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国内外gis基础软件对比分析报告


国内外主流 GIS 基础软件对比分析报告
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:
GIS 软件产品类型 用途 由于 GIS 数据不属于关系型 数据,空间数据存储到商业 DBMS 中必须以二进制方式 空间数据库引擎 存储,因此,需要用于在商 业 DBMS 上存储、组织和管 理空间数据的引擎,实现数 据存储、索引、访问、操作 和空间运算等能力 SuperMap Supermap SDX(不独立出售) MapGIS MapInfo 生产厂商 ESRI 产品名称 ArcGIS Server Basic(ArcSDE) MapInfo SpatialWare,目前使 用 Oracle Spatial MapGIS GDB(不独立出售)

基于 SOA 架构服务 GIS

基于 Web Service 方式实 现基于 SOA 的高级地理信息 系统服务的功能

ESRI MapInfo MapGIS SuperMap

ArcGIS Server Standard/Advanced 无 无 SuperMap iServer ArcIMS MapXtreme MapGIS-IMS SuperMap IS ArcInfo 无 无 无 ArcGIS Engine 无 无 无 ArcEditor MapInfo Professnal MapGIS SuperMap Desktop MapObjects MapX MapGIS 开发包 SuperMap Objects ArcPad 无 MapGIS-EMS eSuperMap

用于在WEB环境下发布 网络地图发布 WebGIS 地图,用户可通过浏览器访 问服务器网站获得地图请 求和应用 高端 GIS 桌面客户 端软件 用于在桌面端实现高级的、 复杂的空间数据处理、编辑 和高级的分析功能 用于在桌面客户端开发高 高端 GIS 桌面定制 开发组件包 端C/S应用系统,通过网 络访问空间数据库服务器 中的数据构建相应的应用 以地图表达、空间数据处理 中低端 GIS 桌面客 户端软件 功能为主,实现基础的诸如 地图打印、扫描矢量化及简 单的分析功能 用于在桌面客户端开发简 中低端 GIS 桌面定 制开发组件包 单GIS应用系统。随着技 术发展,将逐渐发展到高级 组件开发包。 用于在移动终端上开发相 应的GIS应用

ESRI MapInfo MapGIS SuperMap ESRI MapInfo MapGIS SuperMap ESRI MapInfo MapGIS SuperMap ESRI MapInfo MapGIS SuperMap ESRI MapInfo MapGIS SuperMap ESRI MapInfo MapGIS SuperMap

嵌入式 GIS 平台

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:

生产厂 商 产品名 称

ESRI ArcGIS Server Basic(ArcSDE)

MapGIS MapGIS GDB(不独立出 售)

SuperMap Supermap SDX(不独立出 售) Oracle DB2

支持的 数据库 系统

Oracle DB2 Informix SQL Server windows,Unix(HP UX,IBM Oracle SQL Server

SQL Server Sybase Kingbase DM3

跨平台

AIX,SUN Solaris),Linux(SUSE,RedHat, 红旗)… SDE C-API SDE JAVA-API 各类 GIS 平台可以访问 可以管理所有空间数据格式: 元数据 多种影像管理方式, 包括影像 集,影像目录等

windows

windows

开放的 开发接 口

无,只能 MapGIS 访问 可以管理所有空间数 网络,三维地表 不支持影像集, 影像目 录等 不支持定于数据完整 性约束关系 支持定义空间数据之 间的规则 不支持 UML 建模

无,只能 SuperMap 访问 可以管理所有空间数 据格式:影像,矢量,网 络,三维地表 支持有损压缩,不支持 影像集,影像目录等 不支持定于数据完整性 约束关系 支持定义空间数据之间 的拓扑规则,但不支持连 接规则,关系规则 不支持 UML 建模 不支持空间数据分布式 复制 多用户编辑基于锁定的 机制,不支持基于长事务 的版本管理 不支持 GeoDatabase 较快的数据访问和存储 能力 好的空间索引,但不支持 影像动态空间索引 空间运算能力较差

影像,矢量,网络,三维地表, 据格式:影像,矢量,

空间数 据模型

支持在 DBMS 中定义和存储空 间数据完整性约束, 包括定义属 性域,子类等 支持定义空间数据之间的规 则:包括连接规则,关系规则, 拓扑规则 支持 UML 建模 特有的分布式空间数据库分布 式复制技术 基于长事务的版本管理功能 支持 GeoDatabase

支持分布式空间数据管 理 不支持基于长事务的版 本管理 不支持 GeoDatabase

空间数 据管理 能力

整型,快速数据访问存储 动态高效空间索引 性能 稳健高效的空间运算能力

较快的数据访问存储能 力 较好空间索引 空间运算能力一般

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MAPGI S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
分类 公司类型 产品开发人数 ESRI 国际 专业从事平台开发的 工程师近 3000 人 专业从事产品测试和 产品测试人数 编写产品说明术的工 程师有 300 人。 其中测 试队伍超过 100 人。 ESRI 在中国设立 4 个 技术服务机构(北京, 国内服务机构 上海,广州,成都), 北京 为全国的用户提供系 统建设顾问式咨询、 技 北京/武汉/深 圳/新疆,但只 有武汉具有研 发支持能力。 技术服务机构设 立在北京, 杭州有 3-4 名技术服务 人员。 在其它省市 没有专门的技术 不详 少于 10 人 从事产品测试的 工程师约 10 人 MapInfo 国际 100 人 MapGIS 国内 专职平台技术 研发人员不超 过 50 人 SuperMap 国内 从事产品研发的 约 30 人

术解答, 培训等全面服 务。

服务机构

售前技术支持团队 售后技术服务团队 国内技术服务 团队 解决方案级技术咨询 团队 专业技术工程师 60 多 人 ESRI 中国培训中心依 托中科院地理所, 成立 于 1995 年,设立正规 国内专业培训 机构 的技术培训课程和专 门的培训教师。 培训学 员已经超过 20000 人 次。 (国内 GIS 唯一专业 培训机构) 无社会化专业 培训机构 软件产品技术 服务部

分别具有平台、 国土、电信、管 线、数据技术服 务团队,分布在 北京、武汉、深 圳、新疆 软件产品技术服 务部,大约 20 人 左右。

无社会化专业 培训机构,以公 司自主培训为 主

无社会化专业培 训服务机构, 以公 司自主培训为主

2000 年成立至 自 1989 年进入中国市 场至今已服务国内 在国内使用历 史 GIS17 年,产品广泛应 用于 40 几个行业. (ESRI 公司创建于 1969 年) ArcGIS 被广泛应用于 国内基础地理数据提 供方, 其标准数据格式 基础地图数据 条件 Geodatabase 也成为主 要数据标准。 Geodatabase,E00,Sha pefile 是开放的标准 数据格式。 ESRI 发展四十年来, 国际用户情况 技术成熟, 用户遍集世 界各地。 产品应用于国内 40 几 国内用户情况 个行业。用户量超过 4000 个,软件装机量 超过 10 万台。 国内用户以电 信、交通导航 为主,少量电 力用户 在土地、电信有 相对较好的用 户基础 不详 不详 在日本、 韩国、 新 加坡、 印度等亚洲 地区有少量的应 用 有一定的客户使 用,具体不详。 MIF 格式, 相对 开放。 封闭的数据格 式。 产品在基础地图 数据生产及建库 中应用有限。 封闭 的数据格式。 1997 年太平洋 软件代理 Mapinfo 产品 进入中国市场 (1986 年公司 在美国成立) 1991 研制成功 MAPCAD 彩色地 图编辑出版系 统, 92 年成立中 地公司,至今发 展 15 年 今, COM 组件产品 有一定的用户, 由 于公司战略调整, 导致基于 Java 的 平台研制周期过 长, 目前在国内应 用有限

公安部警用 GIS 系统; 全国所有警用 GIS 试 点单位; 目前几乎所有 国内公安用户 情况 的警用 GIS 用户(省 厅,市局);已经使用 和准备选用的公安用 户单位超过近 50 家。 还有一定的接处警用 户。大量成功案例。 中国地震局; 中国石油天然气股份 有限公司; 国内各行业统 一选型数量 中国地质调查局; 国家测绘局; 国家环保 局;交通部(指定 shapefile);国土资 源部等 提供 Shapefile、E00、 .Tab 数据格式 空间数据开放 能力 Geodatabase 标准数据 转换格式, 数据开放能 力强,使用方便 ArcGIS Server 从 9.0 SOA 符合度 到 9.2,多年来经历了 诸多大项目的历炼。 技 术成熟、稳定。 网络 GIS 发布技术先 网络 GIS 发布 能力 进、稳定成熟 支持元数据发布 在国内被广泛应用 开发能力强, 且可跨平 GIS 组件开发 能力 台运行 水利等行业有广泛的 应用 ArcGIS 的各个部分可 GIS 组件跨平 台能力 以同时运行在 windows, Unix 或 Linux 上. MapXtreme for Java 可跨平台 无跨平台能力 MapXtreme 有 一定的应用, 效率并不理想 MapX 开发比较 方便,但是功 能实现并不强 大、无专业扩 展模块 在 Java 上运行功 能少,很不稳定, 不能通过测试。 不详 开发是面向对象 的,而非面向端 口, 开发能力有限 不详 稳定性待加强 不支持元数据发 布 国内应用有限 无相应产品 无相应产品 有初步产品, 但不 太成熟 为主流格式, 开放能力比较 好 无 无通用开放数据 格式, 需要通过软 件自身进行转换 无 主要定位在国 土资源部县级 GIS 平台、地质 等行业,在其他 行业没有统一 选型 目前还没有统一 选型的行业 没有警用 GIS 平台用户;在 接处警指挥系 统有一定的用 户。 除兰州市公安 局一期免费提 供外,其他没有 典型用户。 目前还没有成功 典型案例, 目前在 芜湖市公安局开 始使用。 原在北京 市局宣武分局开 发的系统在多年 前已经作废。

5. 产品价格
产品类别 空间数据库引擎 服务 GIS 产品名称 ArcGIS Server Enterprise Basic(ArcSDE) ArcGIS Server Standard ArcIMS ArcInfo ArcEditor 无 无 MapXTreme MapInfo Professinal(含 MapBASIC) MapX(SDK+10lic) 无 SuperMap iServer SuperMap IS SuperMap DeskTop SuperMap Objects 无 无 MapGIS-IMS MapGIS MapGIS-SDK 15 万 6万 8万 7-8 万 3-4 万 4-5 万 待定 15 万 5万 10 万 待定 7-8 万 2-3 万 5-6 万 21 万 4万 8万 12-14 万 3-3.5 万 5-6 万 市场报价 17 万 34 万 16.7 万 18 万 10 万 对客户正常 折扣价格 11-12 万 21-24 万 11-12 万 13-15 万 15-16 万 6-7 万

ESRI

网络地图发布 高端桌面 GIS 高端二次开发组件 中低端桌面 GIS 空间数据库引擎 服务 GIS 网络地图发布 桌面 GIS 二次开发组件 空间数据库引擎 服务 GIS

ArcEngine kit(含 10LIC) 19.5 万

MapInfo

SuperMap 网络地图发布
桌面 GIS 二次开发组件 空间数据库引擎 服务 GIS

MapGIS

网络地图发布 桌面 GIS 二次开发组件

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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