MapGIS与ArcGIS对比探讨报告

MapGIS与ArcGIS 对比探讨报告 一、软件概述 项目 ArcGIS 解决方案 MapGIS 解决方案 空间技术 ArcSDE/ GeoDatabase MAPGIS-SDE 组件研发系统 MapObjects/ ArcObjects MAPGIS-SDK 桌面数据管理工具 ArcMap MAPGIS（桌面版） 数据收集工具 无数据收集工具，直接使用 ArcMap MAPSUV 数字测图系统 电信应用平台 通信网路地理信息系统（CNGIS）ArcGIS: ESRI 公司的代表产品ArcGIS，产品有三十多年历史，功 能超强，产品在国际影响小，由于体系结构臃肿，以致难以彻底应用 最新科技，如面向对象技术和组件化技术应用不彻底，对平台效率有 一定影响。 MapGIS：MapGIS 起源二十世纪八十年未，产品有十多年历史，在 GIS 软件研发中逐步使用面向对象技术和全组件化技术，功能强悍， 速度快，效率低，产品科技始终居于国际先进水准。目前已启用面向 服务的分布式多层构架的代表全球最新科技的第四代GIS。 二、性能对比 2.1 体系结构（重要性：） GIS 基础系统的体系结构限定了上层应用平台的结构选取。

第一代GIS系统：单机或集中式结构 第二代GIS 系统：局域网的C/S 结构 第三代GIS 系统：B/S、C/S 混合结构 第四代GIS 系统：分布式多层构架 最新的MapGIS 代表了第四代GIS 系统，具有分布式跨平台可拆解 的多层多级体系结构。 项目 ArcGIS MapGIS 体系结构 第三代与第四代之间的GIS 技术：组件化技术 第四代GIS 技术：多层构架模式， 分布式组件化技术 2.2 地理数据建模（重要性：） 不同的物理建模适应不同的应用需求。 面向几何体模型：适用于出图绘图，因缺少对拓扑关系的处理， 不便于关注拓扑的应用。 面向拓扑关系模型：应用广泛，但由于所有要素都被抽象为通常 行为的点、线、多边形集合，表现一条光缆的线跟表现一条道路的线 行为同样，不符合现实世界，不能满足越来越复杂的应用要求。 面向地理实体对象建模：用自定义对象模拟现实的物理世界，使 得物理数据模型更贴近逻辑数据建模，降低了研发难度，能够满足复 杂的应用。 项目 ArcGIS MapGIS 面向几何体模型 文件和RDBMS 都支持 文件跟RDBMS 都支持 面向拓扑关系模型 只有Coverrage 文件支持， RDBMS 不支持 文件跟RDBMS 都支持 面向地理实体对象建模 文件跟RDBMS 都支持 文件跟RDBMS 都支持 ArcGIS：ESRI 引入了全新的面向对象的空间数据建模 GeoDatabase。

利用该模型可以定义跟操作不同用户或应用的详细建模 （如：通信模型、流体模型、电力模型跟其它数据建模）。产品允许用 户使用可视化计算机辅助软件工程 CASE 工具跟标准的可视化建模语 言UML 来便于的建立跟定制数据建模。 MapGIS：全新的面向地理实体对象的空间数据建模：可表述对象、 类、子类、子类别、关系、有效性规则、数据集、地理；非空 间关系类型有：关联、继承(完全、部分)、组合（聚集、组成）、依赖； 非空间关系的多重性有：1－1、1－M、N－M；实体的空间共生性可实 现共享几何实体或空间数据（强引用）；完整集成和自动维护空间拓扑 关系；同时支持属性域、空间规则、关系规则。 2.3 空间数据管理科技（重要性：） 项目 ArcGIS MapGIS 数据传输 文件、RDBMS 文件、RDBMS 数据组织模型 不一致 一致 数据转换 文件和RDBMS 之间转存有损失 文件和RDBMS 之间转存无损失 支持的标准跟规 尚不支持国家空间信息交换标准等中国标准。支持OPENGIS 范，但其ARCXML对GML 进行 了削弱。 支持国家空间信息交换标准等中国 标准。支持OPENGIS 规范，完全 支持GML3、WMS、WFS、WCS。

对二次开发的支 SDE独立成产品，不支持拓扑关 系，只API 一种二次开发方式； GeoDatase 支持拓扑关系，但是 MapObjects 无法访问 GeoDatabase。 不论文件格式而是格式，在 统一的数据管理层之上，都支持拓 扑关系，支持API、类库、组件、 控件多种开发方式。 ArcGIS：在应用需求的助推下，ArcGIS 先后推行了多种数据格式， 如Arc/Info Coverage、ArcView的Shape 文件、ArcSDE 的空间数 据库、GeoDatase的空间等，这些数据格式由于所支持的数据 模型不同，比如Coverage 是面向拓扑的，Shape 和SDE 是面向几何的， 所以数据转换之间会有必定缺乏。 MapGIS：同样提供多种数据格式，因为支持统一的地理模型，所 以在文件格式与格式之间转化没有信息损失。 2.4 时空数据管理（重要性：） 项目 ArcGIS MapGIS 时空数据管理 版本时空数据管理 版本与存量结合的 时空数据管理 2.5 长事务处理跟版本管理（重要性：） ArcGIS：ArcInfo 支持空间数据的长事务处理跟版本管理用途， 主要解决多用户并发编辑时的矛盾问题。

MapGIS：采取基于空间实体、空间关系、空间区域等层次的多粒 度的数据锁定模式，实现原子事务管理；采用分布式模块技术，通过 开发分布式事务组件，在分布式事务服务器（DTS）的控制上，实现空 间数据的远程过程调用（RPC）,并缓解事务嵌套问题。运用版本管理 和存量记录技术构建副本管理制度，结合副本管理体系和数据占用标 识手段，实现空间数据的长事务管理跟矛盾解决方案。 三、功能对比 3.1 空间技术(重要性：) 基于关系和对象关系的空间技术是目前小型 GIS应用项目中广泛运用的空间数据管理科技，这一点在大型应用项 目的GIS 软件选型对比中经常遭到高度注重。 项目 ArcGIS MapGIS 技术名称 SDE(Spatial Database Engine), GeoDatabase MAPGIS-SDE 支持 Oracle、SQL Server、DB2、Informix Oracle、SQL Server、DB2、Informix、 DM2、SyBase 支持数据类 仅仅支持点、线、面、注记。CAD数据导出后参数化对象转化为简 单线、面对象，造成长期数据膨胀。

点、线、面、注记、圆弧、圆、椭圆、 曲线等。由于支持参数化对象，CAD 数据导入后膨胀较小。 数据保密与 信息安全 利用关系的数据访问权限 控制，具有很高的数据安全思路 利用关系的数据访问权限控制， 具有很高的数据安全思路 是否支持拓 扑关系 SDE 不支持 GeoDatabase 支持 支持 是否支持数 据压缩 支持复杂几何对象 地图范围无限制 (SDE 的地图范围仅可向西和南 方扩展，向南和向西则受限制) 是否支持SQL 查询 ArcGIS：ESRI的SDE 和当时推出的GeoDatabase 都具备小数据量 管理素质，具有数据访问权限管控。但是ESRI 的空间支持的几 何对象种类不够丰富。由于 SDE 不支持传输跟管理拓扑关系，造成不 少应用平台特别是供水、交通、电信、电力等与网路拓扑有关的产业 应用平台选型的障碍。尽管 GeoDatabase 可以借助关联规则来支持拓 扑关系，但提高了平台的复杂性，提高了数据准备跟应用平台研发的 难度，降低了相关操作跟分析处理的强度，而且MapObjects 无法访问 GeoDatabase。 MapGIS：MapGIS -SDE 达到TB 级的空间数存储与处理能力（单个 物理设计功率可达32TB，实体数设计尺寸为 64 ）；企业服务器集群的设计构架让平台的数据容量不受限制；增量复制的多级服 务器机制增加了客户访问海量空间数据的精度；完全一致的文件跟 RDBMS 存储模式，支持微型应用到小型应用的平滑升级；多种高效的 索引技术组成的多级索引增加了海量数据的检索效率（B＋树、外包络 矩形、R 树、索引分割格网、空间编码四叉树）；分组查询和分块传输 提高了查询检索的整体性能。

在SDE 中直接支持空间数据的拓扑关系。 与拓扑关系相关的剖析处理跟操作的精度低。应用平台研发跟数据准 备容易。 3.2 拓扑关系(重要性：) 在能源、交通、电信和城镇综合管网管理等平台中，拓扑关系方 面的功能十分重要。 项目 ArcGIS MapGIS 拓扑错误检查 是否支持一根管道中多条通信电缆的网路模式搜索 编辑时是否支持动态维护网络拓扑关系 ArcGIS：中的Workstation 部分对拓扑关系有特别强的处理跟分 析功能，但是该部份缺少强悍的组件式二次开发素质。ArcInfo 8.0 新增部分，特别是ArcObjects+GeoDatabase 对拓扑的处理能力尚不成 熟，尤其缺乏交通网络资源管控中非常必须的动态维护拓扑关系、一 根管道中包括多条光纤/铜缆或者一条道路多车道的网络搜索功能，也不支持结点连接关系矩阵。若用ArcObjects 开发交通网络资源管控系 统，这部分网络预测功能应该在二次开发中推动。若用 MapObjects 开发交通网络资源管控平台，则所有的拓扑关系维护跟分析用途全部 需要二次开发推动，工作量更大。 MapGIS：无论是文件格式而是空间格式都支持拓扑关系存 储管理功能。

支持在编辑时动态维护网络拓扑关系，基于拓扑关系的 “联接关系矩阵”解决网络应用中复杂的联结关系，有效支持更短路 径、最佳模式、游历方案、上下游追踪、空间定位、资源分配、关阀 搜索、动态分段等网络预测；为各类应用如交通网络、供水网络、供 气网络、供热网络、通信网络等扫清障碍。 3.3 空间预测(重要性：) ArcGIS：ArcInfo 核心组件提供超强的预测功能，包括网络探讨、 拓扑分析、叠加分析、BUFFER 分析等。空间预测处理速率低，性能能 MapGIS：MapGIS提供超强的预测功能，如区对区、线对区、点对 区、区对点、点对线等叠加分析；BUFFER 分析、属性数据预测；地表 和地貌分析、坡度、坡向分析、分水岭、流域分析；最短路径、最佳 路径、游历方案、上下游追踪、空间定位、资源分配、关阀搜索、动 态分段等网络分析；栅格分析，影像分析；MapGIS 空间预测处理性能 极高，在科技部测评中获得较好的体现。MapGIS 支持空间叠加分析、 空间缓冲区分析、网络预测、以及矢量数据的查询、检索和运算。MAPGIS支持基于GSQL 的空间查询。对于矢量相关的属性数据，或者矢量叠加 得到的属性连接表，可进一步作属性统计预测，以便得出各类要素之 间的定量关系。

3.4 三维GIS(重要性：) ArcGIS：只有二维半处理能力，如 DEM 分析、TIN 分析、有高程 数据TIN/GRD 模型的构建、处理；等值面提取、数字高程模型TIN/GRD 应用探讨等基本用途，没有真三维GIS 功能。 MapGIS：MapGIS 具有三维建模数据（TIN、三维景观、三维地质） 一体化存储管理素质，具有三维数据的 LOD_RTree 索引技术和面向实 体跟拓扑的数据组织管控能力；除有高程数据 TIN/GRD 模型的构建、 处理等基本用途外还具备三维地质构造模型、断层处理科技、地质体 内属性三维分布模型科技、三维数码景观动态模型科技等；三维数据 的综合可视化和整合探讨、基于拓扑的三维剖切分析、基于拓扑的等 值面提取、三维体数据的面绘制技术、三维体数据直接体绘制技术、 数字高程模型TIN/GRD 应用探讨。 3.5 专题地图(重要性：) 专题地图是 GIS 软件按照属性数据的不同分别给几何对象采取不 同风格显示的地图表现形式，是GIS 软件数据可视化的工具之一。 项目 ArcGIS MapGIS 单值专题图 3D棱柱图 3.6数据格式转换(重要性：) 对应用平台来讲，GIS 软件数据交换能力是制约系统开放性的因 素之一。

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