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開源GIS技術簡介
日期:2016-03-08 10:56   來源:  作者:   訪問量:19204   字號:T|T

 一、開放GIS數據

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

  OpenStreetMap(OSM)是一款由網絡大眾共同打造的免費開源、可編輯的地圖服務,好比是地圖領域的維基百科。OpenStreetMap有點像谷歌自家的Map Maker地圖制作工具,它是利用公眾集體的力量和無償的貢獻來改善地圖相關的地理數據。當然,它與谷歌地圖的一大不同在于,OSM是非營利性的,它將數據回饋給社區重新用于其它的產品與服務。近年來,OSM備受矚目,多家知名科技品牌棄用谷歌地圖轉而擁抱該開源地圖平臺的懷抱。OSM的元素主要包括三種:點(Nodes)、路(Ways)和關系(Relations),這三種原始構成了整個地圖畫面。其中,Nodes定義了空間中點的位置;Ways定義了線或區域;Relations定義了元素間的關系。

1)免費的全球地圖數據庫

2)維基百科式

3)用戶根據手持GPS設備、航空攝影照片、衛星影像、用戶本地知識繪制

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

  區域下載地址:http://download.bbbike.org/osm/bbbike/

           http://download.geofabrik.de/

5)官網也可直接導出             

6)導出格式:OSM、Shp等

官網

 

導出北京區域數據

 

用QGIS打開OSM數據

2、DEM數據(SRTM 90米數據)

  SRTM(全稱Shuttle Radar Topography Mission,即航天飛機雷達地形測繪任務)數據,2000年2月由美國太空總署(NASA)和國防部國家測繪局(NIMA)聯合發射的“奮進”號航天飛機測量得到。獲取的數據范圍為北緯60度至南緯56度,東經180度至西經180度之間的所有區域,覆蓋全球陸地表面的80%以上。

SRTM地形數據按精度可以分為SRTM1和SRTM3,分別對應的分辨率精度為30米和90米數據(目前公開數據為90米分辨率的數據,數據版本為SRTM V4(Geotiff格式))。

下載地址:http://srtm.csi.cgiar.org/

      http://www.giscloud.cn

下載DEM數據

 

暈渲圖

 

3、GeoNames

1)官網:http://www.geonames.org/

2)全球地名數據庫

3)超過1000萬地名,包括280萬知名地點及550萬別名

4)9大分類

5)中國目前有超過64萬個地名

官網

 

北京市公園查詢結果
 
導出CVS文件
 
4、GADM(Global Administrative Areas)
1)官網:http://www.gadm.org/
2)全球行政區劃數據庫
3)包括了幾乎全部國家及地區的國界、省界及更小的行政區劃
4)國內分四級:國界、省界、地市級界、區縣界
5)下載格式:Shapefile、ESRI geodatabase、RData、Google Earth kmz等
6)下載地址:http://www.gadm.org/country
官網
 
區縣級數據
 
屬性表
 
 
二、開源GIS軟件
1、OpenLayers
  OpenLayers是一個專為WebGIS客戶端開發提供的JavaScript類庫包。目前最新版本是OpenLayers3。OpenLayers支持的地圖來源包括Google Maps、Yahoo Map、微軟BingMap等,用戶還可以用簡單的圖片地圖作為背景圖,與其他的圖層在OpenLayers中進行疊加,在這一方面OpenLayers提供了非常多的選擇。在操作方面,OpenLayers除了可以在瀏覽器中幫助開發者實現地圖瀏覽的基本效果,比如放大、縮小、平移等常用操作外,還可以進行選取面、選取線、要素選擇、圖層疊加等不同的操作,甚至可以對已有的OpenLayers操作和數據支持類型進行擴充,為其賦予更多的功能。
2、Leaflet
  Leaflet是一個為建設交互性好適用于移動設備地圖而開發的現代的、開源的JavaScript庫。代碼僅有33KB,但它具有開發在線地圖的大部分功能。Leaflet設計堅持簡便、高性能和可用性好的哲學思想,在所有主要桌面和移動平臺能高效運作,在現代瀏覽器上會利用HTML5和CSS3的優勢,同時也支持舊的瀏覽器訪問。支持插件擴展,有一個友好、易于使用的API文檔和一個簡單的、可讀的源代碼。Leaflet強大的開源庫插件涉及到地圖應用的各個方面包括地圖服務、數據格式、數據提供、地理編碼、路線和路線搜索,地圖控件和交互等。
 
3、GeoServer
  GeoServer是一個功能齊全,遵循OGC開放標準的開源WFS-T和WMS服務器。利用GeoServer可以把數據作為maps/images來發布(利用WMS來實現),也可以直接發布實際的數據(利用WFS來實現),同時也提供了修改、刪除和新增的功能。
4、MapServer
  MapServer是由美國明尼蘇達大學(University of Minnesota)在二十世紀90年代利用C語言開發的開源WebGIS項目,它具有強大的空間數據的網絡發布功能。MapServer是一套基于胖客戶端/瘦客戶端模式的實時地圖發布系統,客戶端發送數據請求時,服務器端實時的處理空間數據,并將生成的數據發送個客戶端。MapServer的核心部分是C語言編寫的地圖操作模塊,它本身許多功能的實現依賴一些開源或者免費的庫,利用GEOS、OGR/GDAL實現對多種矢量和柵格數據的支持,通過Proj.4共享庫實時的進行投影變換。同時還集合PostGIS和開源數據庫PostgreSQL對地理空間數據進行存儲和SQL查詢操作,基于ka-map 、MapLab、CartoWeb和Chameleon等一系列客戶端JavaScript API來支持對地理空間數據的傳輸與表達,并且遵守OGC制定的WMS、WFS、WCS、WMC、SLD、GML和Filter Encoding等一系列規范。
5、uDig
  UDig是一個開源的(EPL和BSD)桌面應用程序框架,構建在Eclipse RCP和GeoTools上的桌面GIS。是一款開源桌面GIS軟件,基于Java和Eclipse平臺,可以進行shp格式地圖文件的編輯和查看;是一個開源空間數據查看器/編輯器,對OpenGIS標準,關于互聯網GIS、網絡地圖服務器和網絡功能服務器有特別的加強。uDig提供一個一般的java平臺來用開源組件建設空間應用。
6、QGIS
  QGIS是一個用戶界面友好的地理信息系統,可運行在Linux、Unix、Mac和Windows平臺上。QGIS是基于Qt,使用C++開發的一個用戶界面友好、跨平臺的開源版桌面地理信息系統。其主要特點有:支持多種GIS數據文件格式,通過GDAL/OGR擴展可以支持多達幾十種數據格式;支持PostGIS數據庫;支持從WMS、WFS服務器獲取數據;集成了GRASS的部分功能;支持對GIS數據的基本操作,如屬性的編輯修改等;支持創建地圖;通過插件的形式支持功能的擴展等。
7、GRSS GIS
  GRASS GIS是開源平臺下一個重量級的GIS軟件。20世紀80年代初,美國軍方建筑工程研究實驗室(USA/CERL)的Bill Gorgan負責遴選一款具有土地管理、環境規劃、環境評估的GIS軟件。但最終竟沒有一款軟件符合上述要求,不得已Gorgan開始組織一批志愿者進行GIS軟件設計及開發。目前GRASS GIS新版本不但繼承了舊版本30多年的設計經驗,還充分借鑒了其他開發源代碼GIS軟件包豐富程序資源和強大功能模塊,成為了當之無愧的開源GIS軟件的佼佼者。
8、PostGIS
  PostGIS是PostgreSQL關系數據庫的空間操作擴展。它為PostgreSQL提供了如下空間信息服務功能:空間對象、空間索引、空間操作函數和空間操作符。同時,PostGIS遵循OpenGIS的規范。PostGIS的版權被納入到GNU的GPL中,也就是說任何人可以自由得到PostGIS的遠嗎并對其做研究和改進。正是由于這一點,PostGIS得到了迅速的發展,越來越多的愛好者和研究機構參與到PostGIS的應用開發和完善中。PostGIS不論在功能還是擴展性方面都不落后于商業GIS平臺的空間數據庫,其發展前景將會越來越好。
9、Spatiallite
  SQLite號稱全世界最小的數據庫,在幾乎絕大多數數據庫都具有空間數據的存儲和查詢功能后,SQLite目前也有了空間數據支持的擴展,利用這個擴展,可以按照OGCSimple Feature Access標準存取空間數據。這個項目就是SpatialLite,它為SQLite增加空間數據支持。雖然是輕量級,但功能豐富。
10、WorldWind
  WorldWind是美國宇航局的一個開放源代碼的項目軟件。通過WorldWind可以免費使用NASA發布的海量數據,包括衛星影像、雷達遙感數據和氣象數據等。World Wind作為可視化三維地球瀏覽平臺,具有三維可視化的能力,采用了先進的流傳輸技術,由于World Wind是個完全免費的軟件,主要面向科學家、研究工作者和學生群體。國內很多三維GIS軟件都是由其改編而來。
11、OpenWebGlobe
  OpenWebGlobe是一個高性能的瀏覽器三維引擎?蓱糜诳梢暬抡、游戲、三維GIS、虛擬現實等領域。它用純JavaScript編寫,可以運行在任何支持HTML5、WebGL的瀏覽器上。使用OpenWebGlobe可以快速構建一個屬于您自己的三維地球。
 
三、公開地圖API
  目前主要指互聯網公司提供的地圖調用API,主要包括Web、Android、iOS及其它調用接口。目前比較常用的有Google Map API、百度地圖API、高德地圖API、騰訊地圖API等。優勢主要有方便集成、功能強大、節省成本等。缺點主要有需要聯網、位置偏移、不易擴展、面臨許可風險等?梢愿鶕䦟嶋H情況使用。
高德地圖API
 

 

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