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浅谈GIS系统总体设计思路与技术路线摘要：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(Oracle 11g)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。
本系统是在统一规划的情况下，建立统一坐标系统、统一数据标准的共享型基础空间数据库。
开放性的思路为各种应用系统的集成指明了道路，系统的集成一体化体现在数据和应用两个方面，大型关系型数据库Oracle和GeoDatabase的概念使得数据的集成真正成为现实。
GIS 设计与应用——第 5 章第五章GIS 系统总体设计在系统定义阶段确定系统建设的目标和任务之后，需要进行系统的总体设计。
GIS 总体设计阶 段的主要任务是将系统需求转换为数据结构和软件体系结构，即数据设计和体系结构设计。
数据设 计就是把分析阶段所建立的信息域模型变换成软件实现中所需的数据结构。
体系结构设计则是把系 统的功能需求分配给软件结构，形成软件的模块结构图，并设计模块之间的接口关系。
在总体设计 阶段，各模块还处于黑盒子状态，模块通过外部特征标识符（如名字）进行输入和输出。
使用黑盒 子的概念，设计人员可以站在较高的层次上进行思考，从而避免过早地陷入具体的条件逻辑、算法 和过程步骤等实现细节，以便更好地确定模块和模块间的结构。
一、总体设计的任务、方法和准则（一） 总体设计的任务和方法总体设计的任务是要求系统设计人员遵循统一的准则和采用标准的工具来确定系统应包含哪些 模块、用什么方法联结在一起，以构成一个最优的系统结构。
总体设计一般采用结构化设计方法进行实现。
结构化设计强调软件总体结构的设计，是一种自 顶向下、逐步求精和分阶段实现的设计策略。
结构化设计的基本特点 由问题结构导出系统结构， 即问题结构到系统结构的映射。
问题结构主要用数据流图 （DFD） 来描述系统的逻辑模型，而系统结构是指用系统的模块结构图来描述软件结构 通过自顶向下分解和层次组织的方法来简化系统，产生模块结构 运用一系列的图表工具。
为使系统设计流程易于理解，结构化设计使用了两种主要的图表工 具：伪码和结构图。
伪码描述的是模块的处理逻辑，用来表达程序的设计思路；结构图用于 描述软件的总体结构，采用自顶向下、层次组织的方法 提供一系列的系统设计策略。
结构化设计提供了两种设计策略，它们分别是面向过程的数据 流方法与面向数据结构的 Jackson 方法和 Warnier-Orr 方法。
提供一组评价系统设计质量的准则。
系统总体设计报告
农场域土地利用管理信息系统
系统总体设计报告目录一、系统结构设计
二、系统功能设计
三、接口设计
四、界面设计
五、数据库设计
系统框架设计
模块功能设计
1.地图显示与浏览
(1)刷新：刷新地图显示。
(2)要素选择：选择要素，以点、圆圈、多边形等方式选取。
(3)放大：地图放大。
(4)缩小：地图缩小。
(5)漫游：地图整体鼠标移动。
(6)全副显示：使地图在当前窗口中最大化显示。
2.地图数据编辑与修改
(1)属性修改：打开属性表，修改要素变更属性。
(2)要素编辑：选择要素，对其进行编辑、修改、删除。
编辑工具条：点工具：加点、减点、移动。
线工具：延伸、移动，新增、删除。
面工具：移动、删除。
(3)保存编辑：保存当前编辑内容。
(4)Undo:撤销操作。
(5)Redo:返回操作。
3.地图要素查询
3.1按属性查询
(1)在弹出属性查询Form里选择感兴趣图层，编辑选择条件，查询感兴趣要素，返回结果直接显示在主界面地图上。
3.2空间查询
(1)进行空间拓扑查询，通过获得查询对象与拓扑关系，查询出符合条件的几何空间对象及其属性。
3.3图查属性
(1)查询当前被选择对象的属性信息，直接选择要素，右击查询属性，相应要素的属性弹出显示。
4.制图输出与打印
(1)制做成图：将各显示图层统一与标注地图输出图框中编辑成图，加入地图必须整饰要素、辅助要素等等，最后.jpg或.bmp等栅格数据结构输出。
(2)将上步中制作的栅格地图，选择合适幅面，连接打印机，打印成纸质版地图。
5.统计与分析
(1)对选中要素的统计，统计各类利用类型的面积、分布等信息。
(2)基于属性表的统计功能，统计整体的各类利用类型的面积、分布等信息。
以表格显示统计结果，并选择打印成文本资料。
(3)空间分析：对选中要素做缓冲区等简单空间分析操作，尽量满足不同用户的分析需求，扩展系统的应用范围。
缓冲区分析：选择感兴趣的几何要素，点击缓冲区分析方法按钮，在弹出框内设置缓冲参数、类型等，将操作结果作为新建图层直接显示于地图最上层。
6.其他扩展功能
(1)天气服务：将天气预报信息于界面一侧一角图形化的显示，提供多元服务。
(2)相关信息链接：在界面底部角落以图形或文字增添一些相关网页、系统的链接，方便使用。
7.帮助
在主菜单选项中增设“帮助”项，提供系统更新、功能介绍、使用方法、常见问题解答、登录网页留言等等功能。
数据库设计
1.概念设计
数据逻辑设计：
物理设计
将空间数据统一存储于ESRI geodatabase中。
界面设计
1. 菜单栏：显示在屏幕上的一组或几组可供用户选用的命令，用户
只需通过鼠标或移位键等定位设备就可以方便地选择所需要的菜单项，执行对应的命令。
按显示的形式或样式，菜单可以分为正文菜单和图表菜单；按屏幕位置和操作风格，菜单可以分为固定
位置菜单和浮动位置菜单（或叫弹出式菜单）、下拉式菜单、嵌入式菜单。
·正文菜单
文件：打开，新建，保存文件，关闭workspace，打印预览等操作
编辑：编辑矢量图层，可进行撤销键入或重复键入等操作
视图：可修改地图尺寸大小，阅读板式，显示比例等
插入：插入比例尺，图例，指北针等
窗口：新建，重排或并排窗口
帮助：根据不同用户类型来满足其对系统的需求：
对于一般的无学科基础的用户，尽量隐蔽复杂的选择和计算；
对于高级用户保留选择条件和算法的权利。
·图标菜单
位于正文菜单下方，对常用的新建、打开、保存、打印、undo、redo等操作以图标的形式表现出来，加强用户与系统之间的交
互，使用户的操作更加快捷。
·弹出式菜单
对已打开的图层或者两侧状态栏、功能栏所进行的操作，用户
右键所选项目，可对所选项目进行插入、删除、修改等，同时
也可进行空间查询和属性查询等高级搜索功能，对于图层相关
数据的查询，会弹出一个窗口，以便用户更加直观的了解关于
数据方面的信息。
2. 图形和图像
通过图形，图像的系统界面形式，实现图层的隐藏，再现，还有屏幕的滚动条、图案、动画的显示等，通过C#等可视化语言实现图形数据流的界面，让用户可以通过鼠标的拖放功能来进行相应的操作。
3.命令行
需再添加一个命令行解释器的界面，将一个模块的输出作为另一个模块的输入，由于地理信息的系统涉及到大量的图形编辑操作，所以需要一个如mapcontrol的图形窗口来显示操作结果，因此命令行界面起到一种控制台的作用。
4.对话框
实现用户和系统之间的交互和通信，设有几个常见的分类：
必须回答式，如用户对不同农场域土地区域的不同显示需求；
无须回答式，即系统默认的缺省项；
警告式，用于提醒用户输入信息存在的bug等。
5.数据输入界面
包括地理空间数据和属性数据的输入，地理空间数据的输入涉及图形图像界面，同时需要其他多种界面类型的配合，数据输入分栅格数据输入和矢量数据输入两种，在用户输入时需显示当前输入的目标和状态，譬如节点，顶点；删除时弹出是否删除的对话框，避免用户误操作；提供undo，redo功能，图形的zoom功能和滚动功能。
6.地理信息显示界面的设计
包括屏幕查询、文件浏览、图形显示、报表和报告等。
界面以简洁清晰为主要目的，所以只显示必要的数据，按用户的需求、习惯和数据的组织方式显示；提供标题，把数据按重要程度加以区分。
图形变量包括：多边形的填充类型（颜色、灰度、饱和度、填充模式）；线的类型（颜色、灰度、黑白、线型）；点状符号，注记类型和大小等。
