ArcGIS產(chǎn)品線為用戶提供一個可伸縮的，全面的GIS平臺。ArcObjects包含了許多的可編程組件，從細粒度的對象（例如單個的幾何對象）到粗粒度的對象（例如與現(xiàn)有ArcMap文檔交互的地圖對象）涉及面極廣，這些對象為開發(fā)者集成了全面的GIS功能。

發(fā)展過程

在GIS發(fā)展的早期，專業(yè)人士主要關(guān)注于數(shù)據(jù)編輯或者集中于應(yīng)用工程，以及主要把精力花費在創(chuàng)建GIS數(shù)據(jù)庫并構(gòu)造地理信息和知識。慢慢的，GIS的專業(yè)人士開始在大量的GIS應(yīng)用中使用這些知識信息庫。用戶應(yīng)用功能全面的GIS工作站來編輯地理數(shù)據(jù)集，建立數(shù)據(jù)編輯和質(zhì)量控制的工作流，創(chuàng)建地圖和分析模型并將這些工作和方法記錄成文檔。

這加強了GIS用戶的傳統(tǒng)觀念，這些用戶往往擁有連接在數(shù)據(jù)集和數(shù)據(jù)庫上的專業(yè)工作站。這種工作站擁有復(fù)雜的GIS應(yīng)用以及用來實現(xiàn)幾乎所有GIS任務(wù)的邏輯和工具。

這種對GIS軟件所處位置的看法已經(jīng)被證明非常有價值，被約全球二十萬組織中的GIS專業(yè)人士所接受。事實上，這種客戶－服務(wù)器的計算模式是如此的成功以至于讓許多人認為GIS只有這樣的模式。但是，對GIS的觀念在不斷的擴展。

近期Internet的發(fā)展，DBMS技術(shù)的長足進步，面向?qū)ο缶幊陶Z言，移動設(shè)備以及GIS的廣泛使用已經(jīng)促使GIS有更加開闊的前景和發(fā)揮更加重要的作用。

除了GIS桌面產(chǎn)品，GIS軟件可以被集中在應(yīng)用服務(wù)器上和Web服務(wù)器上，把GIS的功能通過網(wǎng)絡(luò)傳遞給任意多的用戶；可以集中一些GIS邏輯，將其嵌入和部署在用戶定制的應(yīng)用中；為野外GIS業(yè)務(wù)在移動設(shè)備上部署GIS軟件的應(yīng)用也多了起來。

企業(yè)GIS用戶使用傳統(tǒng)高級的GIS桌面軟件，使用Web瀏覽器，專門的應(yīng)用程序移動計算設(shè)備以及其它數(shù)字化設(shè)備連接中心GIS服務(wù)器。GIS平臺涉及的范圍在不斷的擴展。

使用ArcGIS滿足GIS用戶所有的需求

ArcGIS作為一個可伸縮的平臺，無論是在桌面，在服務(wù)器，在野外還是通過Web，為個人用戶也為群體用戶提供GIS的功能。ArcGIS 9是一個建設(shè)完整GIS的軟件集合，它包含了一系列部署GIS的框架：

ArcGIS Desktop――一個專業(yè)GIS應(yīng)用的完整套件

ArcGIS Engine――為定制開發(fā)GIS應(yīng)用的嵌入式開發(fā)組件

服務(wù)端GIS――ArcSDE，ArcIMS和ArcGIS Server

移動GIS――ArcPad?以及為平板電腦使用的ArcGIS Desktop和Engine

ArcGIS是基于一套由共享GIS組件組成的通用組件庫實現(xiàn)的，這些組件被稱為ArcObjectsTM。

關(guān)于ArcObjects開發(fā)的更詳細的信息可以在中找到。

產(chǎn)品歷史

1981年10月到1982年6月的9個月里，Esri開發(fā)出了ARC/INFO 1.0，這是世界上第一個現(xiàn)代意義上的GIS軟件，第一個商品化的GIS軟件。

1986年，PC ARC/INFO的出現(xiàn)是Esri軟件發(fā)展史上的又一個里程碑，它是為基于PC的GIS工作站設(shè)計的。

1992年，Esri推出了ArcView軟件，它使人們用更少的投資就可以獲得一套簡單易用的桌面制圖工具。

在二十世紀九十年代中期，Esri公司的產(chǎn)品線繼續(xù)增長，推出了基于Windows NT的ArcInfo產(chǎn)品，為用戶的GIS和制圖需求提供多樣的選擇。Esri公司也在世界GIS市場中占據(jù)了領(lǐng)先地位。

1999年，發(fā)布 ArcInfo 8，同時也推出了ArcIMS，這是當時第一個只要運用簡單的瀏覽器界面，就可以將本地數(shù)據(jù)和Internet網(wǎng)上的數(shù)據(jù)結(jié)合起來的GIS軟件。

2004年4月，Esri推出了新一代9版本ArcGIS軟件，為構(gòu)建完善的GIS系統(tǒng)，提供了一套完整的軟件產(chǎn)品。

2010年，Esri推出ArcGIS 10。這是全球首款支持云架構(gòu)的GIS平臺，在WEB2.0時代實現(xiàn)了GIS由共享向協(xié)同的飛躍；同時ArcGIS 10具備了真正的3D建模、編輯和分析能力，并實現(xiàn)了由三維空間向四維時空的飛躍；真正的遙感與GIS一體化讓RS+GIS價值凸顯。

Esri已于美國時間2013年7月30日正式發(fā)布了最新版產(chǎn)品——ArcGIS 10.2。該產(chǎn)品的發(fā)布，標志著Esri又進入了一個新的里程碑。在ArcGIS 10.2中，Esri充分利用了IT技術(shù)的重大變革來擴大GIS的影響力和適用性。新產(chǎn)品在易用性、對實時數(shù)據(jù)的訪問，以及與現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的集成等方面都得到了極大的改善。用戶可以更加輕松地部署自己的Web GIS應(yīng)用，大大簡化地理信息探索、訪問、分享和協(xié)作的過程，感受新一代Web GIS所帶來的高效與便捷。

· ArcGIS Online諸多功能新突破，邁進真正云PaaS平臺

新增在線分析工具，提供六大類空間分析功能

· 支持第三方切片地圖服務(wù)等更多服務(wù)類型

· 推出全新的ArcGIS for Developers站點

· 支持多個shapefile文件發(fā)布托管的要素服務(wù)

· 支持Oauth2.0協(xié)議

· Portal for ArcGIS正式納入ArcGIS產(chǎn)品體系，開啟企業(yè)級GIS應(yīng)用新模式

· 集中內(nèi)網(wǎng)資源，組織內(nèi)快速分享

· 多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)合免費底圖，簡單快速制圖

· 為組織用戶托管GIS服務(wù)

· 與Esri Map for Office集成，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)快速上圖與分享

· 可結(jié)合私有云GIS環(huán)境，成為私有云門戶

· ArcGIS for Server具備大數(shù)據(jù)實時分析和處理能力

· 全新的GeoEvent Processor實時數(shù)據(jù)處理分析擴展

· 通過集成使Portal for ArcGIS具備服務(wù)托管能力

· 采用全新站點模型，智能支持云架構(gòu)

· 提供即拿即用的備份/恢復(fù)站點信息功能

· 直接編輯關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中原生的空間數(shù)據(jù)

· 開發(fā)工具，讓GIS應(yīng)用遍地開花

· 靈活多樣的擴展能力，提供覆蓋主流桌面、Web和移動終端的全方位擴展功能

· 新增ArcGIS Runtime for OS X/Windows Store/Qt三大產(chǎn)品

· ArcGIS移動產(chǎn)品重磅出擊，大力支持離線編輯和分析

· 三大Web APIs（JavaScript/Silverlight/Flex API）各顯其能，共同推進敏捷的Web開發(fā)

· 云中開發(fā)者站點提供一體化的資源入口，開源社區(qū)GitHub上共享大量豐富的應(yīng)用示例

· 桌面應(yīng)用，從未停止過的增強

· ArcGIS for Desktop質(zhì)量和性能全面提升，大數(shù)據(jù)支持能力彰顯

· ArcGIS三維可以共享3D web場景，并與CityEngine深度集成

· ArcGIS影像擴展柵格類型，實現(xiàn)國產(chǎn)衛(wèi)星影像的支持

在Esri的協(xié)助下，青藏鐵路首次采用了基于ArcGIS構(gòu)建的實時監(jiān)控系統(tǒng)，對運營進行保障。2008年的四川大地震救援、奧運會安保都活躍著ArcGIS的身影。2009年國慶60周年閱兵的氣象保障服務(wù)中ArcGIS也起到重要作用。2010年玉樹地震救災(zāi)中，ArcGIS為快速響應(yīng)提供了技術(shù)保障。2010年上海世博會的信息化保障中，ArcGIS也活躍在各個角落。

其他信息

桌面 GIS

對于那些利用GIS信息進行編輯，設(shè)計的GIS專業(yè)人士來說，桌面GIS占有主導(dǎo)地位。GIS專業(yè)人士使用標準桌面作為工具來設(shè)計，共享，管理和發(fā)布地理信息。

ArcGIS Desktop是一個集成了眾多高級GIS應(yīng)用的軟件套件，它包含了一套帶有用戶界面組件的Windows桌面應(yīng)用（例如，ArcMap，ArcCatalogTM，ArcTooboxTM以及ArcGlobe）。ArcGIS Desktop具有三種功能級別――ArcReader,ArcView?，ArcEditorTM和ArcInfoTM，都可以使用各自軟件包中包含的ArcGIS Desktop開發(fā)包進行客戶化和擴展。

關(guān)于ArcGIS Desktop的更多的信息請參考相關(guān)書籍中的“桌面GIS：ArcView，ArcEditor，ArcInfo”。

書中的圖形展示了使用 ArcGIS Desktop 的應(yīng)用實例。

服務(wù)端 GIS

GIS用戶通過部署一個集中式的GIS服務(wù)器在大型組織之內(nèi)以及Internet的用戶之間發(fā)布和共享地理信息。服務(wù)端的GIS軟件適用于任何集中執(zhí)行GIS計算，并計劃擴展支持GIS數(shù)據(jù)管理和空間處理的場合。

除了為客戶端提供地圖和數(shù)據(jù)服務(wù)，GIS服務(wù)器還在一個共享的中心服務(wù)器上支持GIS工作站的所有功能，包括制圖，空間分析，復(fù)雜空間查詢，高級數(shù)據(jù)編輯，分布式數(shù)據(jù)管理，批量空間處理，空間幾何完整性規(guī)則的實施等等。

ArcGIS服務(wù)器產(chǎn)品符合信息技術(shù)的標準規(guī)范，可以和其它企業(yè)級的軟件合作，例如Web服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）以及企業(yè)級的應(yīng)用開發(fā)框架包括.NET和JAVA2企業(yè)級平臺（J2EE）。這促使了GIS和其它大量的信息系統(tǒng)技術(shù)的整合。

ArcGIS 9所包含的三種服務(wù)端產(chǎn)品：

ArcSDE――一個在多種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中管理地理信息的高級空間數(shù)據(jù)服務(wù)器。ArcSDE是一個位于ArcGIS其它軟件產(chǎn)品和關(guān)系型數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)服務(wù)器，其廣泛的應(yīng)用使得在跨任何網(wǎng)絡(luò)的多個用戶群體中共享空間數(shù)據(jù)庫以及在任意大小的數(shù)據(jù)級別中伸縮成為可能。

ArcIMS――是一個可伸縮的，通過開放的Internet協(xié)議進行GIS地圖，數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)發(fā)布的地圖服務(wù)器。ArcIMS已經(jīng)在成千上萬的應(yīng)用中部署了，主要是為Web上的用戶提供數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)和地圖服務(wù)。

ArcGIS Server――是一個應(yīng)用服務(wù)器，包含了一套在企業(yè)和Web框架上建設(shè)服務(wù)端GIS應(yīng)用的共享GIS軟件對象庫。ArcGIS Server是一個新產(chǎn)品，用于構(gòu)建集中式的企業(yè)GIS應(yīng)用，基于SOAP的Web services和Web應(yīng)用。

要了解關(guān)于ArcGIS 9服務(wù)器產(chǎn)品的更多信息，請參考第五章，“服務(wù)端GIS：ArcSDE，ArcIMS和ArcGIS Server”。

GIS 將會利用 Internet 不斷成長，并取得進一步的成功。Internet 技術(shù)的不斷發(fā)展，如 Web services ，為 GIS 用戶共享，地理信息的服務(wù)以及跨組織的GIS互聯(lián)提供了堅實的保障。

嵌入式GIS

用戶可以使用嵌入式的GIS，在所關(guān)注的應(yīng)用中增加所選擇的GIS組件，從而為組織的任何部門提供GIS的功能，這使得許多需要在日常工作中應(yīng)用GIS作為一種工具的用戶，可以通過簡單的，集中于某些方面的界面來獲取GIS的功能。例如，嵌入式的GIS應(yīng)用幫助用戶支持遠程數(shù)據(jù)采集的工作，管理者的桌面上實現(xiàn)GIS，為系統(tǒng)操作人員實現(xiàn)定制界面，以及面向數(shù)據(jù)編輯的應(yīng)用等。

ArcGIS Engine提供了一套應(yīng)用于ArcGIS Desktop應(yīng)用框架之外（例如制圖對象作為ArcGIS Engine的一部分，而不是ArcMap的一部分）的嵌入式ArcGIS組件。使用ArcGIS Engine，開發(fā)者在C++，COM，.NET和Java環(huán)境中使用簡單的接口獲取任意GIS功能的組合來構(gòu)建專門的GIS應(yīng)用解決方案。

開發(fā)者通過ArcGIS Engine構(gòu)建完整的客戶化應(yīng)用或者在現(xiàn)存的應(yīng)用中（例如微軟的Word或者Excel）嵌入GIS邏輯來部署定制的GIS應(yīng)用，為多個用戶分發(fā)面向GIS的解決方案。

使用 ArcGIS Engine 將 GIS 嵌入到你的應(yīng)用中。

移動GIS

依靠移動計算設(shè)備上的專業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)，GIS越來越多的從辦公室中轉(zhuǎn)移到野外。擁有GPS功能的無線移動設(shè)備被常常使用于野外專題數(shù)據(jù)獲取和野外信息獲取。消防員，垃圾收集員，工程檢修員，測量員，公用設(shè)施施工工人，士兵，統(tǒng)計調(diào)查員，警察以及野外生物學家是使用移動GIS這個工具的一些野外工作者的代表。

一些野外工作任務(wù)需要相對簡單的GIS工具，但也有些工作涉及到需要高級GIS工具的復(fù)雜操作。ArcGIS包含了能夠滿足兩方面需求的應(yīng)用。ArcPad是ArcGIS實現(xiàn)移動GIS和野外計算（如需要記錄和登記突發(fā)性事故的空間信息）的解決方案，這些類型的工作可以在手持計算機設(shè)備（運行Microsoft Windows? CE或者Pocket PC）或者平板電腦上完成。ArcGIS Desktop和ArcGIS Engine集中于需要GIS分析和決策分析的野外工作任務(wù)，這種典型的任務(wù)往往在高端平板電腦上執(zhí)行。

要更多的了解移動GIS的信息，請參考第七章“移動GIS：ArcPad及設(shè)備”。

你可以在野外實現(xiàn) GIS

空間數(shù)據(jù)庫（ Geodatabase）

作為geographic database的簡寫，geodatabase是在專題圖層和空間表達中組織GIS數(shù)據(jù)的核心地理信息模型。

Geodatabase是一套獲取和管理GIS數(shù)據(jù)的全面的應(yīng)用邏輯和工具。無論是客戶端的應(yīng)用（如ArcGIS Desktop），服務(wù)器配置（如ArcGIS Server），還是嵌入式的定制開發(fā)（ArcGIS Engine）都可以獲取geodatabase的應(yīng)用邏輯。

Geodatabase是一個基于GIS和DBMS標準的物理數(shù)據(jù)存儲庫，可以應(yīng)用于多用戶訪問，個人DBMS以及XML。

Geodatabase原本被設(shè)計成一個開放的，簡單幾何圖形的存儲模型。Geodatabase對眾多的存儲機制開放，包括DBMS存儲，文件型存儲或者XML方法存儲，并不局限于某個DBMS的供應(yīng)商。

模型結(jié)構(gòu)

*對象類（Object class）

在Geodatabase中對象類是一種特殊的類，它沒有空間特征，是指存儲非空間數(shù)據(jù)的表格（Table）。

*要素類（Feature class）

同類空間要素的集合即為要素類。如：河流、道路、植被、用地、電纜等。要素類之間可以獨立存在，也可具有某種關(guān)系。當不同的要素類之間存在關(guān)系時，我們將其組織到一個要素數(shù)據(jù)集（Feature dataset）中。

*要素數(shù)據(jù)集（Feature dataset）

要素數(shù)據(jù)集由一組具有相同空間參考（Spatial Reference）的要素類組成。

將不同的要素類放到一個要素數(shù)據(jù)集下一般有三種情況：

專題歸類表示——當不同的要素類屬于同一范疇。

創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò)——在同一幾何網(wǎng)絡(luò)中充當連接點和邊的各種要素類，須組織到同一要素數(shù)據(jù)集中。。

考慮平面拓撲（Planar topologies）——共享公共幾何特征的要素類。

存放了簡單要素的要素類可以存放于要素集中，也可以作為單個要素類直接存放在Geodatabase的目錄下。直接存放在Geodatabase目錄下的要素類也稱為獨立要素類（standalone feature）。存儲拓撲關(guān)系的要素類必須存放到要素集中，使用要素集的目的是確保這些要素類具有統(tǒng)一的空間參考，以利于維護拓撲。Geodatabase支持要素類之間的邏輯完整性，體現(xiàn)為對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)（complex networks）、拓撲規(guī)則和關(guān)聯(lián)類等的支持。

* 關(guān)系類（Relationship class）

定義兩個不同的要素類或?qū)ο箢愔g的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

* 幾何網(wǎng)絡(luò)（Geometric network）

幾何網(wǎng)絡(luò)是在若干要素類的基礎(chǔ)上建立的一種新的類。

* Domains

定義屬性的有效取值范圍?？梢允沁B續(xù)的變化區(qū)間，也可以是離散的取值集合。

* Validation rules

對要素類的行為和取值加以約束的規(guī)則。

* Raster Datasets

用于存放柵格數(shù)據(jù)。可以支持柵格數(shù)據(jù)，支持影像鑲嵌。

* TIN Datasets

TIN是ARC/INFO非常經(jīng)典的數(shù)據(jù)模型，用不規(guī)則分布的采樣點的采樣值（通常是高程值，也可以是任意其它類型的值）構(gòu)成的不規(guī)則三角集合。用于表達地表形狀或其它類型的空間連續(xù)分布特征。

* Locators

定位器（Locator）是定位參考和定位方法的組合，對不同的定位參考，用不同的定位方法進行定位操作。所謂定位參考，不同的定位信息有不同的表達方法，在geodatabase中，有四中定位信息：地址編碼、、地名及郵編、路徑定位。定位參考數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)庫表中，定位器根據(jù)該定位參考數(shù)據(jù)在地圖上生成空間定位點。

基礎(chǔ)教程

TIN 表面數(shù)據(jù)模型由結(jié)點、邊、三角形、包面和拓撲組成。

結(jié)點

結(jié)點是TIN的基本結(jié)構(gòu)單元。結(jié)點來自輸入數(shù)據(jù)源中包含的點和線折點。每個結(jié)點都將包括在TIN三角形中。TIN表面模型中的每個結(jié)點都必須包含一個z值。

邊

通過邊將每個結(jié)點與其最近的結(jié)點連接起來，從而形成符合Delaunay準則的三角形。每條邊有兩個結(jié)點，但每個結(jié)點可包含兩條或多條邊。每條邊的兩個端點都有一個包含z值的結(jié)點，因此可以計算邊的兩個結(jié)點間的坡度。

對于用于構(gòu)建TIN的輸入數(shù)據(jù)源中的每個要素，將根據(jù)其表面要素類型進行處理。斷裂線要素始終保留為TIN三角形的邊。在內(nèi)部將這些斷裂線TIN邊標記為硬邊或軟邊。

三角形

每個三角面描述部分TIN表面的行為。三角形三個結(jié)點的x、y和z坐標值可用于獲取面的信息，例如坡度、坡向、表面積和表面長度。將整組三角形作為整體考慮，可以獲取表面的其他信息，包括體積、表面輪廓和可見性分析。

由于每個面概括特定的表面行為，因此確保采樣點選擇恰當以實現(xiàn)表面的最佳擬合十分重要。如果對表面的重要區(qū)域采樣不當，TIN表面模型產(chǎn)生的結(jié)果可能不夠理想。

包

TIN包由一個或多個包含用于構(gòu)建TIN的整組數(shù)據(jù)點的面構(gòu)成。包面定義TIN的插值區(qū)。在包面內(nèi)部或邊上，可以插入表面 z值，執(zhí)行分析以及生成表面顯示。在包面外部，無法獲取表面信息。TIN包可由一個或多個非凸面構(gòu)成。

非凸包必須由用戶定義，通過在TIN構(gòu)建期間加入“裁剪”和“擦除”排除要素來實現(xiàn)。這些要素明確定義表面的邊。如果未使用排除要素定義包，TIN生成器將創(chuàng)建一個凸包來定義TIN的邊界邊。凸包是一個具有以下屬性的面：連接TIN任意兩點的線本身必須位于面內(nèi)部或必須定義凸包的邊。非凸包的定義對避免在位于實際數(shù)據(jù)集外但在凸包內(nèi)部的TIN區(qū)域產(chǎn)生錯誤信息非常重要。

如果不使用裁減要素，陰影區(qū)域可能會插入不正確的值。

拓撲

通過保留定義每個三角形的結(jié)點、邊數(shù)、類型以及與其他三角形鄰接性的信息定義TIN的拓撲結(jié)構(gòu)。對每個三角形，TIN 將記錄以下信息：

三角形數(shù)量

每個相鄰三角形的數(shù)量

定義三角形的三個結(jié)點

每個結(jié)點的x,y坐標

每個結(jié)點的表面z值

每個三角形邊的邊類型(硬或軟)

另外，TIN還保留了構(gòu)成TIN包的所有邊的列表以及定義TIN投影和測量單位的信息。

TIN 的存儲方式

與 coverage 類似，TIN 以文件目錄形式存儲。但請注意，TIN 不是 coverage，它沒有關(guān)聯(lián)的 INFO 文件。TIN 目錄由七個包含 TIN 表面信息的文件組成。這些文件以二進制格式編碼，因此無法通過標準文本顯示或編輯程序讀取。