✖


Jump to content

Программное обеспечение геоинформационной системы

Для более широкого освещения этой темы см. Географическую информационную систему .

— Программное обеспечение ГИС это компьютерная программа, поддерживающая использование географической информационной системы , обеспечивающая возможность создавать, хранить, управлять, запрашивать, анализировать и визуализировать географические данные , то есть данные, представляющие явления, для которых важно местоположение. [1] [2] [3] Индустрия программного обеспечения ГИС включает в себя широкий спектр коммерческих продуктов и продуктов с открытым исходным кодом, которые обеспечивают некоторые или все из этих возможностей в различных архитектурах информационных технологий . [4]

История [ править ]

Самые ранние географические информационные системы, такие как Канадская географическая информационная система , запущенная в 1963 году, представляли собой специальные программы, разработанные специально для одной установки (обычно государственного учреждения) на основе специально разработанных моделей данных. [5] В 1950-х и 1960-х годах академические исследователи во время количественной революции в географии начали писать компьютерные программы для выполнения пространственного анализа , особенно в Вашингтонском и Мичиганском университетах , но это также были специальные программы, которые редко были доступны другим потенциальным пользователям.

Типы тематических карт, которые могут быть созданы SYMAP.

Возможно, первым программным обеспечением общего назначения, обеспечивающим ряд функций ГИС, был Synagraphic Mapping Package (SYMAP), разработанный Говардом Т. Фишером и другими сотрудниками зарождающейся Гарвардской лаборатории компьютерной графики и пространственного анализа, начиная с 1965 года. Хотя это и не так. полнофункциональная ГИС-программа, она включала в себя некоторые базовые функции картографии и анализа и была бесплатно доступна другим пользователям. [6] В течение 1970-х годов Гарвардская лаборатория продолжала разрабатывать и публиковать другие пакеты, ориентированные на автоматизацию конкретных операций, такие как SYMVU (3-D визуализация поверхности), CALFORM ( картограммы ), POLYVRT ( управление топологическими векторными данными), WHIRLPOOL ( наложение векторов ). , GRID и IMGRID ( управление растровыми данными) и другие. В конце 1970-х годов несколько из этих модулей были объединены в Odyssey, одну из первых коммерческих полноценных ГИС-программ, выпущенную в 1980 году.

В конце 1970-х и начале 1980-х годов ГИС стали появляться во многих крупных государственных учреждениях, которые отвечали за управление землей и объектами. В частности, федеральные агентства правительства США разработали программное обеспечение, которое по определению находилось в общественном достоянии в соответствии с Законом о свободе информации и, таким образом, было опубликовано для общественности. Яркие примеры включают Систему наложения карт и статистическую систему (MOSS), разработанную Службой рыболовства и дикой природы и Бюро землеустройства (BLM), начиная с 1976 года; [7] библиотека PROJ , разработанная Геологической службой США (USGS), одна из первых доступных библиотек программирования; и GRASS GIS, первоначально разработанная Инженерным корпусом армии начиная с 1982 года. [8] Они сформировали основу сообщества программного обеспечения ГИС с открытым исходным кодом.

В 1980-е годы также зародилось большинство коммерческих программ ГИС, включая Esri ARC/INFO в 1982 году; [9] Intergraph IGDS в 1985 году и Mapping Display and Analysis System (MIDAS), первый ГИС-продукт для персональных компьютеров MS-DOS , который позже стал MapInfo . [10] Они получили широкое распространение в 1990-х годах с появлением более мощных персональных компьютеров, Microsoft Windows и переписью населения США 1990 года , которая повысила осведомленность о полезности географических данных для предприятий и других новых пользователей.

В конце 1990-х годов возникло несколько тенденций, которые существенно изменили экосистему программного обеспечения ГИС, ведущую к настоящему времени, выйдя за рамки традиционных полнофункциональных настольных ГИС-приложений. Появление объектно-ориентированных языков программирования облегчило выпуск библиотек компонентов и интерфейсов прикладного программирования , как коммерческих, так и с открытым исходным кодом, которые инкапсулировали определенные функции ГИС, позволяя программистам встраивать пространственные возможности в свои собственные программы. Во-вторых, развитие пространственных расширений объектно -реляционных систем управления базами данных (как с открытым исходным кодом, так и коммерческих) создало новые возможности для хранения данных для традиционных ГИС, а также позволило интегрировать пространственные возможности в информационные системы предприятия , включая такие бизнес-процессы, как как человеческие ресурсы . В-третьих, с Всемирной паутины появлением веб-картография быстро стала одним из самых популярных приложений; это привело к разработке серверного программного обеспечения ГИС, которое могло выполнять те же функции, что и традиционная ГИС, но в месте, удаленном от клиента, которому требовался только установленный веб-браузер. Все это в совокупности привело к появлению новых тенденций в программном обеспечении ГИС, таких как использование облачные вычисления , программное обеспечение как услуга (SAAS) и смартфоны для расширения доступности пространственных данных, их обработки и визуализации.

Виды программного обеспечения [ править ]

Ожидается, что программный компонент традиционной географической информационной системы будет предоставлять широкий набор функций для обработки пространственных данных: [11] : 16 

Современная экосистема программного обеспечения ГИС включает в себя множество продуктов, которые могут включать в себя больше или меньше этих возможностей, собирать их в одной программе или распространять через Интернет . Эти продукты можно сгруппировать в следующие широкие классы:

Настольное ГИС-приложение
Традиционная форма программного обеспечения ГИС, сначала разработанная для мэйнфреймов и миникомпьютеров, затем для Unix рабочих станций , а теперь и для персональных компьютеров . Настольная ГИС-программа предоставляет полный набор возможностей, хотя некоторые программы имеют модульную структуру с расширениями, которые можно приобрести отдельно.
Серверное ГИС-приложение
Программа, которая запускается на удаленном сервере (обычно совместно с HTTP-сервером ), обрабатывает многие или все вышеперечисленные функции, принимает запросы и доставляет результаты через Всемирную паутину . Таким образом, клиент обычно получает доступ к возможностям сервера с помощью обычного веб-браузера. Раннее серверное программное обеспечение было ориентировано специально на веб-картографирование , включая только этап вывода, но нынешняя серверная ГИС обеспечивает полный набор функций. Это серверное программное обеспечение лежит в основе современных облачных платформ, таких как ArcGIS Online .
Геопространственная библиотека
Программный компонент , предоставляющий целенаправленный набор документированных функций, которые разработчики программного обеспечения могут включать в свои собственные программы. В современных объектно-ориентированных языках программирования, таких как C# , JavaScript и Python , они обычно инкапсулируются как классы с документированным интерфейсом прикладного программирования (API).
Пространственная база данных
Расширение существующей программы управления базами данных (чаще всего объектно-реляционной системы управления базами данных), которая создает геометрический тип данных, позволяя хранить пространственные данные в столбце таблицы, а также предоставляет новые функции для языков запросов, таких как SQL. которые включают в себя многие функции управления и анализа ГИС. Это позволяет менеджерам баз данных и программистам выполнять функции ГИС без традиционного программного обеспечения ГИС.

Современная индустрия программного обеспечения состоит из множества конкурирующих продуктов каждого из этих типов, как с открытым исходным кодом, так и в коммерческой форме. Многие из них перечислены ниже; прямое сравнение характеристик некоторых из них см. в разделе « Сравнение программного обеспечения геоинформационных систем» .

Программное обеспечение с открытым исходным кодом [ править ]

Разработка программного обеспечения ГИС с открытым исходным кодом имеет – с точки зрения истории программного обеспечения – давнюю традицию. [12] с появлением первой системы в 1978 году. Доступны многочисленные системы, охватывающие все сектора обработки геопространственных данных.

Настольная ГИС [ править ]

Капавер rc1 0.1
ТРАВА ГИС 6.4
гвСИГ 1.0
ИДРИСИ Тайга 16.05
САГА-ГИС v. 2.0.3

Следующие проекты настольной ГИС с открытым исходным кодом рассматриваются в Steiniger and Bocher (2008/9): [13]

  • GRASS GIS – управление геопространственными данными, векторные и растровые манипуляции – разработано Инженерным корпусом армии США.
  • gvSIG – картографирование и геообработка с помощью плагина 3D-рендеринга.
  • ILWIS (Интегрированная информационная система по земле и воде) – объединяет изображения, векторные и тематические данные.
  • JUMP GIS / OpenJUMP ((Open) Java Unified Mapping Platform) — настольные ГИС OpenJUMP, SkyJUMP, deeJUMP и Kosmo появились на базе JUMP. [13]
  • MapWindow GIS – бесплатное настольное приложение с плагинами и библиотекой для программиста. [14]
  • QGIS (ранее известный как Quantum GIS) — мощные инструменты обработки картографических и геопространственных данных с обширной поддержкой плагинов.
  • SAGA GIS (Система автоматизированного геонаучного анализа) – инструменты для моделирования окружающей среды, анализа местности и 3D-картографии.
  • uDig – доступен API и исходный код (Java).

Помимо этого, существуют и другие ГИС-инструменты с открытым исходным кодом:

  • Универсальные инструменты картографии — набор инструментов командной строки для управления наборами географических и декартовых данных и создания иллюстраций PostScript.
  • FalconView — картографическая система, созданная Технологическим исследовательским институтом Джорджии для Windows . Доступна бесплатная версия с открытым исходным кодом.
  • Калипсо – использует Java и GML3. Основное внимание уделяется численному моделированию управления водными ресурсами.
  • TerraView – обрабатывает векторные и растровые данные, хранящиеся в реляционной или геореляционной базе данных, т.е. интерфейсе для TerraLib .
  • GWmodelS – бесплатное прикладное программное обеспечение, реализующее географически взвешенные (GW) модели для анализа геопространственных данных. [15]
  • Whitebox GAT – кроссплатформенное бесплатное программное обеспечение ГИС с открытым исходным кодом.

Другие геопространственные инструменты [ править ]

Помимо настольных ГИС, существует множество других типов программного обеспечения ГИС.

Веб-картографические серверы [ править ]

  • GeoServer — написан на Java и использует GeoTools . Позволяет пользователям обмениваться и редактировать геопространственные данные.
  • MapGuide с открытым исходным кодом — работает в Linux или Windows, поддерживает веб-серверы Apache и IIS и имеет API (PHP, .NET, Java и JavaScript) для разработки приложений.
  • Mapnik — библиотека C++/Python для рендеринга, используемая OpenStreetMap .
  • MapServer — написан на C. Разработан Университетом Миннесоты .
  • i-Boating WMTS — веб-сервис листовок для морских карт и карт озер. Работает на Windows и MacOS.

Системы управления базами пространственными данных

  • PostGIS — пространственные расширения для базы данных PostgreSQL с открытым исходным кодом , позволяющие выполнять геопространственные запросы.
  • ArangoDB — доступны встроенные функции для управления пространственными данными, позволяющие выполнять геопространственные запросы.
  • SpatiaLite — пространственные расширения для базы данных SQLite с открытым исходным кодом , позволяющие выполнять геопространственные запросы.
  • TerraLib – предоставляет расширенные функции для ГИС-анализа.
  • OrientDB — доступны встроенные функции для управления пространственными данными, позволяющие выполнять геопространственные запросы.

Среды разработки программного обеспечения и библиотеки (для веб-приложений) [ править ]

Среды разработки программного обеспечения и библиотеки (не веб-сайты) [ править ]

Приложение для каталогизации ресурсов с пространственной привязкой [ править ]

Фреймворки и библиотеки/пакеты пространственного анализа [ править ]

  • package:spmodel с открытым исходным кодом, – бесплатный пакет R реализующий структуру для подгонки и применения геостатистики (т.е. в основном моделей кригинга) к геопространственным точкам, а также пространственной регрессии (т.е. в основном пространственных авторегрессионных моделей) к геопространственным полигонам. [16]
  • package:GWmodel и package:gwverse с открытым исходным кодом, — бесплатные пакеты R реализующие две платформы для создания и применения географически взвешенных (GW) моделей для анализа любых геопространственных данных. [17] [18]

Другие инструменты [ править ]

Коммерческое или проприетарное программное обеспечение ГИС [ править ]

Настольная ГИС [ править ]

Примечание. Почти все компании, представленные ниже, предлагают продукты Desktop GIS и WebMap Server. Некоторые из них, такие как Manifold Systems и Esri, пространственных СУБД также предлагают продукты .

Компании с высокой долей рынка [ править ]

долей рынка но заметной с незначительной , Компании

  • Cadcorp – продукты включают Cadcorp SIS, GeognoSIS, mSIS и комплекты для разработчиков.
  • Caliper — продукты включают Maptitude , TransModeler и TransCAD.
  • Conform от GameSim — программное обеспечение для объединения и визуализации высот, изображений, векторов и LiDAR. Объединенную среду можно экспортировать в 3D-форматы для игр, моделирования и городского планирования. [19]
  • Dragon/ips – программное обеспечение дистанционного зондирования с возможностями ГИС.
  • Geosoft — программное обеспечение ГИС и обработки данных, используемое при природных ресурсов разведке .
  • GeoTime – программное обеспечение для трехмерного визуального анализа и составления отчетов о местоположении с течением времени; расширение ArcGIS . также доступно
  • Global Mapper — пакет программного обеспечения ГИС, в настоящее время разрабатываемый Blue Marble Geographics ; изначально основан на исходном коде USGS dlgv32.
  • Golden Software – ГИС и научное программное обеспечение. Продукты включают Surfer для построения координатной сетки и контурирования, MapViewer для тематического картографирования и пространственного анализа, Strater для каротажа скважин и поперечных сечений, Voxler для истинного трехмерного картирования скважин и компонентов, Didger для оцифровки и преобразования координат и Grapher для построения 2D и 3D графиков.
  • Kongsberg Gallium Ltd. – Продукты включают InterMAPhics и InterView.
  • MapDotNet — платформа, написанная на C#/.NET для создания приложений WPF, Silverlight и HTML5.
  • Manifold System – пакет программного обеспечения ГИС.
  • RegioGraph от GfK GeoMarketing – ГИС-программа для бизнес-планирования и анализа; Компания также предоставляет совместимые карты и рыночные данные.
  • удаленный просмотр
  • SuperMap Inc. – поставщик программного обеспечения ГИС, предлагающий настольные, компонентные, веб- и мобильные ГИС.
  • TerrSet (ранее IDRISI) — продукт ГИС и обработки изображений, разработанный Clark Labs в Университете Кларка .
  • TNTmips от MicroImages — система, объединяющая настольную ГИС, расширенную обработку изображений, 2D-3D-стереовизуализацию, настольную картографию, управление геопространственными базами данных и публикацию веб-карт.
  • twiGIS – веб-программное обеспечение ГИС/ФМ, разработанное Arkance Systems.

ГИС как услуга [ править ]

Многие поставщики сейчас начинают предлагать интернет- услуги в дополнение к загружаемому программному обеспечению и/или данным или вместо них. Они могут быть бесплатными, финансироваться за счет рекламы или оплачиваться по подписке; они разделились на три области:

Пространственная СУБД [ править ]

  • Сервер пространственных запросов Boeing – пространственно поддерживает Sybase ASE.
  • IBM Db2 – позволяет выполнять пространственные запросы и хранить большинство типов пространственных данных.
  • Informix – позволяет выполнять пространственные запросы и хранить большинство типов пространственных данных.
  • MySQL – позволяет выполнять пространственные запросы и хранить большинство типов пространственных данных.
  • Microsoft SQL Server (2008 и более поздние версии) — такие ГИС-продукты, как MapInfo и Cadcorp SIS, могут читать и редактировать эти данные, в то время как Esri и другие компании, как ожидается, смогут читать и редактировать эти данные в какой-то момент в будущем.
  • Oracle Spatial – продукт позволяет пользователям выполнять географические операции и хранить типы пространственных данных в среде Oracle. Большинство коммерческих ГИС-пакетов могут считывать и редактировать пространственные данные, хранящиеся таким образом.
  • SAP HANA — позволяет пользователям хранить распространенные типы пространственных данных, загружать файлы пространственных данных в общеизвестных текстовых (WKT) и общеизвестных двоичных (WKB) форматах и ​​выполнять пространственную обработку с использованием SQL . Сертификация Открытого геопространственного консорциума (OGC) позволяет сторонним поставщикам программного обеспечения ГИС хранить и обрабатывать пространственные данные. ГИС-продукты, такие как ArcGIS от Esri, работают с HANA. [36]
  • Teradata – Teradata geospatial позволяет хранить и пространственный анализ данных о местоположении, которые хранятся с использованием собственных типов геопространственных данных в базе данных Teradata.
  • VMDS — хранилище данных с управляемыми версиями от Smallworld.
  • Crunchy Certified PostGIS — сертифицированный Открытым геопространственным консорциумом дистрибутив PostgreSQL с открытым исходным кодом вместе с PostGIS от Crunchy Data. [37] [38]

Геопространственный Интернет вещей [ править ]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Кларк, К.К., 1986. Достижения в области географических информационных систем, компьютеров, окружающей среды и городских систем, Vol. 10, стр. 175–184.
  2. ^ Малиене В., Григонис В., Палевичюс В., Гриффитс С. (2011). «Географическая информационная система: старые принципы с новыми возможностями». Международный городской дизайн . 16 (1): 1–6. дои : 10.1057/udi.2010.25 . S2CID   110827951 .
  3. ^ Кент, Александр Джеймс; Вуякович, Питер (2020). Справочник Routledge по картографии и картографии . Абингдон: Рутледж. ISBN  9780367581046 .
  4. ^ «Программное обеспечение ГИС. Описание в 1000 словах» , С. Штайнигер и Р. Вайбель.
  5. ^ Томлинсон, Роджер Ф.; Калкинс, Хью В.; Марбл, Дуэйн Ф. (1976). Компьютерная обработка географических данных . ЮНЕСКО Пресс.
  6. ^ Крисман, Николас Р. (2006). Составление карты неизведанного: как компьютерное картографирование в Гарварде стало ГИС . Эсри Пресс. ISBN  978-1-58948-118-3 .
  7. ^ Гринли, Дэвид Д.; Гуптилл, Стивен К. (1998). «Развитие ГИС в Министерстве внутренних дел». В Форесмане, Тимоти В. (ред.). История географических информационных систем: взгляды пионеров . Прентис Холл. стр. 191–198. ISBN  0-13-862145-4 .
  8. ^ «История GRASS ГИС» . ТРАВЯНАЯ ГИС . Геопространственный фонд с открытым исходным кодом.
  9. ^ Морхаус, Скотт (1985). «ARC/INFO: геореляционная модель пространственной информации» (PDF) . Труды Международного симпозиума по картографии и информатике (Auto-Carto VII) : 388.
  10. ^ Сюань, Чжу (2016). ГИС для экологических приложений. Практический подход . ISBN  9780415829069 . OCLC   1020670155 .
  11. ^ Болстад, Пол (2019). Основы ГИС: первый текст по географическим информационным системам (6-е изд.). КсанЭду. ISBN  978-1-59399-552-2 .
  12. ^ «История ГИС с открытым исходным кодом — редакторы OSGeo Wiki» . Проверено 21 марта 2009 г.
  13. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Обзор текущих бесплатных разработок настольных ГИС с открытым исходным кодом - Штайнигер и Бохер» . Архивировано из оригинала 12 ноября 2012 г. Проверено 5 августа 2011 г.
  14. ^ «Проект MapWindow — Главная страница» . www.mapwindow.org . Проверено 23 сентября 2019 г.
  15. ^ Лу Б, Ху Ю, Ян Д, Лю Ю, Ляо Л, Инь З, Ся Т, Донг З, Харрис П, Брансдон С, Комбер Л, Донг Г (2023). «GWmodelS: программное обеспечение для географически взвешенных моделей» . Программное обеспечениеX . 21 (101291): 1–7. Бибкод : 2023SoftX..2101291L . дои : 10.1016/j.softx.2022.101291 .
  16. ^ Дюмель М., Хайэм М., Вер Хоф Дж. (2023). «spmodel: Пространственное статистическое моделирование и прогнозирование в R» . ПЛОС ОДИН . 18 (3). дои : 10.1371/journal.pone.0282524 .
  17. ^ Голлини И, Лу Б, Чарльтон М, Брансдон С, Харрис П (2015). «GWmodel: пакет R для исследования пространственной неоднородности с использованием географически взвешенных моделей» . Журнал статистического программного обеспечения . 63 (17): 1–50. arXiv : 1306.0413 . дои : 10.18637/jss.v063.i17 .
  18. ^ Комбер А., Каллаган М., Харрис П., Лу Б., Маллесон Н., Брансдон С. (2022). «gwverse: шаблон для новой универсальной географически взвешенной стойки» . Географический анализ . 54 (3): 685–709. arXiv : 2109.14542 . дои : 10.1111/gean.12337 .
  19. ^ Смит, Сьюзен. «Соответствие 3D-визуализации в реальном времени» . www.giscafe.com . ГИСКафе . Проверено 24 февраля 2015 г.
  20. ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с «Домашняя страница Arcgis» . Arcgis.com . Проверено 26 июля 2015 г.
  21. ^ «CartoDB — это самый простой способ составить карту и проанализировать данные о вашем местоположении — CartoDB» . Cartodb.com . Проверено 26 июля 2015 г.
  22. ^ «Картографический ящик» . Картбокс . Проверено 23 сентября 2019 г.
  23. ^ «Маптилер» . MapTiler . Проверено 23 апреля 2024 г.
  24. ^ «Что такое Экватор?» .
  25. ^ «Карты Мергина» . Объединение карт . Проверено 1 июня 2023 г.
  26. ^ «Используйте возможности сервера FME в облаке» . Безопасное программное обеспечение . Проверено 5 ноября 2022 г.
  27. ^ «Служба геокодирования | JavaScript API Google Maps | Разработчики Google» . Гугл Инк . Проверено 26 июля 2015 г.
  28. ^ «Здесь карты JavaScript API, здесь разработчики» . разработчик.здесь.com . Проверено 15 декабря 2017 г.
  29. ^ «API потока данных геокодирования» . Msdn.microsoft.com. 15 июля 2015 г. Проверено 26 июля 2015 г.
  30. ^ «Геокодер переписи населения — Бюро переписи населения США» . Census.gov . Проверено 26 июля 2015 г.
  31. ^ «iOS 8 – Карты» . Яблоко . Проверено 26 июля 2015 г.
  32. ^ «Обзор Карт Google – Справка Карт Google» . Гугл Инк . Проверено 26 июля 2015 г.
  33. ^ "Вот так" . Проверено 15 декабря 2017 г.
  34. ^ «Опенстритмап» . OpenStreetMap . Проверено 26 июля 2015 г.
  35. ^ «Карты Бинг» . Microsoft.com . Проверено 26 июля 2015 г.
  36. ^ «SAP HANA® ускоряет пространственную обработку и аналитику для получения информации в реальном времени» . Журнал «Направления» . Проверено 7 июля 2016 г.
  37. ^ «Сертификация Crunchy PostGIS OGC» . Проверено 18 ноября 2020 г.
  38. ^ «Crunchy Certified PostgreSQL» . Проверено 18 ноября 2020 г.
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geographic_information_system_software&oldid=1220520053"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 33a9aeec9374ae985eddeb266a4c359b__1713936660
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/33/9b/33a9aeec9374ae985eddeb266a4c359b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Geographic information system software - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)