開源GIS軟件的技術(shù)發(fā)展

戴逸賢

本文圍繞著開源GIS架構(gòu)進行分析，首先介紹了開源GIS的概念以及開源GIS的相關(guān)發(fā)展和研究情況。最后對開源GIS和商業(yè)GIS進行了對比分析，闡述了開源GIS相對于商業(yè)GIS來講所具備的優(yōu)劣性。

【關(guān)鍵詞】開源 開源GIS 軟件授權(quán)

開放源碼軟件（Open Source）是一個新名詞，它被定義為其源碼可以被公眾使用的軟件，并且此軟件的使用，修改和分發(fā)也不受許可證的限制。在開源軟件中，任何程序員甚至編程愛好者都能夠直接參與到軟件制作開發(fā)中，按照自己的需要加入自己的功能。Robert Merges（2001）、張玉敏（2002）、秦明（2006）等分析了開源軟件知識產(chǎn)權(quán)保護的若干問題。

開源促進會將一個軟件是否符合開源定義（Open Source Definition，OSD）來確定其是否是開源軟件。這個定義最初是基于Bruce Perens起草的Debian自由軟件方針（Debian Free Software Guidelines）。而后，隨著開源軟件的發(fā)展和逐步完善。開放源代碼的定義（1.7版）中規(guī)定：開放源代碼并不僅僅意味著對源代碼的訪問權(quán)，其發(fā)布條款還必須要滿足：自由地再發(fā)布、源代碼、派生作品、作者的源代碼的完整性、不得歧視任何個人或團體、許可證的發(fā)布、許可證不能針對于一個產(chǎn)品、許可證不能影響其它軟件。開源GIS也是眾多開源中間件之一。

1 開源GIS的技術(shù)發(fā)展

開源GIS（Open Source GIS），顧名思義，即和GIS有關(guān)的開源軟件或項目。最早的開源GIS軟件是空間建模分析工具GRASS。在SpringerLink中搜索，使用“Open Source GIS”做關(guān)鍵詞，查找到4944條記錄。瀏覽這些記錄可以看出，國外學(xué)者對開源空間信息技術(shù)理論、技術(shù)和應(yīng)用做了全方位研究，各種技術(shù)層出不窮。Sergio Di Martino，F(xiàn)ilomena Ferrucci（2007） 等研究了基于 WebML（Web Modeling Language）方法的WebGIS設(shè)計；Cláudio de Souza Baptista，F(xiàn)ábio Luiz Leite Jr. （2004）探討了開源GIS技術(shù)在電子政務(wù)中的應(yīng)用。

國內(nèi)近幾年對開源WebGIS也有很多研究，主要集中在WebGIS架構(gòu)的分析研究和應(yīng)用方向的研究。比如孫劍（2006）分析了基于不同編程語言下開源的軟件架構(gòu)；李世明（2006）利用開源軟件開發(fā)基于WebGIS的縣級林業(yè)空間信息共享系統(tǒng)；馮宇（2007）基于MapServer項目開發(fā)了干線公路網(wǎng)用地控制系統(tǒng)；張建輝、夏春林等（2008）利用基于圖片引擎技術(shù)的接處警GIS系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)。

商業(yè)GIS公司針對當(dāng)前最新技術(shù)也都推出了自己的網(wǎng)絡(luò)地圖發(fā)布解決方案及相關(guān)產(chǎn)品，如ArcServer、ArcIMS、MapXtreme等。商業(yè)地理信息產(chǎn)品自成體系的軟件架構(gòu)，大都利用了分布式構(gòu)件技術(shù)，如CORBA、DCOM、CGI等，提供一定的二次開發(fā)接口方便客戶擴展功能，支持本公司開發(fā)的空間數(shù)據(jù)格式和流行的數(shù)據(jù)格式，可以有效的實現(xiàn)對地理空間數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布。

2 開源GIS與商業(yè)GIS軟件對比分析

開源GIS從二十世紀末到現(xiàn)在取得了長足的發(fā)展，從桌面平臺到Web應(yīng)用、從二維地圖分析到三維地圖顯示、從地理數(shù)據(jù)訪問組件到地理數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換庫、從關(guān)系數(shù)據(jù)庫到空間數(shù)據(jù)庫引擎，這些領(lǐng)域開源GIS均有涉足，并且在圈子里產(chǎn)生較大影響、得到了廣大GIS開發(fā)者與應(yīng)用者的認可，有的項目甚至對相應(yīng)的商業(yè)軟件產(chǎn)生一定威懾。它們不僅在技術(shù)上占據(jù)制高點，穩(wěn)定性也是有目共睹。

商業(yè)GIS軟件一般對本公司出品的數(shù)據(jù)支持較好，而對其他商業(yè)GIS公司的數(shù)據(jù)支持度不高。比如，ArcGIS就不支持MapInfo的Tab格式文，以及Mif格式文件。同時，商業(yè)GIS軟件對互操作標(biāo)準(zhǔn)的支持度沒有開源GIS支持度高。ArcGIS也是2007年以后才陸續(xù)對WMS、WFS等服務(wù)進行支持，而GRASS、QGIS、以及uDig等開源平臺嚴格遵循了OGC規(guī)范來實現(xiàn)其數(shù)據(jù)架構(gòu)。對于開源GIS來說，可以看到GIS軟件很多都是構(gòu)建基于不同的開源GIS類庫的基礎(chǔ)上的，這樣，可以讓開發(fā)者在開發(fā)過程中只關(guān)注于自己所需要使用的開源類庫，不去考慮其他方面的問題。而一般商業(yè)GIS的類庫都比較龐大，而且互為一體，如果使用某種商業(yè)軟件可能就無法和其他商業(yè)軟件進行配合使用。

3 結(jié)束語

采用自由開源軟件節(jié)約的費用隨著用戶數(shù)量的增加而增多規(guī)模越大，節(jié)約越多。由于開源軟件相比商業(yè)軟件不僅成本低廉，開源GIS軟件大多關(guān)注相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的最新動向，用戶可以使用這些囊括了最新技術(shù)的源代碼，進行學(xué)習(xí)和研發(fā)，這種模式對于GIS教學(xué)和科研具有積極的意義。

參考文獻

[1]開源軟件的定義[EB/OL].http：//www.gaobo.info/read.php？186%part=1， 2006，8.

[2]Cristina Gacek，Tony Lawrie.The many meanings of Open Source[M].IEEE Computer Society Press，2004.

[3]何江，陳育謙.基于統(tǒng)一地理空間情報數(shù)據(jù)模型的測繪保障[J].指揮信息系統(tǒng)與技術(shù)，2010，01（03）：50-53.

作者單位

中國電子科技集團公司第二十八研究所 江蘇省南京市 210007