ArcGIS

ArcGIS是由Esri发布的一系列GIS软件。1999年12月27日，Esri发布了ArcINV8，这是ArcGIS产品开发的第一步。ArcGIS是一个功能强大且可扩展的地理信息系统(GIS)软件，它提供了创建、管理、集成和分析地理数据的能力。此外，ArcGIS还具有强大的地理数据发布功能，满足用户在不同环境下的需求，包括单机和全球分布式网络。截至2023年11月，ArcGIS系列的最新版本为ArcGIS(桌面、引擎)10.8.2。ArcGIS系列软件包括ArcGIS Online、ArcGIS Enterprise、ArcGIS Pro和ArcGIS Platform，支持Windows 10及以上系统和Windows Server 2016及以上系统。

ArcGIS是一个综合性的地理信息系统，它涵盖了GIS和数据库、软件工程、人工智能、网络技术等许多计算机技术领域。主要包括桌面GIS、服务器GIS、嵌入式GIS、移动GIS和空间地理数据库五个分支。ArcGIS广泛应用于许多领域，如规划和分析、资产管理、业务意识、野外作业(如移动检查和应急部署)、市场研究、资源管理、物流、教育和扩展服务。

1981年，美国环境系统研究所(以下简称Esri)发布了第一个商业GIS软件——ARC/INFO软件。它可以在计算机上显示点、线、面等地理要素，并通过数据库管理工具组合描述这些地理要素的属性数据。该软件被认为是第一个商业地理信息系统。

1986年发布了PC ARC/INFO，它是为基于PC的GIS站设计的。它的出现标志着Esri成功转型为GIS软件开发公司。

1999年12月27日，Esri开始发布ArcINV 8。ARCINV 8采用了一种新的开放式GIS标准和一种普遍接受的IT标准。

ArcMap是Esri地理空间处理器套件的主要组件，主要用于查看、编辑、创建和分析地理空间数据。ArcMap 8.0于1999年12月27日发布。这是第一个真正意义上的集成GIS产品。

2001年4月，Esri发布了ArcGIS 8.1的8.1版。ArcGIS 8.1是一款基于工业标准的地理信息系统(GIS)软件。它提供了一个全面而强大的GIS解决方案，可以帮助用户创建、管理、综合和分析地理数据。

2004年4月，Esri推出了新一代ArcGIS 9，它为构建一个完善的GIS系统提供了一整套软件产品。ArcGIS 9推出了两大新产品:ArcGIS Engine和ArcGIS Server。ArcGIS Engine是一个可以嵌入桌面和外业应用的GIS系统，可以通过API进行定制和集成。ArcGIS Server是企业级GIS应用程序服务的中央管理框架，它提供了一种灵活而强大的方式来共享地理空间数据和功能，以便多个用户可以在网络上访问和使用这些资源。ArcGIS Server还支持高级地理处理、地理分析和地理搜索，为企业提供全面的GIS解决方案。这两款新产品的推出，极大地拓展了ArcGIS 9的功能和应用领域。

2010年，Esri发布了ArcGIS 10，实现了协同GIS、3D GIS、集成GIS、时空GIS和云GIS的五次飞跃。

2013年，Esri正式发布了最新产品——ArcGIS 10.2。该产品的发布标志着Esri进入了一个新的里程碑。在ArcGIS 10.2中，Esri充分利用了IT技术的重大变革，扩大了GIS产品的影响力和适用性。新产品在易用性、实时数据访问以及与现有基础设施的集成方面有了很大改进。用户可以更容易地部署自己的WebGIS应用程序，从而简化地理信息探索、访问、共享和协作的过程。这些改进为用户提供了更强大的工具和功能，使他们能够更好地发挥GIS技术的潜力。

2018年1月，ArcGIS 10.6正式向用户发布。ArcGIS 10.6带来了更加完善的产品体系框架，全面拥抱前沿IT技术，升级大数据、3D、视频等平台核心能力，打造功能强大、性能卓越、稳定性高的WebGIS平台。

2020年6月，Esri发布了ArcGIS 10.8版本，提供了许多全新的功能和特性，大大提高了性能和易用性。用户可以通过它从多个角度挖掘和处理地理信息，从而提高GIS信息管理的效率。

2021年12月，ARCGIS 10.8.2发布，ArcGIS 10.8.2将是ArcMap系列的最后一个版本，之后Esri将停止更新ArcMAP。随着2022年ArcGIS Enterprise 11.0的发布，ArcGIS Enterprise 11.0可以简化管理并继续增强ArcGIS Enterprise环境的可扩展性、性能和灵活性。由于ArcGIS Pro具有现代GIS桌面工作流的优点，大多数ArcMap用户选择将其迁移到ArcGIS Pro。ArcGIS Pro代表了桌面GIS的未来，它将促进对新概念和增强功能的需求。

2023年8月24日，Esri发布了ArcGIS Pro 3.1.3的3.1.3版本。该版本可以在地图和场景中创建和绘制目录图层，自动调整布局元素的大小，并启用时间点、3D对象或建筑场景图层来及时可视化3D内容。

桌面GIS

ArcGIS Desktop是一款专门为GIS专业人士设计的桌面软件。它提供了一系列功能，包括数据生产、空间数据和属性数据编辑、文件管理、矢量化以及二维和三维空间分析和建模。ArcGIS Desktop由多个组件组成，包括ArcMap、ArcCatalog、ArcToolbox、ArcGlobe、ArcScene和模型构建器。这些组件旨在满足不同GIS任务的需求，并提供丰富的功能和工具，使GIS人员能够更好地处理和分析地理数据。

组件构成

ArcMap：ArcMap是桌面套件中最关键的应用程序之一，用于编辑数据、绘制地图和编辑要素字段等一系列制图任务。与其他GIS软件相比，ArcMap具有独特的优势。首先，ArcMap可以根据要素属性编辑和表示图形，也可以直接绘制和生成要素数据。其次，用户可以在数据视图中根据特定的符号浏览地理元素，同时在布局视图中生成打印输出的地图。此外，ArcMap还提供了地图符号、线条、填充和字体的综合库，并支持多种输出格式。用户可以自动生成坐标网格或经纬度网格，以各种方式标注地图，并具有强大的绘图编辑功能。通过这些功能，ArcMap为用户提供了一个高效便捷的地图制作平台。

ArcCatalog：ArcCatalog是一种资源管理器，用于创建和管理各种类型的原始数据。它提供了创建和编辑要素数据集、要素类(图层)、网络数据集等功能。ArcCatalog支持多种数据类型，包括地图文件、栅格数据、球体、地理数据库、工具、元数据和服务。使用ArcCatalog，用户可以方便地组织和管理地理数据资源。

ArcToolbox：ArcToolbox是一个功能强大的工具箱，它提供了各种复杂的空间处理功能。它包含各种各样的分析工具来处理各种空间数据任务。这些工具涵盖数据管理、数据转换、处理范围、矢量分析、地理编码和统计分析。用户可以使用ArcToolbox进行各种操作和分析，以满足不同的需求。

ArcGlobe：ArcGlobe是ArcGIS desktop系统中的3D分析扩展模块，提供全球地理信息的连续多分辨率交互式浏览功能。ArcGlobe的特点是可以显示地理信息的动态三维视图，并可以处理数据的多分辨率显示，使数据集在适当的比例和细节上可见。通过ArcGlobe，用户可以集成不同的GIS数据，从而大大提高他们使用不同GIS数据的能力。此外，ArcGlobe还可以完成编辑、空间数据分析、制图和可视化等一般GIS工作，使GIS用户能够更全面地处理和分析地理信息。

ArcScene：ArcScene是一个显示3D透视场景的平台，允许用户在3D场景中漫游，并与3D矢量和栅格数据进行交互。ArcScene可以支持TIN数据的显示。显示场景时，ArcScene会将所有数据加载到场景中，矢量数据将以矢量形式显示，而栅格数据会默认降低分辨率以提高效率。ArcGlobe是继ArcGIS 9之后推出的新产品，专门用于展示大数据量的场景。它可以无缝显示光栅和矢量数据。

ModelBuilder：模型构建器是一个图形化建模框架，用于设计和实现空间处理模型，包括工具、脚本和数据。它使用数据流图将一系列工具和数据链接在一起，以创建高级功能和流程。用户可以简单地将工具和数据集拖放到模型中，并有序地连接它们，从而实现复杂的GIS任务。模型构建器不仅为共享用户的方法和流程提供了一种高效的方式，还为创建和执行复杂的GIS流程提供了一种交互机制，以便用户和用户组织内外的人员能够更有效地合作。

ArcGIS Pro：随着ArcMap逐渐停止更新，新的ArcGIS Pro代表了桌面GIS的新未来。ArcGIS Pro是一款功能强大的全功能软件。作为一个单一的桌面GIS应用程序，它集成了ArcGIS Pro用户社区的改进和思想来开发。具有2D、3D、4D数据可视化、高级分析、权威数据维护等功能。该软件支持一系列ArcGIS产品中的数据共享，包括ArcGIS Online和ArcGIS Enterprise，使用户能够在ArcGIS系统中进行网络GIS工作。ArcGIS Pro拥有丰富的工具和功能，可以满足当今用户的多样化需求。

ArGIS 8：ArcView 8、ArcEditor 8和ArcInfo 8都是ArcGIS 8中包含的桌面软件，从简单到强大有不同的功能层次。这三个级别的桌面GIS软件都包含一组相同的应用程序环境(ArcMap、ArcCatalog和ArcToolbox)。通过这三个应用环境的协调，可以完成广泛的GIS分析处理操作，包括但不限于数据编辑、地理编码、数据管理、投影变换、数据转换、原始数据管理、地理分析、空间处理和图形输出。除了三个级别的桌面软件(ArcView 8、ArcEditor 8和ArcInfo 8)，还有一些可选的扩展模块可供选择。

ArcGIS 9：Esri发布的ArcGIS 9版本是一个非常强大和完善的版本。该版本的主要目标之一是完全兼容现有ArcGIS 8.3平台的功能和数据模型，从而方便最终用户和开发人员升级系统。同时，软件的稳定性、测试性、空间数据库的可扩展性和栅格处理性能也得到了提高。此外，ArcGIS 9还提供了强大的跨平台支持，可以运行在Windows、UNIX和Linux平台上，为用户提供了更加灵活的配置选项。

ArcGIS 9的桌面部分通过一系列直观的GIS应用操作界面，满足了大多数终端用户的需求。同时还提供了全面的定制功能，满足更高级用户和开发者的需求。ArcMap提供了几个可添加到界面中用于编辑和操作数据的工具条，用户还可以创建和添加自定义工具。ArcCatalog和ArcMap基于微软的组件对象模型。

服务器GIS：通过部署集中式GIS服务器，GIS用户可以在大型组织的互联网用户之间发布和共享地理信息。服务器的GIS软件不仅适用于GIS计算，还计划扩展支持GIS数据管理和空间处理的功能。除了为客户提供地图和数据服务之外，GIS服务器还支持GIS工作站的所有功能，并将它们集中在一个共享的中央服务器上。这样，用户可以更方便地访问和共享地理信息，提高工作效率。同时，集中部署模式更易于管理和维护，保证了系统的稳定性和安全性。

ArcGIS 9包括三种服务器产品:

ArcSDE：一个高级空间数据服务器，用于管理各种关系数据库管理系统中的地理信息。ArcSDE是介于ArcGIS软件产品和关系数据库之间的数据服务器。它的广泛应用使得跨网络的多个用户之间共享空间数据库变得容易，并且它可以根据需要扩展到任何数据级别。通过ArcSDE，用户可以存储、查询和管理空间数据。此外，ArcSDE还提供了高级的数据访问和编辑功能，可以支持多个用户同时编辑和更新数据。

ArcIMS：是一种可扩展的地图服务器，通过开放的互联网协议发布GIS地图、数据和元数据。ArcIMS已被部署在数千个应用程序中，主要为Web上的用户提供数据分发服务和地图服务。

ArcGIS Server：是一个应用服务器，它包含一组共享的GIS软件对象库，用于在企业和Web框架上构建服务器端GIS应用程序。ArcGIS Server是一款新产品，用于构建集中式企业GIS应用程序、基于SOAP的Web服务和Web应用程序。

ArcGIS

嵌入式GIS：用户可以使用嵌入式GIS将选定的GIS组件集成到他们关心的应用程序中，从而为组织的任何部门提供GIS功能。这使得许多需要在日常工作中使用GIS作为工具的用户可以通过一个简单的界面获得GIS功能，该界面侧重于某些方面。通过嵌入式GIS，各部门可以根据自己的需求和工作流程，灵活获取所需的GIS功能。

ArcGIS Engine提供了一组在ArcGIS Desktop应用程序框架之外应用的嵌入式ArcGIS组件(例如，绘图对象是ArcGIS Engine的一部分，而不是ArcMap的一部分)。使用ArcGIS Engine，开发人员可以使用简单的接口获得C++、COM、NET和Java环境下GIS功能的任意组合，构建专门的GIS应用解决方案。

开发人员通过ArcGIS Engine构建完整的自定义应用程序或将GIS逻辑嵌入到现有应用程序(如Microsoft Word或Excel)中，以部署自定义GIS应用程序并将面向GIS的解决方案分发给多个用户。

移动GIS：随着移动计算设备上专业应用系统的发展，地理信息系统(GIS)的使用越来越多地从办公室转移到野外。目前，具有GPS功能的无线移动设备广泛应用于野外专题数据采集和信息采集。消防员、垃圾收集工、工程师、测量员、公共设施建筑工人、士兵、统计调查员、警察和野外生物学家都是移动GIS的代表性用户。ArcGIS是一款功能强大的应用软件，可以提供简单的GIS工具，满足外业复杂的作业需求。移动GIS主要有以下产品:

ArcPad：ArcPad是由Esri开发的企业级移动GIS产品。它提供了便捷的移动数据采集和映射功能，用户可以轻松地进行各种应用。ArcPad通过与服务器端的ArcGIS软件配合，可以实现更复杂的GIS功能。ArcPad可以自动读取和管理GPS设备的位置信息。支持地图的测量和导航功能，可以读取GPS设备的位置信息，并对数据进行编辑和查询。此外，ArcPad还可以制作地图，通过移动无线网络访问后台服务器。通过这些功能，用户可以更有效地收集和管理地理空间数据，并提供更准确和详细的地理信息。

ArcGIS Mobile：ArcGIS Mobile是ArcGIS desktop应用程序的扩展，允许用户在户外使用ArcGIS功能，并借助移动无线网络和Web服务架构实现户外与办公室的数据同步。ArcGIS Mobile SDK支持在线和离线应用模式:当应用程序可以连接到无线网络时，ArcGIS Mobile应用程序可以与服务器实时同步数据；当它无法连接到无线网络时，它仍然可以使用之前请求服务器完成相关功能时保存的地图缓存数据。ArcGIS Mobile SDK开发的应用程序可以实现地图的基本操作、地图数据的查询、图形属性数据的编辑、地图数据的上传和下载，满足移动GIS的基本应用需求。

用于IOS的Arc API：鉴于IPhone等触摸屏设备的广泛应用需求，Esri推出了IOS操作系统的移动GIS产品ARCAPI for IOS。该产品采用Objective C语言，可以调用ArcGIS的基本功能，实现各种相关应用。用户可以基于ArcGIS API for IOS开发各种IOS设备应用，这些应用可以部署在企业内部，也可以发布在苹果的App Store上供公众使用。因此，开发者可以轻松地创建基于IOS设备的移动应用，为用户提供高度渲染的地图，并支持与GIS相关的各种中断和交互功能。

早期的ArcGIS系统使用的是Shapefile数据格式，这是一种基于文件存储GIS数据的文件格式。Shapefile至少由shp、dbf、shx三个文件组成，分别存储空间、属性以及它们之间的关系。它是GIS中一种常见的数据格式。另外还有四种文件，prj、shp.xml、sbn、sbx: prj存储坐标系，shp.xml是Shapefile元数据浏览后生成的xml元数据文件，sbn、sbx存储Shapefile的空间索引，可以加快空间数据的读取速度。这两个文件是在数据操作、浏览或连接后生成的。也可以使用arc toolbox→data management tools→indexes→addspatialindex工具生成。

地理数据库(Geodatabase)作为地理数据库的简称，是以专题图层和空间表达方式组织GIS数据的核心地理信息模型，是获取和管理GIS数据的一套综合应用逻辑和工具。地理数据库的应用逻辑可以通过客户端应用程序(如ArcGIS Desktop)、嵌入式定制开发(ArcGIS Engine)和服务器配置(ArcGIS Server)获得。Geodatabase是基于GIS和DBMS标准的物理数据存储库，可应用于多用户访问、个人DBMS和XML。最初，地理数据库被视为存储简单几何图形的开放模型。它旨在集成各种存储机制，包括DBMS存储、文件存储和XML存储，并且不限于特定的DBMS供应商。