城市地理信息系统构建内容及设计思路研究
基于GIS的城市规划与建设
基于GIS的城市规划与建设一、概述随着城市化的加速，城市规划与建设越来越受到重视。
GIS （地理信息系统）技术成功应用于城市规划与建设领域，对城市的规划和管理提出了新的要求和挑战。
本文将围绕基于GIS的城市规划与建设展开探讨。
二、GIS在城市规划中的应用1. 城市分析GIS可通过空间分析工具和模型，将各种数据与空间地图信息相结合，对城市进行各种分析。
例如：环境状况分析、合理性评估分析、人口分布分析、交通分析等。
这些分析结果能为城市规划决策提供可靠的数据参考。
2. 建筑设计GIS技术的应用可以模拟现实环境，评估各种场景，为建筑设计提供各方面信息支持。
例如：建筑物的高度和体积分析、总能耗分析、室内照明和采光分析。
GIS技术使得建筑师能够更好地考虑环境、能源以及人们的需求，从而进行有效的设计。
3. 土地利用规划通过GIS技术，可以对土地利用的现状进行详细的调查与分析，并预测不同政策或规划下的土地利用状况，为规划提供科学依据。
如在城市新区规划中，通过GIS技术进行土地可持续利用分析和综合优化，实现可持续城市发展。
三、GIS在城市建设中的应用1. 施工管理GIS可以实现预测和模拟，方便施工管理。
例如开展道路施工时，GIS技术可以帮助规划最佳的作业路径，避免重复施工或错误施工，提高施工效率。
2. 管线管理城市中存在大量的地下管道，GIS可以帮助管理人员准确地获取管道信息，出现问题时能够及时处理。
例如，在进行道路建设时，经过GIS技术的辅助，结合各种管道的数据，可以避免管道被损坏，保证了施工质量。
3. 市容管理城市的市容环境是城市品质的重要组成部分，如何管理市容成为城市规划和建设所面临的问题。
通过GIS技术，可以对城市环境进行实时监控和管理，保证了市容环境整洁美观。
同时，GIS可以通过公众参与的方式，增强市民的环保意识，共同建设美好城市。
四、GIS在城市规划与建设中的意义1. 效率提升：GIS技术为城市规划与建设工作提供了强有力的技术支持，使得城市规划和建设更加快捷、科学。
基于实践的城市地理信息数据库详细设计思路研究
基于实践的城市地理信息数据库详细设计思路研究摘要:本文基于笔者多年从事GIS应用的相关工作经验,以湖南某城市基础地理信息数据库设计与构建为研究背景,探讨了城市基础地理信息数据库的逻辑设计思路和数据库的详细设计思路,相信对同行能有所裨益。
关键词:城市基础地理信息数据库系统组成存储管理基础地理信息数据作为基础地理信息系统的数据源,具有多源性(空间数据、属性数据和时间数据),对它进行正确、有效的组织和预处理是成功建设基础地理信息系统的关键所在。
城市基础地理信息数据的数据量可用“海量”一词来形容,面对如此庞大的数据必须建立科学的数据存储机制完成数据的存储与管理。
为了实现基础地理信息数据的存储管理和分发服务,基础地理信息数据库的建设也是至关重要的。
1 城市基础地理信息数据库的内容城市基础地理信息数据库主要应包括以下7个数据库:控制测量成果库(CSP);数字线划地形数据库(DLG);数字正射影像数据库(DOM);数字高程模型数据库(DEM);数字栅格图数据库(DRG);地名数据库(PN);元数据库(MD)。
基础地理信息数据库还可包括管线、规划、地质等相关数据。
基础地理信息数据库的组成结构图如图1所示。
数字线划地图数据库主要包括道路、境界、水系、土地利用等基本矢量数据,建立以影像为基底、矢量数据进行分析的城市基础地理信息数据库,可以直观、方便的完成城市空间信息的查询、分析及各种应用服务。
在基本要素中加入各种专业属性信息,使空间信息与属性信息有机的融合,实现了空间与非空间信息的统一。
对于需求基本要素之外要素的用户,可以调用航摄影像库及控制成果库中的航摄影像及定向参数,快速恢复立体模型,实现其它要素的便捷提取,满足不同用户对空间信息的需求。
正射影像具有精度高、信息丰富、真实直观、获取快捷等优点,利用正射影像可以便捷提取城市所需要的各类空间地理信息、自然资源信息及其它派生信息;可以为城市的空间基础设施建设及社会公众提供空间信息等服务。
地理信息系统中的空间分析与模型构建方法研究
地理信息系统中的空间分析与模型构建方法研究地理信息系统（Geographical Information System，简称GIS）是一种将空间地理信息与属性数据进行整合、管理、分析和展示的计算机系统。
空间分析和模型构建是GIS中重要的研究领域，旨在揭示地理现象的空间联系和模式，并为决策和规划提供科学依据。
一、空间分析方法的研究空间分析是地理信息系统中的核心功能，涉及地理现象的位置、分布、关联等问题。
为了解决不同类型的空间问题，研究者提出了多种不同的空间分析方法，以下是其中几种常见的方法：1. 缓冲区分析缓冲区分析是一种常用的空间分析方法，用于确定给定点、线或面周围特定距离范围内的空间特征。
例如，在城市规划中，可以利用缓冲区分析确定河流、公园或交通设施等对城市发展的影响范围。
2. 空间插值空间插值是通过已知点的观测值来估计未知位置的值，以实现对地理现象的空间分布进行预测。
常用的空间插值方法包括反距离加权法（Inverse Distance Weighting，IDW）、克里金法（Kriging）等。
这些方法可以根据已知点的空间分布情况，推测出未知位置的属性值。
3. 空间回归空间回归是用于分析和预测地理现象与其他地理要素之间的关系的方法。
与传统的统计回归模型不同，空间回归模型考虑了地理现象之间的空间依赖性。
地理现象的空间回归模型可以帮助研究者了解不同地理条件下变量之间的相互作用关系，为区域规划和资源管理提供决策依据。
4. 空间聚类空间聚类是通过计算地理现象之间的相似性来将其划分为不同的类别或群落的方法。
常见的空间聚类算法包括凝聚层次聚类、K-means聚类等。
空间聚类分析可以帮助研究者识别出空间上相连或相似的区域，并根据这些区域的特征进行不同类型的分类研究。
二、模型构建方法的研究在地理信息系统中，模型构建是用数学、统计或计算机技术建立用于预测或模拟地理现象的数学模型。
以下是几种常见的模型构建方法：1. 地理回归模型地理回归模型是一种常用的模型构建方法，用于探索地理现象与其他地理要素之间的关系。
基于GIS的城市规划研究——以深圳市为例
基于GIS的城市规划研究——以深圳市为例随着我国城市化进程的加速和城市规模的不断扩大，城市规划已经成为一个重要的领域。
而基于地理信息系统（GIS）的城市规划研究，则成为一个越来越受到人们关注的领域。
本文将以深圳市为例，探讨如何利用GIS技术来进行城市规划研究，从而实现城市建设的高效、精确规划以及可持续发展。
一、GIS在城市规划中的应用GIS是一种基于计算机技术的地图信息处理工具，它将各种数据通过地理空间引索的方式存储在数据库中，能够对这些数据进行视觉化表达，帮助人们更好地理解地理信息和空间关系。
因此，在城市规划领域，GIS可以被用来进行研究和规划，以实现更加精确的城市建设。
首先，GIS可以通过数据分析功能收集和分析城市现有信息，如人口、地形、交通等，并且可以融合经济、环境和社会等多方面数据来进行复杂的分析。
这些数据可以帮助决策者更好地掌握城市发展的现状和趋势，提出针对性更强的城市规划方案。
其次，GIS可以进行模拟和可视化分析，帮助人们研究各种城市规划可能带来的影响。
例如，可以通过GIS技术进行空气质量、噪音污染等影响对城市居民的影响分析，以制定相应的城市规划。
最后，GIS还可以优化方案。
通过模拟城市规划方案的实施效果，分析规划方案的优劣之处，从而为决策者提供更多的选择和更加详细的方案设计建议。
二、深圳市GIS在城市规划中的应用深圳作为一个新兴的特区城市，在城市规划方面具有广阔的探索空间。
GIS技术的应用在深圳的城市规划中发挥了重要作用。
1、基于GIS的空间分析首先，在深圳的城市规划中，GIS技术被广泛应用于空间分析。
通过应用GIS技术，可以建立地理数据库来管理城市所有相关的地理信息和经济、社会、环境数据，并针对不同的城市规划配套设施、用地类型、雨水系统等因素，建立空间模型进行分析。
这样便可以实现对深圳市的城市环境建设、社区建设等方面的科学规划。
2、基于GIS的土地利用分析其次，在深圳市对土地使用进行规划时，GIS技术也得到了广泛应用。
基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计研究
基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计研究随着城市化进程的加速，智能城市已经成为城市规划的热门话题之一。
智能城市依靠先进的信息技术，实现城市系统的自动化、可视化、智能化，提高城市的运行效率和管理水平。
而GIS地理信息系统则是智能城市建设中不可或缺的工具之一。
本文就要论述基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计研究。
一、GIS地理信息系统概述GIS地理信息系统是一种集成了数据存储、处理、分析、展示和发布等功能的综合系统，能够将各种地理数据和非地理数据以空间关系为主线进行整合，提供数字地球等多种视图，让人们以更为直观、科学、真实的方式认识地球。
1.数据表现形式多样化：可以绘制二维地图、三维地球、网络分析、遥感分析等不同的数据表现形式。
2.多源数据的处理能力：各种数据格式的数据可以通过GIS地理信息系统进行读取、处理、管理、分类、编辑等操作。
3.高效的数据处理能力：GIS地理信息系统具有高效的空间数据处理能力，包括空间查询、空间分析、统计分析、建模和预测等。
二、智能城市规划设计需要GIS的支持1.城市数据采集存储和管理：智能城市建设需要各种数据，例如人口、交通、环境、土地等数据。
GIS地理信息系统可以通过数据采集、存储、管理等功能，整合城市数据，并建立城市数据库。
2.城市数据空间分析：GIS地理信息系统可以利用空间数据分析来支持智能城市规划设计。
例如，可以通过GIS进行城市交通疏导路线规划，避免城市交通拥堵；可以通过GIS进行城市环境监测和污染源分析，提高城市环境管理水平。
3.城市数据可视化和展示：GIS地理信息系统具备优秀的数据可视化和展示能力，可以将城市数据以二维地图、三维地球和数字地球等多种形式呈现出来，从而方便人们更加直观地了解和掌握城市信息和城市发展状况。
1.城市数据采集和整合通过各种现代技术手段，例如传感器、卫星遥感、无人机、移动设备、网上交互、政府信息平台等采集各种城市数据，包括人口、交通、环境、土地等数据，并将数据进行整合，建立城市数据库，提供城市规划设计的数据支持。
面向旅游的城市地理信息系统总体设计探讨
面向旅游的城市地理信息系统总体设计探讨摘要:本文基于笔者对GIS应用的研究,以面向旅游的城市地理信息系统设计为研究对象,分析了城市信息系统设计的必要性和意义,探讨了系统的设计原则,总体架构设计和系统功能总体设计,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词:GIS 旅游信息系统设计1 前言随着人们生活水平的提高,旅游逐渐成为国民时尚和消费热点。
旅游业的蓬勃发展,离不开旅游资源的现代化管理。
然而传统的以纸质地图来管理旅游资源的方式,已经远远不能满足管理者的要求,因为这种方式无法对信息进行有效、及时地更新、管理和利用,造成旅游信息不全、实时性不强。
与此同时,游客的自主性、个性化的要求越来越明显,传统的宣传与服务方式也不能满足游客越来越高的需求。
信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势。
将旅游业和信息技术结合起来利用信息技术提高旅游管理和服务水平是大势所趋。
建立旅游信息系统的必要性具体体现在以下几个方面。
1.1 旅游系统本身的要求一个完整的旅游系统包括旅游目的地、旅游资源管理、旅游服务这三个部分,这三部分只有在有机结合和合理安排的前提下,才能构成一个完善的旅游信息系统。
其中,旅游目的地子系统又称为供给系统,是整个系统的主体;旅游资源管理等方面的信息由相对独立的旅游资源管理部门进行负责;而旅游服务则是旅游目的地相关的服务设施,只有将旅游资源信息系统、旅游资源管理系统和旅游服务系统实现合理的综合,才能够使该地区旅游事业正常、有序的向前发展。
1.2 满足游客个性化的需要随着散客的增加和旅游需求向多元化发展,游客对旅游信息提出了更高的要求。
传统的旅行社组团旅游方式旅行线路相对单一、千篇一律,游客不再满足于标准化、程序化的服务,而转向个性化和灵活性的旅游服务。
因此,越来越多的游客开始选择自助旅游,他们希望获得旅游目的地更多内容、更加广泛的信息,以便增加自主选择的机会。
借助旅游信息系统可以使旅游服务信息交互地展示给游客,满足游客个性化旅行的需求。
城市地理信息系统构建内容及设计思路研究
２ 城 市地理信息 系统逻辑设计
程 ， 不 是 多 数 传 统 方 式那 样 的线 性 过 程 。 而 这 种设 计方 法 较 适 应 于 城 市 地 理 信 息 系 统
的 建 设 特 点 。 的 好 处 是 通 过 一 个 示 范 系 它 统 ， 于 用 户理 解 、 用 和 提 出 意 见 ， 引 便 试 吸
的 核 心 和 系 统 开 发 的 依 据 。 体 设 计 方 案 总 设计 、 统软硬件 配置、 统开发计划 、 系 系 经 费预算和 组织实施等工作 。
指导系统 开发的全过程 ， 不但 要 命 名 系 统 开 发 的 近 期 目标 和 远 期 目标 得 以 实 现 ， 而 且 要使 所 设 计 的 系统 达 到 优 化 。 般 来 说 ， 一 个优 化 的城 市 地 理 信 息 系统 必 须 具 有 运 行 效 率 高 、 制 性 能 好 和 可 扩 充 性 强 等 特 控 点 。 市 地 理 信 息 系 统 总 体 设 计 的 主 要 任 城 务 是 根 据 系 统 总 体 目标 ， 划 系 统 的规 模 规 和 确 定 系 统 的 各 个 组 成 部 分 ， 明 它 们 在 说 整 个 系统 中 的 作 用 和 相 互 之 间 的 关 系 ， 确 定 系 统 的 硬 软 件 配 置 ， 定 系 统 采 用 的 技 规
ＮＯＬＯ０Ｙ ＮＦ０ＲＭ ＡＴＪ 市 地 理 信 息 系统 构 建 内容及 设 计 思 路研 究
李 宝 （ 徽省基础 测绘信息 中心 合肥 ２ ０ １ 安 ３ ０３ ）
摘 要： 本文基 于笔者 多年从 事地 理信 息系统建 设的 相关工作经验 ， 以城市地理 信息 系统 构建 为研究对 象， 究探 讨 了城市地理 信息 系统 研 总体设计 的内容 、 步骤 及设计 思路 ， 中详细探讨 了数 据库设 计和 逻辑设 计思路 ， 文是 笔者 长期工作 实践基础上 的理论升华 ， 其 全 相信对从 事相 关工作 的 同行有 着重要 的参 考价 值和 借婺意 史 。 关键 词 ： 城市地理 系统 逻辑设 计 数据库设 计 设计评价 中 图分 类 号 ： Ｐ２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： ６ ２ ７ １ ２ ｌ ） ２ ｃ－０ ３ －０ １ ７ －３ ９ （ ０ １ ０ （） ０ ２ ２ 城 市地 理 信 息 系 统 的 设 计 方 法 与 一 般 信 息 技 术（ 设 计 类似 ， Ｉ Ｔ） 故早 期 的 地 理信 息 系统 设 计 大 致 照搬 Ｉ Ｔ的设 计 方 法 ， 生 命 如 周期法 、 块设计法、 模 数据 分 析 法 等 。 中 ， 其 生 命 周 期 法 是 将 整 个 信 息 系统 的开 发 过 程 划分 为若干阶 段， 先 规定每一 阶段的 目 预 标 和 任 务 ， 一 定 准 则 顺 次 完 成 。 些传 统 有 这 方 法 大 都 采 用 线 性 模 型 ， 把 系 统 的 设 计 即 与 实施 视 为 没 有 反 复 、 能 回 归 的 单 一 发 不 展 过 程 ， 缺 点 在 于 分 析 与 设 计 的 过 程 较 其 长 ， 效迟 。 易把握用 户需求的变化 。 见 不 这 些 方 法 一 般 不 适 用 于 城 市 地 理 信 息 系统 的 设 计 ， 为 城 市 地 理 信 息 系 统 的 服 务 对 象 因 （ 用户群） 多种多样的 、 逐渐 参与的， 即 是 是 用 户需 求 也 是 逐 渐 变 化 和 发 展 的 ， 因此 初 期 拟 定 的 系 统 目标 和 数 据 规 模 等 不 可能 保 持一成不变 ， 要不断地进行修改和完善。 需 此 外 ， 理 信 息 系统 技 术 和 计 算 机 软 硬 件 地 技 术 发 展 很 快 。 跟 上 技 术 的 最 新 发展 也 要 要 求对 原 有 设 计 进 行 修 改 和 补 充 。 与早期 的不 同 ， 目前 地 理 信 息 系 统 设 计 常 采 用 原 型 法 。 型 法 的原 则 是 先 确 定 原 分基本需求 ， 选择 一个 试 验 区 ， 计 出 一 个 设 初 步 方 案 ， 用 较 短 时 间 开 发 出 一 个 能 满 并 足 用 户基 本 要 求 的 实 验 性 和 示 范性 的 系 统 雏 形（ 原 型 ） 经用 户试 用 ， 出该 原 型 的 即 。 找 缺 点和 不 足 ， 后 进行 修 改 和补 充 ， 向 用 然 再 户 演示 ， 取 他 们 的 意 见并 修 改 补 充 ， 此 听 如 反 复 ， 渐 建 成 较 为完 善 的 系统 。 样 的 系 逐 这 统 设 计 和 开 发 过 程 实 际 上 是 一 个 迭 代 过 用 户 参 与 系 统 设 计 工作 。 图 １ 原 型 法设 计 方法 的 基 本模 型和 传 是 统方 法 中最 常 用 的生 命 周期 法 的基 本 模型 。 系 统 总 体 设 计 的 内容 主 要 包 括 用 户 需 求调查分 析、 逻辑 设 计 和 物 理 设 计 等 。 系统总体 设计的步骤 主要包括 以下几点 。 （ ） 户 需 求 的 调 查 和 分 析 ， 写 用 户 １用 撰 １ 城市地 理信息系统 总体 设计的 内容 和 需 求 分 析 报 告 。２） 体 设 计 方 案 的 编 写 。 （ 总 步骤研 究 （） 体设计方案的论证和审批。 ３总 城 市 地 理 信 息 系 统 总 体 设 计 为 全 系 统 其 中 ， 体 设 计 方 案 编 写 包 含 了 系 统 总 确 定 整 体 框 架 和 结 构 ， 是 系 统 研 制 工 作 结 构 设 计 、 据库 设计 、 据 规 范 化标 准 化 它 数 数
城市地理信息系统初步设计和实现
城市地理信息系统的初步设计和实现摘要：在论述建立城市地理信息系统的重要意义及地理信息系统的基础上，详细阐述了城市地理信息系统设计思想与目标、需求分析与总体设计、体系结构、实现等方面的问题，最后对系统的效应和有待改进之处做了说明。
关键词：城市地理信息系统gis一、引言城市地理信息系统(urban geographic information system)，简称“ugis”,它是地理信息系统的一个分支，是一种运用计算机软、硬件技术，实现对城市各空间、非空间数据的输入、存储、查询、检索、处理分析、显示、更新，并以处理城市各种空间实体及其关系为主的空间系统。
20世纪90年代以来，一场以信息技术为核心的革命正改变着我们的生活和社会的面貌，在空间科学技术以及地理信息系统(gis)、遥感(rs)、全球定位系统(gps)取得了飞速发展。
城市是人类文明的标志，是人们经济、政治和社会生活的中心。
城市化的程度是衡量一个国家和地区经济、社会、文化、科技水平的重要标志，也是衡量国家和地区社会组织程度和管理水平的重要标志。
城市化是人类进步必然要经过的过程，是人类社会结构变革中的一个重要线索，经过了城市化，标志着现代化目标的实现。
只有经过城市化的洗礼之后，人类才能迈向更为辉煌的时代。
然而，仅仅看到城市化所带来的丰硕成果而赞叹不已、振臂高呼是远远不够的，城市化过程并不一定是一曲美妙的乐章，像很多进步一样，城市化过程中也夹杂着许多不和谐之音。
近年来，随着我国城市化飞快速发展，正确认识城市化所带来的不利影响，并采取必要的措施，在城市规划初期，利用城市地理信息系统加以解决，对我国城市化的健康良好发展有着重要的意义。
根据城市的结构和特点，将城市地理信息和社会经济、管理等信息数字化，建立并依托于城市地理信息系统强大的数据处理、空间分析，以解决城市化发展中复杂的规划和管理问题，为城市化良好发展提供可靠的技术和决策支持。
二、系统需求分析与总体设计2.1系统需求分析随着社会经济的发展，人们对生活质量的要求越来越高，作为决策和服务之一的地理信息系统也在不断的完善服务体制，城市规划和决策者想及时了解城市的全部建设发展情况及挖掘一些有用信息，作为规划和决策的依据。
如何进行地理信息系统的构建与应用
如何进行地理信息系统的构建与应用地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种可以收集、存储、处理、分析和展示地理数据的计算机系统。
它在各个领域中都有广泛的应用，比如城市规划、资源管理、环境保护、灾害管理等等。
本文将介绍如何进行地理信息系统的构建与应用。
1. 数据收集：GIS系统的核心是地理数据，因此在构建之前，首先需要进行数据收集工作。
地理数据可以是各种地图、卫星影像、测量数据等等。
数据的质量和准确性对于GIS系统的应用至关重要，因此收集阶段需要严格把关，确保数据的可靠性。
2. 数据存储：在收集到的数据中，有些是非常庞大的，需要通过合适的方式进行存储。
目前，GIS系统的数据存储主要采用数据库的形式，可以使用关系型数据库（如MySQL）或空间数据库（如PostGIS）进行存储。
数据库设计的好坏直接影响到后续的数据查询和分析效率，因此需要充分考虑数据的结构和关联关系。
3. 数据预处理：在进行分析之前，需要对数据进行预处理。
这包括数据的清洗、去噪、坐标转换等等。
有时候，还需要进行数据插值和空间统计等操作，以填补数据的空缺和提高数据质量。
数据预处理是GIS系统中不可或缺的一步，可以保证后续分析的准确性和可靠性。
4. 数据分析：GIS系统最重要的功能之一就是数据的分析。
通过地理数据的空间关联和属性关联，可以进行各种各样的分析，比如空间查询、空间统计、空间分布分析等等。
地理分析的应用非常广泛，比如城市规划中的用地分析、环境保护中的生态分析等等。
在进行数据分析之前，需要明确分析的目的和方法，以及相应的工具和算法。
5. 数据可视化：GIS系统能够将分析结果以可视化的方式展示出来，这是其又一大优势。
通过地图、图表、动画等形式，可以直观地展示地理数据的分布、变化和关系。
数据可视化不仅能够增加对数据的理解和认知，还可以为决策提供重要支持。
因此，在构建GIS系统时，需要考虑数据可视化的设计和实现。
基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计研究
基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计研究随着城市化的加速和城市发展的智能化趋势，智能城市规划逐渐成为了城市规划设计的新热点。
其中，GIS地理信息系统被广泛应用于地理信息的获取、空间分析、决策支持以及可视化展示等方面，为智能城市规划设计提供了强有力的支持。
本文旨在探讨基于GIS地理信息系统的智能城市规划设计研究。
一、GIS地理信息系统的应用GIS地理信息系统是一种把空间地理信息与属性数据进行有机地结合，用计算机技术进行处理、分析、管理的信息系统。
其应用领域十分广泛，包括但不限于以下几方面：1. 地图制图和更新：GIS能够根据实际测量数据，制作出各类地图和图表，快速更新地图信息。
2. 空间分析和决策支持：GIS可以进行空间分析，分析某一区域内的资源分布和利用情况，进而作出相应的决策和规划。
3. 环境保护和管理：GIS在环境保护和管理方面发挥了重要作用，可用于污染源定位、环境影响评价等。
4. 公共安全和应急管理：GIS能够加强公共安全和应急管理工作，如预警、调度、救援等。
5. 市政基础设施建设：GIS可用于市政基础设施建设，如城市道路、管网等。
二、GIS在智能城市规划设计中的应用智能城市规划旨在通过信息技术、物联网、云计算等手段，实现城市基础设施和公共服务的高效化、智能化、自适应化。
GIS在智能城市规划设计中的应用十分广泛。
1. 城市发展规划GIS可用于绘制城市现状图、规划图、总体规划图等，并进行分析，为城市发展规划提供科学依据。
通过对城市基础设施的空间布局进行分析和规划，降低社会成本，提高城市发展效益。
2. 交通规划GIS可以通过道路交通流量数据、行车速度数据等实时交通信息，为交通规划和调度提供支持。
在应急交通管理中，GIS还可以根据实时的交通状况，为交通警务人员提供辅助决策和智能调度。
3. 环境保护和管理4. 城市公共服务管理在城市公共服务管理方面，GIS可以通过智能系统进行信息共享，统筹城市各类公共服务资源，为居民提供优质的公共服务。
基于GIS的城市规划与管理系统的设计与实现
基于GIS的城市规划与管理系统的设计与实现随着城市化进程的加速，城市规划与管理愈加重要。
为了确保城市的可持续发展，我们需要一种能够对城市进行全面分析和综合决策的工具。
在这种情况下，GIS成为了城市规划与管理中的重要组成部分。
本文将就基于GIS的城市规划与管理系统的设计与实现进行讨论。
一、GIS技术和城市规划与管理GIS（地理信息系统）是一种将地理空间信息进行管理、分析、处理和展示的技术。
这项技术的出现使得城市规划与管理更加客观、准确和高效。
因为很多城市问题都与地理位置有关，如环境污染、城市交通拥堵、用地利用等。
通过GIS技术，我们可以对城市进行准确分析，从而对城市进行更好的规划和管理。
在城市规划方面，GIS技术可以帮助设计师对未来的城市进行模拟和预测。
它可以将不同的城市要素，如地形、土地利用、交通、建筑布局等进行整合和分析。
通过这些分析，我们可以对城市进行更加全面的规划。
在城市管理方面，GIS技术可以帮助城市管理人员及时地了解城市的情况。
它能够监测噪声、空气质量、城市交通拥堵等问题。
这让城市管理人员能够在最短时间内采取措施，解决城市问题。
二、基于GIS的城市规划与管理系统的设计为了实现对城市的全面规划和管理，我们需要建立一种基于GIS的城市规划和管理系统。
这种系统可以包括以下几个方面：1. 建立地理数据库地理数据库是GIS系统中最核心的组成部分。
它的作用是将一定区域内的各种要素，如道路、建筑、水域、生态环境等进行空间组织。
为了建立这样的数据库，我们需要采集大量的地理信息。
这一过程包括了实地采集、三维扫描、卫星遥感等多种方法。
这样的数据库是建立GIS系统的基础，也是进行城市规划和管理的必要条件。
2. 车辆监测系统车辆监测系统是城市管理中重要的组成部分之一。
它能够实时监测城市的交通状况，包括道路拥堵程度、车流量、车速等。
通过这些监测数据，我们可以进行交通优化，减小交通拥堵，提升道路通行效率。
3. 环境监测系统环境监测系统是城市管理中不可缺少的一环。
城市空间基础地理信息系统框架和内容的探讨
地利用等关系到城市运作的方方面面的信息都是以 统一的空间位置为载体 ,通过城市空间基础地理信
息系统 项 目的实施 , 以按 国家和 国际通 用标 准 , 可 规
图2 系统 内窖相互关系图
范城市的各种基础地理数据和信息 , 实行资源共享,
避 免各 个行业 重 复投 资和建设 ,为各 个 系统和行 业
检索 , 统计 , 间分析和 信息 发 布 , 大规模 的 , 空 将 动态 的空 间基 础信 息转 化为 数字 化 的 , 可操作 的 共享 可
收稿 日期 ;0 1 1—3 ; 回 日期 :0 2一叭 一l 2 0 一I 0改 20 5
作者简介 : 韩
3 0 ·
勇{9 9 , 硕士 , 16 一) 男, 青岛市勘察测绘研究院工程师Байду номын сангаас.研究方向: 城市地理信息系统.
" 字 地球 " 数 这一概念 的提 出 , 人们 对地球 的 使
( B S 等技术 . OM ) 按照规范化的信息分类标准和统一 的地理空间关系, 建立一个以多数据源 , 数字化的城
市 空 间基础 地理数 据 为 主要 内容 的基 础 信息管理 系 统, 以完善 的空 间基础 地理 信息 生产 体 系 , 据管理 数
二, 系统 的概念及作用
城市空 间基 础地理 信息 系统是综 合 运用 计算机
一
,
引
言
研 究 和认 识 上 升 到 一
个新 的 阶段 . 城市作 为
网络 ,地理信息系统 ( I) GS ,航空和航 天遥感系统
(t) I ,全 球 定 位 系 统 ( P ) 和 数 据 库 管 理 系 统 S GS
社会的信息化进程 , 实现城市的可持续发展
城市地理信息系统架构设计与实现研究
城市地理信息系统架构设计与实现研究摘要：地理信息系统以其强大的数据可视化、空间数据库管理以及空间分析功能，为园区信息化管理提供了强有力的工具。
该文以成都某开发区园区地理信息系统开发为研究背景，对GIS技术在园区信息管理中的应用进行了研究，阐述系统总体结构、功能模块和数据库设计，基于ArcGIS Engine开发平台，结合可视化开发语言Visual C#进行集成二次开发，实现了显示、查询、编辑等GIS常用功能以及三维显示和三维分析功能，为开发区管理部门提供多层次园区地理数据与决策依据。
关键词：园区地理信息系统ArcGIS Engine 三维分析息系统以其强大的数据可视化、空间数据库管理以及空间分析功能，为新建开发区的信息化管理提供了强有力的工具，构建新建开发区地理信息系统已是必然趋势。
该文结合成都某开发区地理信息系统的设计和开发实践，对采用ArcGIS Engine作为GIS开发平台建立园区地理信息系统进行了较深入的研究。
本系统融合当今GIS的主流技术—组件式GIS和数据库技术，能够较好地为开发区建设管理服务，为展现新园区信息提供了一个平台及可视化窗口。
1 需求分析从开发区园区信息管理的实际需要出发，系统能够对新园区地形、建筑物、管线等数据进行统筹管理，记录新园区从规划初期到竣工建成的整个建设过程；提高园区设施管理的效率，便于查询和分析，对今后日常维护、资产管理、各种资料的保存及新园区改造提供依据，并可直观地展现三维立体的园区景观。
2 系统设计2.1 系统总体结构系统采用客户机/服务器（Client/Server）的体系结构。
服务器端存储系统空间数据库，应客户端请求发送不同用途的数据，由系统维护人员负责空间数据库的管理和维护，客户端只需要安装ArcGIS Engine Runtime（运行时）即可。
系统以目前在世界上占主流地位的开放型GIS软件—ArcGIS地理信息处理平台为基础，采用关系数据库SQL Server 2000和ArcSDE 9.2相结合的技术统一管理空间数据和属性数据，确保空间和非空间数据的一体化存储，实现数据的存储、管理、查询、检索及数据的深层次挖掘问题，为前端GIS应用功能的开发提供强有力的支持。
基于实践的城市地理信息数据库详细设计思路研究
控 制 测 量 成 果 库 （ Ｐ） ＣＳ
数字 正射 影 像数 据 库 （ ＤＯＭ）
基
础
数 字 高程 模 型数 据 库 （ ＤＥＭ）
等 高 线
交 通 道 路
地
理
数 字栅 格地 图数 据库 （ ＤＲＧ）
管线
库 （ ＤＬＧ）
使 以 下７ 个数 据 库 ： 控制 测 量 成果 库 （ Ｓ ）数 信 息 ， 空 间 信 息与 属 性信 息 有 机 的融 合 ， Ｃ Ｐ； 对 字 线 划 地 形数 据 库 （ Ｇ）数 字 正 射影 像 实 现 了 空 间 与 非 空 间 信 息 的 统 一 。 于 需 ＤＬ ； 数据库（ Ｄ０Ｍ ） 数 字 高 程 模 型 数 据 库 求 基 本 要素 之 外 要 素 的 用 户 ， 以 调 用 航 ； 可 （ Ｅ ； 字栅 格 图数 据库 （ Ｄ Ｍ） 数 ＤＲＧ ； 名 数 摄影像库及控制成果库 中的航摄影像及定 ）地 据 库 （ Ｎ） 元 数 据 库 （ Ｐ ； ＭＤ） 基 础 地 理 信 息 向参 数 ， 速 恢 复立 体 模 型 ， 。 快 实现 其 它要 素 的 数 据 量 可 用 “ 量 ” 词 来形 容 ， 海 一 面对 如 数 据 库 还 可 包 括 管 线 、 划 、 质 等 相 关 的 便 捷 提 取 ， 规 地 满足 不 同 用 户 对 空 间 信 息 的 基础 地理 信 息 数 据 作 为 基 础 地 理 信 息 系统的数据源 。 有多源性（ 间数据 、 具 空 属 性 数 据 和 时 间 数 据 ） 对 它 进 行 正 确 、 效 ， 有 的组 织 和 预处 理 是 成 功 建设 基 础 地 理 信 息 系 统 的 关 键 所 在 。 市 基 础 地 理 信 息数 据 城
地理信息系统设计内容和方法
5)系统平台调查:系统软硬件、网络信息调查将以上收集到的各种信息进行组织和分析,然后将分析组织的结果以表、清单、数据流图、数据字典的形式表达出来
6)在对用户需求分析的基础上,从经济效益和社会效益分析、财务分析、技术可行性分析以及用户和有关部门的支持上对建立应用型系统进行必要性和可能性进行分析,以确定GIS系统设计的起始点3.2应用型地理信息系统的总体设计
功能结构的合理性、功能结构的完备性、系统各功能的独立性、功能模块的可靠性、功能模块操作的渐变性
3.4数据库详细设计
空间信息处理系统的设计重点是数据库的设计,数据库设计就是把现实中一定范围内存在着的应用处理和数据抽象成一个数据库的具体结构的过程GIS数据库的设计比一般数据库设计要考虑得更多由于地理数据由矢量和珊格之分,又具有属性和空间的、甚至时间的特征,因此需考虑不同的结构来表达从满足用户要求、具有良好的数据库性能、在现实中模拟的精确程度、基于某一个数据库管理系统确定好数据库设计的目标,有以下几个步骤:
矢量结构以坐标的方式来表示点、线、面等地理实体,量算与制图精度高数据冗余少一般设计时可结合两种结构的优点来进行空间数据的逻辑结构设计.
3.4.2.2属性数据逻辑设计将概念结构转化为一般的关系、网状、层次模型;将转换来的关系、网状、层次模型向特定的DBMS支持下的数据模型转换;最后对数据模型进行优化主要完成属性表与属性关系的设计,E-R图向数据模型的转换,确定属性数据库管理部分的组织结构属性数据库管理系统结构组成可参考图2
[收稿日期]2006-07-20
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数据详细设计包括数据库的概念设计、逻辑设计、物理设计和数据模型选择2.4应用模型和方法设计分析
地理信息系统工程设计原理与方法教程教案
大数据在GIS中的应用
大数据技术为GIS提供了海量 的数据来源，可以涵盖更广 泛的空间和时间范围，提高 GIS的数据精度和覆盖面。
大数据技术还可以实现GIS数 据的快速处理和分析，挖掘 出更多有价值的信息，为决 策提供科学依据。
人工智能技术还可以提高GIS的可解 释性，通过模型解释技术将复杂的 机器学习模型与地理信息结合起来， 提高GIS的应用价值和可信度。
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可靠性原则
地理信息系统工程设计应保证系 统的可靠性和稳定性，确保系统 在各种情况下都能正常运行，不 出现重大故障或问题。
可扩展性原则
地理信息系统工程设计应考虑系 统的可扩展性，以便在未来进行 系统升级和功能扩展，保持系统 的先进性和适应性。
地理信息系统工程设计的步骤
需求分析
通过与用户沟通、调查研究和文献资料收 集，明确系统的需求和目标，为后续设计 提供依据。
系统工程实践
系统工程实践是将系统工程理论应用于地理信息系统工程设计的具体过程，包括需求分析、系统设计、 系统实施、系统测试和维护等阶段，确保系统的顺利开发和运行。
地理信息系统工程设计的原则
实用性原则 地理信息系统工程设计应注重其 实用性，以满足用户的需求和期 望，提高系统的使用价值和效益。
可维护性原则 地理信息系统工程设计应注重系 统的可维护性，方便对系统进行 维护和更新，降低维护成本和难 度。
原型法
总结词
详细描述了原型法的概念、特点、应用和优缺点。
详细描述
原型法是一种以用户需求为导向的地理信息系统开发方法，其核心思想是通过快速构建原型来不断获 取用户反馈，并根据反馈进行迭代和优化。原型法具有开发周期短、灵活性高、用户参与度高等优点 ，但同时也存在系统维护困难、不适合大型复杂系统等缺点。
城市建设管理地理信息系统的分析与设计
Ｇ Ｓ （ｅ ｇａｈ ｃＩｆ ｒａ ｉｎＳ ｓｅ ） Ｉ Ｇｏ ｒｐ ｉ ｎ ｏｍ ｔｏ ｙ ｔｍ ，地理 信息 系统 ，是 ２ Ｏ世 纪 ６ Ｏ年代 发展 起来 的 融地理 学 、测 量学 、计 算机 科 学为 一 体 的综 合性 技 术 。Ｇ Ｓ 使 用计 算机 图形 处理 技术 和数 据库 技 术管 Ｉ 理 、分 析地 理 空 间数据 及其 相 关信 息 ，把事 物在 地球 表 面空 间 的 地 理位 置及 其特 征 有机 地 结合在 一起 ，并通 过计 算机 屏幕 形 象 、 直 观地 显 示 出来 。 随 着计 算机 软硬 件 的快 速发 展和 应 用成 本 的大 幅度 降低 ，近 年 来 Ｇ Ｓ技 术在 城市 规划 、房 地产 、交 通运 输 、公 用事 业 、重大 Ｉ 工程 、环境 保护 、 公安 与消 防 以及 军事和 国防等 众 多领域 得 到 了 广泛 的应用 ，尤 其在 城市 建 设和 管理 中 。 城 市建 设地 理信 息平 台是 Ｇ Ｓ技术 在城 市 建设 和管 理 中的具 Ｉ 体应 用 ， 目的是 为 了提 高城 市建 设 的管理 水平 ，提 高 日常 工作 效 率 ， 应 急处理 提供 数据 和 技术 支撑 ，为辅助 决 策提 供基 础支 持 。 为 城 市建 设地 理信 息平 台以地 理信 息系 统技 术 为依 托 ， 以城 市 地理 空 间数据 和 计算 机 网络 为基 础 ， 以建 设信 息 为管 理对 象 ，建 立统 一 的建 设项 目数 据库 ， 逐步 形成 一个 集行 政 管理 、 急指 挥 、 应 城市 建 设项 目跟 踪 、 设信 息服 务 为一 体的 智能 化 管理信 息 系统 ， 建 实现全市范围内城市建设信息的综合管理和高效利用。 总体 情 况 ’ （ ）研 制 意义 。建 设城 市建 设 地理 信 息系统 ，对城 市建 设 一 管理 具有 重 大 的现 实 意义 。 １建 立 统一 的城 市建 设地 理 空 间框架 。城 市建 设 所涉 及 的道 ． 路 、桥梁 、路 灯 、绿 化等 城市 基础 设 施 ，绝大 多数 是 具有 典型 的 位 置 概念 ，是 与地 理空 间信息 是密 切 关联 的 。因此 城 市建 设地 理 信 息 系统 建立 了统 一 的城 市建 设地 理 空 间框架 ，将 原来 分 散 的、 格 式 不统 一 的、不 能 共享 的 、数字 化 或没 有数 字化 的 空间 数据 资 料 重 新整 理成 为格 式 统一 、完 整 、相 关联 的分 层分 类信 息 的数 据 库 ，不仅 可 以集成 各种 城 市基 础设 施信 息 、城 市建 设项 目、基础 地 理信 息 ，而 且将 市建 设 的策划 、实施 、 审批 、批 后 管理 都直观 地 展 示在 计算 机屏 幕上 。 随着城 市 建设 地理 信 息系 统数据 库 的 充实和 功 能 的进一 步扩 展、完善，必将成为构建 “ 数字城建”的核心基础，成为城市建 设 管理 部 门 电子政 务 的重要 组成 部分 ， 可 以在“ 市 智能 交通 ” 还 城 、 “ 市 灾害 应 急抢 险 ”中发挥 重 要 的基础 作用 。 城 ２ 实现 建 设信 息 的快速 定位 和查 询 。城 市建 设地 理信 息 系统 ． 提供 的多种 查询 方式 和查 询手 段 ，实 现 了从 空 间和属 性两 个方 面
浅谈GIS系统总体设计思路与技术路线
浅谈GIS系统总体设计思路与技术路线郑剑林（江门市城市地理信息中心）摘要：本文阐述了城市地理信息系统的基本概念及其构成、发展和实现方法，并对基于GIS建立城市地理信息系统做了深入的研究。
在分析了基于ArcGIS 软件建立城市地理信息系统的可行性基础上，提出了设计思路、数据组织模式和功能模块划分方法等。
本系统主要使用ArcGIS软件和其二次开发功能：首先，构建城市地理信息数据库；其次，实现城市地理信息系统的查询、统计、缓冲区分析等功能模块，并解决了最短路径查询问题；最终建立了基于ArcGIS的城市地理信息系统。
关键词：GIS；ArcGIS;空间数据库；Geodatabase；SDE1.引言21世纪的城市必将有很大的发展，这对城市规划、建设管理与服务提出了新的“四高”要求，即高起点的规划、高标准的建设、高效率的管理和高质量的服务。
同时也会面临着严峻的挑战，在城市规划管理、规划设计、市政建设、住宅产业、土地监测管理、环境监测评价、地质灾难防治、小城镇规划与建设以及城市化与城市可持续发展战略研究制定的众多方面，都将会出现许多亟待解决的问题。
而这些问题的解决就需要建立完整的城市地理信息系统。
2.系统目标在首要考虑系统稳定性、适用性和易用性的基础上，强调速度和扩充性。
我认为现阶段的江门市城市地理信息系统可以理解为建立在GIS平台基础上的、以基础地理数据管理和规划管理为核心的专业应用系统。
3.设计思路江门市城市地理信息系统的建设，采用主流GIS平台(ESRI系列产品)、大型数据库(Oracle11g)等基础技术平台，充分考虑本系统与其它信息系统衔接、多源数据接口以及网络环境的开放性。
对各种数据赋以属性，实现数据的统一管理，从而达到数据集成的目的[1]。
4.技术路线本系统的技术路线可以简单地归纳为：采用面向对象的分析和设计方法来规划整个系统的应用，采用标准的三层结构体系，应用服务和数据存放在服务器端，应用服务逻辑采用中间件技术实现。
城市基础地理信息系统建设研究
保护 、交通 、 电力、 电信 、市政 、园林 、人 口、 自来水 、水 利 、铁 路 、 公路 等 。 这 些 部 门 有 各 自的 专业 信 息 ，对 于 基 础 地 理 信 息来 说 ， 本 上是 相 同的 ， 基 所有 这 些部 门都 要 用 到 ，因此 城 市 基 础 地 理 信 息 系统 和 专 题 地 理 信息 系统 联 系 紧 密 ，主 要 体 现 在 以 地理 信 息 系统 建 立 的前 提 和 基 础 在 城 市 中 ，各 个专 业管 理部 门面 临 的 管 理 对象 都 是 和 城 市 的 各种 基础 地 理 信息 密 切 相 关 的 ，为 了提 高 各 个 部 门 的 管 理 和 决 策 能 力 ，都 在建 立 各 自的 专 题 地 理 信 息 系 统 以辅 助决 策 ，因此 各 个 专 业 部 门 都需 要 使 用基 础 地 理 资 料 ，因 此 城 市 基 础 地 理 信 息 系统 是 其 它 专 题 地 理信 息 系 统 建 立 的
摘 要 ： 市基 础地理 信息系统建设在全 国大 中城市正如火如荼的展 开 ， 城 它是 一个城 市数 字化程度 的重要体现 ， 本文笔者从工作经验 出发 ，
重 点阐述 了城市基 础地 理信息 系统建 设的 目的 ， 意义 以及建 设过程 中所遇到的 问题 ， 希望可 以对 相关工作者提供参 考。 关键词 ： 城市基础地 理信息 系统 目的 意义 现状 和问题 ’ 中图分类号 ： ２ Ｐ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ ８ Ｏ （） ０ ５ — Ｉ Ｉ ７ — ９ Ｘ ２ ０ ） Ｔｂ一 ０ ７ ０
前提和基础 。
以下几个方面的问题 ：
３ １ 各 个城 市的基 础地理 信息 建设发 展不 ． 平 衡
地理信息系统研究方法
地理信息系统研究方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于获取、管理、分析和可视化地理数据的技术。
它融合了地理学、地图学、计算机科学和统计学等多个学科知识，被广泛应用于各个领域，如城市规划、环境保护、农业、水利等。
本文将介绍地理信息系统研究的方法。
地理信息系统研究的方法包括数据收集和处理。
数据是地理信息系统的基础，研究者需要收集地理数据，如地形地貌、土壤类型、气候数据等。
数据的收集可以通过现场调查、遥感技术、卫星影像等多种方式进行。
收集到的数据需要进行处理和清洗，以提高数据的质量和准确性。
地理信息系统研究的方法还包括空间分析和模型构建。
空间分析是地理信息系统的核心功能之一，它可以通过对地理数据进行统计分析、空间关系分析、空间插值等方法，揭示地理现象的规律和特征。
模型构建是地理信息系统研究的重要手段，通过建立数学模型来描述和模拟地理现象，从而预测和分析地理问题。
地理信息系统研究的方法还包括空间数据可视化和决策支持。
空间数据可视化是将地理数据以图形、图表等形式呈现出来，以便研究者更好地理解和分析地理现象。
决策支持是地理信息系统为决策者提供决策信息和辅助工具，帮助他们做出科学、合理的决策。
这些方法可以通过地图制作、可视化软件、决策支持系统等工具来实现。
地理信息系统研究的方法还包括空间数据库设计和系统评价。
空间数据库设计是将地理数据组织、存储和管理起来，以便于数据的查询和分析。
系统评价是对地理信息系统性能和效果的评估，以提高系统的可靠性和有效性。
这些方法可以通过数据库管理系统、系统评估指标和方法等手段来实现。
在地理信息系统研究中，还需要注意数据的质量控制和隐私保护。
数据的质量控制包括数据的准确性、完整性、一致性等方面，研究者需要对数据进行验证和校正，以提高数据的可靠性。
隐私保护是指在地理信息系统的研究中，要保护个人和机构的隐私权益，不泄露敏感信息。
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城市地理信息系统构建内容及设计思路研究作者：李宝来源：《科技资讯》2011年第06期摘要:本文基于笔者多年从事地理信息系统建设的相关工作经验,以城市地理信息系统构建为研究对象,研究探讨了城市地理信息系统总体设计的内容、步骤及设计思路,其中详细探讨了数据库设计和逻辑设计思路,全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华,相信对从事相关工作的同行有着重要的参考价值和借鉴意义。
关键词:城市地理系统逻辑设计数据库设计设计评价中图分类号:P2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)02(c)-0032-02城市地理信息系统的设计方法与一般信息技术(IT)设计类似,故早期的地理信息系统设计大致照搬IT的设计方法,如生命周期法、模块设计法、数据分析法等。
其中,生命周期法是将整个信息系统的开发过程划分为若干阶段,预先规定每一阶段的目标和任务,有一定准则顺次完成。
这些传统方法大都采用线性模型,即把系统的设计与实施视为没有反复、不能回归的单一发展过程,其缺点在于分析与设计的过程较长,见效迟。
不易把握用户需求的变化。
这些方法一般不适用于城市地理信息系统的设计,因为城市地理信息系统的服务对象(即用户群)是多种多样的、是逐渐参与的,用户需求也是逐渐变化和发展的,因此初期拟定的系统目标和数据规模等不可能保持一成不变,需要不断地进行修改和完善。
此外,地理信息系统技术和计算机软硬件技术发展很快。
要跟上技术的最新发展也要求对原有设计进行修改和补充。
与早期的不同,目前地理信息系统设计常采用原型法。
原型法的原则是先确定分基本需求,选择一个试验区,设计出一个初步方案,并用较短时间开发出一个能满足用户基本要求的实验性和示范性的系统雏形(即原型)。
经用户试用,找出该原型的缺点和不足,然后进行修改和补充,再向用户演示,听取他们的意见并修改补充,如此反复,逐渐建成较为完善的系统。
这样的系统设计和开发过程实际上是一个迭代过程,而不是多数传统方式那样的线性过程。
这种设计方法较适应于城市地理信息系统的建设特点。
它的好处是通过一个示范系统,便于用户理解、试用和提出意见,吸引用户参与系统设计工作。
图1是原型法设计方法的基本模型和传统方法中最常用的生命周期法的基本模型。
1 城市地理信息系统总体设计的内容和步骤研究城市地理信息系统总体设计为全系统确定整体框架和结构,它是系统研制工作的核心和系统开发的依据。
总体设计方案指导系统开发的全过程,不但要命名系统开发的近期目标和远期目标得以实现,而且要使所设计的系统达到优化。
一般来说,一个优化的城市地理信息系统必须具有运行效率高、控制性能好和可扩充性强等特点。
城市地理信息系统总体设计的主要任务是根据系统总体目标,规划系统的规模和确定系统的各个组成部分,说明它们在整个系统中的作用和相互之间的关系,确定系统的硬软件配置,规定系统采用的技术规范,并作出经费预算和时间安排,以保证系统总目标的实现。
如果没有好的总体设计,就可能导致一个结构不良、功能无法满足要求的系统。
这样的系统要么存储的数据不能满足应用要求,要么有重复存储,要么系统各个部分不协调,或者编码不便于使用,等等。
总之,不会是一个好的规范化的系统。
诚然,最初制订的总体设计方案,反映了一定阶段对系统目标、功能、技术手段、用户需求等方面的认识,它是当时对所建系统的最高级和最全面的概括。
但初期的系统设计只能是认识过程的一个起点,其中必然会包含许多不足之处,有待于开发实施过程中逐渐修改完善。
系统总体设计的内容主要包括用户需求调查分析、逻辑设计和物理设计等。
系统总体设计的步骤主要包括以下几点。
(1)用户需求的调查和分析,撰写用户需求分析报告。
(2)总体设计方案的编写。
(3)总体设计方案的论证和审批。
其中,总体设计方案编写包含了系统结构设计、数据库设计、数据规范化标准化设计、系统软硬件配置、系统开发计划、经费预算和组织实施等工作。
2 城市地理信息系统逻辑设计在用户需求调查分析的基础上,明确系统的目标,弄清用户要解决什么问题和各个阶段在达到的要求,从而提出系统的逻辑模型,即确定系统的功能。
逻辑模型的基本成分是系统总体逻辑结构、子系统划分和功能分析,可用文字、数据流程图和其它有关图、表进行描述。
城市地理信息系统与一般地理信息系统一样,其总体逻辑结构包括硬件、软件、数据库和人员等组成部分。
(1)硬件。
主要指一个城市地理信息系统进行的设备环境,包括计算机(含存贮磁盘、光盘驱动器、软盘驱动器等)、输入设备(含手扶跟踪或扫描数字化仪等)、输出设备(含绘图机、打印机等)以及网络和不间断电源等。
(2)软件。
城市地理信息系统软件包括系统软件和应用软件两大部分。
前者主要指计算机操作系统软件,如PC机上的DOS,WINDOWS或WINDOWSNT等,图形工作站上的UNIX,OPENWINDOWS,MOTIF等。
后者包括地理信息系统软件(即各种商品化的基于PC机或图形T作站的地理信息软件工具)和在此基础上专为某一个城市地理信息系统二次开发的软件(包括各种功能模块和各种应用用户界面)。
(3)数据库。
数据库是城市地理信息系统的核心组成部分,一个系统可以具备一个或多个数据库。
按数据类型及应用功能可将数据库分为基础数据库和专题数据库两大类,它们都包含空间型数据和空间定位型关系数据。
(4)人员。
与一个城市地理信息系统有关的人员包括系统设计开发人员、系统运行和维护管理人员、操作人员和最终用户等。
以上这四部分在总体上构成一个城市地理信息系统。
3 数据库设计依据逻辑设计的结果进行物理设计。
城市地理信息系统物理设计主要是确定系统的物理结构、使用的技术手段、所需要的条件和资源以及实施的步骤和时间进度等。
具体包括数据库实体设计、标准化设计、软硬件配置、系统开发计划、经费预算和组织实施等。
与其它地理信息系统一样,数据库是城市地理信息系统重要的核心组成部分。
一般来说,数据库设计和建设的工作量及其调研的经费会占整个系统设计、建设工作量和经费的大部分,甚至能达到60%～70%。
数据库设计质量的好坏,不仅影响到系统建设的速度和成本而且影响到系统的应用、维护管理和数据更新。
城市地理信息系统的数据库依其信息内容可分为两大类:基础信息数据库和专题信息数据库。
基础信息数据库是空间型数据库,它的主要内容是城市大比例尺地形图(1∶500、1∶1000或1∶2000)的数字化数据,辅之其它基础性的社会经济信息。
专题信息数据库可以是空间型数据库,也可以是空间定位型关系数据库,主要是用专题信息数据(图形或/和统计数据)建成的数据库。
依其不同专题内容又可进一步细分为若干子库(或分库),如规划管理信息数据子库、市政管理线信息数据子库、地籍信息数据子库、房产管理信息数据子库、交通管理信息数据子库和建筑管理信息数据子库等。
城市地理信息系统数据库和数据子库与城市地理信息系统的各个子系统之间有着密切的联系。
基础信息数据库除作为基础信息子系统的主要组成部分外,它还要与专题子系统连接,向它们提供有关基础数据。
各种专题数据库或数据子库除作为相应子系统的主要组成部分外,也可能被其它子系统调用。
因此,应考虑各个子系统的需要,遵循共享数据库原则,对城市地理信息系统的数据库进行统一设计和建设。
不应仅按子系统需求分别设计和建设各自的数据库,否则会增加存贮数据的冗余度。
城市地理信息系统数据库设计和基本要求包括以下几点。
(1)应该对大量的数据体用非冗余结构予以定义,并根据需要使其能同时不同的用户使用(批量处理,交互处理,联机的和面向事务的)。
(2)在插入、修改和删除数据元素时,数据元素的结构、相互关系和从属性应保持不变。
(3)应用程序不依赖于数据库中的数据组织方法和存放位置,即数据独立。
这通常包括两种含义:其一是不同的应用程度可按其所需的数据结构去访问库中的数据;其二是当库中的数据组织发生变更时,不需要重新编写或修改已有的应用程度。
(4)系统对库中数据的存取进行控制,防止无关用户对数据的非法存取以及有意或无意的破坏,以保证数据的安全性。
(5)系统要保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性与兼容性。
因此,系统要提供各种保护手段(如数据差错的检查与修复等),以防止任何可能危害完整性的情况发生。
(6)要有一些辅助程序,用于数据库的维护以及经常性的组织和必要时的数据库恢复操作。
(7)要便于用户对数据进行独立的写入、修改、补充和删除。
(8)要具有不断扩充和更新的能力。
4 城市地理信息系统设计评价方法系统评价是从技术和经济两大方面对所设计的城市地理信息系统进行功能和效益评定。
基本做法是将开发完成并运行的系统与预期目标进行比较,考察是否达到了系统设计时的预期的效果。
然后对下列各项进行逐一审议和考核。
(1)系统效率城市地理信息系统的招种功能指标、技术指标和经济指标均是系统效率的反映。
例如系统能否及时地向用户提供有用信息?所提供信息的质量如何?系统操作是否方便?系统出错率如何?以及资源的使用效率如何?(2)系统可靠性所谓可靠性是指系统在运行时的稳定性,是否很少发生事故,即便发生是否也能很快恢复。
可靠性还包括系统的数据文件和程序是否妥善保存,以及系统是否具有后备体系等。
(3)系统的帮助系统需要有完善的帮助,因为任何一个应用软件的使用都需要有一个熟悉的过程,而且即使能熟练使用也会碰到各种问题,系统的帮助是非常必要的。
参考文献[1]周平.城市地理信息系统中若干问题研究[J].科技资讯,2009.[2]秦波.城市地理信息系统二维数据查询与浏览[J].科技创新导报,2010,11.[3]陈志辉.公路地理信息系统的研究与实现[J].地理信息,2010(5).。