本文概述了基于 Linux 的地理信息系统 (GIS) 工具，包括对 ESRI 的 ArcReader 的快速介绍。未来的文章将更深入地探讨此工具和其他单独的工具。

地图爱好者、GIS 用户的故事
我一直是一个地图狂热爱好者。小时候，在我的家人开始夏季度假旅行之前，我的父亲总是会去 AAA（美国汽车协会） 获取一份“TripTik”作为路线指南。“TripTik”是一本螺旋装订的地图册，它会一步一步地引导您到达目的地。每张纸的顶部都有一张路线图，展开后会显示丰富的当地信息，例如该地区的最高山峰、城市和小镇的人口和描述，以及值得绕道游览的景点。在旅行期间，我会研究每一页，对每个地方和景观的独特之处感到好奇，暗自想知道“在那条从页面上延伸出去的未铺砌道路的尽头有什么？” 这就是我的制图瘾的开始，而且我仍然沉迷其中。直到今天，我的妻子都知道，送我一本地图集或其他制图小玩意会让我的脸上焕发光彩。

有了这样的背景，您可以想象当我发现可能最复杂的制图工具，即 GIS 或地理信息系统时，我所体验到的喜悦。对于那些不熟悉 GIS 的人来说——这并不奇怪，因为专有的 GIS 并不便宜——如果您摆弄过 GoogleEarth，您就会对它的感觉有一个很好的了解。只有使用 GIS，您才能控制每个元素，并且可以使用您可以想象到的任何与地点相关的数据。仅举几个例子：地图、管辖区（例如，乡镇、州、流域、分区类别）、自然特征（例如，河流、湖泊）、人造特征（例如，建筑物、水坝、桥梁）、海拔、地震数据、人口统计数据、卫星图像、航空照片、CAD 文件、土地覆盖等等。GIS 是您将所有这些地理数据组合在一起、查询数据、查找关系并按您希望的方式呈现它的工具，例如在自定义地图中。

为了避免您感到困惑，您还会遇到其他 GIS 术语，如 coverage（覆盖范围）、shapefile（形状文件）、geodatabase（地理数据库）、vector（矢量）和 raster（栅格），这些只是 GIS 应用程序中的数据格式。当我们探索特定的应用程序时，我们将更深入地了解这些术语。

要获得 GIS 的良好概述，可以从 ESRI（最大和最知名的 GIS 公司）提供的此链接开始

http://www.gis.com/whatisgis/index.html

我是一名桌面 GIS 用户，我的几乎所有经验都来自 ESRI 的一个名为 ArcGIS 的专有程序。我主要在自然资源管理的研究生学习中使用 ArcGIS。幸运的是，我的大学密歇根州立大学能够负担得起 ArcGIS 每个席位 1500 美元的价格标签，但不幸的是我负担不起。这个事实，加上我的好奇心以及作为 Linux 和开源倡导者的身份，促使我调查了 Linux 的 GIS 工具的现状。您愿意加入我的探索吗？

在本文中，我将简要介绍在 Linux 上运行的最有趣的基于 GIS 的工具，包括对 ESRI 的 ArcReader 这个有趣的 GIS 调查工具的初步了解。

Linux 上的专有 GIS
让我们从专有方面开始。如上所述，GIS 领域的巨头是 ESRI，其旗舰产品名为“ArcGIS”。ArcGIS 被 ESRI 称为“完整的企业 GIS”，它是一个应用程序套件，包含桌面、服务器、在线和移动元素。ArcGIS 桌面是主要的用户工具，配备强大的 GUI，用于组合、分析和呈现您的地理元素。例如，您可能会将地图和医院信息整合在一起，然后分析城市人口与医院的距离，如此图所示。

不幸的是，ArcGIS Desktop 只能在 Windows 上运行。

后端是 ArcGIS 服务器，即 ArcGIS Server、ArcGIS Image Server 和 ArcIMS。服务器应用程序在逻辑上可以在 Linux 以及 Windows 和 Unix 上运行。但是，在本文中，我将不介绍服务器端。

虽然 ArcGIS Desktop 不能在 Linux 上运行，但 ESRI 有一个桌面应用程序可以——ArcReader，目前是 9.2 版本。ArcReader 之于 ArcGIS，就像 Adobe Reader 之于打印文档——您可以查看、查询和输出 ArcGIS 生成的 GIS 信息，并在线获取大量地理信息。

既然我们谈到了 ArcReader，让我们快速了解一下它。然后我们将讨论开源选项。

ESRI 的 Linux 版 ArcReader：快照
为了下载免费的 ArcReader，以及了解更多关于它的信息，请访问 ESRI 网站上的此链接

http://www.esri.com/software/arcgis/arcreader/about/features.html

ESRI 提供了 ArcReader 的源代码，压缩后是一个巨大的 375 MB 的 Tarball 文件。将文件下载到我的 SUSE Linux 10.2 系统后，我解压了 tarball 文件，然后在文档中被指示启动一个 Setup 脚本，该脚本启动了一个 MacroVision InstallAnywhere 对话框。这引导我顺利完成了安装过程。

ArcReader 的功能是读取、分析和输出由名为 ArcGIS Publisher 的应用程序创建的任何地图，这些地图以“.pmf”后缀结尾。互联网上有大量此类文件可用，包括来自 ESRI 的一个名为 Geography Network 的站点，这是一个所有类型的免费地图和数据的一站式商店，您可以在 ArcReader 或其他 GIS 程序中使用它们。ArcReader 在“文件”菜单中提供了到 Geography Network 的直接连接。

不幸的是，我的安装后体验不太好。我所有打开地图文件的尝试都导致 ArcReader 崩溃。在未来的几天里，我将尝试解决这个问题，报告我的进展，并确定问题的原因。

在此期间，我将讨论另一个可以正常工作的 ArcReader 安装，以说明其功能。作为查看器和查询工具，ArcReader 非常强大，并且具有与 ArcGIS 相似的外观和感觉，只是选项少了很多。您可以导入任意数量的预制地图（您无法创建自己的地图），只要它们具有 .PMF 扩展名，就可以读取和分析它们。让我们看一个例子。

我从 Geography Network 网站上下载了一个很酷的全球降水带地图，并研究了我可以对其进行哪些操作。这是它的外观。

仅查看配色方案，您就可以辨别出极端降水区域，例如撒哈拉沙漠、西非热带雨林、亚马逊盆地、美国西部和 Great Plains 的沙漠、加拿大北部和俄罗斯的苔原等等。您还可以辨别出降水的渐变，例如在澳大利亚，茂盛的东海岸每隔几百英里就会被干燥的内陆沙漠所取代，形成明显的条带。

在同一张图像中，在 GUI 的左侧，您可以看到地图包含许多不同的元素或图层，用户可以打开和关闭这些图层。例如，您可以打开或关闭国界、首都、河流等。但是，与 ArcGIS 不同，您无法更改每个图层的特征。尽管您很想这样做，但您不能例如将国界变为粉红色，将海洋变为绿色，或将首都名称设为 50 号字体。您只能听从地图创建者的摆布。

ArcReader 允许您对地图进行一些有用的分析。其中最有趣的两个是距离测量和地图元素识别。为了测试这些功能，我缩小到危地马拉、萨尔瓦多和洪都拉斯的范围。使用测量工具（由看起来像标尺的图标启动），我测量了危地马拉城和特古西加尔巴市之间的距离，方法是在它们之间画一条线。信息框弹出并显示...295,000 米！幸运的是，ArcReader 允许您在执行测量后弹出的信息框中更改单位。此外，测量工具允许您测量累积距离、面积和特定特征。

要识别地图上的元素，您可以选择带有字母“i”和圆圈的图标。然后我点击了危地马拉的一个湖泊，我知道它是伊萨瓦尔湖。一个信息框弹出，让您有机会选择要从中获取信息的图层，例如首都、水体等。但是，我的地图不够详细，无法告诉我更多信息，只知道它只是一个湖泊。

您可能想要识别的另一个信息是撒哈拉沙漠等地区的降水量，如此处所示。请注意，如下面的图像所示，您会在信息框中获得大量信息。如果您从顶部的“Identify From（从以下位置识别）”下拉框中选择图层“Year-Precipitation（年度降水量）”，然后点击撒哈拉沙漠，则数字“694.1366”将显示在“Precipitation-Year（年度降水量）”下。这不是 694.1366 毫米，而是具有均匀降水水平的区域或多边形的编号。请查看右侧的“Field（字段）”和“Value（值）”字段，您会在其中找到最小降水量的字段，为 0 毫米，最大降水量的字段，为 100 毫米。这些值构成了地图的颜色键。

否则，虽然您无法对导入地图的外观进行任何更改，但您可以使用荧光笔工具（形状像铅笔的那个）进行黄色、绿色或粉红色高亮显示。

需要注意的一件事是，ArcReader 以及任何 ESRI 桌面 GIS 程序都非常占用内存，因此除非您拥有一台配置极高的机器，否则请准备好让它花费时间来创建地图、更改缩放级别等。

虽然 ArcReader 值得庆幸的是免费的，但它是昂贵的、封闭的专有生态系统的一部分。既然我们已经体验了专有世界，让我们来看看 Linux 上的开源选项。

Linux 上的开源 GIS
在接下来的几周里，我们将探索在 Linux 平台上运行开源桌面 GIS 应用程序的选项。我惊喜地发现这些选项的可行性很高。以下是最有趣的应用程序的初步（可能不完整）概述

Quantum GIS

Quantum GIS (QGIS) 是一款用户友好的开源 GIS 程序，可在包括 Linux、Unix、MacOS 和 Windows 在内的多个平台上运行。QGIS 允许您编辑、创建和浏览许多不同类型的文件（矢量和栅格...更多内容将在以后的文章中介绍），某些类型的 ArcGIS 使用的文件 (shapefile)，GRASS 文件（见下文）和 GeoTIFF。
在以下网址下载 Quantum：http://www.osgeo.org/qgis

GRASS

GRASS（地理资源分析支持系统），由美国国防部于 20 世纪 80 年代创建，可能是最著名和最古老的开源 GIS 软件包。它是一个用于执行空间分析的软件包。GRASS 可以作为桌面 GIS 系统运行，也可以与一系列其他 GIS 相关程序（如 Quantum GIS、数据库、地图服务器等）交互。
在以下网址下载 GRASS：http://grass.osgeo.org/

OSSIM

开源软件图像地图 (OSSIM) 是一个用于遥感（卫星和航空照片图像）、图像处理和摄影测量（即从照片中确定几何属性）的引擎。与 GRASS 一样，OSSIM 也是由美国政府创建的。
在以下网址下载 OSSIM：http://www.osgeo.org/ossim

uDig

uDig 是一个开源、多平台、用户友好的桌面 GIS 系统，其创建者 Refractions Research 称之为“空间数据查看器/编辑器，特别强调用于互联网 GIS 的 OpenGIS 标准、Web Map Server 和 Web Feature Server 标准。”
下载 uDig http://udig.refractions.net

最后，正如您可以从上面的链接中收集到的信息，推广桌面 GIS 的最重要的组织之一是开源地理空间基金会 (Open Source Geospatial Foundation) 或 OSGeo。OSGeo 支持上述大多数项目，并组织年度地理空间自由及开源软件 (FOSS4G) 会议。

另一个正在进行中的资源
最后，我预告一本令人兴奋的书籍，将于 2008 年 3 月出版，即 Gary E. Sherman 撰写并由 Pragmatic Programmers 出版的桌面 GIS：使用开源绘制地球。我已经订购了这本书，收到后会对其进行评测。如果您想了解更多关于这本书的信息，请访问此链接：http://www.pragprog.com/titles/gsdgis

更多令人兴奋的 GIS 即将到来
在本文中，我们有机会快速了解 ESRI 的 ArcReader，它在 Linux 上存在一些技术问题，但仍然是查看和分析来自 ESRI ArcGIS 的现有地图的有用工具。

更令人感兴趣的是，我们看到了 Linux 上存在多少不同的开源桌面 GIS 工具。在接下来的几周里，我们将详细检查每个工具，并确定哪些工具值得关注。

期待与您一起探索更多 Linux 桌面 GIS！