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GISソフトウェアプログラムとは、地理情報システムの利用をサポートするコンピュータプログラムであり、地理データ、つまり位置が重要な現象を表すデータの作成、保存、管理、照会、分析、および視覚化の 機能を提供するものです。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] GISソフトウェア業界は、さまざまな情報技術アーキテクチャ内でこれらの機能の一部またはすべてを提供する幅広い商用およびオープンソース製品を包含しています。[ 4 ]
1963 年に開始されたカナダ地理情報システムなどの初期の地理情報システムは、カスタム設計されたデータモデルに基づいて、単一のインストール (通常は政府機関) のために特別に開発された特注プログラムでした。[ 5 ] 1950 年代と 1960 年代には、地理学の定量的革命の時期に、特にワシントン大学とミシガン大学で、学術研究者が空間分析を実行するためのコンピュータ プログラムを作成し始めましたが、これらもカスタム プログラムであり、他の潜在的なユーザーが利用できることはほとんどありませんでした。
おそらく、さまざまな GIS 機能を提供する最初の汎用ソフトウェアは、 1965 年初頭に設立されたハーバード大学コンピュータグラフィックスおよび空間分析研究所のハワード T. フィッシャーらが開発した Synagraphic Mapping Package (SYMAP) でしょう。これは真のフルレンジ GIS プログラムではありませんでしたが、基本的なマッピングおよび分析機能が含まれており、他のユーザーも無料で利用できました。[ 6 ] 1970 年代を通じて、ハーバード研究所は、SYMVU (3D サーフェス可視化)、CALFORM (コロプレスマップ)、POLYVRT (トポロジカルベクトルデータ管理)、WHIRLPOOL (ベクトルオーバーレイ)、GRID および IMGRID (ラスターデータ管理) など、特定の操作の自動化に焦点を当てた他のパッケージの開発と公開を続けました。1970 年代後半には、これらのモジュールのいくつかが統合され、1980 年にリリースされた最初の商用完全 GIS プログラムの一つである Odyssey になりました。
1970年代後半から1980年代初頭にかけて、土地や施設の管理を担当する多くの大規模な政府機関でGISが登場しました。特に、米国政府の連邦機関は、情報公開法により定義上パブリックドメインとなるソフトウェアを開発し、一般に公開しました。注目すべき例としては、1976年から魚類野生生物局と土地管理局（BLM）によって開発された地図重ね合わせ統計システム（MOSS）[ 7 ] 、米国地質調査所（USGS）で開発された最初のプログラミングライブラリの1つであるPROJライブラリ、そして1982年から陸軍工兵隊によって開発されたGRASS GISなどがあります。[ 8 ]これらはオープンソースGISソフトウェアコミュニティの基盤を形成しました。
1980年代には、1982年のEsri ARC/INFO [ 9 ] 、1985年のIntergraph IGDS、そしてMS-DOSパーソナルコンピュータ向け初のGIS製品であるMapping Display and Analysis System（MIDAS）（後にMapInfoとなる） [ 10 ]など、ほとんどの商用GISソフトウェアが誕生しました。これらのソフトウェアは、より高性能なパーソナルコンピュータ、Microsoft Windows、そして地理データの有用性が企業やその他の新規ユーザーに認識されるようになった1990年の米国国勢調査の登場により、1990年代に普及しました。
1990年代後半には、従来のフル機能デスクトップGISアプリケーションの枠を超えた方向へと発展し、現在に至るまでのGISソフトウェアのエコシステムを大きく変えるいくつかのトレンドが出現しました。オブジェクト指向プログラミング言語の登場により、特定のGIS機能をカプセル化したコンポーネントライブラリやアプリケーションプログラミングインターフェース（ API）（商用版とオープンソース版の両方）のリリースが促進され、プログラマーは独自のプログラムに空間機能を組み込むことができるようになりました。次に、オブジェクトリレーショナルデータベース管理システム（こちらもオープンソース版と商用版の両方）への空間拡張機能の開発により、従来のGISのデータストレージに新たな機会が生まれただけでなく、人事などのビジネスプロセスを含む企業情報システムに空間機能を統合することも可能になりました。さらに、ワールドワイドウェブの登場に伴い、ウェブマッピングは急速に最も人気のあるアプリケーションの1つとなり、従来のGISと同じ機能を実行できるサーバーベースのGISソフトウェアの開発につながりました。このソフトウェアは、ウェブブラウザをインストールするだけで済むクライアントから離れた場所で利用できます。これらすべてが組み合わさって、クラウドコンピューティング、サービスとしてのソフトウェア（SaaS）、スマートフォンなどの利用といった、GISソフトウェアにおける新たなトレンドを可能にし、空間データの利用可能性、処理、および視覚化の範囲を拡大させている。
従来の地理情報システムのソフトウェアコンポーネントは、空間データの処理に関する幅広い機能を提供することが期待されている。[ 11 ]： 16
現代のGISソフトウェアのエコシステムには、これらの機能を多かれ少なかれ備えた、単一のプログラムに統合された、あるいはインターネット経由で配布された、さまざまな製品が含まれています。これらの製品は、大きく以下のカテゴリに分類できます。
現在のソフトウェア業界は、オープンソースと商用の両方の形態で、これらの各タイプの競合製品が多数存在しています。これらの製品の多くは以下にリストされています。一部の製品の特性を直接比較するには、「地理情報システムソフトウェアの比較」を参照してください。
オープンソースのGISソフトウェアの開発は、ソフトウェアの歴史という観点から見ると、1978年に最初のシステムが登場して以来、長い伝統を持っています[ 12 ]。地理空間データ処理のすべての分野を網羅する多数のシステムが利用可能です。
SteinigerとBocher（2008/9）では、以下のオープンソースのデスクトップGISプロジェクトがレビューされています。[ 13 ]
これら以外にも、オープンソースのGISツールはいくつかあります。
デスクトップGIS以外にも、様々な種類のGISソフトウェアが存在する。
注：下記の企業のほぼすべてが、デスクトップGISおよびWebマップサーバー製品を提供しています。Manifold SystemsやEsriなど一部の企業は、空間データベース管理システム（Spatial DBMS）製品も提供しています。
現在、多くのサプライヤーが、ダウンロード可能なソフトウェアやデータに加えて、あるいはそれらに代わるインターネットベースのサービスを提供し始めています。これらのサービスは無料の場合もあれば、広告収入で運営されている場合や、サブスクリプション制で有料の場合もあります。これらは大きく3つの分野に分けられます。