QGIS开发入门知识

1. 基础知识

QGIS是一个开源的基础地理信息系统平台软件，是在 GNU 公共许可证 (GPL) 版本 2 或更高版本下发布的,这也意味着用户始终可以免费地获取、修改和使用QGIS。开发技术基于C++和Qt库，具有跨平台的特性，可运行在包括macos、windows等操作系统在内的多个终端平台上。
支持多种矢量、栅格、网格等空间数据格式，优异的插件架构也能很容易地支持新的数据格式。
支持的栅格数据格式：GRASS、USGS DEM、ArcInfo binary grid、 ArcInfo ASCII grid、 ERDAS Imagine 、SDTS、GeoTiff、Tiff with world file 、WMS、WCS。
支持的矢量数据格式：ESRI Shapefiles、PostgreSQL/PostGIS、 GRASS、GeoPackage、SpatiaLite、其他OGR 所支持的格式(http://www.gdal.org/ogr_formats.html)、MSSQL、Oracle、WFS。
支持的网格数据格式：NetCDF、GRIB、2DM、其他MDAL所支持的格式。
软件提供了丰富的地理信息数据编辑、空间分析、数据处理、地图制图等GIS功能。

2. 与ArcGIS的区别

工作中接触到很多GIS从业人员，认为GIS软件就是ArcGIS软件。既不去区分GIS行业基础软件和GIS专题应用软件的区别，也不去思考GIS原理和GIS软件的关系，也没有强烈的版权意识。我认为，ArcGIS能做的事QGIS也能做，有些功能可能还比ArcGIS更好用。实际上QGIS在国外的用户量非常大，国内则少有人用。QGIS与商用GIS软件ArcGIS系列产品相比，根据个人的理解，简单地总结了以下区别：
1） QGIS的接口粒度不如ArcGIS精细。ArcEngine采用接口化编程技术，定义了大量的接口，接口的定义更为细致严谨，接口封装的更为成熟。这表现到二次开发过程中、逻辑严谨性相同的情况下，QGIS的判断条件更多或者处理流程更多，其编码量往往比ArcGIS更大。
2） QGIS采用的是OGC的矢量数据定义标准，而ArcGIS可以支持OGC标准，但又定义了自己的数据标准。空间数据库的存储上表现为WKB结构与OGC定义的标准WKB结构不一致，数据类型表现为QGIS有point、multipoint、linestring、multilinestring、polygon、multipolygon、geometrycollection等几何类型，而ArcGIS简化为point、multipoint、line、polygon这几种类型。这也影响到在开发数据写入、数据处理等相关功能时的代码量，QGIS需要编写更多的代码来进行数据类型一致性判断和数据类型转换。
3） QGIS的数据精度模型和ArcGIS不一致。这是制约QGIS在国内应用最重要因素，相同的作业成本下，生产出符合标准的数据难度更大。一方面是因为QGIS精度模型确实没有ArcGIS完善，另一方面行业内的数据质检软件大多是基于ArcGIS开发的，甚至数据标准中似乎也渗透着ArcGIS的“基因”。但是在空间关系的定义上，两个软件几乎完全一致，都是在九交模型的基础上定义的拓扑规则。
4） 软件体量比ArcGIS小。与ArcGIS动则几个G的安装包相比，QGIS只需要几百M。QGIS只需要C++和python环境即可运行在不同的平台上，而ArcGIS则需要一系列环境部署，特别是令新人头疼的许可。ArcGIS小版本升级都可能伴随着环境的重新部署，而QGIS版本升级很少强制要求环境升级。对比版本升级所带来的部署成本和代码维护成本，QGIS有明显的优势。
5） 性能。这里指的是软件运行时的包含时间、空间、稳定性的综合性能。由于ArcEngine的层层封装，在数据读、写、空间计算上效率极其慢，甚至循环体内会有偶发性的错误，这些问题开发人员又难以从根本上解决。相比而言，QGIS的数据读、写、空间计算效率则快的多，当然内存占有率则取决于开发人员的编码质量，总体上都是自主可控的。在性能上，要显著优于ArcEngine。当然，与ArcGIS Desktop相比，当前版本的渲染效率、稳定性等很多方面还是有一定差距的。

3. 基本的开发技术

工程化：面向地理空间实体对象，依据地理信息数据模型的基本原理，设计软件整体架构；应用github代码托管平台和CMake编译工具，实现跨平台的软件开发技术。
组件化：软件中重要的UI、地理计算模型等都是通过插件注册或者函数注册进行管理，清晰地划分出各个模块，可灵活、快速地搭建专题地理信息软件。
基于已有的开源库：基于Qt库搭建的应用程序以及实现的图形和注记渲染、界面开发等，支持矢量和栅格地理空间数据转换的gdal库，空间几何处理引擎geos库，与影像有关的hdf5、geotiff等，空间索引库spatialindex，空间数据库有关的spatialite、libpq等。