GIS系统设计\GIS技术服务[原创]

14．1 设计内容 设<<返 回计内容

GIS系统设计的内容有：有：
——系统总体设计、系统功能设计、数据库结构设计、模型和方法设计、输入输出设计、用户界面设计、系统评价与维护等等。

14．2 设计步骤  <<返 回

一般地讲，GIS系统的设计和实施可以概括为以下四个基本步骤：
（1）系统需求和可行性分析；
（2）系统软件设计；
（3）程序编制；
（4）系统评价与维护。
事实上，应用型地理信息系统与工具型地理信息系统的设计方法不尽相同，应用型GIS一般是在较为成熟的工具型GIS支持下进行的，因此，应用型GIS的主要侧重于：
（1）需求分析；
（2）总体结构设计；
（3）软件配置，包括选择合适的工具型GIS软件；
（4）数据来源信息分类规范标准和内容的确定；
（5）数据库结构设计；
（6）应用方法选择和应用模型设计；
（7）用户界面设计；
（8）数据标准化和数据质保证等等。

——应用型GIS实施阶段的主要任务是数据录入、模型程序编制和各应用子系统的实现等。工具型GIS设计的侧重面有所不同，主要完成：
（1）总体结构和功能设计；
（2）确定软硬件的运行环境和选择合适的开发工具；
（3）系统数据结构设计；
（4）用户界面设计；
（5）各子功能模块设计与系统集成；
（6）程序编制与优化调试。
——工具型GIS实施阶段的主要工作是系统程序编制和子模块的优化调试。
——一般地，为了节省资金和减轻劳动强度，应用型GIS都是建立在一定的工具型GIS基础之上，但也有从底层软件设计开始的专门化的GIS。从底层软件设计的应用型GIS的设计和实现的难度比较大，设计及实现应融合以上两种系统设计的内容。一般都是由比较大的区域性机构或国家性机构组织各行业的专家和技术人员完成和实现的，例如加拿大地理信息系统，就是一个由加拿大政府出面组织实施的全国性的土地资源规划与评价信息管理系统。

14．3 应用型GIS设计的主要内容   <<返 回

系统总体设计：包括需求分析、应用目的、范围确定、可行性分析、系统总体结构设计、系统功能分析等等；
数据模型设计：数据类型、研究分类体系设计、属性数据模型设计、空间数据模型设计、和图像数据模型设计等等；
数据库设计：包括逻辑结构设计和物理结构设计；
系统功能设计：各种功能模块的划分和设计，以及各子功能模块的集成方法设计；
应用模型和方法设计：常用应用模型、设计方法设计等等；
输入输出以及产品输出形式设计等；
用户界面设计：以用户熟悉的语言设计专用的界面等。

14．4 应用型GIS设计和实现的步骤  <<返 回
14．4．1 需求分析和可行性分析

——提交一份可行性论证报告，又称为立项，是在对用户深入调查研究的基础上，明确系统的轮廓和目标。它的内容包括：应用目的分析、系统任务的确定、投资环境评价、软硬件价格与性能比较、技术支持状况分析、人力物力条件评价、数据状况调查、应用前景预测、效益评价以及实现的可能性分析等。

14．4．2 系统总体方案设计

——在深入的调研和需求分析之后，需要为工程的实施制定各类标准和规范，并进行小区试验。在此基础上制定总体设计方案，完成系统总体设计。系统总体方案的设计内容有：系统目标的确定、系统建设的目的、环境和原则的描述、系统配置的选择、系统功能的描述、系统结构详细描述、系统运行管理方式和更新手段的确定、系统的调控经费预算和实施的制定等。总体方案应当经过专家的评仪和论证后，方能实施。

14．4．3 详细设计

——详细设计包括：子系统功能设计、模块设计、属性数据库与空间数据库内容及结构数字化、作业方案设计、应用模型设计、输出产品模式设计等。结果是提交一系列的作业流程规范和技术说明文件。

14．4．4 系统的实现

——包括软硬件设备的安装调试和开发、数据录入和应用模型开发，形成应用GIS和在一定应用目的上的开发应用。

14．4．5 系统评价与维护

——系统的实施阶段完成以后，要对系统进行诊断修改和测试、评价系统的质量和水平；当系统正式运行以后，要制定维护运行管理的措施、长周期短周期数据设备更新的办法等。
总之，地理信息系统的设计和实现是一项十分复杂的技术性很强的工程。在整体设计上，要坚持采用系统工程的思想和设计原则，在重大问题上给予定性考虑，着重确定原则，总揽全局；在实施方案设计上，要深入研究，详细描述，对各类细节都要制定出规范和技术说明文件；在实施和运行过程中，要科学地管理和调试维护制定管理维护措施，保证系统正常运行，为科研生产和管理决策提供可靠的数据和科学可行的方法及手段。


15．1 国内外技术现状 <<返 回
15．1．1 国际方面

——西方国家（特别是美国）在数字地球、地理信息系统、遥感和全球定位系统技术领域始终处于先导地位。
硬件方面：
——全波段和高分辨率的传感器、高精度GPS接收机、电脑全站仪、数字摄影测量工作站等数据采集设备基本取代了传统的测量录入设备；网络化的微机工作站取代了孤立的数据处理设备；光盘机/库、磁带机/库、海量硬盘取代了传统的软盘等存储设备；高精度和大幅面打印机、多媒体设备取代了传统的制印等表达设备。
软件方面：
——UNIX/Linux、MS Windows 9X/NT/2000、Macintosh等操作系统取代了DOS、Windows3.X；数据库厂商推出了将空间数据与属性数据一起存储在数据库中的模块，如Oracle的SDO；地理信息系统软件、遥感软件的设计更加开放，方便用户的应用开发；地理信息系统、遥感和全球定位系统三位一体的软件已出现。
数据方面：
——面向对象的数据结构基本取代了关系型数据结构；不同格式数据的开放共享机制已出台；以光盘和Internet的方式发布数据。
管理方面：
——已制定了科学、系统的地理信息法律和法规，如美国的地理信息法规。
应用方面：
——已在土地管理、应急服务、环境保护、交通管理、城市规划管理、防灾减灾服务、商业策划、居民生活等方面有成熟的应用系统，并正在不断产生经济和社会效益。

15．1．2 国内方面  <<返 回

——我国在数字地球、地理信息系统、遥感和全球定位系统技术领域主要是跟踪国外的先进技术，从而不断地发展和壮大自己。
硬件方面：
——数字化仪、扫描仪、传统测量仪器、解析测图仪、低精度GPS接收机等是主要的数据采集设备；微机是主要的数据处理设备；数据存储设备以磁带机、一般硬盘和光盘为主；数据的表达以打印纸质图为主。
软件方面：
——操作系统以Windows9X/NT为主；GIS平台仍然以国外软件为主，但是，国产GIS平台在某些行业或领域已经逐渐开始得到一定程度的应用。
数据方面：
——空间数据的生产各自为政，难于共享；测绘部门采取引入美国的数据模式，但数据的质量（现势性、完整性、准确性等）不可乐观；数据的使用方式还没有确定，导致基础数据使用混乱；空间数据交换标准待完善。
应用方面：
——地理信息系统的应用呈现蓬勃发展的趋势，在有些行业建立的应用系统已经开始逐步取得较为明显的社会和经济效益始。

15．2 技术趋势 <<返 回

——数字地球、地理信息系统、遥感和全球定位系统技术最终是合为一体，其核心是数字地球应用。
硬件方面：
室内外一体化的数据采集和处理设备。
软件方面：
——操作系统、数据库管理系统、地理信息应用软件一体化；应用软件采用分布部件对象模型（DCOM）技术，便于用户的应用开发；适应Internet技术的发展，软件网络化；时空一体化的四维或智能化地理信息软件；海量数据的存储管理和处理采用超大型分布式并行模式；更多的数据挖掘功能。
数据方面：
——数据结构中矢量数据、栅格数据、属性数据和其他多媒体数据一体化，更清楚地描述数据间的关系；空间数据的基本单元为点、线、面、体，更符合智能化地理信息处理的需要。
应用方面：
——满足个性化要求的应用系统将大量出现。厂商将根据用户的需要提供个性化的硬软件平台。

15．3 地理信息系统软件的比较和选择 <<返 回

——通观国内外的地理信息系统软件以国外的产品为主，国内软件辅之。
在过去的几十年中，一项强大的技术正悄悄地改变着我们的生活方式和观察现实世界的方法，它就是地理信息系统（Geography Information System，简称GIS）。
从对现实世界的表达和分析手段的丰富性和有效性来看，GIS是较传统意义上的信息系统更为高级的系统，具有更广阔的应用前景。
——和许多新兴的技术一样，尽管GIS技术已经有了飞速的发展，目前已有数十万的人在使用它，而且对我们的生活产生了巨大的影响，但是还有很多人不了解它，那么我们就从您的日常生活开始，向您展示一下GIS技术是如何悄悄地渗入到日常生活的各个角落。

谢谢了，