三十年中国GIS基础软件市场回顾与发展展望

zhouqijin 2023-09-04 发布于广东

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原创地理信息世界地理信息世界GeomaticsWorld 2018-03-01 09:05 发表于北京

作者信息

宋关福1,2，李绍俊1,2

（1. 北京超图软件股份有限公司，北京　100015；2. 地理信息基础软件与应用国家测绘地理信息局　工程技术研究中心，北京　100101）

“

【摘要】我国GIS基础软件的商业化始自1987年，经历数十年的发展，队伍不断壮大，但由于市场空间和规模不大、产业化机制不完善等问题，市场表现并不尽如人意。最近的十余年来，随着国家支持力度的增强、企业创新投入的加大、市场需求的增多，我国GIS基础软件无论在技术上还是市场上都取得了长足的进步，国内总体市场份额近70%，整体技术水平与国际并跑，三维等新技术应用处在国际前沿。未来，我国GIS基础软件将继续加大投入，坚持自主创新，取得更大的进步。

【关键词】GIS基础软件；GIS三十年；自主创新

【中图分类号】P208 【文献标识码】A 【文章编号】1672-1586（2018）01-0008-04

”

引文格式：宋关福, 李绍俊. 三十年中国GIS基础软件市场回顾与发展展望[J].地理信息世界,2018,25(1):8-11.

正文

0　引　言

业界常说：“软件定义世界，数据驱动未来”，地理信息产业也是如此。地理信息产业的发展离不开数据，也离不开软件。如果说数据是粮食，那么软件就是利用粮食加工成食品的工具，两者的完美结合，才能产生地理信息产业的饕餮盛宴。

在地理信息系统（GIS）软件产业链中，包括基础软件和应用软件。虽然GIS基础软件的产值规模在地理信息产业中占的比重较小，却是地理信息软件产业链的技术制高点，是绝大部分GIS应用解决方案的技术基础。一个国家的GIS基础软件技术发展水平，一定程度上代表了该国地理信息技术创新的能力和水平。

1　中国GIS基础软件发展历程回顾

1987年，北京大学遥感所的PURSIS（Peking University Remote Sensing Information System）诞生，是公认的中国商品化GIS软件的起点，距今已有30年。PURSIS是在北京大学遥感所创始人承继成教授的倡导下，整合了1985～1987年间几位在读研究生王峥、任伏虎（现为中科遥感集团执行总裁）、柳林（现为美国辛辛那提大学和中山大学教授）、谢昆青（现为北京大学教授）等人的成果研发而成的286XT微机版GIS。该项工作得到了国家自然科学基金支持。今天看来，PURSIS虽然比ESRI 1982年首次发布的Arc/Info晚五年，但有可能是全球最早的DOS环境GIS软件产品。

1988年9月，PURSIS更名为SpaceMan，升级成为了真正意义的商品化软件，至1994年前后发展到SpaceMan4.0版，并在国土、气象、林业和教育等领域拥有约2 000多用户。1993年前后，在SpaceMan的基础上，程承旗教授和邬伦教授领导研发了国内第一套基于Windows环境的GIS软件CityStar，参与系统设计与开发的成员们后来都成为了中国GIS科学发展的中坚力量。

PURSIS、SpaceMan和CityStar的发展，包含了一代GIS先行者的梦想、探索与实践，也激励着后来的GIS从业者们不断向前，为中国GIS基础软件产业的发展点燃了星星之火。20世纪90年代，一大批国产GIS基础软件纷纷出现，包括武汉测绘科技大学的GeoStar、中国地质大学的MapCAD、中科院地理所的APSIS、中国林科院的WinGIS，北大青鸟的青鸟GIS和北大方正的方正智绘等在内，共计20多个。

1997年，在PUSIS出现十年后，SuperMap GIS的前身，ActiveMap组件式GIS诞生，成功应用于国内军事项目。到2000年年底，超图软件正式发布了第一代的SuperMap GIS基础软件。

虽然中国的GIS基础软件队伍不断壮大，但在市场上的表现并不尽如人意。到2000年，中国GIS市场份额的前几名基本是清一色的国外品牌，包括ESRI、MapInfo、Intergraph、Bentley、Autodesk和SmallWorld等。

为什么中国GIS基础软件的起步并不晚，但在1987年之后的十余年间，其发展却落后于国际品牌？究其原因，笔者认为：一是当时中国GIS应用市场的发展远远落后于欧美发达国家，没有大的市场空间和规模，无法孕育强大的GIS基础软件；二是市场经济发展不足，没有成熟的产业化机制。相比于美国的ESRI先成立公司后发布产品的模式，中国GIS产品大多是先有了产品和技术，后成立公司，导致产品缺乏专业化的公司来持续经营和发展。

可喜的是，随着技术的进步和需求的牵引，2000年以后，自主GIS基础软件取得了较快发展。据赛迪顾问发布的调查报告，2008年，中国市场GIS软件份额前四名中，自主品牌占两席（图1a）；到2015年，中国市场GIS软件份额前四名中，自主品牌占三席，且首次夺得第一（图1b）。

图1　中国GIS基础软件市场份额

Fig.1 The market share of China GIS basic software in 2008 and 2005

图2对比了2008年与2015年自主GIS品牌和国外品牌的市场份额情况，可以很明显地看到，自主GIS品牌市场占有率从2008年度的37%上升至2015年度的49%；国外GIS品牌市场占有率则从48%下降到34%；在其他15%（2008年）和17%（2015年）的份额中，绝大部分也是中国自主GIS品牌，如图2所示。

图2　自主品牌GIS市场份额的变化

Fig.2 The market share changes of self-owned brand GIS

2　自主GIS基础软件发展的驱动因素

自2000年以来，我国自主GIS基础软件取得了快速的发展，在众多行业和领域得到广泛应用。概括起来，其驱动因素主要包括以下几个方面。

2.1 科技主管部门的推动

1996年前后，科技部启动GIS软件测评工作，由国家遥感中心牵头，中国地理信息系统协会（后更名为中国地理信息产业协会）具体组织实施，各软件厂商积极参加每年的测评，科技部择优向社会推荐。自主GIS软件测评活动，在国内掀起一阵“GIS软件技术比武”的热潮，大家你追我赶，竞相发展技术，提升产品，对自主GIS基础软件的发展，起到了非常关键的作用。

除软件测评以外，国家高技术研究发展计划（863计划）的实施也对自主GIS基础软件的发展起了很重要的作用。如2001年启动的863项目“面向网络海量空间信息大型GIS”采用“比武招亲”形式，即先在投标的各家中择优选择5家进行支持，两年后对各家产品与技术进行测评验收，支持优胜的3家。这种创新的淘汰机制，使其对GIS基础软件技术发展的促进作用发挥到极致，中标的5家不敢懈怠，全力以赴投入技术创新，且该项目要求必须由企业牵头，有成熟的产业化机制，侧重产业化推广而非纯粹的科学研究。经过该项目，基本奠定了我国自主GIS品牌的格局。类似的项目机制，非常有利于推动产业技术的发展。

2.2 企业技术创新投入增大

早期的GIS软件企业规模小，研发资金投入有限。随着企业的快速发展，规模不断扩大，研发投入规模也逐步增大，大幅增强了GIS软件信息技术研发和创新能力。如中国GIS基础软件品牌中地、吉奥和超图几家公司的员工人数都在千人以上，与十年前相比规模大了很多，其中超图将近3000人规模，2016年研发投入超过亿元规模。

有规模的投入，不仅可以加快新技术发展的速度，还可以构建规范化的产品研发体系，提高产品品质。如超图研究院创立的软件研发管理体系，特别是具备持续运行3万多个测试程序的自动化测试体系，不仅提高了产品品质，还能推广给其他IT企业。

2.3 领先的需求牵引

目前，中国政府的GIS应用水平，也已经处于世界前列，特别是在大量新技术的应用方面，有的已经领先于欧美发达国家。如在三维GIS应用方面，中国政府信息化中三维应用非常广泛，已经站在该技术应用的前沿。领先的应用蕴含领先的需求，领先的需求催生领先的产品和技术。中国GIS基础软件企业迎来了最好的机会，解决好了中国的应用需求，就可以做出全球领先的软件产品。

在上述3个因素的影响下，中国自主GIS基础软件在技术先进性和产品成熟度两方面，都有了极大的进展。

3　对当前中国GIS基础软件发展的思考

中国GIS基础软件走出了一条自主创新之路，如图3所示。在1980年代的起步阶段，GIS应用主要以桌面GIS为主，提供基础的GIS空间分析功能，并应用于个别传统行业。1990～2000年代，自主GIS软件实现对国外GIS软件的追赶，以组件式GIS、WebGIS、空间数据库技术为主，逐步发展起了三维GIS技术。过去十年间，自主的GIS基础软件取得了较快发展，与国际GIS技术并驾齐驱，广泛应用于中国信息化建设的方方面面。

图3　中国GIS基础软件30年

Fig.3 China GIS basic software for 30 years

当前，在需求和技术等的牵引下，中国GIS基础软件最近几年的重要技术方向可以总结为CCTB，即云GIS技术（Cloud Computing GIS）、跨平台GIS技术（Cross Platform GIS）、新一代三维GIS技术（ThreeDimension GIS）和大数据GIS技术（Big Data GIS）。云GIS技术是让GIS软件能运行在云环境上，充分发挥云计算环境的优势，提高GIS服务的计算性能或者节约计算资源。云GIS技术打通了云GIS（服务器）和各种端GIS(桌面GIS和移动端GIS)之间的连通。在大量应用中，GIS要能够提供尽可能瘦的客户端（如WebGL）以尽可能发挥云的计算优势，减少端的安装维护代价。

服务器上的GIS软件也不再局限于一套WebGIS或ServiceGIS服务器软件，还要提供云GIS门户软件、云GIS管理服务器软件，以及提高云GIS在有限带宽上高性能运行的CDN服务器或前置服务器软件。

跨平台GIS指的是跨硬件设备和操作系统。硬件设备包括各种服务器、桌面电脑和移动设备等；操作系统包括服务器和桌面端用的各种Windows、Linux、UNIX，以及移动端的Andriod和iOS操作系统等。跨平台GIS要解决的实际问题包括3个方面：支持各种常用和主流的服务器，如性能更高和更稳定运行的Linux服务器；支持各种端，尤其是支持离线模式下GIS软件能运行各种端（特别是移动端）的能力；支持自主可控的硬件与软件，如龙芯、飞腾等自主CPU，麒麟等自主操作系统，保障信息安全。

新一代三维GIS技术以数据模型、软件内核和软件形态的二三维一体化技术为基础框架，融合了传统手工三维建模技术、倾斜摄影三维技术、激光点云三维技术、BIM与GIS结合的三维技术等，实现了二维与三维一体化，地上与地下一体化，空中与地表一体化，陆地与海洋一体化，室内与室外一体化，宏观与微观一体化。大数据GIS技术是对空间大数据进行包括存储、索引、管理、分析和可视化在内的一系列技术的总称，而不是单纯解决某个环节的问题。能同时具备挖掘和处理传统空间数据和空间大数据的GIS基础软件，才更有生命力。

在CCTB这4个方向中，跨平台是典型的需求驱动型，云计算、新一代三维和大数据是信息技术和需求共同驱动。未来一段时间，这四大技术方向还将继续深度影响GIS软件应用的发展。当然，GIS软件还会不断产生新的技术方向，我们需要不断进行相关的研究和探索，保证自身的先进性。

4　结束语

在过去三十年里，中国GIS基础软件无论在技术上还是市场上都取得了长足的进步。尽管如此，技术发展日新月异，每一轮技术变革，都可能会导致GIS基础软件重新洗牌，进而对GIS应用开发商及最终用户产生深远的影响。我们必须不断进步，在纷繁复杂的方向中选出正确的方向，避免被超越甚至被淘汰；暂时的落后并不可怕，只要抓准新的变革趋势，就有弯道超车的可能。中国GIS软件未来的路还很长，唯有加大投入，坚持自主创新，持续进步，才能做得越来越好。