常用地理信息系统软件介绍.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,山西农业大学资源环境学院,*,惯用地理信息系统软件介绍,1 概述,2 Arc/Info,3 MapGIS,4 GeoStar,5 SuperMap,1,山西农业大学资源环境学院,1/123,1 概述,自1963年加拿大建立了世界上第一个实用地理信息系统加拿大地理信息系统CGIS，包含美国、澳大利亚、德国、荷兰、日本、中国等国家都非常重视对GIS软件应用和研究。,20世纪80年代，GIS技术不停发展并走向成熟，并涌现了一批有代表性GIS软件，如ArcInfo、GenaMap、Spans、MapInfo、ERDAS、MGE、TIGRIS、MicroStation、SICAD、IGDS/MRS，ILWIS、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、空间分析等一些方面含有各自独到之处，其中Arc Info以其整体功效强大和全方面而出众空间分析技术而最具代表性。,惯用地理信息系统软件介绍,2,山西农业大学资源环境学院,2/123,GIS软件,发展历程,GIS软件在我国发展：主要经历了三个阶段：一是引进国外GIS软件，主要应用国外软件功效进行专业领域应用，如中国科学院利用ArcInfo进行了黄土高原水土流失地理信息系统；二是在引进GIS软件基础上进行二次开发，对这些引进软件进行定制，处理专业应用领域实际问题；三是进行自主版权GIS开发。,1 概述,3,山西农业大学资源环境学院,3/123,当今我国GIS软件发展,近十几年时间，我国GIS软件发展很快，应用领域不停扩大，相继研发了一些比较优异GIS软件平台，如中国地质大学武汉中地信息工程有限企业MapGIS、北京大学CityStar、武汉大学GeoStar、中国科学院北京超图地理信息技术有限企业SuperMap、中国林业科学院ViewGIS等，这些国产GIS软件出现打破了国外GIS软件对我国市场垄断，开创了用计算机编制地学图件、地理空间信息化管理以及决议支持新时代。GIS软件应用和开发，已经深入资源管理城市规划、市政工程、交通运输、邮电通讯、公安抢救、市场销售、金融保险、水利电力、环境保护、科研教育等各个行业领域，促进和带动了一些相关产业发展。,4,山西农业大学资源环境学院,4/123,2,Arc/Info,一、ESRI系列产品介绍,二、Arc/Info数据组织,三、ArcInfo模块体系,四、Arc/Info功效,五、ArcInfo二次开发,5,山西农业大学资源环境学院,5/123,ESRI系列产品介绍,美国国系统研究所(Environment System Research Institute，ESRI)是世界最名GIS软件研究和开发机构，当前其新一代软件产品ArcGIS 9X是世界上应用非常广泛GIS之一，是GIS领域标准。年推出ArcGIS 9X是ESRI在继承已经有成熟技术基础上，整合了GIS与数据库、软件工程、人工智能、网络技术及其它方面计算机主流技术，成功开发出新一代GIS平台。,ArcGIS是一个统一平台，由3个主要部分组成：桌面软件（Deskpro）、数据通路（ArcSDE）和网络软件（ArcIMS）。,6,山西农业大学资源环境学院,6/123,Arc/Info数据组织,（一）数据组织体系,1地理数据库,2层类（Coverage）,3地理特征,4对象组件数据组织,（二）数据拓扑结构,1弧段-结点拓扑结构,2多边形-弧线拓扑结构,3多边形-多边形拓扑结构,7,山西农业大学资源环境学院,7/123,数据组织体系,1地理数据库,ArcInfo描述两类地理数据空间数据和属性数据。这些数据组织在一个地理数据库中。为了能有效地利用数据，在地理数据库中，不一样类型数据按照不一样结构存放。属性数据存放在数据库中，地理特征按信息类型和主题组织为一些层次，每层称为一个Coverage,。,2层类（Coverage）,一个层类即一个Coverage。Coverage是ArcInfo基本存放单元，它是地图某个专题地理特征空间信息逻辑集合。通常一个Coverage只描述一个类型地图要素，如道路、居民区、土壤单元、森林分布等。,8,山西农业大学资源环境学院,8/123,数据组织体系,Coverage由表示某种主题多边形、线或点要素组成，它们由系统分配内部次序号（Cover#）和用户指定用户标识号(Cover-ID)进行标识。Coverage是地理关系模型表达，它同时包含指定区域内地理特征位置数据和属性数据，并能够经过内部次序号实现它们有效连接。,3地理特征,在ArcInfo中，地理特征是描述Coverage最基本数据单位。最常见地理特征类型包含弧（Arc），结点（Node），标识点（Label Point）和多边形（Po1ygon），除此之外，还有一些其它特征类型。比如，道路、河流Coverage由线状特征（弧）,9,山西农业大学资源环境学院,9/123,数据组织体系,组成，地块Coverage由面状特征（多边形）组成。这些特征类型能够看成是对现实世界地理现象高度抽象和概括。,4对象组件数据组织,ArcInfo采取面向数据库地理关系模型，十几年来取得了成功应用。在这个模型中，地理数据几何和拓扑关系由文件管理，而其属性则存放在数据库管理系统（DBMS）中。这个模型强调几何特征，它把世界描述成一系列点、线、面，而几何算子用另外过程（AML脚本）描述。多年来，这个模型以其灵活性、可扩展性和高效性满足了很多G1S用户需求。这一模型有其缺点，描述丰富地理对象有一定不足，,10,山西农业大学资源环境学院,10/123,数据组织体系,扩展为针对用户或领域要素模型较为困难。针对这一问题，ArcInfo 8以后版本对象组件数据模型引入了基于对象数据模型。用这一模型能够把对象状态和行为集成到GIS中。对象状态可看成对象属性（比如，对于一块农田，它能够是作物类型、有机质含量、土壤质地、土壤PH值等）。行为是可对对象进行操作或算子（比如，对农田数据能够创建、删除、分割和合并）。,11,山西农业大学资源环境学院,11/123,数据拓扑结构,在GIS中，拓扑关系是描述地理实体间空间上关系，包含要素间相邻、关系和包含等关系。拓扑结构是用来表示拓扑关系数据结构，经过存放要素间位置信息，为空间地理分析提供基础，而且节约了存放空间，避兔了频繁检索坐标过程，提升了处理效率。,ArcInfo按摄影连线段之间和点之间拓扑关系，经过一系列弧、标识点直接地表示全部地图要素。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。,12,山西农业大学资源环境学院,12/123,数据拓扑结构,1弧段-结点拓扑结构,在数字化弧段时，ArcInfo将每个弧段与其起始结点和终止结点进行拓扑关联，并统计在ARC文件中。利用弧段-结点拓扑结构（如图10-8 和表10-1 所表示），能够取得以下几个方面信息：,（1）弧线与其端结点相连性；,（2）弧线方向，即从起始结点到终止结点方向。,（3）弧线长度，即从起始结点到终止结点量测长度。,（4）连通性。假如弧与弧有公共结点，则称弧与,13,山西农业大学资源环境学院,13/123,数据拓扑结构,弧连通。连通性是网络分析中网络跟踪和路径分析操作基础。,14,山西农业大学资源环境学院,14/123,数据拓扑结构,2多边形-弧线拓扑结构,多边形-弧线拓扑结构应用非常简单，它用来定义区域。一个多边形由一系列组成它边界弧来确定，包含那些在多边形里边“洞”或“岛”（如图10-9 和表10-2 所表示）。,ArcInfo使用多边形-弧线拓扑结构来定义多边形时，并不直接存放坐标信息，而是在PAL文件中由组成多边形弧来定义多边形。图2 16中，弧线列表按顺时针方向由每个弧段内部次序号次序组成。在多边形弧线表中，一条弧次序号为负，则说明该弧在完成多边形循环时，是按从终止结点到起始结点方向经过。岛则经过在该岛多边形列表前加“0”来标识,15,山西农业大学资源环境学院,15/123,数据拓扑结构,第一个多边形总是定义为Coverage外部多边形。,16,山西农业大学资源环境学院,16/123,数据拓扑结构,3多边形-多边形拓扑结构,在建立多边形时，ncmrO将每条弧左右grili形内部IM序号添加到ARc文件中，如图10-10所表示。左右多边形拓扑结构定xIT邻接性。假如两个多边形拥有公共ili（弧线），则认为两个多边形相互邻接。因为一个多边形边界每条弧（都有方向）都有左右多边形值，就很轻易知道叼）些多边形是相专；。在图10-10中，我们就很轻易知道多边形3与2，多边形3与4等相邻性。,17,山西农业大学资源环境学院,17/123,数据拓扑结构,18,山西农业大学资源环境学院,18/123,ArcInfo模块体系,（一）关键模块,1ARC,2INFO,3ARCEDIT,4ARCPLOT,5MAP LIBRARIAN,6ADS,19,山西农业大学资源环境学院,19/123,ArcInfo模块体系,（二）扩展模块,1.NETWORK,2.TIN,3.COGO,4.GRID,5.ARCSCAN,6.ARCSTORM,20,山西农业大学资源环境学院,20/123,关键模块,ArcInfo主要模块包含ARC、INFO、ARCEDIT、ARCPLOT和MAP LIBRARIAN。,1ARC,ARC是ArcInfo主要程序环境，它提供了开启其它子系统命令，并有很强能力实现工作空间和文件管理操作，如列表显示、更名字、拷贝、删除和描述地图数据文件；数据转换，如DXF到ArcInfo转换；地图Coverage数字化和编辑；地图数据自动化中发觉错误和检索错误；坐标投影和变换；特征属性管理和操作；空间和属性分析操作，如特征缓冲区、地图叠置、最近邻域分析和累计统计汇报等。,21,山西农业大学资源环境学院,21/123,关键模块,2INFO,INFO是一个完全关系数据库管理系统，它管理着与地图Coverage中地理特征相联络表格数据。ArcInfo经过内部标识号将地图特征与作为INFO数据文件存放起来地图特征属性表相联络，并对它们进行更新和维护。INFO提供了定义新文件数据、修改已经有数据文件、数据文件输入和更新以及分类、查询和统计等基本功效。,3ARCEDIT,ARCEDIT是一个交互式图形编辑系统，它把CAD功效和地理数据库编辑能力结合在一起。ARCEDIT,22,山西农业大学资源环境学院,22/123,关键模块,提供了地图（Coverage）数字化全部功效和图形与属性编辑一系列功效。比如，用特定符号显示、诊疗和修改数字化时产生错误，实现图幅伸缩（Rubber Sheeting）和图幅边缘匹配；强大注记编辑功效，能够方便地添加、删除、移动和更新注记以及调整注记排列方式，依据点、线和面特征来确定注记位置和形状等；与特征相关表格属性编辑和维护。,ARCEDIT以地图特征为基本编辑单元，能够移动、拷贝、增加、删除、改形和更新点、线、面以及地图注记，甚至线间独立顶点也能被移动、增加或删除。线段能够被改形、样条化或校直，拐角能够变成直角，还可产生平行线。,23,山西农业大学资源环境学院,23/123,关键模块,4ARCPLOT,ARCPLOT是ArcInfo交互式制图和绘图子系统，完成从简单屏幕显示到高质量制图输出等各种绘图任务。ARCPLOT有丰富制图命令，按地理属性类型，用不一样符号来显示和输出地图。另外，使用地图制作器能够很轻易地建立高品质地图，能够方便地交互修改地图设计，为地图加上指北箭头、标志、图例、百分比尺条和图廓线。,5MAP LIBRARIAN,ArcInfo为了高效率地插入、存放和提取地理数据，由LIBRARIAN提供了一个独创系统来管理大型,24,山西农业大学资源环境学院,24/123,关键模块,制图数据库。它把地理数据从水平方向上分成矩形或其它形状块（Tile），在垂直方向上分成层(Layer),使用一个内部空间索引系统，对图库进行检索。图库块索引结构与数据无关，数据插入和提取速度快，可自动分割和建立索引，并可经过地图变量，提取和显示数据子集。,6ADS,ADS是一个简单ARC数字化系统。它用于数字化，并实现线、面和点特征编辑。ADS由菜单接口，提供了一套完整数字化功效。数字化以后，ArcInfo提供软件自动建立和更新这些空间关系。,25,山西农业大学资源环境学院,25/123,扩展模块,ArcInfo有一套补充软件模块，它们作为独立软件产品出售，这些模块在关键模块基础上，提供了一些附加专用功效，它们是ArcInfo功效补充，能直接使用ArcInfo数据集工作，使得ArcInfo应用性更强。,1NETWORK,NET WORK实现两种通用功效地址编码和地理网络分析。NETWoRK提供了线状网络分析模型，包含先进路径选择和地址匹配功效以及空间定位、分区分析和动态分段等。可用来分析和模型化实际地理网络，如城市街道、水路、电话线；提供一个工具来安排车辆路线，进行最正确设施定位、分带和再分区以及最,26,山西农业大学资源环境学院,26/123,扩展模块,佳路径选择和时间距离流分析。,2TIN,T1N（Triangulated Irregular Network）是一组软件程序，在ArcInfo中用来存放管理和分析三维表面。,TIN完全与ARC1NFO其余部分相结合，为地形或其它地表类型提供了数据转换、模型化和显示能力以及与Covemge之间相互转换，能够加载等值线，也能够输入一些描述表面值点。,3COGO,COGO（Cordinate Geometry）是ArcInfo坐标几何输入与管理及大百分比尺成图子系统，主要应用于地籍测量和工程测量。,COGO交互式地对坐标测量文件、文本以及特征描述进行操作，支持新特征交互式图形显示。,27,山西农业大学资源环境学院,27/123,扩展模块,4GRID,GIRD是功效强大栅格数据模型分析和显示模块，它提供了将Coverage矢量数据转化为栅格数据功效，提供了局域分析、邻域分析、全域分析以及路径代价计算等强大栅格分析功效。,5ARCSCAN,ARCSCAN模块是ArcInfo扫描图预处理及矢量化模块，含有噪音消除、斑点剔除、交互式线状要素跟踪栅格到矢量批处理、栅格与矢量数据一体化编辑等功效。,28,山西农业大学资源环境学院,28/123,扩展模块,6ARCSTORM,ARCSTORM是空间数据库管理软件。它能帮助GIS用户管理大型地理数据，能对地理数据进行特征管理，支持多用户存取连续空间数据库，而且还对分布式数据库进行有效组织和管理。,ARCSTORM采取基于客户服务器结构，经过高速网络环境，ARCEDIT、ARCPLOT、ARCV1EW等进程请求都被看成客户进程，它们对数据请求统一由ARCSTORM服务器处理，从而协调众多用户对同一地理数据库存取操作。,29,山西农业大学资源环境学院,29/123,Arc/Info功效,1数据输入和编辑功效,2数据转换和集成,3基本G1S功效,4完整数据查询和显示工具5地理数据管理,6用户界面,7系统二次开发能力,8数据输出,30,山西农业大学资源环境学院,30/123,Arc/Info功效,1数据输入和编辑功效,地图数据获取能够从数字化仪输入、图形扫描与矢量转换输入，ArcInfo也能接收GPS数据，能对图形和属性数据进行编辑。,2数据转换和集成,能转换各种标准矢量格式和栅格格式、CAD格式和图像格式数据；全方位支持符合SOL标准商用关系型数据库。,3基本G1S功效,地图投影及投影变换、数据维护及管理、多边形叠加分析及缓冲区分析。,31,山西农业大学资源环境学院,31/123,Arc/Info功效,4完整数据查询和显示工具,支持复杂空间数据和属性查询，并进行对应图形显示，包含栅格图像显示和管理。,5地理数据管理,能对大型分布式多用户数据库进行有效存放管理。,6用户界面,提供快速有效生成图形用户界面程序设计工具,。,7系统二次开发能力,提供给用开发环境，使用户能交互式生成菜单，产,32,山西农业大学资源环境学院,32/123,Arc/Info功效,生多应用组合，应用过程自动执行。,8数据输出,提供数字地图制作、报表生成及制作高品质地图功效。,33,山西农业大学资源环境学院,33/123,ArcInfo二次开发,（一）AML开发,（二）ODE开发,（三）COM开发,1COM技术,2ArcInfoCOM开发,34,山西农业大学资源环境学院,34/123,ArcInfo二次开发,（一）AML开发,AML（ARC宏命令语言）是全功效第四代程序设计语言，它提供了变量和函数，能实现逻辑分支和循环，提供简单文件处理和字符处理功效，执行算术和三角运算，支持子过程调用和参数传递，并能进行程序测试和查错。经过调用ArcInfo命令，能实现专用终端操作以及对图形环境控制，实现ArcInfo提供全部GIS功效。,AML能利用ArcInfo命令语言和本身提供大量宏命令和菜单进行二次开发，建立图形用户界面，设计各专业领域GIS应用和工具，扩充ArcInfo基本功效,35,山西农业大学资源环境学院,35/123,ArcInfo二次开发,能生成各专业领域用户所需应用系统。,AML是一个解释语言，AML程序由ARC命令、主OS命令、AML指令、函数和变量组成。每个命令行由键盘输入或者从AML文件读出，命令行在交给ARC程序处理器处理之前先由AML处理器解释。这么，在ARC中执行实际命令是经由AML处理器解释得到结果。AML程序行基本处理流程如图10-12 所表示。,36,山西农业大学资源环境学院,36/123,ArcInfo二次开发,（二）ODE开发,因为AML是解释型语言，运行效率较低，且与其它应用程序结合较难，因而，ESRI企业在AML之后推出了开放式开发环境ODE（Open Development environment）。ODE是在ArcInfo组件技术基础上提供给用户一个新开发方式，在ODE中，AML模块变成了一个独立模块。ODE中提供了C API函数，在Windows NT上已做成客户ActiveX控件，可嵌入到VB、VC+、Delphi等开发环境中，经过ActiveX控件来与ArcInfo组件进行交互。当前，ArcInfo开发控件有MObject和ArcObject。,37,山西农业大学资源环境学院,37/123,ArcInfo二次开发,ODE是经过编译后再执行，程序流程和控制不再由AML解释器来控制，仅在需要时调入AML解释器部分模块，用来把AML命令映射到ArcInfo运行库上，ArcInfo全部功效都可融入新应用之中。ODE开发结构如图10-13 所表示。,38,山西农业大学资源环境学院,38/123,ArcInfo二次开发,（三）COM开发,ArcInfo 8或更新版本不但继承了ArcInfo已经有关键模块，还包含了三个新应用程序：ArcCata1og、ArcMap和ArcToolbox，并全方面采取组件对象模型（Compment Object Model,COM）技术，从而使G1S适应当代软件技术及其它计算机技术发展要求。,1COM技术,COM是微软企业提出一个用于开发和支持程序对象组件框架，广义COM是指采取这一思想全部技术，该技术是由对象链接和嵌入OLE（Object Linking and Embedding）发展而来,。,39,山西农业大学资源环境学院,39/123,ArcInfo二次开发,COM由一些对象和对象接口组成。在COM里，接口提供对象操作机制，接口是由一个或多个相关方法、属性和事件组成。普通来讲方法代表对象要执行一些动作。属性表示对象一个特征，如数目（Count）和名称（NAME）。事件是与对象相关事情发生时通知系统其余对象方法。这么，接口就决定了怎样与对象一个客户进行交互、操作对象并确定利用该对象能够或不能够做什么。,从本质上讲，COM组件是以Win32动态链接库（DLL）或可执行文件（EXE）形式公布可执行代码。COM组件是动态链接，还能够是封装。,40,山西农业大学资源环境学院,40/123,ArcInfo二次开发,COM组件是给其它应用程序提供面向对象API或服务极好方法。对于可用于快速结构应用程序、与语言元关组件库建立，COM组件也很方便实用。,2ArcInfoCOM开发,ArcInfo 8以后版本全方面采取COM技术，提出了一系列基于COM新概念，如面向对象G1S等。在ArcInfo中能够采取CASE方法进行系统设计，用户面正确不再是枯燥点、线、面，而是真正城市中十字路口、道路和街区，农田中水井、渠道和田块，电力中开关、线路和供电区等。,41,山西农业大学资源环境学院,41/123,ArcInfo二次开发,定义一个设备组件，该设备接口包含：开和合状态状态设置和匹配检验方法。它可能只是一个接口，有些功效甚至没有实现方法，但可经过扩展后详细设备来实现。如，不论是何种设备都具备有电和无电状态特征，这么就能够实现线路追踪分析；检验开关状态只要检验本身开合就够了。在外部应用中能够一样以设备这一抽象概念来对待，如有新设备只要实现全部外部应用所要求接口就行了，而不需要重新编译。,42,山西农业大学资源环境学院,42/123,3,MapGIS,一、MapGIS系列软件介绍,二、MapGIS数据管理,三、MapGIS平台软件功效结构体系,四、MapGIS特点和功效,五、MapGIS二次开发介绍,43,山西农业大学资源环境学院,43/123,MapGIS系列软件介绍,自80年代以来，由中国地质大学（武汉）信息工程学院，在十几年数字制图软件开发基础上，开展了GIS软件开发以及GIS应用系统研究工作，现已推出一个完善地理信息系统原型一MAPGIS。该系统是一个集当代先进图形（像）、地理、地质、遥感、测绘、人工智能和计算机科学等于一体大型智能型软件系统，它将传统地图制图软件、名数据库软件和数据分析软件聚集到一个统一软件平台上，从而为多元地学数据综合评价与分析创造了一个理想软件环境。,MapGIS系列软件中，包含桌面平台软件、开发平台软件和应用系统软件，MapGIS软件产品家族如图10-14:,44,山西农业大学资源环境学院,44/123,MapGIS系列软件介绍,45,山西农业大学资源环境学院,45/123,MapGIS系列软件介绍,1桌面平台软件,桌面平台软件主要包含地理信息系统基础平台MapGIS和应用桌面平台系统。,基础平台中包含输入子系统、编辑子系统、库管理子系统、空间分析子系统和输出子系统等，如图10-所表示，主要完成点、线、面等地理空间数据采集、编辑、处理、分析和输出等功效。基础平台中编辑子系统主界面见图10-15 ，属性库管理子系统主界面见图,10-16：,46,山西农业大学资源环境学院,46/123,MapGIS系列软件介绍,47,山西农业大学资源环境学院,47/123,MapGIS系列软件介绍,48,山西农业大学资源环境学院,48/123,MapGIS系列软件介绍,49,山西农业大学资源环境学院,49/123,MapGIS系列软件介绍,应用桌面平台系统包含彩色地图编辑出版系统MapCAD和数字测图系统MapSUV。地图出版系统主要是利用基础平台功效进行地图输入、编辑、投影变换、误差校正、制版输出等；数字测图系统主要是与全站仪等数字测绘设备相结合，由计算机和软件进行控制测量和碎部测量计算工作，实现地图即测即绘，现场成图。,2开发平台软件,该类软件主要包含应用开发平台（API函数、类库和控件等）和互联网GIS开发平台MapGIS IMS。,50,山西农业大学资源环境学院,50/123,MapGIS系列软件介绍,3应用系统软件,在MapGIS应用开发平台基础上，中地企业已开发出许多应用型地理信息系统软件，包含国土管理信息系统、城市综合管网系统、供水管网系统、煤气管道系统、城市规划系统、电力配网系统、通信管网及自动配线系统、环境保护与监测系统、警用电子地图系统、作战指挥系统、GPS导航监控系统、旅游系统等。国土管理信息系统中，县级土地利用数据库管理系统主界面如图10-18：,51,山西农业大学资源环境学院,51/123,MapGIS系列软件介绍,52,山西农业大学资源环境学院,52/123,MapGIS数据管理,通常，GIS管理数据分为空间数据和非空间数据（属性数据）两大类。空间数据按数据结构特点又能够分为矢量数据和光栅数据两大类。MAPGIS是一个矢栅混合结构地理信息系统，能够混合管理和操作矢量和光栅数据。,53,山西农业大学资源环境学院,53/123,MapGIS数据管理,（一）基本概念,MAPGIS依据基本几何特征把矢量地图要素分为三类：点数据、线数据和区数据（亦即面数据）。与之相对应，文件基本类型也分为三类：点文件（.WT）、线文件（.WL）和区文件（.WP）。遥感图像、航拍照片等光栅数据存放在图像文件（.MSI）中。,54,山西农业大学资源环境学院,54/123,MapGIS数据管理,1点,点是地图数据中点状物统称，是由一个控制点决定其位置符号或注释。它不是一个简单点（坐标点），而是包含各种注释（英文、汉字、阿拉伯数字等）和专用符号（包含圆、弧、直线、五角星、亭子等各类符号）。全部点图元都保留在点文件（*.WT）中。,2线,线是地图中线状物统称。MAPGIS将各种线型（如点划线、省界、等高线、路、河堤等）以线为单位作为线图元来编辑。全部线图元都保留在线文件（.WL）中。,3区,区通常也称面，它是由首尾相连弧段组成，并以颜色和花纹图案填充所形成一个封闭图形区域。如居民地、田块、湖泊等。全部区图元都保留在区文件（.WP）中。,55,山西农业大学资源环境学院,55/123,MapGIS数据管理,4工作区,工作区是图形要素及图形操作内存区域。图元输入、编辑和管理等都要在工作区中进行。工作区又分为点工作区、线工作区和区工作区，在某一时刻，内存工作区中能够同时有点文件、线文件、区文件分别存在于对应点工作区、线工作区和区工作区中。,5图层,在MAPGIS中提供了两级图层管理机制，将含有相同属性地理要素层称作“要素层”，在要素层中细分层称为“普通图层”。每一个要素层存放在不一样文件中，对应于工程中每一项文件，使用工程管理工具进行管理。在每一个要素层中细分出来普通图层，使用编辑器中图层管理工具进行管理。,56,山西农业大学资源环境学院,56/123,MapGIS数据管理,6工程,工程是对MAPGIS要素层管理和描述描述文件，它提供了对GIS基本类型文件和图像文件有机结合描述和统一管理。它可由一个以上点文件、线文件、区文件和图像文件（.MSI）组成。在工程管理中还提供了对工程所使用不一样线型、符号等图例以及图例参数和符号管理和描述。点、线、区、工作区、图层、工程之间关系如图10-19：,57,山西农业大学资源环境学院,57/123,MapGIS数据管理,58,山西农业大学资源环境学院,58/123,MapGIS数据管理,（二）用户数据管理,用户主要是以文件和工程形式来组织管理数据。在图形编辑子系统主界面中，仅有简单文件操作菜单。只有在打开工程或文件后，图形编辑子系统全部菜单才会完全显现出来。,在图形编辑子系统中有两种编辑状态：工程编辑状态和文件编辑状态，二者分别对应着工程编辑区和文件夹编辑区。在编辑符号库时，建立工程进入工程编辑状态，便于图形管理和输出，而在一些简单应用中（如只需要打开一个文件或编辑符号库时）并不需要建立工程，只需打开或装入单个文件即可，这时就进入文件编辑状态。,59,山西农业大学资源环境学院,59/123,MapGIS数据管理,1文件管理,当用户在图形编辑主界面文件菜单中打开文件时，系统就自动进入文件编辑状态。该状态下可完成点、线、面文件装入、添加、保留、换名存（另存）、部分存、去除工作区等操作。,装入文件是将要编辑文件装入对应工作区，同时去除工作区中原有同类型文件；添加文件是装入一个新文件到对应工作区，与工作区中原有数据合并在一起，并保留工作区中原来同类型文件；保留文件是将区作区中数据以原有文件名存入磁盘；换名存文件是将工作区中数据换名存入磁盘；部分存文件是用一个窗口捕捉需要存盘数据，并将捕捉到图形数据存到一个文件中；去除工作区是将数据从工作区中去除，并不是删除数据文件。,60,山西农业大学资源环境学院,60/123,MapGIS数据管理,2工程管理,1）工程新建、打开、保留和输出编辑,新建工程是创建一个新工程，要求设置一个地图参数；打开工程是打开一个已建立工程；保留工程是以工程原有名称存入磁盘；另存工程是换名保留工程；清空工程是删除工程中全部项目文件，即取消项目与工程间关联；输出编辑是确定地图工程输出幅面大小、在图纸中位置和缩放百分比等。,61,山西农业大学资源环境学院,61/123,MapGIS数据管理,2）工程项目管理,工程是由项目组成，项目管理可新建项目（点、线、区、网）、插入项目、添加项目、删除项目、修改项目、保留项目、另存项目等。其中修改项目可修改工程中项目文件信息、路径、文件状态、地图参数、图例文件等。,62,山西农业大学资源环境学院,62/123,MapGIS数据管理,3）工程地图参数管理,在新建工程时，先设置好一个地图参数，作为以后在添加文件时比较标准，不相同时进行投影变换或修改地图参数，以确保工程中全部文件地图参数一致。设置地图参数内容能够从其它已存在文件中得到，也能够自己定制。,4）工程图例管理,使用图例能够提升图形输入工作效率。MapGIS图例管理可实现新建工程图例、编辑工程图例、关联图例文件、创建分类图例和自动提取图例功效。,63,山西农业大学资源环境学院,63/123,MapGIS数据管理,（,三）系统数据管理,1多样性空间数据库,空间数据主要包含矢量数据和栅格数据。MapGIS即能处理矢量数据，同时又能够处理栅格数据，能够将数字正射影像数据、遥感数据作为背景与矢量数据、DEM数据进行套合显示。经过图库管理，可实现矢量数据、DEM、栅格、影像库一体化集成。利用数据库引擎与FoxPro、Access、SQL Server、Oracle等存贮管理这些数据,。,64,山西农业大学资源环境学院,64/123,MapGIS数据管理,2属性数据与图形数据连接,MapGIS中图形数据和属性数据之间存在着双向指针参考，且由一个数据库管理系统来控制，使灵活性和应用范围均大为提升。编辑系统中删除一个图元，属性库中就自动删除该图元所对应属性统计，这一方案能满足许多部门在建立信息系统要求。,65,山西农业大学资源环境学院,65/123,MapGIS平台软件功效结构体系,MAPGIS是含有国际先进水平完整地理信息系统，它分为“输入”、“图形编辑”、“库管理”、“空间分析”、“输出”以及“实用服务”六大部分，如图10-20。依据地学信息起源各种多样、数据类型多、信息量庞大特点，该系统采取矢量和栅格数据混合结构，力争矢量数据和栅格数据形成一整体同时，又考虑栅格数据既能够和矢量数据相对独立存在，又能够为矢量数据属性，以满足不一样问题对矢量、栅格数据不一样需要。,依据用户不一样需要，能够选择六个部分内各个子系统。普通处理过程是：先用输入系统采集图形、图像、属性等数据，然后经过图形编辑对输入数据进行编辑和校准，经过库管理进行入库和库维护，这些工作就是CAD部分。接下来就可经过空间分析来进行各,66,山西农业大学资源环境学院,66/123,MapGIS平台软件功效结构体系,种查询、分析、统计等操作，需要输出图形、图像、报表等数据经过输出系统进行输出。,67,山西农业大学资源环境学院,67/123,MapGIS特点和功效,（一）MAPGIS系统特点,1以Windows为平台，采取C+语言开发，用户界面友好，使用方便。,2支持大型网络数据库管理。,3含有扫描矢量化、数字化、GPS、外业电子平板直接成图等几乎全部输入伎俩，含有完备错误、误差校正方法。,4含有丰富图形编辑工具及强大图形处理能力。,5含有直观实用属性动态定义编辑功效和多媒体数据、外挂数据库管理能力。,6地图库管理系统含有较强地图拼接、管理、显示、漫游和灵活方便跨图幅检索能力，可管理多达数千幅地图。,68,山西农业大学资源环境学院,68/123,MapGIS特点和功效,7采取矢量数据和栅格数据并存结构，两种数据结构信息能够有效、方便地相互转换和准确套合。,8含有功效较齐全、性能优良矢量空间分析、DTM分析、网络分析、图像分析功效，以及拓扑空间查询和三维实体叠加分析能力。,9提供开发函数库，可方便地进行二次开发。,10含有齐全外设驱动能力和国际标准页面描述语言PostScript接口，可输出符合地图公开出版质量要求图件，并含有能自定义灵活报表输出功效。,11电子沙盘系统提供了强大三维交互地形可视化环境，利用DEM数据与专业图像数据，可生成近实时二维和三维透视景观。经过交互地调整飞行方向、观察方向、飞行观察位置、飞行高度等参数，就可生成近实时飞行乌瞰景观。,69,山西农业大学资源环境学院,69/123,MapGIS特点和功效,12图像配准镶嵌系统提供了强大控制点编辑环境，以完成图像几何控制点编辑处理，从而实时完成图像之间配准、图像与图形配准、图像镶嵌、图像几何校正、几何变换、灰度变换等功效。,（,二）MapGIS平台系统主要功效,1数据输入,MAPGIS提供数据输入有数字化仪输入、扫描矢量化输入、GPS输入和其它数据源直接转换。,1）数字化输入,70,山西农业大学资源环境学院,70/123,MapGIS特点和功效,MAPGIS图形输入子系统中可安装初始化数字化仪，对原始底图进行手扶跟踪数字化，采集点、线图元间关系数据和属性数据，对三维立体图可进行空间高程数据采集，另外还可对输入图元数据进行平差校正。,2）扫描矢量化输入,MAPGIS图形输入子系统中，读入待矢量化图像后，系统对其进行格式转换。用户可设定矢量化范围，以交互式手动、半自动、细化全自动和非细化全自动等方式，全方位浏览、任意缩放进行矢量化。,71,山西农业大学资源环境学院,71/123,MapGIS特点和功效,3）GPS输入,GPS是确定地球表面准确位置新工具，它依据一系列卫星接收信号，快速地计算地球表面特征位置。因为GPS测定三维空间位置以数字坐标表示，所以不需作任何转换，可直接输入数据库。,4）其它数据源输入,MAPGIS升级子系统可接收低版本数据，实现6.X与5.X版本数据相互转换，即数据可升可降，供MAPGIS使用。MAPGIS还能够接收AUTOCAD、ARCINFO、MAPINFO等软件公开格式文件。同时提供了外业测量数据直接成图功效，从而实现了数据采集、录入、成图一体化，大大提升了数据精度和作业,72,山西农业大学资源环境学院,72/123,MapGIS特点和功效,流程。MapGIS数据输入方式之间关系见图10-21。,73,山西农业大学资源环境学院,73/123,MapGIS特点和功效,2数据处理,输入计算机后数据及分析、统计等生成数据在入库、输出过程中经常要进行数据校正、编辑、图形整饰、误差消除、坐标变换等工作。MAPGIS经过图形编辑子系统及投影变换、误差校正等系统来完成数据处理工作,其中包含:,1）图形编辑 2）投影变换3）误差校正4）镶嵌配准 5）符号库编辑,3MAPGIS数据库管理,MAPGIS数据库管理分为地图库管理、属性库管理、影像库管理和网络数据库管理。,74,山西农业大学资源环境学院,74/123,MapGIS特点和功效,1）地图库管理,图形数据库管理子系统是地理信息系统主要组成部分。在数据获取过程中，它用于存放和管理地图信息；在数据处理过程中，它既是资料提供者，也能够是处理结果归宿处；在检索和输出过程中，它是形成绘图文件或各类地理数据数据源。图形数据库中数据经拓扑处理，可形成拓扑数据库，用于各种空间分析。MAPGIS图形数据库管理系统可同时管理数千幅地理底图，数据容量可达数十