《精通ArcGIS Server 应用与开发》——第 1 章 ArcGIS 10简介1.1 ArcGIS 10体系结构1

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《精通ArcGIS Server 应用与开发》——第 1 章 ArcGIS 10简介1.1 ArcGIS 10体系结构1

异步社区 2017-05-02 11:43:00 浏览1306
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本节书摘来自异步社区《精通ArcGIS Server 应用与开发》一书中的第1章,第1.1节,作者: 何正国 , 杜娟 , 毛海亚 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

第 1 章 ArcGIS 10简介

精通ArcGIS Server 应用与开发
美国的环境系统研究所(Environmental Systems Research Institute,Inc.,简称ESRI)创建于1969年,总部位于加州Redlands。公司最初是为企业创建与分析地理信息提供咨询工作。20世纪80年代,ESRI致力于发展和应用一套可运行于计算机环境、可用来创建地图的核心开发工具,这就是今天众所周知的地理信息系统(GIS)技术。

1981年,ESRI发布了第一套商业GIS软件——ARC/INFO。它可在计算机上显示诸如点﹑线﹑面等地理特征,并通过数据库管理工具将上述地理特征与描述其属性的数据结合起来。ARC/INFO被公认为第一个现代商业地理信息系统软件。

1986年,PC ARC/INFO的出现是ESRI软件发展史上又一个里程碑。PC ARC/INFO是基于PC设计的GIS系统。它的出现标志着ESRI向GIS软件开发转型迈出了成功的一步。

1992年,ESRI推出了ArcView。从此,人们用较少的投资就可获得一套简单易用的桌面制图工具。ArcView在刚发布的6个月里全球销售了10000套。同年,ESRI还发布了ArcData,用于发布和出版商业的、即拿即用的、高质量的数据集,使用户可以更快捷地构建和提升他们的GIS应用。今天,这套程序已被升级为Geographic Network系统。ArcCAD在1992年也同时推出,它帮助用户实现了在CAD环境下使用GIS工具。

在1995年,为满足B2B市场的需求,ESRI推出了SDE,使得空间数据和表格数据可以同时存储在商业的关系型数据库管理系统(DBMS)中。同时,ESRI还推出了BusinessMAP及相关产品,以满足B2C市场需求。

20世纪90年代中期,ESRI公司的产品线继续保持增长,先后推出了基于Windows NT的ArcInfo产品、MapObjects(基于软件开发的地图和GIS组件)、DataAutomationKit(DAK)和AtlasGIS。由此,ESRI公司的产品线可为用户提供多样的GIS和制图服务选择。这一系列产品的诞生同时也意味着ERSI公司开始在全球GIS市场中占据领先地位。

1997年,ESRI计划用COM组件技术对已有的GIS产品进行重组。随后几年,更是在此计划上每年投入了上百人,并于1999年12月发布了ArcInfo8。同时推出了ArcIMS,这是当时首个只运用简单的浏览器界面即可将本地数据和Internet网上数据结合起来的GIS软件。

2001年4月,ESRI开始推出ArcGIS 8.1。这是一套基于工业标准的GIS软件家族产品,提供了功能强大、简单易用、完整全面的GIS解决方案。它是一个可拓展的GIS系统,不仅具备对地理数据的创建﹑管理﹑综合﹑分析能力。而且还具备为单机和基于全球分布式网络的用户提供地理数据的发布能力。

2004年4月,ESRI推出了新一代9版本的ArcGIS软件,为构建完善的GIS系统提供了一套完整的软件产品。ArcGIS 9版本中包含了两个主要的新产品,即在桌面和野外应用中嵌入GIS功能的ArcGIS Engine,和为企业级GIS应用服务的中央管理框架ArcGIS Server。

如今,ESRI所发布ArcGIS系列软件的最新版本为2011年夏天发布的ArcGIS 10。ArcGIS 10是一款强大的地理系统平台,实现由共享向协同的飞跃。为地理协同提供从信息来源、数据内容、技术手段到应用搭建的完整支撑环境,帮助各类用户在复杂多变的环境中实现高效的信息共享和协同工作。有关ArcGIS 10平台的系列软件,下面将作详细介绍。

1.1 ArcGIS 10体系结构1

精通ArcGIS Server 应用与开发
ArcGIS是ESRI运用现代主流技术针对地理信息系统开发的一系列产品,是一个完整的地理信息平台,包括桌面端GIS、浏览器端GIS、服务器端GIS、移动GIS、空间数据引擎以及二次开发组件。ArcGIS系列产品体系结构如图1-1所示。

从图1-1所示的ArcGIS体系结构可以看出,ArcGIS软件分为桌面地理信息系统、移动地理信息系统、服务器地理信息系统、浏览器地理信息系统和二次开发地理信息系统。


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1.1.1 桌面地理信息系统
ArcGIS的桌面客户端产品包括ArcInfo、ArcEditor、ArcView、ArcReader和基于ArcGIS Engine组件二次开发的产品。桌面GIS是用户用于创建、编辑、设计和使用地理信息的主要应用程序。从ArcReader、ArcView、ArcEditor到ArcInfo产品功能依次增强。ArcInfo、ArcEditor、ArcView三个客户端有着统一风格的桌面应用,即ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox。

  • ArcCatalog:是一个集成化的空间数据管理工具。用于空间数据浏览、Geodatabase结构定义、空间数据导入导出、网络模型生成、对象关系和规则的定义、元数据的定义和编辑修改等。ArcCatalog支持多种数据格式,包括ESRI shapefiles、geodatabases、ArcSDE layers、INFO tables、images、grids、TINs、CAD文件、动态分段事件以及其他ESRI数据类型和文件等。
  • ArcMap:是集空间数据显示、版本数据编辑、冲突数据检查、查询检索、统计、报表生成、空间分析和高级制图等众多功能于一体的桌面应用平台软件。它不但提供类似CAD的空间数据编辑工具,全面支持空间数据的可视化交互操作;而且提供所见即所得的符号编辑器,令用户可以随心所欲地生成任意复杂的点、线、面符号。同时,ArcMap拥有强大的空间数据直接读取能力,多种格式的空间数据无需进行转换或利用中间交换格式即可被动态地直接读取。所支持的空间数据格式包括ArcInfo coverages、ESRI shapefiles、ArcSDE layers、DXF、DWG、DGN、常见的图像格式、GRIDs、TINs等。此外,还支持空间数据的动态投影(on-the-fly projection)。
  • ArcToolbox:是用于空间数据格式转换、叠加处理、空间分析、坐标转换等的集成化“工具箱”。ArcToolbox以树形结构的形式组织了140多种空间数据处理工具,并以菜单驱动的方式提供,为用户以一种确定的、轻松的方式去完成很复杂的工作提供了极大的方便。
  • ArcReader:是免费的地图和全球三位可视化浏览器。其应用程序已包含在基于Intel的微软Windows、Sun Solaris和Linux平台的ArcGIS桌面安装程序中。它提供了开放地访问GIS数据的方式,帮助用户以多种方式部署地理信息系统,用户不但可以在高质量的专业地图中展现信息,而且可以交互地使用和打印地图、浏览和分析数据,也可以使用3D景观来浏览地理信息。
    二次开发:可以是基于ArcEngine开发的C/S模式的具有类似上述桌面端地理信息系统功能的系统,也可以基于ArcGIS Server提供的数据服务开发的B/S模式的WebGIS,还可以是利用ArcGIS Server提供的rest服务开发的iOS或Android等移动平台上的地理信息系统。

1.1.2 服务器地理信息系统
ArcGIS 10服务器的地理信息系统软件可以在服务器端集中管理数据,并提供应用服务,包括ArcGIS Server、ArcSDE、ArcGIS Image Server等。

  • ArcGIS Server:功能强大,用于构建集中管理的、支持多用户的、具备高级地理信息系统功能的产品,同时包含了ArcSDE空间数据管理功能。
  • ArcSDE:是空间数据引擎,用于对海量空间数据的管理和驱动。它支持目前市面上流行的DBMS,如ORACLE、SQL SERVER、DB2、Informix等。除了支持关系数据理论外,还引入了独特的异步缓冲和协同操作机制,以提高空间数据的响应速度。因此,它不仅仅是提供了一种空间数据的存储方式,而是真正的空间数据引擎。
  • ArcGIS Image Server:基于网络的、提供动态影像处理服务的服务器端软件。它可以根据用户要求完成海量影像数据的快速访问和可视化。在大量并发用户使用的情况下,无需借助关系数据库就能快速显示海量影像数据。

1.1.3 移动地理信息系统
ArcPad为ArcGIS 10的移动产品。野外用户可通过手持和移动设备实现数据库的访问、制图、GIS和GPS的综合应用,实现数据的快捷采集,极大地提高野外数据的可用性和有效性。

当然除了ArcPad外,用户可以根据ArcGIS提供的API来开发基于iOS、Android或WP的移动地理信息系统。

1.1.4 浏览器地理信息系统
浏览器GIS是通过浏览器实现矢量或影像格式的GIS数据的浏览。与传统的桌面GIS浏览工具一样,浏览器GIS具备对空间数据进行查询、检索等功能,代表产品是ArcGIS Explorer。

ArcGIS Explorer是一个免费的虚拟地球浏览器,提供自由、快速的二维和三维地理信息浏览功能,同时还提供空间数据的查询和分析功能。ArcGIS Explorer完整地继承了ArcGIS Server的GIS性能(包括空间处理和三维服务),整合了丰富的GIS数据集和服务器空间处理应用。ArcGIS Explorer支持OGC WMS以及google KML数据。

1.1.5 数据
ArcGIS 10支持Geodatabase、通用的文件数据和符合OGC规范的标准服务。

  • Geodatabase:是一种采用标准关系数据库系统技术来表现地理信息的数据模型。它支持在标准的数据库管理系统(DBMS)表中存储和管理地理信息,支持多种DBMS结构和多用户访问,可伸缩性强。目前有两种Geodatabase结构,即个人Geodatabase和多用户Geodatabase(Multiuser Geodatabase)。从基于Microsoft Jet Engine的小型单用户数据库到工作组、部门和企业级的多用户数据库,Geodatabase均可支持。
  • 文件数据:支持Converage、E00、DGN、DWG、DXF、RAW、IMG、TIFF、Shapefile等常见的空间数据格式。
  • 标准服务:支持符合OGC规范的WCS、WFS、WMS。

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