基于GIS技术的地理信息系统设计

阿布都艾力喀优木 阿力木·阿巴斯

摘 要：随着经济建设的不断完善，地理信息的重要性逐渐凸显出来。我国将经济发展、环境保护放在了首位，地理信息数据统计成为了决定国民经济的重要依据，在国家建设以及人民生活方面发挥着重要作用。通过获取重要地理信息，为加强地理信息的管理与使用打下了基础。

关键词：GIS技术；地理信息系统；设计

地理信息系统（GIS）主要以计算机技术为载体，以GIS技术为基础，对地理坐标以及空间数据进行有效的处理，分析空间与实体之间的关系，并对各类的信息进行综合化分析，并以地图的形式呈现。利用GIS技术、数据库技术与计算机技术作为系统开发的手段，对地理信息数据进行挖掘与分析，采用地理统计的方法挖掘地理信息资源中潜在的方法，形成地理信息资源数据库。

1.地理信息系统

地理信息系统又称为空间信息地理信息系统。从GIS系统的角度进行分析，地理信息系统主要就是用来采集信息、检索信息以及表达地理空间数据的一种计算机系统，主要用来处理大量地理数据的技术。GIS对信息进行检索后生成各种地理信息，为工程规划提供决策服务。GIS应用系统构成有软件以及硬件组成，涵盖了数据以及方法，硬件主要指的就是GIS需要的载体，还有可移动的硬件设备；软件指的是GIS运行中需要的应用程序，为地理信息系统提供存储的功能，可以输入和处理信息，对地图进行查询等；数据是地理信息系统最基础的组成，是一种抽象化的内容[1]；方法实际指的就是应用模型，是在专业领域中进行大量的研究之后总结出的规律，利用这些数据分析实际的问题；而人员则是地理信息系统中重要的构成，需要有技术较高的人员对系统进行维护与管理，对数据进行进行及时的更新，并利用空间模型的方式提取多种信息。人员需要是GIS系统设计行业的专家，能够解决实际突发性的问题。

2.基于GIS技术的地理信息系统设计

2.1地理信息系统设计的主要内容[2]

一个完整的应用型地理信息系统设计需要设计有具体的内容，包括系统总体设计、系统功能设计、数据库设计、应用模型与方法的设计以及输入输出设计等。

（1）系统总体设计

对地理信息系统进行总体设计，首先需要确定系统的目标以及各个模块的功能，根据系统的选择进行软件设计，输入信息代码，对用户的界面进行设计等。

（2）系统功能设计

充分了解用户的实际需求，对系统进行总体功能上的设计，设计数据库的结构以及功能，完善数据库管理系统的结构设计。

（3）数据库设计

数据库设计需要对地理信息系统的整体概念以及逻辑进行设计，并选择数据模型，对其进行物理设计等。

（4）应用模型与方法设计

应用模型与方法是对地理信息系统的应用模进行设计，对方法进行分析等。

（5）输入输出设计

输入输出形式指的就是地理信息系统包含的数据形式。

2.2地理信息系统实施过程

2.2.1实际需求

在进行系统设计之前，要先对系统进行总体的分析[3]，明确目标，通过深入的调查与分析之后，了解GIS技术的大致方向以及用户的设计需求，对选择的对象进行可行性分析，让系统的生命力能够保持。通过问卷调查以及资料查找的形式对GIS技术进行调查，了解用户的使用范围以及实际需求，希望通过GIS解决什么样的问题等；对用户进行深入了解后，对用户的要求进行系统的初步设计，明确系统的功能模块。通过调查获得的数据该在系统中如何体现，根据数据研究GIS系统的可用性，是否满足数据的标准型等；从数据的空间特征进行分析，数据是否具有连续性，比较空间数据的地理信息，地理参考系统是否具有一致性等；从属性的存在性、與空间位置的匹配性进行数据特征的评价；对系统的软件和硬件以及收集到的信息进行分析，将分析到的结果通过表格的形式进行表达；在用户的实际需求上分析用户的社会经济效益、财务状况等，建立应用型地理信息系统，确定GIS系统的设计方向。

2.2.2总体设计

首先对系统进行组网设计，根据数据的规模确定系统的拓展方案，根据系统的对象确定GIS系统的规模；一般采用B/S结构进行设计；选择合适的硬件进行系统的配置；根据技术人员对GIS软件的了解对软件进行选择，考虑合适的语言工具，设计的软件要慎重，软件要与系统具有一定的兼容性。然后对地理信息系统进行编码设计，编码设计在地理信息系统中非常关键，建立统一的语言，提高通用化水平，让资源能够达到给共享。最后进行人机对话设计，好的用户界面是GIS信息系统成功的关键，屏幕设计的适宜程度影响用户的使用感受。

2.2.3GIS功能设计

根据系统的整体需求，确定系统的总体功能，确定功能最有效的方式就是将程序模块化，将功能进行模块化分解，将其分解成不同的任务模块。GIS系统需要经过二次设计得到一个完整的GIS系统。应用型GIS系统设计的重点不是对系统进行编程，而是根据需求进行分析，对目标进行功能设计。工具型GIS需要设计多个模块才能满足系统的整体需求，设计的过程中还需要遵守系统功能的合理性与完整性的原则。

2.2.4数据库设计

数据库设计的重点就是进行空间信息处理，将现实中存在的数据构成一个具体化的结构。GIS数据库的设计比一般软件设计的数据库考虑的因素多，因为地理数据多且复杂，并且具有一定的空间感，需要考虑不同的结构对数据进行表达。为了满足用户的需求，系统需要有良好的数据库功能，对数据进行精准统计。对数据库进行逻辑设计，将逻辑设计作为整个地理信息系统的基础，对整个数据库系统的框架进行规划，通过数据库提供的工具与环境构建数据库管理模型，并根据逻辑结构表达模型中提出的信息问题，然后通过数据语言进行描述，让数据能够实现共享以及存储的功能，最大程度的减少数据的冗余，保证系统的运行效率以及数据的质量。

结束语：

在地理信息系统各种涵盖了大量的数据以及采集方法，涵盖了重要的自然信息以及人文信息，通过对重要数据进行分析有助于加强地理信息数据的管理，针对自然资源的持续发展与保护具有十分重要的意义。

参考文献

[1]卫东.基于GIS技术重要地理信息系统设计与实现[D].中北大学，2011.

[2]宋桂荣.GIS地理信息系统在岩土工程中的应用研究[D].沈阳建筑大学，2012.

[3]于婷.地理信息系统GIS在城市测绘中的应用[J].江西建材，2015（7）：229-229.