水漾秋叶

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（富融公司 蔡晓兵） 自从1962年加拿大科学家提出GIS概念以来，关于GIS的定义可以说是五花八门。不同的定义，缘自看问题的角度和对GIS本身认识的不同。在GIS产业界，主流的思维是将GIS划归在技术的范畴内，认为GIS是一种技术而非一门科学。而恰恰是GIS产业界的龙头老大，几十年来一直执全球GIS研究、开发及应用之牛耳的美国环境系统研究所公司棗ESRI，却始终坚持GIS是一门科学。这是ESRI总裁Jack Dangermond先生的信念，也是ESRI及其合作伙伴们在实践和传递的一种理念。同时，我们也注意到，正是因为这种视GIS为科学而非技术的理念，使得ESRI在其产品技术的研发过程中，总是在自觉地运用其独特的科学思维。也正是这些独特的科学思维，日积月累，使ESRI拥有了超越所有竞争对手，同时，更重要的是不断超越自己的神奇力量。ESRI独特的科学思维，不是通过著书立说用大部头来加以阐述和表达的，而是散见于其丰富完整的产品线中。我们在此通过ESRI在处理数据共享及互操作、拓扑关系、长事务处理及并发操作、空间数据离线编辑等问题的思路来看看ESRI在产品研发过程中是如何特立独行、持续创新，从而始终引领世界GIS潮流的。 *关于数据共享及互操作 我们正在以前所未有的速度向信息化社会迈进。由于信息与空间位置的普遍相关性，GIS在人们的生产和生活中扮演着越来越重要的角色。在GIS的自身发展过程中，形成了众多相对封闭和独立的系统。这些系统之间，没有统一的数据格式标准，数据的存储和处理方法也各不相同，甚至看似相同的操作也由于缺乏统一的语义描述而存在诸多微妙的差异。这种现象，在GIS尚处在项目级或部门级的应用阶段时，由于系统的互联互通和信息共享需求还不是特别强烈，同时，与此阶段相对应的计算机硬件处理能力和网络本身互联及带宽等的不足也一定程度上淡化和抑制了人们在数据共享和互操作上的需求愿望。就像众多彼此没有公路相连的村落里的人们，尽管也有相互交往的愿望，但因为没有路，也就没有了太多的彼此频繁走访的冲动。随着计算机网络特别是Internet技术的日益成熟与普及，这种状态被彻底地打破了。网络的延伸和彼此连接已经不是问题，路已经修好或即将修好，可是，这路上跑什么车拉什么货以及如何进行顺畅的交换，就成了新的问题。不同格式的数据，不同的GIS平台，分布在不同的单位和部门中。当我们试图建立企业级的应用，甚至要建立跨行业、跨行政区域乃至跨国界的信息系统基础设施时，数据共享和系统互操作就成了我们再也无法回避的问题。 不同的平台构建的系统之间要达到数据的共享和功能互操作，一种自然的想法就是增强平台自身的开放性。在过去的几十年里，GIS在追求开放的道路上走得缓慢而艰难。其实现互操作性相关的概念、标准和技术，大致可分为： &数据转换功能（如：COVERAGE->DLG、MOSS->COVERAGE等） &标准交换格式（如：SDTS、DXF、GML等） &开放的文件格式（如：VPF、shapefiles等） &直接读取应用编程接口(API)（如：ArcSDE API、CAD Reader、ArcSDE CAD Client等） &基于DBMS的通用空间特征表达（如：OGC的 Simple Feature Specification for SQL） &标准化的GIS WEB服务集成（如：WMS、WFS和ArcIMS） 所有以上所列的各种概念、标准和技术，尽管我们可从中看出某种技术上的进化特征，但事实上，现在的GIS互操作性努力中，它们都在扮演着重要的角色。 在GIS技术发展的早期，受限于当时计算机的计算速度和处理能力，数据共享的方式主要是在不同的GIS平台之间进行文件级别的转换。不同的GIS平台多少都会提供一些与其它平台的数据转换功能（命令），或者是将自己格式的数据导出为某种标准格式。ESRI在这一阶段，给出了所有GIS软件中最为丰富的数据转换功能（命令）。随后，又第一个推出了公开的空间数据格式棗Shapefile。现在，这一格式已经是被GIS界广为认可。但是，转换毕竟是一种脱机的、批处理的方式，系统之间不能动态实时地进行数据交换和互联。ESRI在遵从国际开放GIS联盟（OGC）颁布的简单空间特征规范的基础上，开发了功能强大的空间数据库引擎棗ArcSDE。此时，ESRI的思路已经进化到直接读取。即对外提供空间数据库引擎的应用编程接口（API），提供ArcSDE API,ArcSDE CAD Client等。 当大家对转换和直接读取的思路倍加关注，并投入大量人力物力时，ESRI已将目光转向了元数据。在ESRI的ArcGIS平台中，提供了集成化的元数据创建、提取、编辑、同步和发布机制。而且，支持ISO和FGDC标准，并可方便地进行客户化定制。基于对元数据于数据共享的重要性的深刻认识，ESRI又提出了g.net框架，并循此思路，脚踏实地地在自己的产品线中广泛地提供了基于Internet/Intranet环境的空间数据共享发布和检索机制。至此，ESRI的g.net框架及其实现此框架的若干主要技术，如：元数据管理技术、元数据发布技术和元数据搜索技术，为我们在一个尽可能广泛的地域范围内迅速发现和挖掘所需的数据提供了切实可行的实现方案。基于g.net，数据的发布者（拥有者）可以在网上“广而告之”，而寻求数据的人则可以方便快