基于GIS技術(shù)的地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

阿布都艾力喀優(yōu)木 阿力木·阿巴斯

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷完善，地理信息的重要性逐漸凸顯出來(lái)。我國(guó)將經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)放在了首位，地理信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)成為了決定國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要依據(jù)，在國(guó)家建設(shè)以及人民生活方面發(fā)揮著重要作用。通過(guò)獲取重要地理信息，為加強(qiáng)地理信息的管理與使用打下了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；地理信息系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

地理信息系統(tǒng)（GIS）主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)為載體，以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)地理坐標(biāo)以及空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，分析空間與實(shí)體之間的關(guān)系，并對(duì)各類的信息進(jìn)行綜合化分析，并以地圖的形式呈現(xiàn)。利用GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的手段，對(duì)地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘與分析，采用地理統(tǒng)計(jì)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(shù)據(jù)庫(kù)。

1.地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)又稱為空間信息地理信息系統(tǒng)。從GIS系統(tǒng)的角度進(jìn)行分析，地理信息系統(tǒng)主要就是用來(lái)采集信息、檢索信息以及表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，主要用來(lái)處理大量地理數(shù)據(jù)的技術(shù)。GIS對(duì)信息進(jìn)行檢索后生成各種地理信息，為工程規(guī)劃提供決策服務(wù)。GIS應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成有軟件以及硬件組成，涵蓋了數(shù)據(jù)以及方法，硬件主要指的就是GIS需要的載體，還有可移動(dòng)的硬件設(shè)備；軟件指的是GIS運(yùn)行中需要的應(yīng)用程序，為地理信息系統(tǒng)提供存儲(chǔ)的功能，可以輸入和處理信息，對(duì)地圖進(jìn)行查詢等；數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)最基礎(chǔ)的組成，是一種抽象化的內(nèi)容[1]；方法實(shí)際指的就是應(yīng)用模型，是在專業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行大量的研究之后總結(jié)出的規(guī)律，利用這些數(shù)據(jù)分析實(shí)際的問(wèn)題；而人員則是地理信息系統(tǒng)中重要的構(gòu)成，需要有技術(shù)較高的人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與管理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行及時(shí)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(tǒng)設(shè)計(jì)行業(yè)的專家，能夠解決實(shí)際突發(fā)性的問(wèn)題。

2.基于GIS技術(shù)的地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容[2]

一個(gè)完整的應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)有具體的內(nèi)容，包括系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、應(yīng)用模型與方法的設(shè)計(jì)以及輸入輸出設(shè)計(jì)等。

（1）系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，首先需要確定系統(tǒng)的目標(biāo)以及各個(gè)模塊的功能，根據(jù)系統(tǒng)的選擇進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，輸入信息代碼，對(duì)用戶的界面進(jìn)行設(shè)計(jì)等。

（2）系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

充分了解用戶的實(shí)際需求，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體功能上的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)以及功能，完善數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)需要對(duì)地理信息系統(tǒng)的整體概念以及邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)，并選擇數(shù)據(jù)模型，對(duì)其進(jìn)行物理設(shè)計(jì)等。

（4）應(yīng)用模型與方法設(shè)計(jì)

應(yīng)用模型與方法是對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用模進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)方法進(jìn)行分析等。

（5）輸入輸出設(shè)計(jì)

輸入輸出形式指的就是地理信息系統(tǒng)包含的數(shù)據(jù)形式。

2.2地理信息系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程

2.2.1實(shí)際需求

在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，要先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行總體的分析[3]，明確目標(biāo)，通過(guò)深入的調(diào)查與分析之后，了解GIS技術(shù)的大致方向以及用戶的設(shè)計(jì)需求，對(duì)選擇的對(duì)象進(jìn)行可行性分析，讓系統(tǒng)的生命力能夠保持。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查以及資料查找的形式對(duì)GIS技術(shù)進(jìn)行調(diào)查，了解用戶的使用范圍以及實(shí)際需求，希望通過(guò)GIS解決什么樣的問(wèn)題等；對(duì)用戶進(jìn)行深入了解后，對(duì)用戶的要求進(jìn)行系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)，明確系統(tǒng)的功能模塊。通過(guò)調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)該在系統(tǒng)中如何體現(xiàn)，根據(jù)數(shù)據(jù)研究GIS系統(tǒng)的可用性，是否滿足數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)型等；從數(shù)據(jù)的空間特征進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)是否具有連續(xù)性，比較空間數(shù)據(jù)的地理信息，地理參考系統(tǒng)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(jìn)行數(shù)據(jù)特征的評(píng)價(jià)；對(duì)系統(tǒng)的軟件和硬件以及收集到的信息進(jìn)行分析，將分析到的結(jié)果通過(guò)表格的形式進(jìn)行表達(dá)；在用戶的實(shí)際需求上分析用戶的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、財(cái)務(wù)狀況等，建立應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)，確定GIS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方向。

2.2.2總體設(shè)計(jì)

首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計(jì)，根據(jù)數(shù)據(jù)的規(guī)模確定系統(tǒng)的拓展方案，根據(jù)系統(tǒng)的對(duì)象確定GIS系統(tǒng)的規(guī)模；一般采用B/S結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)；選擇合適的硬件進(jìn)行系統(tǒng)的配置；根據(jù)技術(shù)人員對(duì)GIS軟件的了解對(duì)軟件進(jìn)行選擇，考慮合適的語(yǔ)言工具，設(shè)計(jì)的軟件要慎重，軟件要與系統(tǒng)具有一定的兼容性。然后對(duì)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行編碼設(shè)計(jì)，編碼設(shè)計(jì)在地理信息系統(tǒng)中非常關(guān)鍵，建立統(tǒng)一的語(yǔ)言，提高通用化水平，讓資源能夠達(dá)到給共享。最后進(jìn)行人機(jī)對(duì)話設(shè)計(jì)，好的用戶界面是GIS信息系統(tǒng)成功的關(guān)鍵，屏幕設(shè)計(jì)的適宜程度影響用戶的使用感受。

2.2.3GIS功能設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)的整體需求，確定系統(tǒng)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(jìn)行模塊化分解，將其分解成不同的任務(wù)模塊。GIS系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)二次設(shè)計(jì)得到一個(gè)完整的GIS系統(tǒng)。應(yīng)用型GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)不是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行編程，而是根據(jù)需求進(jìn)行分析，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。工具型GIS需要設(shè)計(jì)多個(gè)模塊才能滿足系統(tǒng)的整體需求，設(shè)計(jì)的過(guò)程中還需要遵守系統(tǒng)功能的合理性與完整性的原則。

2.2.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是進(jìn)行空間信息處理，將現(xiàn)實(shí)中存在的數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)具體化的結(jié)構(gòu)。GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)比一般軟件設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù)考慮的因素多，因?yàn)榈乩頂?shù)據(jù)多且復(fù)雜，并且具有一定的空間感，需要考慮不同的結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表達(dá)。為了滿足用戶的需求，系統(tǒng)需要有良好的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行邏輯設(shè)計(jì)，將邏輯設(shè)計(jì)作為整個(gè)地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的框架進(jìn)行規(guī)劃，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的工具與環(huán)境構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)管理模型，并根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)表達(dá)模型中提出的信息問(wèn)題，然后通過(guò)數(shù)據(jù)語(yǔ)言進(jìn)行描述，讓數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)共享以及存儲(chǔ)的功能，最大程度的減少數(shù)據(jù)的冗余，保證系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

在地理信息系統(tǒng)各種涵蓋了大量的數(shù)據(jù)以及采集方法，涵蓋了重要的自然信息以及人文信息，通過(guò)對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行分析有助于加強(qiáng)地理信息數(shù)據(jù)的管理，針對(duì)自然資源的持續(xù)發(fā)展與保護(hù)具有十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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