国内外GIS基础软件对比分析优缺特性及实际工作生产应用和成功案例综合评价

国内外主流GIS基础软件对比分析优缺特性

1. 国内国际主要GIS产品

国内地理信息系统市场在近几年得到飞越发展，各行各业都广泛使用GIS软件开展应用。国际著名GIS软件厂商和产品有美国ESRI公司开发的ArcGIS系列、美国MapInfo公司开发的MapInfo系列产品、美国AutoDesk公司开发MapGuide系列产品、美国Intergraph公司开发的GeoMedia产品。国内也涌现出一批优秀国产GIS软件，主要有武汉中国地质大学开发的MapGIS、中科院地理所超图公司开发SuperMap、武汉大学开发的GeoStar等。

目前在国内市场占据主导地位的国际著名GIS软件有ArcGIS、MapInfo，国产GIS软件有MapGIS、SuperMap。下面针对这四种产品进行比较。

2. 产品体系比较

按照用途将GIS软件四类软件：空间数据库引擎、基于SOA的服务GIS、网络地图发布WEBGIS、高端客户端二次开发组件、高端桌面GIS软件、中低端客户端二次开发组件、中低端桌面GIS软件、嵌入式GIS软件。从技术门槛来看前面五类软件的技术门槛较高。

各主要厂商的产品体系如下表所示：

从上表可见，ESRI产品线完整、全面，其他GIS软件基本产品体系具备但在高端GIS产品线方面明显存在不足。

3. 产品功能性能比较 3.1. 空间数据库引擎

空间数据库引擎是地理信息系统最核心的模块，其功能、性能决定了整个GIS软件的主要性能，主要空间数据库引擎情况如下表：

主要对比如下：

（1）数据模型和存储：在数据模型方面各个空间数据库引擎均支持常规的

地理信息数据模型，包括矢量、栅格、DEM模型，能够支持二维、三维、线性、拓扑等多种结构，其中ArcSDE对矢量数据采取整型存储，在数据库中占用的存储空间较少。ArcSDE在栅格方面支持金字塔结构和栅格目录方式。ArcSDE支持数据完整性约束和规则。

（2）基本功能方面：均支持编辑和版本管理，ArcSDE支持地理数据建模、

分布式空间数据复制、基于版本的长事务管理。

（3）空间索引和速度：在多个空间数据库引擎的对比中，ArcSDE空间索

引机制效率最高，其访问速度和空间算子的计算速度在多个空间数据库引擎中最快，特别在空间运算方面遥遥领先于国产空间数据库引擎。

（4）开放性：ArcSDE都具备较强的开发性，空间数据库引擎可以作为独

立产品进行销售，提供C-API、JAVA-API和空间SQL，并提供多层架构和跨平台能力。国产空间数据库引擎和GIS平台紧密捆绑，无法独立销售，国产空间数据库引擎在开放性方面明显不足。

（5）支持数据库种类： ArcSDE支持Oralce、SQL Server、DB2、Infomix

等主流数据库，SDX支持Oralce、SQL Server、Sybase、国产数据库，GDB支持Oralce、SQL Server。

（6）操作系统：ArcSDE可以作为独立的空间数据库引擎部署到服务器上，

可以同时连接多个数据库服务器，允许在UNIX、LINUX、WINDOWS等多个操作系统部署；国产空间数据库引擎，其在数据库存储的的表和存储过程可以依托数据库能力部署到多个操作系统中，但其API只能在WINDOWS环境下和自身的GIS平台结合。

3.2. 基于SOA的服务GIS

基于SOA的服务GIS，其核心是采取Web Service技术实现基于SOA的高级地理信息系统服务的功能，即将所有客户端才能使用的高级GIS功能搬到服务器端运行。

目前比较成熟的服务GIS为ESRI公司的ArcGIS Server标准版及以上，该产品已经成功推出3年以上，国内超图于2007年9月刚刚推出SuperMap iServer初步支持服务GIS。

ArcGIS Server主要能力：

1．提供GIS服务的创建和管理框架，可以方便的创建和管理二维、三维的地图显示服务，WMS、KML、远程空间数据库访问服务、网络分析服务、地理定位服务、或自定义高级GIS分析服务等

2．支持构建基于面向服务的体系结构（SOA）以标准的Web Service方式提供GIS服务，并与其他企业级系统很好整合（如ERP、CRM等）

3．支持基于Web在服务器端实现高级GIS分析功能，包括二维、三维地图显示，Web地图编辑、网络追踪、高级GIS空间分析（等值线分析、剖面分析、水利专业分析）等

4．支持主流开发环境，可以与微软 Visual Studio 2005及Eclipse 3.2整合。支持在.Net和J2EE环境下构建Web应用，并提供内嵌在开发环境中的GIS的Web控件和Web应用模板

5．支持多种GIS服务的叠加，即在一个Web应用中集成多种类型的GIS服务类型，如WMS、KML等

6．提供Web应用构建工具或向导，可以不通过编辑快速调用GIS服务，

构建Web应用

7．支持服务器预缓存技术，提高客户端响应速度。支持部分图层的缓存，支持缓存地图服务与非缓存地图服务的叠加。

SuperMap iServer主要支持：

1．支持二维地图服务，支持WMS、KML服务，可集成多个GIS服务 2．支持在.Net和JAVA构建WEB应用能力 3．支持服务器预缓存技术

SuperMap iServer和ArcGIS Server相比不支持：

1．不支持三维地图服务和高级空间分析服务、网络分析服务等高级地理应用。

2．系统刚刚推出，成熟度、稳定性和性能明显不足。

3.3. 网络地图发布WEBGIS

主要对比的网络地图发布WEBGIS包括： ArcIMS、MapXtreme、SuperMap IS、MapGIS IMS等。

ArcIMS、MapXtreme、SuperMap IS、MapGIS IMS在提供应用功能方面基本类似，国产软件在功能上更为全面，但在性能、稳定性、跨平台等方面存在较大差异。

ArcIMS是这几个中性能最为优秀的产品，能够满足在互联网上应用响应请求。在跨平台方面，ArcIMS一套产品支持多个操作系统如UNIX、LINUX、WINDOWS，能够做到一套应用程序在多个操作平台上使用。

ArcIMS采用符合XML规范的ArcXML架构网络地图发布，其他WebGIS是在传统GIS基础上架构，利用原有的二次开发组件加上服务器端服务机制构建

而成，具有明显局限性，在性能方面受到很大限制。

MapXTreme、Supermap IS 针对WINDOWS提供专门版本，针对跨平台提供单独的JAVA版本，由于两个版本API和显示效果不一，应用程序无法跨平台。MapGIS-IMS只支持WINDOWS平台的.net开发。

在系统稳定性方面，ArcIMS和MapXTreme表现优异。其中ArcIMS支持多层架构部署。

在对空间数据库支持方面，ArcIMS通过ArcSDE访问空间数据库，MapXTreme通过Oralce Spatial访问空间数据库，SuperMap和ＭＡＰＧＩＳ通过各自的空间数据库引擎访问空间数据库。

3.4. 高端GIS桌面客户端软件

在高端GIS桌面客户端软件方面，ArcInfo独树一帜，MapInfo Professional、MapGIS、SuperMap Desktop存在较大差距。

Arcinfo包括Arc WorkStation、ArcEditor、ArcPress、三维插件、网络分析插件、空间分析、地理统计分析插件、时空追踪分析插件等等，是功能最为强大的高端GIS桌面客户端。MapInfo Professional定位地图可视化，重点在专题展现方面。MapGIS、 Supermap Desktop均是在模仿ArcInfo基础上开发而成的。MapGIS在传统地图制图方面有一定的特色。同时，ArcInfo是唯一支持跨平台的高端GIS客户端软件。

ArcInfo提供如下能力：

1. 提供基础的地图浏览、图层管理、空间属性查询、统计、报表、地图符号化以及制图打印功能。支持多种专题图形式，如唯一值、渐变色、多属性符号、饼图、点密度图等。

2. 支持数据浏览形式和出图浏览形式的动态切换，可以在出图布局中添加比例尺、指北针、图例、对象、动态文本等元素，并可将地图输出为EPS、SVG、PDF、AI等矢量图像格式。

3. 支持空间数据和属性数据的一对一、多对一、一对多和多对多进行关联 4. 支持多种投影方式，支持投影自定义、投影切换以及动态投影，可满足在不改变原始数据投影情况下，动态显示在其他投影坐标系下

5. 支持影像和矢量数据的叠加显示，并支持设置影像的透明度 6. 支持多种影象的管理方式，包括影像集、影像目录等

7. 直接支持Geotif，Edas Image和Jpg2000等通用影像格式，不需要转换即可将其添加到地图中

8. 提供方便灵活、可用性强的数据编辑工具。支持以版本管理方式对数据库进行多用户并发编辑访问

9. 拓扑关系维护管理功能灵活，支持用户指定拓扑关系类型，划定拓扑检查范围，提供拓扑错误纠正及编辑工具

10. 提供多种空间分析建模工具，包括可视化以及脚本的建模方式，可以将多个空间分析功能方便直观地组合成一个空间分析模型

11. 提供丰富的空间分析工具集，包括空间叠加分析、临近分析、数据管理工具、数据转换工具等

15. 内嵌基于工业标准的二次开发工具

16. 支持元数据FGDC和ISO标准，可以创建、编辑和管理元数据。 17.更加丰富的数据转换，处理，高级分析功能。 18.跨平台运行，支持windows,unix。

3.5. 高端GIS二次开发组件

在高端GIS二次开发组件软件方面，ArcEngine提供了可以开发出ArcInfo的强大开发能力，具有明显技术优势。

在支持多种开发接口ArcEngine支持COM、C++、.NET、Java，MapInfo Professional提供MapBasic和VBA开发环境支持，SuperMap Objects支持COM、.NET、Java。MapGIS支持COM、C++、.NET开发接口。SuperMap Objects在COM和JAVA接口版本不一致，是完全不同的产品，无法在同一环境使用多种语言集成应用。

在跨平台方面，ArcEngine支持windows、UNIX，其他GIS软件以Windows为主。SuperMap Objects推出java版，目前还不成熟。

开发功能方面，ArcEngine可以开发出和桌面高端GIS应用功能一致的功能，而Supermap、MapInfo、MapGIS等开发功能不等同于桌面GIS所提供的功能，桌面软件中的功能是单独开发，用户开发Objects有些功能很难达到桌面软件的程度。在国产GIS软件中SuperMap二次开发组件化水平较高。

4. 技术支持、服务能力和综合评价

5. 产品价格

在价格方面，高端产品报价相差不大，成交价看国外软件基本在10万以上，国内软件基本在7-8万，国产GIS有一定价格优势。在低端产品方面，国产GIS价格优势更为明显。

6. 公安行业应用状况

ArcGIS是目前唯一得到公安各警用业务系统实践检验的GIS软件平台，如：指挥中心，交通管理，消防，边防，警用综合地理信息平台，派出所，奥运应用，技侦，警卫，… …。目前已经使用和准备选用ArcGIS软件作为警用地理信息系统基础软件平台的的公安客户大概有：

公安部指挥中心、公安部边防局、浙江省公安厅、广东省公安厅、云南省公安厅、北京市公安局、北京市警卫局、北京市交管局、大连市公安局、上海市公安局、南京市公安局、杭州市公安局、温州市公安局、南宁市公安局、海口市公安局、深圳市公安局、佛山市公安局、成都市公安局、昆明市公安局、贵阳市公安局、重庆市公安局、江苏省公安厅、黑龙江省公安厅、陕西省公安厅、福建省公安厅、南通市公安局、常州市公安局、苏州市公安局、嘉兴市公安局、上海浦东区局、上海静安区局、上海卢湾区局、武汉市公安局、郑州市公安局、青岛市公安局、德州市公安局、太原市公安局、昌邑公安局等等。

ArcGIS能够满足公安行业对软件系统的特殊要求：高稳定性，广泛的系统兼容行，多用户并发访问环境下的数据一致行和高效率，系统的安全和保密特性等等。另外，实践也充分证明，ArcGIS适合公安行业各级单位的应用需求：部，省，市，县等。

MapInfo过去主要广泛应用指挥调度部门，在城市级别警用综合地理信息平台方面还没有成功案例和使用单位。

SuperMap一直在拓展公安市场，目前有少量城市如芜湖市公安局、吴忠市公安局开始试用，还没有运行成熟的的典型应用和成功案例。

MapGIS目前在兰州市公安局一期工程中初步开始试用，还没有运行成熟的的典型应用和成功案例。

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