Ξ
方 裕,景贵飞
(1.北京大学遥感与地理信息系统研究所,北京100871;2.科技部高新技术发展及产业化司,北京100862)
摘 要:总结了1996年以来,国内GIS 软件测评工作的情况,评价了国产GIS 软件的性能,与国外优秀软件之间的优势互补,以及国产GIS 软件的发展前途。
关键词:GIS 软件测评;Map GIS ;G eostar ;Super Map ;SupMap ;GROW -BASE 中图分类号:P208 文献标识码:A 文章编号:1672-1586(2003)01-0012-04
Devalu ation of GIS Soft w ares Promoting the Development
of T echnologies and Products
FAN G Yu ,J IN G Gui -fei
(1.The Institute of RS &GIS of Beijing Univ.,Beijing 100871,China ;
2.High -Tech Development and Industrialization Dep.Ministry of S &T ,Beijing 100862,China )
Abstract :The paper sums up the devaluation of GIS softwares in China since 1996,devaluates the functions of the home -made softwares ,the advantages supplementary with home -and foreign made ,and the developing prospect of home -made GIS softwares.K ey w ords :GIS software devaluation ;Map GIS ;G eostar ;Super Map ;SupMap ;GROW -BASE
0 前 言
由科技部高新技术与产业化推进司和国家遥感中心组织,中国地理信息系统协会、中国海外地理信息系统协会和国家遥感中心技术服务基地经办的国产GIS 软件测评已经走过了7年的历程。回顾7年来走过的道路,国产GIS 软件的市场从几乎空白到占有中小型产品的大半壁江山,产品和技术竞争力从非常弱小到可以与国外软件同台抗争,并开始进入国际市场;GIS 软件测评的规模也由小到大,测评难度由易到难,测评工作越来越规范,由每年一次发展到全年开展经常性测评,并由国家遥感中心和中国地理信息系统协会发起成立了GIS 软件测评中心。形成了一种密切的良性互动关系。
1995年,科技部决定,通过从1996年开始的国家
“九五”科技攻关计划,推动我国GIS 技术的研究与产品开发,进而形成和发展我国的GIS 软件产业。并确定了“引入竞争机制、坚持滚动发展、加强科技攻关、促进产业建设”的管理指导思想。1996年3月举行的第一次国产GIS 软件测评,其直接目标是对当时国内GIS 基础软件研究与产品开发状况进行摸底,在确定
攻关计划支持对象时作为重要的参考依据;同时决定在随后的5年中坚持每年进行测评,测评结果将作为滚动支持的依据。徐冠华对GIS 软件测评工作非常关心,参加了1996、1997两年GIS 国产软件测评的开幕式、主持了1996、1997和1998三年参测单位和专家座谈会,并在每年测评前后听取准备工作和测评结果汇报,对我国GIS 产业的发展、存在的问题和解决办法作出指示,几乎每年都参加软件测评的新闻发布会并发表重要讲话,为我国GIS 软件产业的发展倾注了大量的心血。“九五”期间,科技部为推进GIS 的技术进步和产业发展,在科技攻关计划中安排了近2000万元的项目经费,用以支持有关单位关键技术攻
关、产品开发与应用示范工程,培育了15个不同类型的GIS 软件产品;近年来,科技型中小企业创新基金安排了超过3000万元经费,无偿资助近40个企业开发GIS 相关软件产品,并要求报名企业和获得资助的验收企业参加软件测评以得到客观的评价;仅“十五”头两年,科技部在863计划和科技攻关计划中安排支持GIS 有关的技术创新研究和产品开发的经费就已经超过了4000万元。我国GIS 软件产业的发展和测
Ξ收稿日期:2003-01-22
第01卷第1期 地 理 信 息 世 界 VOL.01 NO.1 2003年2月 GEOMA TICS WORLD Feb.2003
1 国产GIS软件测评工作在发展过程中不断完善
1.1 年度软件测评的规模不断扩大
随着我国GIS软件产业的不断发展,每年参加GIS软件测评的产品总体上呈上升趋势。表1给出了参测软件的数量变化。
表1
T able1
年 度1996199719981999200020012002
软件数量1993440314352
从表1中可以看出,科技部各类科技项目支持的导向作用相当明显。其中,1997年参测软件数量锐减,是因为1996年确定了攻关支持单位,其他单位对滚动发展的了解不够。1997年的测评发现了一匹“黑马”(深圳雅都公司的GROW,当时并不在科技攻关计划支持之列),随后攻关计划给以滚动支持,1998、1999年参测软件的数量就持续上升;2000年处于“九五”、“十五”计划的交接期,“十五”科技计划的支持方向尚未明朗,加上中小企业科技创新基金刚刚开始,大多数单位尚不了解,参测软件又有下降。需要说明的是, 1998年参测软件数量的急剧上升,还有一个原因是1997年底科技部召开GIS应用工作会议,根据会议加强推广应用的精神,测评的范围由原来的基础软件平台扩大至行业应用软件产品。此外,年度测评具有一定的“评优”色彩,参测单位希望将尽可能有把握的产品拿来测评,也是参测软件数量有所波动的原因。
1.2 GIS软件的质量与水平不断提高
在严格掌握标准进行测评的基础上,对软件测评中表现突出、竞争力较强、可以较好地满足实际应用需要的软件给以表彰,推动其市场发展,实现“抓应用,促发展,见效益”的战略意图,是国产GIS软件测评的又一目的。历年软件测评中表彰软件的数量持续上升,反映了国产软件水平不断提高和应用范围的不断扩展。表2反映了表彰软件的数量变化情况。
表2
T able2
年 度1996199719981999200020012002
表彰数量-21417182123
表2中数据表明,表彰软件数量并不受到参测软件数量波动的影响,呈稳定上升态势,这符合国产GIS 软件质量的提高与发展情况。应该说,由于年度测评具有一定的“评优”色彩,凡报名参加测评的软件都已经具有相当的水平,不少企业和单位在测评前对自己的软件已经反复进行功能、性能、可用性、稳定性等多方面评估,每年都有已经报名,但在测评前夕临时发现存在某些问题而推迟参加测评的情形。为了保证表彰的权威性,为了对用户负责,测评专家委员会对测评结果反复讨论,坚持宁缺勿滥,精选表彰软件。一些软件虽未得到表彰,但也相当优秀。实践表明,被表彰的软件在市场上的表现和反应都是正面的。
1.3 坚持“科学、公平、公正”,测评要求不断提高
GIS软件测评坚持“科学、公平、公正”的原则,在测评专家委员会人员的遴选上,吸收专业知识面宽、实践经验丰富、作风严谨、办事公正的一流专家参加。专家队伍来自科研、教育、应用等多个领域和方面,除了国内专家以外,还吸收海外GIS专家参加,形成一支老中青相结合,既具备深入的专业理论知识和应用知识,又有丰富实践经验的团结合作的测试专家队伍,具有相当的权威性,同时又制定严格的工作纪律,保证测评工作的正常进行。
针对GIS软件种类多、应用面广的特点,测评专家委员会分别为基础平台软件、AMΠFMΠGIS开发平台软件、桌面GIS软件、嵌入式GIS软件和每一类GIS 专项软件和每一类行业应用软件制定测评大纲。每个年度测评的准备时间都在半年以上,用以制定测评大纲、评分标准、起草测试题、测试数据、试做测试题、准备参和确定评分标准,对每个方案充分征求意见、反复讨论。针对IT行业技术发展迅速的特点,测评专家委员会根据技术发展每年更新测评大纲和执行办法,测评内容不断丰富,测评难度与时俱进。测评大纲对新技术发展的反应相当敏感。仅以测试用空间数据量来看,7年来,用于测试的总数据量从1996年的300K增至2002年的17G,表3反映了测试数据量增长的变化情况。
表3
T able3
年 度1996199719981999200020012002
测试数据量300K B200MB1G B800MB3G B13G B17G B
表4
T able4
年 度1996199719981999200020012002
测试数据量300K90MB720MB720MB1.5G B10G B12G B
为了保证测试的公正性,测评中尽量增加客观分的比重,减少主观分的比重。测试题制定严格的评分标准,并尽可能地细化,增强可操作性。在主观分方
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第1期 方 裕等:GIS软件测评推动了技术与产品的发展 面,测评的做法不断改进。从1996年的分两个组分别进行软件全过程功能演示测评,到1997年采用高考阅卷法,由同一组对所有软件的同一功能部分进行演示测评,再到1998年以后准备测试题,通过解决应用问题、比较应用结果来考核软件的功能和性能。现在,测评工作采取“五定”(定试题、定数据、定标准结果、定解题时间、定测评用计算机配置),强调测评应该综合、实用、方便、准确,建立明确的参照标准,最大限度减少人为误差和系统误差,形成了以客观分为主体的评价体系。同时,也在软件测评总分中划出一定比例,用以考察和反映软件开发的工程化程度、产品化程度、市场情况和技术支持情况等,逐步规范了测评工作。
测评过程中,还注意采用软件工具,统计各种性能信息。例如,采用SQA工具,统计被测软件运行过程中的资源使用情况,可以发现程序编制中不合理的资源使用,统计运行的效率数据;采用性能统计工具,考察Web与GIS软件在支持大量用户访问时的工作效率,等等,收到了很好的效果。
软件测评中还特别注意新技术的运用。例如,工作流技术首先在M IS系统开发中使用和发展,以改善软件的可维护性,支持业务流程的重组,从而延长M IS系统的生命周期,近年来发展迅速。据统计, 2000年国际通用工作流管理系统产品销售额达到了10亿美元。但GIS领域对此反应比较迟缓,在国外主流软件产品中也还没有得到足够的体现。测评专家委员会适时在测评大纲中增加相应内容,推动国产软件在支持工作流机制上下功夫,更好地适应应用系统开发的要求。在元数据机制、XML应用等方面以及遵循国际标准等方面也是如此。使软件测评的导向作用发挥得更加明显。
1.4 严格和热情相结合,考试和讨论为一体
GIS软件测评不是目的,是促进我国GIS软件产业发展的手段之一。测评中,测评专家既充当考官的角色,严格把关、一丝不苟;同时也是教员,不但指出存在的问题,而且帮助分析原因、提供改进的建议。整个测评工作的气氛融洽。由于事先对测评试题作了仔细和充分的准备,试题涉及的处理和分析等计算量大,测评时可以有更多的时间针对出现的技术问题开展讨论,对参测软件在测评中暴露出来的问题比较深入地交换意见,甚至帮助找出问题所在,当场加以纠正。在测评时也对技术发展方向进行讨论,对参测软件的进一步工作提出建议,受到参评单位的欢迎。
由于坚持了科学、公正、严格的原则,GIS软件测评已经建立了自己的权威性。国内用户普遍认同GIS 软件测评工作,在购买和选用GIS软件时将产品是否经过了科技部的GIS测评、测评结果如何,作为一个相当重要的参考因素。随着测评中心的成立和日常测评工作的开展,GIS软件测评本身将成为国内GIS企业产品开发过程中有效的帮助手段。一般的GIS企业缺乏大量的测试用空间数据,也难有机会聚集一批有经验的专家对其产品进行会诊,软件测评可以在企业产品开发的过程中阶段性地向他们提供客观的评价意见,帮助分析存在的问题,更好地完善产品的功能和性能。
2 软件测评推动了我国GIS软件产业的发展在科技部的组织和大力推动下,我国的GIS软件技术研究和产品开发取得了长足的进步,建成了产学研相结合、以企业为主体的技术创新。我国的GIS软件产业已经初步形成,国产GIS软件的市场业已初具规模,正沿着“抓应用,促发展,见效益”的道路健康发展。在这个发展过程中,GIS软件测评也起到了自己的作用。
2.1 国产中小型GIS软件产品技术水平与国外同类软件基本相当
经过“九五”期间的努力,国产中小型GIS平台软件产品的技术水平已经与国外同类软件相当,它们已经完成了组件化的体系结构改造,实现了以商用DBMS为基础的空间数据、属性数据的一体化存储与管理,建立了初步的分布式网络计算模式,具备了初步的元数据支持机制,完整地实现了平台软件的支持功能。市场和应用的考验证明,它们完全可以满足各类中小型GIS应用工程的要求。其中,在某些算法性能和支持机制方面,较国外同类软件更有优势。例如,在空间缓冲算法方面和大数据量(1.2G)全库检索查询方面,Map GIS分别比国外优秀软件快一个数量级和5倍;G eostar的DEM处理能力,在精度方面已经超过国外同类优秀软件;SuperMap在空间数据处理精度上也超过了国外同类优秀软件。又如,在工作流支持机制方面,SupMap、Map GIS已经领先于国外同类软件,在国土资源等多个应用领域占有明显的优势。在AMΠFMΠGIS领域,GROW-BASE技术方面已经进入同类软件的国际先进行列,在分布式数据处理、多级服务器协同工作机制与异步数据更新、多空间映射与显示等方面有明显的特色,在国内市场多次与国外软件同台竞标,表现瞩目。目前国内已经形成了一批具有相当实力的平台级GIS软件产品以及相应的企业群体,这
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・ 地理信息世界 个群体构成了国产GIS软件产业的中坚力量。
与此同时,国内也出现了一批高水平的GIS专项软件。它们针对某一类特定的GIS支持功能,面向特定的用户群体,短小精干,以特色取胜,在产业中占据了重要的位置。例如,专门针对空间数据加工处理的G eoWay数据加工套件,覆盖了扫描数字化、DOM数据生产、空间数据质量检验等方面,特别是在空间数据网络化生产与调度以及建库、编辑一体化等方面有国外软件无法比拟的优点;针对光缆资源管理的Fiber2 Stsr,将GIS技术和CAD技术有机地结合起来,在方便用户使用和扩展管理能力方面闯出了自己的新路;此外,还有专门用于桌面制图的Miragepro和Map2 CAD、用于空间信息发布的SuperMap IS、G eoBeens、G eoSurf,用于无线定位服务的“灵图GPS”,凡此种种,不一而足。它们的共同特点是方向集中、目标明确,技术上做成精品,适合中国用户的使用特点,在某些方面有优于国外软件的技术特色。它们与国产平台软件相互补充,形成犄角之势,构成了国产GIS软件稳定的产品体系。
2.2 形成了一部分初步成熟的应用模型
随着国产GIS软件平台和专项软件的成长与发展,以国产GIS平台软件为基础的应用已经大面积地展开。由于作为应用软件产品基础的平台软件和专项软件具有我国自主知识产权,为了适应用户的要求,可以方便地对上述软件进行支持能力扩充和修改,在适应用户需求、切合中国国情等方面具有天然的优势。经过多年来与用户的交流与摸索,已经形成了一批较为成熟的行业GIS应用模型,进而发展出一批能够满足用户要求、受到用户普遍欢迎的行业GIS应用软件产品。例如,在供、配电应用领域,在国家“九五”科技攻关计划的支持下,国产AMΠFMΠGIS软件厂商和城市供电部门密切协作,形成了成熟的、明显优于国外软件厂商的配电应用模型和GIS应用软件产品;在土地应用领域,在原地质矿产部“九五”科技计划的支持下,国产GIS软件厂商与土地部门经过长期的磨合,形成了切合用户需要的地籍管理、土地利用等应用模型,发展出若干成熟的GIS应用软件产品;又如,在民政领域,通过国家“九五”科技攻关计划支持的应用示范工程,国产GIS软件厂商和民政有关部门共同努力形成了较为完整的行政区域边界管理和应用模型及其软件产品。此外,在数字摄影测量、电信资源和业务管理、城市地下管网管理、公路工程勘察、水土保持与区域管理、车辆监控与导航等许多领域,都形成了一批较为成熟的GIS应用模型和产品。作为一个GIS应用系统,计算机及其它配套硬件、软件、数据和应用模型是组成系统的四大要素。我国已经拥有了具有自主知识产权的一批成熟的GIS平台软件和一批成熟的应用模型,空间数据则本来就为国内数据生产部门所拥有,开展大规模GIS应用的基础条件已经具备。
应该指出,在形成成熟的GIS应用模型的过程中,科技部和其它有关部委开展的应用示范策略产生了重要的作用。应用示范工程将应用部门和GIS软件厂商有机地结合起来,以应用部门为主导、软件厂商作为技术依托,体现了应用为主、以用立业的产业发展战略,已经产生了良好的经济效益和社会效益,其深远影响必将在今后进一步体现出来。
2.3 市场有了较大的发展,在中小型GIS软件方面渐成主流之势
经过“九五”期间的努力,我国已经拥有一批有影响的GIS软件产品和一批有一定实力的GIS软件企业。从2000年开始,在国内中小型GIS平台软件市场,国产的GIS软件无论在销售数量还是在销售金额上已经超过国外软件,成为国内市场最主要的一支力量。据不完全统计,2002年国产中小型GIS平台软件商品销售额已经超过3000万元。在应用市场方面,国产GIS软件完全占领了空间数据加工生产的市场和桌面型专题图制作市场;在中小型土地利用、地籍管理领域,国产GIS软件已经基本占领了国内市场;在供、配电领域,国产软件已经占据一半以上的市场;在行政区域边界管理与应用领域,国产软件占领了从到省市的全部市场;在电信、城市公用设施管理、广播电视、水利、、公共交通和物流、运输等许多领域,国产软件也相当活跃,市场份额不断扩大,国产GIS软件几乎渗透到所有的应用领域。在一些国家的重要工程,例如载人飞船试验,也可以见到国产GIS软件的身影。更加可喜的是,国产GIS软件正在走出国门,走向世界,2000年出口额有望突破200万美元。回想七、八年前,国内GIS软件市场还是国外产品一统天下的局面,这是一个了不起的飞跃。
3 结 语
GIS软件产业取得的成绩是可喜的。但是,必须清醒地看到,我们还存在许多不足,在有些方面,还存在严重的不足。我国的GIS软件企业规模还比较小,在大型GIS软件市场,除了AMΠFMΠGIS以外,我们还缺乏具有足够竞争实力的产品。为了改变这种情况,
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第1期 方 裕等:GIS软件测评推动了技术与产品的发展 术委员会中最为活跃的委员会之一。当前由教授任委员会,它的主题是“空间数据处理、分析和表达的系统”。当前所面临的新任务是在传统的基于影像的空间数据采集与处理基础上,设计一个基于影像信息的决策支持系统以解决用户的特定问题、发展空间分析系统来实现原始数据和历史数据的解释与挖掘、设计新的可视化平台及交互方法以便于科学家们研究并共享遥感数据集。第二委员会按照空间数据采集与处理、空间数据管理、空间数据分析与应用三大内容,将委员会大会的主题定为“Integrated system for spatial data production,custodian and decision support (空间数据生产、管理与决策支持的集成系统)”,并在测绘局外事司、国家基础地理信息中心、陕西省测绘局通力协作下,于2002年8月20-23日在西安成功举办了大会。
会议期间,来自20多个国家和地区的近300位代表参加了会议,其中有150位正式注册代表(80位来自海外)。ISPRSJohn Trinder教授、国家测绘局陈邦柱、科技部党组成员吴忠泽、陕西省副陈宗兴、中国测绘学会理事长杨凯出席了开幕式。会议安排了两个主题报告,其一是前ISPRS,日本东京大学教授Shunji Murai作的题为“空间数据处理、分析与表达的过去、现在与未来”的报告。其二德国汉诺威大学摄影测量与地理信息学院的Christian Heipke 教授代表新一代的学者作了题为“当代地理信息系统的需求”的主题报告。还安排第二委员会的7个工作组组长就各自工作组的主题作了专题报告,介绍了相关领域的学术、技术动态与进展。包括①用于地面及空间测图的多传感器系统的技术与未来(李荣兴教授);②由机载INSAR和L IDAR获取DEM(Mryan Mercer博士);③信息服务集成系统的构成(Poul Fred2 eriksen);④ISO标准项目19310(传感器和影像及栅格数据模型)的进展(Liping DI博士);⑤空间决策支持的构件———一个逐渐显露的服务市场(Wolfgang Kainz教授);⑥基于Web的数据分析———满足空间分析需求的可视化(李志林博士);⑦通过影像分析的方法利用现有地理空间数据进行目标提取与更新———研究现状与实用化步骤(Manos Baltsavias博士)。教授还就与二委主题相关的技术在中国的发展作了专题报告。在会议期间还安排了题为“交通应用地理空间系统技术展示会”(由美国交通部和ISPRS第一委员会支持)及“ISPRS与标准化”两个专题研讨会。会议共收到论文119篇,安排了25个单元,组织了技术展、技术参观以及社会活动。
此次会议的成功举办,更加密切了中国测绘界与ISPRS的联系,使参会代表与国际同行之间交流了摄影测量与遥感领域的最新经验,对中国测绘事业有了更全面的了解,并对中国传统文化和改革开放的成就有了更深切的感受。
参考文献:
[1] ISPRS Organisation and Programme(2000-2004)[Z].
[2] ISPRS Highlights[Z].2001,8(1).
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[4] http:ΠΠwww.isprs.org
作者简介:
蒋 捷(1965-),女,高级工程师,博士,2000年毕业于中国矿业大学GIS理论与应用专业,现为国家基础地理信息中心专题应用部副,主要从事地理信息系统理论与应用的开发和研究工作。
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我们还需要加倍努力,加强企业之间的合作和联合,研究新一代地理信息系统软件技术,加快研发大型GIS 平台软件的进程。当前,地理信息系统软件正面临技术的重大转型,全国范围内的数字省区、数字城市的建设方兴未艾。“十五”863计划为加快我国GIS软件产业的发展制定了宏伟的目标,GIS软件测评应该紧密配合这些目标,不断提高,做出自己新的贡献。
参考文献:
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[2] 1997年GIS软件测评总结[Z].[3] 1998年GIS软件测评总结[Z].
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[9] 国内GIS软件情况抽样调查报告[R].1999.
[10] 国内空间信息应用调查报告[R].2000.
作者简介:
方裕(1946-),男,教授,1982年毕业于北京大学计算机专业,1985年纽约州立大学进修取得博士学位,现工作于北京大学遥感与地理信息系统研究所。主要从事GIS软件与分布式计算,G NSS应用,软件工程。
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第1期 蒋 捷等:摄影测量与遥感的国际研究动向 下载本文
