任何事物都有時空屬性，都與空間信息相關(guān)，地理信息無處不在。GIS 以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，航天、地面、地表、地下等都是 GIS 所研究的領(lǐng)域。我們在工作和生活中所接觸到的各種地圖制圖工具及在線地圖產(chǎn)品，如百度地圖、Google 地圖等，但僅僅是 GIS 的冰山一角。

其實，GIS 從最初的地圖制圖發(fā)展至今，已廣泛應(yīng)用于國土、氣象、礦產(chǎn)、農(nóng)林、市政等專業(yè)領(lǐng)域，以處理和分析各個行業(yè)面臨的業(yè)務(wù)問題并輔助其進(jìn)行決策。

GIS 究竟能做什么呢?

以大眾應(yīng)用為例。GIS 首先就是用于收集地理信息，人類的絕大部分活動都與地理位置有關(guān)，比如想和朋友找個餐廳吃飯，周末想找個電影院看電影，到一個陌生的城市出差找賓館……這些都涉及地理信息。

GIS 發(fā)展至今，緊跟 IT 相關(guān)技術(shù)的步伐，從單機(jī)桌面工具到互聯(lián)網(wǎng) Web 在線應(yīng)用，再到移動端便攜應(yīng)用；在各類應(yīng)用需求的驅(qū)動下，從簡單的制圖到二維 GIS 應(yīng)用，從 2.5D 到 3D 的進(jìn)步，甚至全空間真三維的突破……GIS 在短短幾十年中迅速發(fā)展、蛻變。GIS 應(yīng)用滲透到各行各業(yè)，分別在橫向與縱向逐步擴(kuò)大應(yīng)用的廣度和深度，成為我們創(chuàng)建智慧城市和智慧地球的中堅力量。

17個常見的開源 GIS 平臺及軟件

得益于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，WebGIS快速發(fā)展前進(jìn)，開發(fā)工具與平臺也呈現(xiàn)出百花齊放之勢。
更多的人開始關(guān)注 WebGIS 應(yīng)用，很多開發(fā)者投身于 GISer 大軍，催生了眾多開源 GIS 項目，推動 WebGIS 的普及，在此我們分享17個常見的開源 GIS 平臺及軟件，看看你用過幾個？

1. uDig

uDig 是一個開源的桌面應(yīng)用程序框架（見圖 1.2），是構(gòu)建在 Eclipse RCP 和 GeoTools（一個開源的 Java GIS 工具包）上的桌面 GIS。uDig 作為一款開源桌面 GIS 軟件，基于 Java和 Eclipse 平臺，可以進(jìn)行 shp 格式地圖文件的編輯和查看；是一個開源空間數(shù)據(jù)查看器與編輯器，對 OpenGIS 標(biāo)準(zhǔn)、WebGIS、網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)器有特別的加強(qiáng)。

網(wǎng)址是：http://udig.refractions.net/download/

2. QGIS

QGIS 是一個用戶界面友好的桌面 GIS，可以運行在 Linux、UNIX、Mac OSX 和 Windows等平臺之上。QGIS 是基于 Qt（跨平臺的圖形工具軟件包），使用 C++語言開發(fā)的一個用戶界面友好、跨平臺的開源版桌面地理信息系統(tǒng)，如圖 1.3 所示。

網(wǎng)址是：http://qgis.org/

3. GeoServer

GeoServer 是 OpenGIS Web 服務(wù)器規(guī)范的 J2EE 實現(xiàn)，利用 GeoServer 可以方便地發(fā)布地圖數(shù)據(jù)，允許用戶對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新、刪除、插入操作，通過 GeoServer 可以比較容易地在用戶之間迅速共享地理信息。GeoServer 是社區(qū)開源項目，可以直接通過社區(qū)網(wǎng)站（如中文社區(qū)網(wǎng)站 http://www.opengeo.cn/）下載相關(guān)資料，如圖 1.4 所示。

GeoServer 支持 OGC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的系列服務(wù)，支持 PostgreSQL、MySQL 等數(shù)據(jù)庫，以及ArcSDE、ShapeFile 等中間件和文件資源，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)地圖輸出為 JPEG、PNG、KML 等多種圖片和數(shù)據(jù)格，可以運行在任何基于 J2EE/Servlet 的容器之上，支持多種客戶端框架，如Openlayers 等。

4. MapServer

MapServer 是美國明尼蘇達(dá)大學(xué)在 20 世紀(jì) 90 年代利用 C 語言開發(fā)的開源 WebGIS 項目。MapServer 是一套基于胖服務(wù)器端/瘦客戶端模式的實時地圖發(fā)布系統(tǒng)，客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)請求時，服務(wù)器端實時地處理空間數(shù)據(jù)，并將生成的數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端 MapServer 時核心部分是 C 語言編寫的地圖操作模塊，它的許多功能都依賴一些開源或免費的庫。MapServer遵循 OGC 系列規(guī)范，可以集成 PostGIS 和開源數(shù)據(jù)庫 PostgreSQL，并對地理空間數(shù)括進(jìn)行存儲和 SQL 查詢操作，同時還支持其他客戶端 API 實現(xiàn)地理空間數(shù)據(jù)的傳輸與表達(dá)。

5. OpenLayers

OpenLayers 是一個專為 WebGIS 客戶端開發(fā)提供的 JavaScript 類庫包，用于實現(xiàn)地圖數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)訪問。它訪問地理空間數(shù)據(jù)的方法都符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，支持各種公開的和私有的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和資源。OpenLayers 采用純面向?qū)ο蟮?JavaScript 方式開發(fā)，同時借用了 Prototype 框架和 Rico 庫的一些組件。OpenLayers 是一個開源的項目，其設(shè)計之意是為互聯(lián)網(wǎng)客戶端提供強(qiáng)大的地圖展示功能，包括地圖數(shù)據(jù)顯示與相關(guān)操作，具有靈活的擴(kuò)展機(jī)制。目前，OpenLayers 已經(jīng)成為一個擁有眾多開發(fā)者和幫助社區(qū)的成熟、流行的框架。

目前 OpenLayers2 已經(jīng)升級為 OpenLayers 3，可以從其官方網(wǎng)站 (http://openLayers.org/)下載相關(guān)資源，如圖1.5 所示

6. OpenScales

OpenScales 是一個基于 Flex 的優(yōu)秀的前臺地圖框架，可以用來開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)版、手機(jī)

版和桌面版地圖程序。OpenScales 是基于 ActionScript 3 和 Flex 編寫的,能夠支持各種標(biāo)準(zhǔn)的地圖服務(wù)，如 WMS、WFS、WMTS、OSM 等。它是開源的、免費的客戶端開發(fā)框架，基于 LGPL 開源協(xié)議，它在 FlashPlayer 中運行，可以在各個瀏覽器中使用，具有很好的跨平臺特性。OpenScales 作為一個開源的 GIS 客戶端框架，具有非常大的應(yīng)用潛力，可以從其官方網(wǎng)站 (http://www.openscales.org/)下載相關(guān)資源。OpenScales 可以看成對 OpenLayers 的 ActionScript 翻譯，所以在學(xué)習(xí) OpenScales 時可以適當(dāng)參考 OpenLayers 的官方教程。相比之下，雖然 OpenLayers的教程也是英文的，不過非常詳細(xì)，提供的示例也遠(yuǎn)比 OpenScales 的官方教程豐富。

7.gvSIG

網(wǎng)址是：http://www.gvsig.org

gvSIG也是一個跨平臺的桌面GIS軟件,于2004年在西班牙成為了開源GIS軟件。穩(wěn)定版本是2.0。

該系統(tǒng)適用于Windows、Linux、OS X操作系統(tǒng)；不僅能夠訪問本地的矢量數(shù)據(jù)或者柵格數(shù)據(jù)，而且也能夠通過支持開放地理空間信息聯(lián)盟（OGC）規(guī)范的遠(yuǎn)程服務(wù)器訪問該類數(shù)據(jù)。

支持網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)（WMS）、網(wǎng)絡(luò)要素服務(wù)（WFS）、網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)（WCS）、目錄服務(wù)以及地名辭典服務(wù)等一系列地理信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)規(guī)范，這是gvSIG與其它地理信息系統(tǒng)的特大區(qū)別。此外，它也能夠訪問ESRI公司的ArcIMS服務(wù)提供的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。

gvSIG CAD可以跟蹤的幾何圖形，然后編輯頂點分裂線和多邊形；gvSIG移動帶來了手機(jī)GIS應(yīng)用，適合現(xiàn)場作業(yè)。gvSIG 能夠支持以下數(shù)據(jù)格式：矢量格式（Shapefile、DXF、DGN、DWG）、柵格格式（ECW、MrSID、JPEG、jp2、TIFF、geoTIFF、PNG、GIF）和基于XML的格式（KML、GML）。

8.Whitebox GAT

網(wǎng)址是：https://whiteboxgeospatial.wordpress.com/

Whitebox GAT是一個地理空間分析工具箱的桌面GIS軟件。它主要是將桌面GIS和遙感軟件包綜合來進(jìn)行地理空間分析和數(shù)據(jù)可視化應(yīng)用。它被認(rèn)為是替代的地形分析系統(tǒng)（TAS），旨在提供先進(jìn)的地理空間數(shù)據(jù)分析，在環(huán)境研究和地理信息行業(yè)進(jìn)行應(yīng)用，也能夠進(jìn)行地理信息教育工具。實際上取代了地形分析系統(tǒng)——hydro-geomorphic應(yīng)用程序的工具。通過激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換、分析、管理、緩沖和提取地理空間信息。這個神奇的免費GIS軟件在GIS行業(yè)幾乎是聞所未聞的。

9.SAGA GIS

網(wǎng)址是：https://sourceforge.net/projects/saga-gis/

SAGA GIS是一個經(jīng)典的免費系統(tǒng)自動分析的GIS軟件。主要進(jìn)行地形分析、流域提取和可見性分析，尤其地形分析上是其最霸氣的應(yīng)用；它也在環(huán)境建模和形態(tài)測量方面可以進(jìn)行地形濕度指數(shù)和地形位置分類等應(yīng)用。SAGA與一個特殊的應(yīng)用程序編程接口（API的）地理數(shù)據(jù)處理。這個API可以很容易實施的新算法。它的API支持網(wǎng)格數(shù)據(jù)，矢量數(shù)據(jù)，并表。SAGA GIS的強(qiáng)大還在于它使多個窗口列出你所有的分析(地圖、直方圖、散點圖、屬性等)，提供了一個友好的GUI和API?？傊焖?、可靠和準(zhǔn)確是它的魅力。

10.GRASS GIS

GRASS GIS (Geographic Resources Analysis Support System）是開源代碼的地理資源分析支持系統(tǒng)，可用于處理柵格、拓?fù)涫噶?、影像和圖表數(shù)據(jù)；優(yōu)勢尤其在于選擇分析、圖像處理、數(shù)字地形操作和統(tǒng)計數(shù)據(jù)。GRASS 最早是由美國陸軍工程兵團(tuán)作為土地管理和環(huán)境規(guī)劃的工具。在GPL下發(fā)布，可以在多個平臺上運行，包括Mac OS X、Windows和Linux。用戶可以通過圖形用戶界面使用該軟件功能；也可以通過改進(jìn)直接使用它的模塊。當(dāng)前的 GRASS 6版本采用新的拓?fù)?2D/3D 矢量引擎并支持矢量網(wǎng)絡(luò)分析。該系統(tǒng)可以勝任3D矢量圖形數(shù)據(jù)和立體像素的可視化，也支持線性參考系統(tǒng)。
GRASS 是開源地理空間基金會最初的八個軟件項目之一。由于它的直觀和可靠性，它已經(jīng)廣泛用于不同的領(lǐng)域（學(xué)術(shù)界、環(huán)境咨詢公司和政府機(jī)構(gòu)），例NASA、美國國家海洋和大氣管理局、美國農(nóng)業(yè)部和美國地質(zhì)調(diào)查局等。

GRASS GIS網(wǎng)站中國鏡像網(wǎng)站：http://grass.osgeo.cn

GRASS 中文教程：?http://lab.osgeo.cn/docs/grass/

11.MapWindow

MapWindow是一個基于標(biāo)準(zhǔn)的桌面GIS軟件，它的90%的用戶關(guān)注其地圖查看器、識別特性、處理工具和打印等特性。
MapWindow GIS項目包含了兼容微軟視窗的桌面應(yīng)用，能夠查看shapefile和多種柵格數(shù)據(jù)格式。它可以通過“GIS工具”插件重生成數(shù)據(jù)、剪輯、合并，及執(zhí)行其它地處理。開發(fā)用戶可以使用任何.NET框架語言書寫插件擴(kuò)展此應(yīng)用，或使用MapWinGUS ActiveX控制書寫GIS軟件。其TauDEM功能更是自動描述分水嶺。

網(wǎng)址是：http://www.mapwindow.org/

12.ILWIS

ILWIS是一個土地和水資源綜合信息管理的開源GIS軟件。它主要被生物學(xué)家、水資源管理者和地理空間管理者廣泛使用。ILWIS擅長數(shù)字化、編輯、顯示地理數(shù)據(jù)和生成地圖；也用于遙感圖像分類、增強(qiáng)和光譜波段操作。
ILWIS最初是在荷蘭的供其研究人員和學(xué)生使用。自2007年7月1日，它結(jié)合集成的矢量和柵格軟件程序，已作為免費軟件被許多學(xué)生、教師和研究人員使用。ILWIS有非常強(qiáng)大的柵格分析模塊、高精密和靈活的向量和點數(shù)字化模塊，集合多種非常實用的工具。在許多方面與GRASS GIS類似，ILWIS目前只能在微軟的Windows下使用。
網(wǎng)址是：52north.org/downloads/ilwis

13.GeoDa

GeoDa是跨平臺的開源版本，主要進(jìn)行空間數(shù)據(jù)分析。其主要功能是地質(zhì)統(tǒng)計和空間建模。開源的GeoDa可以在Windows（包括XP，Vista中和7）、Mac OS和Linux上運行。它是哈佛大學(xué),麻省理工大學(xué)和康奈爾大學(xué)的重要分析工具。

GeoDa具有強(qiáng)大的功能來執(zhí)行空間分析，多元探索性數(shù)據(jù)分析，以及全球和當(dāng)?shù)氐目臻g數(shù)據(jù)。它還執(zhí)行基本的線性回歸、空間模型，也可用于一系列經(jīng)濟(jì)發(fā)展健康和房地產(chǎn)等領(lǐng)域。
網(wǎng)址是：https://spatial.uchicago.edu/software

14.OpenJump

OpenJUMP可以很好地處理大型數(shù)據(jù)集，并呈現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)圖（如餅圖、繪制等值線圖等）?；贘AVA平臺可以讀取柵格和可視化框架計算機(jī)程序。它可以在Windows，Linux和Mac平臺上工作，尤其是在運行Java 1.5或更高版本的操作系統(tǒng)上運行。

OpenJUMP的插件增強(qiáng)了其功能，有（繪圖和幾何）編輯、光柵、印刷、web處理、空間分析、GPS、屬性查詢、可縮放矢量圖形（SVG）格式的影像輸出和數(shù)據(jù)庫等應(yīng)用。它不只是一個免費的演示瀏覽器，也可以編輯，保存，分析等。它為地理信息系統(tǒng)的API提供了靈活插件結(jié)構(gòu)，從而使新的功能能比較容易進(jìn)行。
網(wǎng)址是：http://www.openjump.org/

15.Diva GIS

DIVA GIS是用于制圖和地理數(shù)據(jù)分析的GIS軟件。它專門從事生物的豐富性和多樣性的數(shù)據(jù)分析；它可以提取氣候和土地的所有位置數(shù)據(jù)、進(jìn)行統(tǒng)計分析和建模；此外，它可以定位國家的界限，河流，衛(wèi)星圖像，并在觀察到動物物種的位置，從而為生物學(xué)的研究提供了小面積范圍的地圖。
網(wǎng)址是：http://www.diva-gis.org/download

16.FalconView

FalconView主要有便攜式飛行計劃軟件（PFPS）的功能，這使得它可以用于戰(zhàn)斗飛行計劃，所以它的大部分用戶來自美國國防部和其他國家地理空間情報機(jī)構(gòu)。它支持各種類型的顯示數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星、激光雷達(dá)、頻率和MrSID。在SkyView模式中，甚至可以使用MXD文件。
它可以參考各種類型的地圖和地理信息，最重要的是在航圖、衛(wèi)星圖像和高程圖方面。目前用戶以軍事任務(wù)執(zhí)行人員、飛行員、航空技術(shù)支持人員為主。目前的FalconView的一部分XPlan，主要用于美國國防部的任務(wù)規(guī)劃系統(tǒng)和佐治亞技術(shù)研究所的計劃活動配套方案中。它可用于Windows系列操作系統(tǒng)；而Linux和移動操作系統(tǒng)的版本正在開發(fā)中。
網(wǎng)址是：www.falconview.org

17.OrbisGIS

OrbisGIS是一個半成品的開源GIS軟件。它提供了新的方法和技術(shù)進(jìn)行建模，它可以處理和共享空間數(shù)據(jù)，以便于監(jiān)測地理領(lǐng)土和管理。OrbisGIS能夠處理矢量和柵格數(shù)據(jù)模型。在執(zhí)行如噪聲地圖、水文過程等定位應(yīng)用上，它可以沒有任何插件，只是有時間周期限制。

它可以在生態(tài)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)性上，使用系統(tǒng)化的方法，進(jìn)而評估公共政策。但是，這種做法必須考慮到相關(guān)的環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)因素，以促進(jìn)其有效的決策和規(guī)劃。作為包含分析工具，它可以在不同的時間和空間尺度下，計算各項指標(biāo)，生成綜合性的建模；這些都將使OrbisGIS成為不可或缺的工具。

網(wǎng)址是：http://orbisgis.org/?

盡管開源的GIS平臺為二次開發(fā)提供了更多可能性，也給廣大GISer帶來了便利，但是只能滿足一部分webGIS開發(fā)需求，無法應(yīng)對更多面向大眾的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。所以在學(xué)習(xí)開源GIS平臺的同事，也應(yīng)該熟悉專業(yè)的GIS平臺，相互補(bǔ)充。

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