《地理信息系统》课程教学资源（实验指导）地理信息系统实习指导书

《地理信息系统》实习指导书刘琳主编石河子大学师范学院地理系2010年2月

1 《地理信息系统》 实习指导书 刘琳 主编 石河子大学师范学院地理系 2010 年 2 月

前言地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）是上世纪60年代发展起来的新兴学科。四十几年的发展历程中，GIS极大地拓宽了信息系统技术的应用范围和应用深度，特别随计算机硬、软件技术的快速发展，目前正处在一个极快的发展阶段，其应用已不仅限于测绘、地矿、制图、资源与环境管理等传统领域，其在设施管理、交通管理、工程建设、城市规划、灾害防治及评估、军事战略分析、商业策划、文化教育和文物考古等领域中也愈来愈扮演着重要的角色。此外，地理信息系统还进入了军事战略分析、商业策划和文化教育等更为广泛的领域，甚至还和其他科学技术结合，进入了普通人的生活。本实习指导书内容涉及GIS数据输入、数据处理、空间分析等GIS主要的基本操作，旨在帮助GIS初学者理解GIS理论、技术和应用，初步掌握ArcGIS软件！培养利用GIS解决地学科学问题和诸多现实问题的能力。石河子大学师范学院地理系《地理信息系统》课程面向地理信息系统方向学生开设。地理信息系统课程组在师资队伍、教学标准和教学资料积累方面均有很大投入，为课程打下了良好的基础。目前网络地理信息系统开发方面的书籍较少，适合教学实习的指导书更少。有鉴于此，根据教学需要和近几年从事GIS科研和应用的实际，笔者编译了这本参考书籍，可作为本科网络地理信息系统课程的教学辅助材料和学生上机实习的参考用书，可与有关教材、手册配合使用。本书主要以ArcGIS9.2为平台和工具设计所有实习环节，使用数据来源于石河子大学师范学院地理系GIS教学资源库。由于时间紧迫，缺乏笔者水平和经验所限，书中难免存在纸漏之处，恩求读者批评指正。刘琳2014年2月于石河子大学2

2 前 言 地理信息系统（Geographic Information System，简称 GIS）是上世纪 60 年代 发展起来的新兴学科。四十几年的发展历程中，GIS 极大地拓宽了信息系统技术的 应用范围和应用深度，特别随计算机硬、软件技术的快速发展，目前正处在一个极 快的发展阶段，其应用已不仅限于测绘、地矿、制图、资源与环境管理等传统领域， 其在设施管理、交通管理、工程建设、城市规划、灾害防治及评估、军事战略分析、 商业策划、文化教育和文物考古等领域中也愈来愈扮演着重要的角色。此外，地理 信息系统还进入了军事战略分析、商业策划和文化教育等更为广泛的领域，甚至还 和其他科学技术结合，进入了普通人的生活。 本实习指导书内容涉及 GIS 数据输入、数据处理、空间分析等 GIS 主要的基 本操作，旨在帮助 GIS 初学者理解 GIS 理论、技术和应用，初步掌握 ArcGIS 软件， 培养利用 GIS 解决地学科学问题和诸多现实问题的能力。 石河子大学师范学院地理系《地理信息系统》课程面向地理信息系统方向学生 开设。地理信息系统课程组在师资队伍、教学标准和教学资料积累方面均有很大投 入，为课程打下了良好的基础。 目前网络地理信息系统开发方面的书籍较少，适合教学实习的指导书更少。有 鉴于此，根据教学需要和近几年从事 GIS 科研和应用的实际，笔者编译了这本参考 书籍，可作为本科网络地理信息系统课程的教学辅助材料和学生上机实习的参考用 书，可与有关教材、手册配合使用。本书主要以 ArcGIS9.2 为平台和工具设计所有 实习环节，使用数据来源于石河子大学师范学院地理系 GIS 教学资源库。 由于时间紧迫，缺乏笔者水平和经验所限，书中难免存在纰漏之处，恳求读者 批评指正。 刘 琳 2014 年 2 月于石河子大学

目录第一章GIS概述A一、什么是地理信息系统A二、地理信息系统的产生4三、当代GIS的发展趋势.6.8四、GIS相关软件及功能概述第二章ArcGIS9概述...12一、ArcGIS9简介..12二、ArcGIS 采用的数据.17三、怎样学习ArcGIS？..19第三章ArcGIS基本操作....21一、ArcGIS 安装..22二、ArcMap应用基础.33三、ArcCatalog应用基础....40四、ArcToolbox应用基础.43第四章图形配准及矢量化....45一、图形配准45...50二、图形矢量化第五章空间数据处理..53..55一、空间数据处理..二、投影定义及转换.58第六章多边形叠合分析....61第七章缓冲区分析..54第八章网络分析......61第九章三维分析.703

3 目 录 第一章 G IS 概述.4 一、什么是地理信息系统.4 二、地理信息系统的产生.4 三、当代 GIS 的发展趋势.6 四、GIS 相关软件及功能概述.8 第二章 ArcGIS 9 概述.12 一、ArcGIS 9 简介.12 二、ArcGIS 采用的数据.17 三、怎样学习 ArcGIS？.19 第三章 ArcGIS 基本操作.21 一、ArcGIS 安装.22 二、ArcMap 应用基础.33 三、ArcCatalog 应用基础.40 四、ArcToolbox 应用基础.43 第四章 图形配准及矢量化.45 一、图形配准.45 二、图形矢量化.50 第五章 空间数据处理.53 一、空间数据处理.55 二、投影定义及转换.58 第六章 多边形叠合分析.6 1 第七章 缓冲区分析.54 第八章 网络分析 .6 1 第九章 三维分析.7 0

第一章GIS概述一、什么是地理信息系统在信息化高速发达的现代社会，至少在知识界，人们对“信息系统”都不感陌生，各种各样的管理信息系统、咨询服务系统、决策支持系统乃至专家系统在夜以继日地帮助着人们进行着规划、管理、决策、事务处理及信息咨询，极大地提高了人们的工作效率和方便了人们的生活。但在更多的时候，人们规划、管理、决策、事务处理及信息咨询的信息内容常常要求必须与周围的地理环境和地理位置相联系，就像人们经常使用的地图或图纸，不仅要求能表达事件发生的过程和结果，还要求能表达事件发生的地点、周围环境、以及与其它事物之间的空间相互关系等这就产生了地理信息系统(GeographicInformationSystem，简称GIS）。从地理信息系统的专业角度看，可以将人们经常使用的信息划分为两类信息一即空间信息和非空间信息，所谓空间信息，就是信息内容本身就包含有形状、分布、空间定位、空间相互关系等内容的信息。如一条道路，一座桥梁，或一幢建筑物，一个行政区，一个天体等的几何形状及其所处的空间位置等。地理信息是人们应用最多的空间信息，根据统计，人们日常使用的信息80%以上都是地理信息。远在四千多年前，人们就知道了使用地图，从而掌握与地理空间信息打交道的直观、简易的方法。而现代科学技术的发展，已将人们带入了一个以前从未想象到的高速发展的信息时代，计算机的使用和数据库技术的快速发展更使得人们学会了用信息系统管理和使用信息。地理信息系统就是能够输入、存储、管理并处理分析地理空间数据的信息系统。地理信息系统是信息系统技术发展到高级阶段的产物，这不仅是随机算机软件技术发展的应运而生”，其实在很大程度上也得益于计算机硬件水平的发展，试想，一个有实际应用价值的地理信息系统少则几十兆、大则数十G（1G=109）字节或更大规模的图形或图像信息，其存储、显示和快速的处理分析，对早期的计算机系统特别是早期的微型计算机系统来说是多么的不可思义！4

4 第一章 GIS 概述 一、什么是地理信息系统 在信息化高速发达的现代社会，至少在知识界，人们对“信息系统” 都不感陌 生，各种各样的管理信息系统、咨询服务系统、决策支持系统乃至专家系统在夜以 继日地帮助着人们进行着规划、管理、决策、事务处理及信息咨询，极大地提高了 人们的工作效率和方便了人们的生活。但在更多的时候，人们规划、管理、决策、 事务处理及信息咨询的信息内容常常要求必须与周围的地理环境和地理位置相联 系，就像人们经常使用的地图或图纸，不仅要求能表达事件发生的过程和结果，还 要求能表达事件发生的地点、周围环境、以及与其它事物之间的空间相互关系等， 这就产生了地理信息系统(Geographic Information System，简称 GIS）。 从地理信息系统的专业角度看，可以将人们经常使用的信息划分为两类信息 — 即空间信息和非空间信息，所谓空间信息，就是信息内容本身就包含有形状、分 布、空间定位、空间相互关系等内容的信息。如一条道路，一座桥梁，或一幢建筑 物，一个行政区，一个天体等的几何形状及其所处的空间位置等。 地理信息是人们应用最多的空间信息，根据统计，人们日常使用的信息 80%以 上都是地理信息。远在四千多年前，人们就知道了使用地图，从而掌握与地理空间 信息打交道的直观、简易的方法。而现代科学技术的发展，已将人们带入了一个以 前从未想象到的高速发展的信息时代，计算机的使用和数据库技术的快速发展更使 得人们学会了用信息系统管理和使用信息。 地理信息系统就是能够输入、存储、管理并处理分析地理空间数据的信息系统。 地理信息系统是信息系统技术发展到高级阶段的产物，这不仅是随机算机软件技术 发展的“应运而生”，其实在很大程度上也得益于计算机硬件水平的发展，试想，一 个有实际应用价值的地理信息系统少则几十兆、大则数十 G（1G=109）字节或更大 规模的图形或图像信息，其存储、显示和快速的处理分析，对早期的计算机系统， 特别是早期的微型计算机系统来说是多么的不可思义！

二、地理信息系统的产生地理信息系统最早萌芽于北美，上世纪60年代初，加拿大的RogerF.Tomlinson和美国的DuaneF.Marble在不同的地方、从不同角度提出了地理信息系统的构想Tomlinson于1962年提出利用数字计算机处理和分析大量的土地利用数据，编建议加拿大土地调查局建立加拿大地理信息统（CGIS）。到1972年，CGIS全面投入运行，成为世界上第一个运行的地理信息系统。CGIS提出的地理数据模型、栅格-失量数据相互转换、空间数据、属性数据连接及空间数据空间上分块、内容上分层等基本的设计思想，为地理信息系统技术的后来发展起到了奠基的作用。几乎在同一时间，DuaneF.Marble在美国的西北大学研究了利用数字计算机研制数据处理软件系统，以支持大规模城市交通研究，并提出了地理信息系统软件系统的思想。来此美国西北技术研究所的HowardFisher教授在福特基金的资助下，建立了哈佛大学计算机图形与空间分析实验室，开发了SYMAPIODYSSEY等软件包，其中，SYMAP对当今的栅格地理信息系统有相当影响，而ODYSSEY则被认为是当代失量地理信息系统的原型。其实，地理信息系统是计算机地理制图和计算机图像处理技术发展的必然产物。在上世纪60年代，随世界经济的快速发展，对地形图的数量和质量提出了更高要求，一般的手工作业方式已远远不能满足地形图生产的要求，也不能对地面日新月异的发展变化及时更新，而计算机技术的发展，就使得使用计算机进行地图制图成为了客观上的必然。而另一方面，航空和航天遥感技术的发展，又使得人们必须寻找遥感资料的快速与高精度的处理方法，这同样要用到计算机，这几方面的共同要求，就必然刺激到计算机图像处理技术的快速发展。由于计算机地理制图和计算机图像处理均主要是对地面地理对象进行的，两者之间必然有相同的基础和存在着许多共同的部分，如投影、误差、控制点、比例尺等基本制图信息，以及地名、行政界、交通、河流、居民点等基本地理信息，更重要的一点，是两者又往往是同一技术过程的不同阶段，也就是说，计算机图像处理和计算机地理制图往往是同一批人，从事同一项研究而进行的不同阶段的工作，所以，人们很自然地会将它们结合起来。随着技术的发展，将两者基础的部分和共同5

5 二、地理信息系统的产生 地理信息系统最早萌芽于北美，上世纪 60 年代初，加拿大的 Roger F.Tomlinson 和美国的 Duane F.Marble 在不同的地方、从不同角度提出了地理信息系统的构想。 Tomlinson 于 1962 年提出利用数字计算机处理和分析大量的土地利用数据，编建议 加拿大土地调查局建立加拿大地理信息统（CGIS）。到 1972 年，CGIS 全面投入运 行，成为世界上第一个运行的地理信息系统。CGIS 提出的地理数据模型、栅格-矢 量数据相互转换、空间数据、属性数据连接及空间数据空间上分块、内容上分层等 基本的设计思想，为地理信息系统技术的后来发展起到了奠基的作用。 几乎在同一时间，Duane F.Marble 在美国的西北大学研究了利用数字计算机研 制数据处理软件系统，以支持大规模城市交通研究，并提出了地理信息系统软件系 统的思想。来此美国西北技术研究所的 Howard Fisher 教授在福特基金的资助下，建 立了哈佛大学计算机图形与空间分析实验室，开发了 SYMAP\ODYSSEY 等软件包， 其中，SYMAP 对当今的栅格地理信息系统有相当影响，而 ODYSSEY 则被认为是 当代矢量地理信息系统的原型。 其实，地理信息系统是计算机地理制图和计算机图像处理技术发展的必然产 物。在上世纪 60 年代，随世界经济的快速发展，对地形图的数量和质量提出了更高 要求，一般的手工作业方式已远远不能满足地形图生产的要求，也不能对地面日新 月异的发展变化及时更新，而计算机技术的发展，就使得使用计算机进行地图制图 成为了客观上的必然。而另一方面，航空和航天遥感技术的发展，又使得人们必须 寻找遥感资料的快速与高精度的处理方法，这同样要用到计算机，这几方面的共同 要求，就必然刺激到计算机图像处理技术的快速发展。 由于计算机地理制图和计算机图像处理均主要是对地面地理对象进行的，两者 之间必然有相同的基础和存在着许多共同的部分，如投影、误差、控制点、比例尺 等基本制图信息，以及地名、行政界、交通、河流、居民点等基本地理信息，更重 要的一点，是两者又往往是同一技术过程的不同阶段，也就是说，计算机图像处理 和计算机地理制图往往是同一批人，从事同一项研究而进行的不同阶段的工作，所 以，人们很自然地会将它们结合起来。随着技术的发展，将两者基础的部分和共同

的部分统一为一致的理论与一致的方法，从而产生了地理信息系统。当由计算机地理制图和计算机图像处理产生了地理信息系统，地理信息系统就不再是纯淬的计算机地理制图系统或纯淬的计算机图像处理系统，并也再不是此两者功能的简单加和，它有了更广阔的应用领域和更深层的用途。三、当代GIS的发展趋势地理信息系统自上世纪60年代产生以来，发展已接近四十年的历程，其极大地拓宽了信息系统技术的应用范围和应用深度，特别随计算机硬、软件技术的快速发展，地理信息系统技术也发生着日新月异的变化，目前正处在一个极快的发展阶段，其应用已不仅限于测绘、地矿、制图、资源与环境管理等传统领域，其在设施管理、交通管理、工程建设、城市规划、灾害防治、灾害评估、文物考古等领域中也愈来愈扮演着重要的角色。此外，地理信息系统还进入了军事战略分析、商业策划和文化教育等更为广泛的领域，甚至还和其他科学技术结合，进入了普通人的生活，其目前的发展趋势，主要集中在以下几点：1.面向大型的应用和面向公众的应用均加速发展在大型工程方面，如美国内务部土地管理局的自动土地与矿产资源系统（ALMRS）和森林局615工程，仅硬件和软件的耗资就高达12亿多美元，美国海军的海图计划，建库的费用也在数亿美元。另一方面，一些面向公众的应用，如城市交通咨询、旅游景点咨询等也通过计算机网络将各种空间信息传送到千家万户。如美国已有城市试验通过电视有线网向公众发布城市交通、市政设施等空间信息香港地政署与香港旅游协会（TA）也正着手建立香港旅游信息系统。该系统的基础数据直接来源于地政处的大型数据库，旅游信息则由旅游部门提供。计划首先在尖沙嘴等旅游热点安装触摸屏，游客可以通过触摸屏直接了解香港的地理和旅游信息。2.GIS应用的微机化随计算机硬件技术的飞速发展，使原来主要运行于图形工作站上的地理信息系统大都转而面向个人电脑和微计算机系统。这一变化的实践意义远远超过了它在技术上的进步，由于微机、个人电脑的数量之多，分布之广远非任何计算机系统之可比，这实际上也就使得GIS这一新颖的技术可以迅速地普及到干家方户和社会6

6 的部分统一为一致的理论与一致的方法，从而产生了地理信息系统。 当由计算机地理制图和计算机图像处理产生了地理信息系统，地理信息系统就 不再是纯淬的计算机地理制图系统或纯淬的计算机图像处理系统，并也再不是此两 者功能的简单加和，它有了更广阔的应用领域和更深层的用途。 三、当代 GIS 的发展趋势 地理信息系统自上世纪 60 年代产生以来，发展已接近四十年的历程，其极大 地拓宽了信息系统技术的应用范围和应用深度，特别随计算机硬、软件技术的快速 发展，地理信息系统技术也发生着日新月异的变化，目前正处在一个极快的发展阶 段，其应用已不仅限于测绘、地矿、制图、资源与环境管理等传统领域，其在设施 管理、交通管理、工程建设、城市规划、灾害防治、灾害评估、文物考古等领域中 也愈来愈扮演着重要的角色。此外，地理信息系统还进入了军事战略分析、商业策 划和文化教育等更为广泛的领域，甚至还和其他科学技术结合，进入了普通人的生 活，其目前的发展趋势，主要集中在以下几点： 1. 面向大型的应用和面向公众的应用均加速发展 在大型工程方面，如美国内务部土地管理局的自动土地与矿产资源系统 （ALMRS）和森林局 615 工程，仅硬件和软件的耗资就高达 12 亿多美元，美国海 军的海图计划，建库的费用也在数亿美元。另一方面，一些面向公众的应用，如城 市交通咨询、旅游景点咨询等也通过计算机网络将各种空间信息传送到千家万户。 如美国已有城市试验通过电视有线网向公众发布城市交通、市政设施等空间信息， 香港地政署与香港旅游协会（TA）也正着手建立香港旅游信息系统。该系统的基础 数据直接来源于地政处的大型数据库，旅游信息则由旅游部门提供。计划首先在尖 沙嘴等旅游热点安装触摸屏，游客可以通过触摸屏直接了解香港的地理和旅游信息。 2. GIS 应用的微机化 随计算机硬件技术的飞速发展，使原来主要运行于图形工作站上的地理信 息系统大都转而面向个人电脑和微计算机系统。这一变化的实践意义远远超过了它 在技术上的进步，由于微机、个人电脑的数量之多，分布之广远非任何计算机系统 之可比，这实际上也就使得 GIS 这一新颖的技术可以迅速地普及到千家万户和社会

的各个领域，成为“寻常百姓”可以共享的技术，这无疑极大地拓宽了GIS的市场也同时刺激了GIS技术的快速发展。3.GIS的网络化和WebGIS随计算机网络技术的发展及普及，基于网络的分布式地理信息系统已成为大、中型地理信息工程的必然选择。特别是基于政府的，或基于大、中行业的信息系统要求能实时、快速地连接各行政组织和基层单位快速变化着的各种信息，以便及时调整方案或做出决策，就必须建立全组织的基于网络的地理信息系统。而有的地理信息系统，如城市交通管理信息系统、铁路运输调度系统等，其环境就必须是基于网络的。另一方面，Intenet的快速普及也极大地改变了人们的工作和生活，基于IntenetBrowser/Server的应用形式已成为一种工业标准，被广泛地应用于信息的发布、检验等诸多领域，成为世界上最大的信息网。因而在Intenet上发布和传输地理信息使人们也能像在地理信息系统中一样用浏览器浏览和查询地理信息，甚至进行简单的地理分析，也成为众所向往的一种趋势。4.GIS与遥感及GPS的结合遥感实时、快速和大范围获得地面变化着的各种地理信息的能力使得遥感和GIS相结合的系统在许多关乎国民经济、人民生命财产安全和国家中、长期战略规划的应用中表现出了无可比拟的优越性。如在农作物估产、水土资源利用规划交通能源规划、环境监测、森林火灾预警、干旱洪涝灾害防治等领域，地理信息系统和遥感数据采集系统相互配合、互为补充，就能及时、准确地将遥感实时观测数据与GIS中的基础地理数据、DEM、地名数据、社会经济统计数据相综合，并通过GIS各种预设的空间分析模型的计算分析，获得各种需要的分析结果和决策信息。GPS（GlobalPositionSystem，即“全球定位系统"）也是一种快速、高精度的获得地面定位信息的新技术，GIS和GPS相结合的系统在城市交通管理、智能化交通指导系统中显示了强大的功能，如通过车载GPS系统，出租车公司就可以对全公司的车辆进行动态管理，并可以在车内进行路线选择：GPS用于野外调查，可以大大提高野外调查的工作效率等等，GIS与GPS的结合，也是GIS当前应用领域发展的重要方向之一。7

7 的各个领域，成为“寻常百姓”可以共享的技术，这无疑极大地拓宽了 GIS 的市场， 也同时刺激了 GIS 技术的快速发展。 3. GIS 的网络化和 Web GIS 随计算机网络技术的发展及普及，基于网络的分布式地理信息系统已成为大、 中型地理信息工程的必然选择。特别是基于政府的，或基于大、中行业的信息系统 要求能实时、快速地连接各行政组织和基层单位快速变化着的各种信息，以便及时 调整方案或做出决策，就必须建立全组织的基于网络的地理信息系统。而有的地理 信息系统，如城市交通管理信息系统、铁路运输调度系统等，其环境就必须是基于 网络的。 另一方面，Intenet 的快速普及也极大地改变了人们的工作和生活，基于 Intenet Browser/Server 的应用形式已成为一种工业标准，被广泛地应用于信息的发布、检 验等诸多领域，成为世界上最大的信息网。因而在 Intenet 上发布和传输地理信息， 使人们也能像在地理信息系统中一样用浏览器浏览和查询地理信息，甚至进行简单 的地理分析，也成为众所向往的一种趋势。 4. GIS 与遥感及 GPS 的结合 遥感实时、快速和大范围获得地面变化着的各种地理信息的能力使得遥感 和 GIS 相结合的系统在许多关乎国民经济、人民生命财产安全和国家中、长期战略 规划的应用中表现出了无可比拟的优越性。如在农作物估产、水土资源利用规划、 交通能源规划、环境监测、森林火灾预警、干旱洪涝灾害防治等领域，地理信息系 统和遥感数据采集系统相互配合、互为补充，就能及时、准确地将遥感实时观测数 据与 GIS 中的基础地理数据、DEM、地名数据、社会经济统计数据相综合，并通过 GIS 各种预设的空间分析模型的计算分析，获得各种需要的分析结果和决策信息。 GPS（Global Position System，即“全球定位系统”）也是一种快速、高精度的获 得地面定位信息的新技术，GIS 和 GPS 相结合的系统在城市交通管理、智能化交通 指导系统中显示了强大的功能，如通过车载 GPS 系统，出租车公司就可以对全公司 的车辆进行动态管理，并可以在车内进行路线选择；GPS 用于野外调查，可以大大 提高野外调查的工作效率等等，GIS 与 GPS 的结合，也是 GIS 当前应用领域发展的 重要方向之一

5.GIS的智能化GIS的智能化，也就是GIS与专家系统的结合。随当前地理信息系统应用的广泛和深入，大型应用中要求处理或要求决策的问题愈来愈复杂，其中相当一部分问题是数学模型或其它模型也难以胜任的，这就要求地理信息系统与专家系统相结合，以借助于专家们的知识和经验，模拟专家们的决策方法，从而使复杂的决策问题简化。四、GIS相关软件及功能概述目前世界上大概有30O多种GIS专业软件，除具备核心GIS功能外，各有优缺点。就我国GIS领域，使用的国外GIS软件主要有ARCGIS系列（见第二章）、MAPINFO、GEOMEDIA和AUTODESK，国产GIS软件主要有MAPGIS、SUPERMAP、Geostar、方正智绘图。1、MAPINFOMapInfo是一个全球性的软件公司，总部在美国特洛伊。1986年MapInfo公司成立并推出了第一个版本一MapInfoforDOSV1.0及其开发工具MapBasic，此后又推出了DOS平台的2.0和3.0版。1995年底Maplnfo发布了MapInfoProfessional，是一个以Windows95和WindowsNT为平台的桌面地理信息系统。目前该软件的最新版本是MapInfoProfessional9.5及MapInfo2008系列软件，目前Professional已打包开发工具MapBasic。MaplnfoProfessional是一套功能强大，操作MapintoProfessional简便的基于Windows平台的地图化解决方案，具Be yspasaon有图形的输入与编辑、图形的查询与显示、数据库操作、空间分析和图形的输出等基本操作。系rcetaare统采用菜单驱动图形用户界面的方式，为用户提供了5种工具条（主工具条、绘图工具条、常用工具条、ODBC工具条和MapBasic工具条)。用户通过菜单条上的命令或工具条上的铵钮进入到对话状态。系统提供的查看表窗口为：地图窗口、浏览窗口、统计窗口，及帮助输出设计的布局窗口，并可将输出结果方便地输出到打印机或绘图仪。它可8

8 5. GIS 的智能化 GIS 的智能化，也就是 GIS 与专家系统的结合。随当前地理信息系统应用 的广泛和深入，大型应用中要求处理或要求决策的问题愈来愈复杂，其中相当一部 分问题是数学模型或其它模型也难以胜任的，这就要求地理信息系统与专家系统相 结合，以借助于专家们的知识和经验，模拟专家们的决策方法，从而使复杂的决策 问题简化。 四、GIS 相关软件及功能概述 目前世界上大概有 300 多种 GIS 专业软件，除具备核心 GIS 功能外，各有优缺 点。就我国 GIS 领域，使用的国外 GIS 软件主要有 ARCGIS 系列（见第二章）、 MAPINFO、GEOMEDIA 和 AUTODESK，国产 GIS 软件主要有 MAPGIS、 SUPERMAP、Geostar、方正智绘图。 1、MAPINFO MapInfo 是一个全球性的软件公司，总部在美国特洛伊。1986 年 MapInfo 公司 成立并推出了第一个版本—MapInfo for DOS V1.0 及其开发工具 MapBasic，此后又 推出了 DOS 平台的 2.0 和 3.0 版。1995 年底 MapInfo 发布了 MapInfo Professional， 是一个以 Windows 95 和 Windows NT 为平台的桌面地理信息系统。目前该软件的最 新版本是 MapInfo Professional 9.5 及 MapInfo2008 系列软件,目前 Professional已打包 开发工具 MapBasic。 MapInfo Professional 是一套功能强大，操作 简便的基于 Windows 平台的地图化解决方案，具 有图形的输入与编辑、图形的查询与显示、数据 库操作、空间分析和图形的输出等基本操作。系 统采用菜单驱动图形用户界面的方式，为用户提 供了 5 种工具条(主工具条、绘图工具条、常用工 具条、ODBC 工具条和 MapBasic 工具条)。用户通过菜单条上的命令或工具条上的 铵钮进入到对话状态。系统提供的查看表窗口为：地图窗口、浏览窗口、统计窗口， 及帮助输出设计的布局窗口，并可将输出结果方便地输出到打印机或绘图仪。它可

以方便地将数据和地理信息的关系直观的展现，其复杂而详细的数据分析能力可帮助用户从地理的角度更好地理解各种信息；可以增强报表和数据表现能力，找出以前无法看到的模式和趋势，创建高质量的地图以便做出高效的决策：凭借其新特性和增强功能，MapInfoProfessional使得桌面地图化和分析功能更快和更容易-并可延伸至整个企业。2、GeoMediaGeoMedia是INTERGRAPH公司推出的应用空间数据仓库技术的GIS平台。GeoMediaGeoMedia利用空间数据仓库形象化地展示了空间数据的ProfessionaVersion3.0全方位关系，这种关系是分布式GIS计算的基Coeysh Capdao础，基于这些关系的算法便于建立地理空间目美国lntergraph公司的第二大产品标的自动综合。空间数据仓库通过工业标准数据库对空间数据和属性数据统一动态的管理，还可以实现多进程、多线程、内存缓冲、快速索引、数据的完整性、一致性、分布Autodesk性、并发控制、安全与恢复等特性。ALLELI3、AUTODESKAutodesk是世界领先的设计软件和数字内容创建公司，用于建筑设计、土地资源开发、AutoCAD...o生产、公用设施、通信、媒体和娱乐。Map2000AutoCADMap3D是一个灵活的开发平台，面向专业地图绘制、土地规划和技术设施管理应用。您可以通过AutoCADMap3D平台，充分利用行业标准开发工具和技术来开发应用。它支持直接访问来自各类资源的CAD、GIS和光栅数据格式，无需数据拷贝或转换。4、MAPGISMAPGIS是武汉中地数码科技有限公司武汉中地信塑工程舞限公司MAPGISalnasR开发的，新一代面向网络超大型分布式地理信息系统基础软件平台。系统具备海量空间数据MAPGIS系德设国理2分实用级出9御心传连属放中地信思工程公司研制开发

9 以方便地将数据和地理信息的关系直观的展现，其复杂而详细的数据分析能力可帮 助用户从地理的角度更好地理解各种信息；可以增强报表和数据表现能力，找出以 前无法看到的模式和趋势，创建高质量的地图以便做出高效的决策；凭借其新特性 和增强功能，MapInfo Professional 使得桌面地图化和分析功能更快和更容易-并可 延伸至整个企业。 2、GeoMedia GeoMedia 是 INTERGRAPH 公司推出的 应用空间数据仓库技术的 GIS 平台。GeoMedia 利用空间数据仓库形象化地展示了空间数据的 全方位关系，这种关系是分布式 GIS 计算的基 础，基于这些关系的算法便于建立地理空间目 标的自动综合。空间数据仓库通过工业标准数 据库对空间数据和属性数据统一动态的管理，还可以实现多进程、多线程、内存缓 冲、快速索引、数据的完整性、一致性、分布 性、并发控制、安全与恢复等特性。 3、AUTODESK Autodesk 是世界领先的设计软件和数字 内容创建公司，用于建筑设计、土地资源开发、 生产、公用设施、通信、媒体和娱乐。 AutoCAD Map 3D 是一个灵活的开发平 台，面向专业地图绘制、土地规划和技术设施管理应用。您可以通过 AutoCAD Map 3D 平台，充分利用行业标准开发工具和技术来开发应用。它支持直接访问来自各 类资源的 CAD、GIS 和光栅数据格式，无需数据拷贝或转换。 4、MAPGIS MAPGIS 是武汉中地数码科技有限公司 开发的，新一代面向网络超大型分布式地理信 息系统基础软件平台。系统具备海量空间数据

存储与管理能力，失量、栅格、影像、三维四位一体的海量数据存储，高效的空间索引，支持真三维建模与可视化，能进行三维海量数据的有效存储和管理，三维专业模型的快速建立，三维数据的综合可视化和融合分析。采用面向服务的设计思想、多层体系结构，实现了面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存储与索引、大尺度多维动态空间信息数据库、三维实体建模和分析，具有TB级空间数据处理能力、可以支持局域和广域网络环境下空间数据的分布式计算、支持分布式空间信息分发与共享、网络化空间信息服务，能够支持海量、分布式的国家空间基础设施建设。5、SUPERMAP北京超图软件股份有限公司是亚洲领先的地理信息系统平台软件企业，从事地理信息系统软件的研究、开发、推广和服务。依托中国SuperMap科学院强大的科研实力，超图软件立足技术创银念地理信息系新，研制了新一代地理信息系统软件-SuperMapGIS，形成了全系列GIS软件产品。超图公司为用户提供地图数字化、遥感图像处理、电子地图制作、综合空间数据建库、各种数据格式的转换与编辑、各类工程项目用图的整体方案设计、图纸影像扫描和喷绘等服务。在此基础上，提供综合电子政务、数字国土、数字统计、设施管理、军事和公安等领域的应用软件平台、项目开发与咨询服务。基于SuperMap，各地合作伙伴成功建立了数以百计的大型应用系统，如中国民航、日本国家铁路、台北市都市计划局、香港九广铁路等系统。SuperMap被来自亚洲的十余个世界五百强企业选为其GIS开发平台，成为亚洲著名的GIS品牌。6、GeostarGeoStar是武大研发的大型国产自主知识产权的地理信息系统基础软件平台，是吉奥之GeoStar星系列软件的核心，在吉奥之星系列软件中负ATVL武汉吉奥信惠工程公司版权所有10

10 存储与管理能力，矢量、栅格、影像、三维四位一体的海量数据存储，高效的空间 索引，支持真三维建模与可视化，能进行三维海量数据的有效存储和管理，三维专 业模型的快速建立，三维数据的综合可视化和融合分析。采用面向服务的设计思想、 多层体系结构，实现了面向空间实体及其关系的数据组织、高效海量空间数据的存 储与索引、大尺度多维动态空间信息数据库、三维实体建模和分析，具有 TB 级空 间数据处理能力、可以支持局域和广域网络环境下空间数据的分布式计算、支持分 布式空间信息分发与共享、网络化空间信息服务，能够支持海量、分布式的国家空 间基础设施建设。 5、SUPERMAP 北京超图软件股份有限公司是亚洲领先的 地理信息系统平台软件企业，从事地理信息系 统软件的研究、开发、推广和服务。依托中国 科学院强大的科研实力，超图软件立足技术创 新 ， 研 制 了 新 一 代 地 理 信 息 系 统 软 件 ——SuperMap GIS，形成了全系列 GIS 软件产 品。 超图公司为用户提供地图数字化、遥感图像处理、电子地图制作、综合空间 数据建库、各种数据格式的转换与编辑、各类工程项目用图的整体方案设计、图纸 影像扫描和喷绘等服务。在此基础上，提供综合电子政务、数字国土、数字统计、 设施管理、军事和公安等领域的应用软件平台、项目开发与咨询服务。基于 SuperMap，各地合作伙伴成功建立了数以百计的大型应用系统，如中国民航、日本 国家铁路、台北市都市计划局、香港九广铁路等系统。SuperMap 被来自亚洲的十余 个世界五百强企业选为其 GIS 开发平台，成为亚洲著名的 GIS 品牌。 6、Geostar GeoStar 是武大研发的大型国产自主知识 产权的地理信息系统基础软件平台，是吉奥之 星系列软件的核心，在吉奥之星系列软件中负