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开源GIS技术简介
日期:2016-03-08 10:56   来源:  作者:   访问量:6143   字号:T|T

 一、开放GIS数据

 1、OpenStreetMap(http://www.openstreetmap.org/)

  OpenStreetMap(OSM)是一款由网络大众共同打造的免费开源、可编辑的地图服务,好比是地图领域的维基百科。OpenStreetMap有点像谷歌自家的Map Maker地图制作工具,它是利用公众集体的力量和无偿的贡献来改善地图相关的地理数据。当然,它与谷歌地图的一大不同在于,OSM是非营利性的,它将数据回馈给社区重新用于其它的产品与服务。近年来,OSM备受瞩目,多家知名科技品牌弃用谷歌地图转而拥抱该开源地图平台的怀抱。OSM的元素主要包括三种:点(Nodes)、路(Ways)和关系(Relations),这三种原始构成了整个地图画面。其中,Nodes定义了空间中点的位置;Ways定义了线或区域;Relations定义了元素间的关系。

1)免费的全球地图数据库

2)维基百科式

3)用户根据手持GPS设备、航空摄影照片、卫星影像、用户本地知识绘制

4)全球下载地址:http://planet.openstreetmap.org/(每周更新)

  区域下载地址:http://download.bbbike.org/osm/bbbike/

           http://download.geofabrik.de/

5)官网也可直接导出             

6)导出格式:OSM、Shp等

官网

 

导出北京区域数据

 

用QGIS打开OSM数据

2、DEM数据(SRTM 90米数据)

  SRTM(全称Shuttle Radar Topography Mission,即航天飞机雷达地形测绘任务)数据,2000年2月由美国太空总署(NASA)和国防部国家测绘局(NIMA)联合发射的“奋进”号航天飞机测量得到。获取的数据范围为北纬60度至南纬56度,东经180度至西经180度之间的所有区域,覆盖全球陆地表面的80%以上。

SRTM地形数据按精度可以分为SRTM1和SRTM3,分别对应的分辨率精度为30米和90米数据(目前公开数据为90米分辨率的数据,数据版本为SRTM V4(Geotiff格式))。

下载地址:http://srtm.csi.cgiar.org/

      http://www.giscloud.cn

下载DEM数据

 

晕渲图

 

3、GeoNames

1)官网:http://www.geonames.org/

2)全球地名数据库

3)超过1000万地名,包括280万知名地点及550万别名

4)9大分类

5)中国目前有超过64万个地名

官网

 

北京市公园查询结果
 
导出CVS文件
 
4、GADM(Global Administrative Areas)
1)官网:http://www.gadm.org/
2)全球行政区划数据库
3)包括了几乎全部国家及地区的国界、省界及更小的行政区划
4)国内分四级:国界、省界、地市级界、区县界
5)下载格式:Shapefile、ESRI geodatabase、RData、Google Earth kmz等
6)下载地址:http://www.gadm.org/country
官网
 
区县级数据
 
属性表
 
 
二、开源GIS软件
1、OpenLayers
  OpenLayers是一个专为WebGIS客户端开发提供的JavaScript类库包。目前最新版本是OpenLayers3。OpenLayers支持的地图来源包括Google Maps、Yahoo Map、微软BingMap等,用户还可以用简单的图片地图作为背景图,与其他的图层在OpenLayers中进行叠加,在这一方面OpenLayers提供了非常多的选择。在操作方面,OpenLayers除了可以在浏览器中帮助开发者实现地图浏览的基本效果,比如放大、缩小、平移等常用操作外,还可以进行选取面、选取线、要素选择、图层叠加等不同的操作,甚至可以对已有的OpenLayers操作和数据支持类型进行扩充,为其赋予更多的功能。
2、Leaflet
  Leaflet是一个为建设交互性好适用于移动设备地图而开发的现代的、开源的JavaScript库。代码仅有33KB,但它具有开发在线地图的大部分功能。Leaflet设计坚持简便、高性能和可用性好的哲学思想,在所有主要桌面和移动平台能高效运作,在现代浏览器上会利用HTML5和CSS3的优势,同时也支持旧的浏览器访问。支持插件扩展,有一个友好、易于使用的API文档和一个简单的、可读的源代码。Leaflet强大的开源库插件涉及到地图应用的各个方面包括地图服务、数据格式、数据提供、地理编码、路线和路线搜索,地图控件和交互等。
 
3、GeoServer
  GeoServer是一个功能齐全,遵循OGC开放标准的开源WFS-T和WMS服务器。利用GeoServer可以把数据作为maps/images来发布(利用WMS来实现),也可以直接发布实际的数据(利用WFS来实现),同时也提供了修改、删除和新增的功能。
4、MapServer
  MapServer是由美国明尼苏达大学(University of Minnesota)在二十世纪90年代利用C语言开发的开源WebGIS项目,它具有强大的空间数据的网络发布功能。MapServer是一套基于胖客户端/瘦客户端模式的实时地图发布系统,客户端发送数据请求时,服务器端实时的处理空间数据,并将生成的数据发送个客户端。MapServer的核心部分是C语言编写的地图操作模块,它本身许多功能的实现依赖一些开源或者免费的库,利用GEOS、OGR/GDAL实现对多种矢量和栅格数据的支持,通过Proj.4共享库实时的进行投影变换。同时还集合PostGIS和开源数据库PostgreSQL对地理空间数据进行存储和SQL查询操作,基于ka-map 、MapLab、CartoWeb和Chameleon等一系列客户端JavaScript API来支持对地理空间数据的传输与表达,并且遵守OGC制定的WMS、WFS、WCS、WMC、SLD、GML和Filter Encoding等一系列规范。
5、uDig
  UDig是一个开源的(EPL和BSD)桌面应用程序框架,构建在Eclipse RCP和GeoTools上的桌面GIS。是一款开源桌面GIS软件,基于Java和Eclipse平台,可以进行shp格式地图文件的编辑和查看;是一个开源空间数据查看器/编辑器,对OpenGIS标准,关于互联网GIS、网络地图服务器和网络功能服务器有特别的加强。uDig提供一个一般的java平台来用开源组件建设空间应用。
6、QGIS
  QGIS是一个用户界面友好的地理信息系统,可运行在Linux、Unix、Mac和Windows平台上。QGIS是基于Qt,使用C++开发的一个用户界面友好、跨平台的开源版桌面地理信息系统。其主要特点有:支持多种GIS数据文件格式,通过GDAL/OGR扩展可以支持多达几十种数据格式;支持PostGIS数据库;支持从WMS、WFS服务器获取数据;集成了GRASS的部分功能;支持对GIS数据的基本操作,如属性的编辑修改等;支持创建地图;通过插件的形式支持功能的扩展等。
7、GRSS GIS
  GRASS GIS是开源平台下一个重量级的GIS软件。20世纪80年代初,美国军方建筑工程研究实验室(USA/CERL)的Bill Gorgan负责遴选一款具有土地管理、环境规划、环境评估的GIS软件。但最终竟没有一款软件符合上述要求,不得已Gorgan开始组织一批志愿者进行GIS软件设计及开发。目前GRASS GIS新版本不但继承了旧版本30多年的设计经验,还充分借鉴了其他开发源代码GIS软件包丰富程序资源和强大功能模块,成为了当之无愧的开源GIS软件的佼佼者。
8、PostGIS
  PostGIS是PostgreSQL关系数据库的空间操作扩展。它为PostgreSQL提供了如下空间信息服务功能:空间对象、空间索引、空间操作函数和空间操作符。同时,PostGIS遵循OpenGIS的规范。PostGIS的版权被纳入到GNU的GPL中,也就是说任何人可以自由得到PostGIS的远吗并对其做研究和改进。正是由于这一点,PostGIS得到了迅速的发展,越来越多的爱好者和研究机构参与到PostGIS的应用开发和完善中。PostGIS不论在功能还是扩展性方面都不落后于商业GIS平台的空间数据库,其发展前景将会越来越好。
9、Spatiallite
  SQLite号称全世界最小的数据库,在几乎绝大多数数据库都具有空间数据的存储和查询功能后,SQLite目前也有了空间数据支持的扩展,利用这个扩展,可以按照OGCSimple Feature Access标准存取空间数据。这个项目就是SpatialLite,它为SQLite增加空间数据支持。虽然是轻量级,但功能丰富。
10、WorldWind
  WorldWind是美国宇航局的一个开放源代码的项目软件。通过WorldWind可以免费使用NASA发布的海量数据,包括卫星影像、雷达遥感数据和气象数据等。World Wind作为可视化三维地球浏览平台,具有三维可视化的能力,采用了先进的流传输技术,由于World Wind是个完全免费的软件,主要面向科学家、研究工作者和学生群体。国内很多三维GIS软件都是由其改编而来。
11、OpenWebGlobe
  OpenWebGlobe是一个高性能的浏览器三维引擎。可应用于可视化仿真、游戏、三维GIS、虚拟现实等领域。它用纯JavaScript编写,可以运行在任何支持HTML5WebGL的浏览器上。使用OpenWebGlobe可以快速构建一个属于您自己的三维地球。
 
三、公开地图API
  目前主要指互联网公司提供的地图调用API,主要包括Web、Android、iOS及其它调用接口。目前比较常用的有Google Map API、百度地图API、高德地图API、腾讯地图API等。优势主要有方便集成、功能强大、节省成本等。缺点主要有需要联网、位置偏移、不易扩展、面临许可风险等。可以根据实际情况使用。
高德地图API
 

 

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