基于GIS技術的地理信息系統設計

阿布都艾力喀優木 阿力木·阿巴斯

摘 要：隨著經濟建設的不斷完善，地理信息的重要性逐漸凸顯出來。我國將經濟發展、環境保護放在了首位，地理信息數據統計成為了決定國民經濟的重要依據，在國家建設以及人民生活方面發揮著重要作用。通過獲取重要地理信息，為加強地理信息的管理與使用打下了基礎。

關鍵詞：GIS技術；地理信息系統；設計

地理信息系統（GIS）主要以計算機技術為載體，以GIS技術為基礎，對地理坐標以及空間數據進行有效的處理，分析空間與實體之間的關系，并對各類的信息進行綜合化分析，并以地圖的形式呈現。利用GIS技術、數據庫技術與計算機技術作為系統開發的手段，對地理信息數據進行挖掘與分析，采用地理統計的方法挖掘地理信息資源中潛在的方法，形成地理信息資源數據庫。

1.地理信息系統

地理信息系統又稱為空間信息地理信息系統。從GIS系統的角度進行分析，地理信息系統主要就是用來采集信息、檢索信息以及表達地理空間數據的一種計算機系統，主要用來處理大量地理數據的技術。GIS對信息進行檢索后生成各種地理信息，為工程規劃提供決策服務。GIS應用系統構成有軟件以及硬件組成，涵蓋了數據以及方法，硬件主要指的就是GIS需要的載體，還有可移動的硬件設備；軟件指的是GIS運行中需要的應用程序，為地理信息系統提供存儲的功能，可以輸入和處理信息，對地圖進行查詢等；數據是地理信息系統最基礎的組成，是一種抽象化的內容[1]；方法實際指的就是應用模型，是在專業領域中進行大量的研究之后總結出的規律，利用這些數據分析實際的問題；而人員則是地理信息系統中重要的構成，需要有技術較高的人員對系統進行維護與管理，對數據進行進行及時的更新，并利用空間模型的方式提取多種信息。人員需要是GIS系統設計行業的專家，能夠解決實際突發性的問題。

2.基于GIS技術的地理信息系統設計

2.1地理信息系統設計的主要內容[2]

一個完整的應用型地理信息系統設計需要設計有具體的內容，包括系統總體設計、系統功能設計、數據庫設計、應用模型與方法的設計以及輸入輸出設計等。

（1）系統總體設計

對地理信息系統進行總體設計，首先需要確定系統的目標以及各個模塊的功能，根據系統的選擇進行軟件設計，輸入信息代碼，對用戶的界面進行設計等。

（2）系統功能設計

充分了解用戶的實際需求，對系統進行總體功能上的設計，設計數據庫的結構以及功能，完善數據庫管理系統的結構設計。

（3）數據庫設計

數據庫設計需要對地理信息系統的整體概念以及邏輯進行設計，并選擇數據模型，對其進行物理設計等。

（4）應用模型與方法設計

應用模型與方法是對地理信息系統的應用模進行設計，對方法進行分析等。

（5）輸入輸出設計

輸入輸出形式指的就是地理信息系統包含的數據形式。

2.2地理信息系統實施過程

2.2.1實際需求

在進行系統設計之前，要先對系統進行總體的分析[3]，明確目標，通過深入的調查與分析之后，了解GIS技術的大致方向以及用戶的設計需求，對選擇的對象進行可行性分析，讓系統的生命力能夠保持。通過問卷調查以及資料查找的形式對GIS技術進行調查，了解用戶的使用范圍以及實際需求，希望通過GIS解決什么樣的問題等；對用戶進行深入了解后，對用戶的要求進行系統的初步設計，明確系統的功能模塊。通過調查獲得的數據該在系統中如何體現，根據數據研究GIS系統的可用性，是否滿足數據的標準型等；從數據的空間特征進行分析，數據是否具有連續性，比較空間數據的地理信息，地理參考系統是否具有一致性等；從屬性的存在性、與空間位置的匹配性進行數據特征的評價；對系統的軟件和硬件以及收集到的信息進行分析，將分析到的結果通過表格的形式進行表達；在用戶的實際需求上分析用戶的社會經濟效益、財務狀況等，建立應用型地理信息系統，確定GIS系統的設計方向。

2.2.2總體設計

首先對系統進行組網設計，根據數據的規模確定系統的拓展方案，根據系統的對象確定GIS系統的規模；一般采用B/S結構進行設計；選擇合適的硬件進行系統的配置；根據技術人員對GIS軟件的了解對軟件進行選擇，考慮合適的語言工具，設計的軟件要慎重，軟件要與系統具有一定的兼容性。然后對地理信息系統進行編碼設計，編碼設計在地理信息系統中非常關鍵，建立統一的語言，提高通用化水平，讓資源能夠達到給共享。最后進行人機對話設計，好的用戶界面是GIS信息系統成功的關鍵，屏幕設計的適宜程度影響用戶的使用感受。

2.2.3GIS功能設計

根據系統的整體需求，確定系統的總體功能，確定功能最有效的方式就是將程序模塊化，將功能進行模塊化分解，將其分解成不同的任務模塊。GIS系統需要經過二次設計得到一個完整的GIS系統。應用型GIS系統設計的重點不是對系統進行編程，而是根據需求進行分析，對目標進行功能設計。工具型GIS需要設計多個模塊才能滿足系統的整體需求，設計的過程中還需要遵守系統功能的合理性與完整性的原則。

2.2.4數據庫設計

數據庫設計的重點就是進行空間信息處理，將現實中存在的數據構成一個具體化的結構。GIS數據庫的設計比一般軟件設計的數據庫考慮的因素多，因為地理數據多且復雜，并且具有一定的空間感，需要考慮不同的結構對數據進行表達。為了滿足用戶的需求，系統需要有良好的數據庫功能，對數據進行精準統計。對數據庫進行邏輯設計，將邏輯設計作為整個地理信息系統的基礎，對整個數據庫系統的框架進行規劃，通過數據庫提供的工具與環境構建數據庫管理模型，并根據邏輯結構表達模型中提出的信息問題，然后通過數據語言進行描述，讓數據能夠實現共享以及存儲的功能，最大程度的減少數據的冗余，保證系統的運行效率以及數據的質量。

結束語：

在地理信息系統各種涵蓋了大量的數據以及采集方法，涵蓋了重要的自然信息以及人文信息，通過對重要數據進行分析有助于加強地理信息數據的管理，針對自然資源的持續發展與保護具有十分重要的意義。

參考文獻

[1]衛東.基于GIS技術重要地理信息系統設計與實現[D].中北大學，2011.

[2]宋桂榮.GIS地理信息系統在巖土工程中的應用研究[D].沈陽建筑大學，2012.

[3]于婷.地理信息系統GIS在城市測繪中的應用[J].江西建材，2015（7）：229-229.