间数据的过程。每个目标均具有“自己的空间”数据
,有各自的系统量度和参数。数据输入及更新的瓶颈
产生于目标量大,这是因为系统建设周期长,建设和使
用相对隔离,因此很难区分不同系统的不同使用目的
,也很难区分不同系统所需的不同要素及相应选取资
格。而且目标化均是在各地地图图幅上进行,图幅分
割实体,分割后的实体均带着自己的空间数据进入割
裂的系统空间,引起十分复杂的“拼图接边”问题。3
.2　ＷｅｂＧＩＳ在
ＩＮＴＥＲＮＥＴ浪潮的推动下,许多ＧＩＳ厂商很快
推出了网上地图浏览器ＷｅｂＧＩＳ。在ＷＷＷ的任何一
个节点,Ｉｎｔｅｒｎｅｔ用户可以浏览ＷｅｂＧＩＳ站点中的空间
数据,以及制作专题图,进行各种空间检索和空间分析
。对于ＷｅｂＧＩＳ的实现方法,目前流行的有Ｊａｗａ编程
法、ＡｃｔｉｖｅＸ法、公共网关接口法(ＣＧＩ)、服务器应用程
序接口法(ＳｅｒｖｅｒＡＰＩ)等。但是,大多数产品还处于
不成熟阶段,多是利用现有的ＧＩＳ软件ＣＧＩ或Ｓ
ｅｒｖｅｒＡＰＩ构造的过渡性产品,多数采用下载软件和数
据到客户机处理的二层Ｃ/Ｓ结构,难以实用;采用Ｃ
ＧＩ的方法则功能单薄,只能实现ＧＩＳ的缩放、查询和
简单空间分析。目前已有不少基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的ＧＩＳ软
件产品;ＭａｐＩｎｆｏ公司的ＭａｐＩｎｆｏＰｒｏＳｅｒｖｅｒ,ＥＳＲＩ公
司的ＭａｐＯｂｊｅｃｔｓＩｎｔｅｒｎｅｔＭａｐＳｅｒｖｅｒ,Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司
的ＭａｐＧｕｉｄｅ等。3
.3　3ＤＧＩＳＧ
ＩＳ处理的空间数据,从本质上是3维连续的,但目
前,ＧＩＳ的主要应用还停留在处理地球表面的数据上
,大多数ＧＩＳ平台虽然都支持点、线、面三类空间物体
,但不能很好地支持曲面体。因为3维ＧＩＳ在数据采
集、系统维护和界面设计等方面比较复杂。目前的Ｇ
ＩＳ大多提供了一些较为简单的3维显示和操作功能
,但这与真3维表示和分析还有很大差距。真正的3
维ＧＩＳ必须支持真3维的矢量和栅格数据模型及以此
为基础的3维空间数据库,解决了3维空间操作和分
析问题。其主要研究的方向包括:①3维数据结构的
研究,主要包括数据的有效存储、数据状态的表示和数
据的可视化;②3维数据的生成和管理;③地理数据的
3维显示,主要包括3维数据的操作,表面处理,栅

格图像、全息图像显示,层次处理等。3
.4　开放式ＧＩＳ开
放式ＧＩＳ是指在计算机会通信环境下,根据行业
标准化接口所建立的地理信息系统,能实现地理空间
数据和地理数据处理功能的互操作和在国家和世界范
围内的分布式环境下的资源共享。开放式ＧＩＳ的三
方面要求(即不同类型的应用、共享数据空间和相互可
操作数据浏览),被连续在一个总的系统结构中。它是
随着计算机网络技术、客户服务器技术、ＯＤＢＣ技术
、ＧＩＳ技术的不断发展与成熟而产生的,是实现空间数
据共享的一次深刻的技术革命。4
　小　结近
年来地理信息系统技术发展迅速,其主要的原动
力来自日益广泛的应用领域对地理信息系统不断提高
的要求。另一方面,计算机科学的飞速发展为地理信
息系统提供了先进的工具和手段,许多计算机领域的
新技术,如多媒体、通信、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、办公自动化、虚拟现
实、图像处理和人工智能技术都可直接应用到地理信
息系统中。ＧＩＳ作为一个新的研究领域将随着它的支
撑学科的发展而不断发展完善,地理信息系统必将保
持高速的发展势头,成为高科技的核心技术。参
考文献:[
1]　李德仁.ＧＩＳ系列讲座[Ｊ].测绘通报,1994.[
2]　黄裕霞,陈常松,何建邦.开放式地理信息系统及其相关技术[Ｊ].遥
感信息,1998.[
3]　吴信才.地理信息系统原理、方法及应用[Ｍ].中国地质大学.信息
工程学院出版社,1998.[
4]　陆守一,唐小明,王国胜.地理信息系统实用教程[Ｍ].北京:中国林
业出版社,2000.作
者简介:郑
江玲(1974-),女,汉,江苏建湖县人,工程师,学士,1996年8月毕
业于第二炮兵工程学院计算机应用专业,现从事地震测量信号处理工
作,现攻读于第二炮兵工程学院软件与理论专业硕士研究生。研究方
向为数据库与图像处理。