GIS软件设计方法

gis的设计方法与步骤一、引言地理信息系统（GIS）是一种处理和分析地理信息的系统，它能够提供对地理现象的全面和精确视图，从而为各种应用提供决策支持。

在设计和开发一个GIS系统时，需要遵循一定的步骤和方法。

以下将详细介绍这些步骤和方法。

二、设计前的准备1. 明确目标：在开始设计之前，需要明确GIS系统的目标，包括解决什么样的问题，提供什么样的服务，以及预期的用户群体等。

2. 理解数据：了解将用于GIS系统的数据，包括来源、质量、格式和更新频率等。

三、系统架构设计1. 确定硬件和软件需求：根据系统规模和复杂度，确定所需的硬件（如服务器、存储设备、网络等）和软件（如操作系统、数据库管理系统、编程语言等）需求。

2. 模块化设计：将GIS系统划分为不同的模块，如数据管理模块、空间分析模块、用户界面模块等，以提高系统的可维护性和可扩展性。

四、数据管理1. 数据收集：根据数据需求，进行数据收集和整理。

2. 数据整合：将不同来源的数据整合到GIS系统中，确保数据的一致性和准确性。

3. 数据存储：选择合适的数据库管理系统，将数据存储在安全、稳定、高效的存储环境中。

五、空间分析功能设计1. 分析需求：明确GIS系统需要实现的空间分析功能，如叠加分析、缓冲区生成、空间插值等。

2. 实现方法：根据需求，选择合适的技术和方法来实现空间分析功能，如GIS软件的内建功能、编程语言和算法等。

六、用户界面设计1. 确定用户群体：明确系统的用户群体，了解他们的需求和操作习惯。

2. 界面布局：设计友好的界面布局，确保用户能够方便地使用系统。

3. 交互设计：优化系统的交互设计，提高用户的使用体验。

七、测试与评估1. 单元测试：测试系统的各个单元（如数据管理模块、空间分析模块、用户界面模块等）是否正常工作。

2. 系统集成测试：测试各个单元在集成系统后是否正常工作，是否出现数据冲突或功能缺失。

3. 性能测试：测试系统的性能，包括响应时间、负载能力等，以确保系统能够满足用户需求。

GIS设计与应用GIS（地理信息系统）是一种将地理空间信息和属性信息结合起来进行收集、管理、分析、展示和应用的技术系统。

它具有广泛的应用领域，包括城市规划、土地管理、环境保护、公共安全等方面。

本文将介绍GIS 设计与应用的主要内容。

首先，GIS设计是指使用GIS技术进行地理信息系统的构建和开发。

它包括数据的采集、处理、存储和管理，以及功能模块的设计和系统的架构设计。

在GIS设计过程中，需要考虑到应用的目标和需求，确定数据采集方式和数据结构，并设计相应的功能模块和用户界面。

此外，还需要选择合适的GIS软件和硬件平台。

数据的采集是GIS设计的重要环节。

可以通过多种方式进行数据的采集，包括遥感影像解译、GPS定位、地理调查等。

采集得到的数据需要进行处理和清洗，以提高数据的质量和准确度。

数据的存储和管理涉及到数据库的设计和管理，包括数据的组织、索引和查询等。

功能模块的设计是GIS设计的关键部分。

在GIS中，常见的功能包括地图制作、空间分析、网络分析、决策支持等。

设计功能模块需要考虑到用户的需求和操作习惯，以及系统的性能和可扩展性。

功能模块的实现可以使用编程语言和GIS软件的开发工具，如Python、ArcGIS等。

系统的架构设计是GIS设计的整体框架。

它涉及到硬件平台和软件架构的选择，以及系统的组织和集成。

在设计系统架构时，需要考虑到系统的可靠性、稳定性、安全性和可扩展性。

可靠性和稳定性是指系统能够长时间稳定运行，不发生故障和数据丢失。

安全性是指系统的数据和功能不受未授权的访问和篡改。

可扩展性是指系统能够支持大规模数据和用户的增长。

在GIS应用方面，GIS技术已经广泛地应用于各个领域。

例如，在城市规划中，GIS可以用来制作城市地图，分析城市的土地利用和交通规划，评估城市的可持续发展。

在土地管理中，GIS可以用来管理土地的权属和使用情况，研究土地的适宜性和可持续利用。

在环境保护中，GIS可以用来监测和评估环境污染和生态破坏，制定环境保护计划和政策。

地理信息系统:在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行预处理、输入、存储、查询检索、处理、分析、显示、更新和提供应用以及在不同用户、不同系统、不同地点之间传输地理数据的计算机信息系统。

GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的内聚跟耦合：内聚纸模块内部各部分之间的联系，耦合是指模块之间的联系内聚度跟耦合度相互联系此消彼长。

地理建模主要是运用数学语言、地理知识和程序设计工具，对地理信息（如地理现象、地理数据等）加以翻译和归纳。

地理坐标系：也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。

一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。

空间元数据：指描述空间数据的数据，它描述空间数据集的内容、质量、表示方式、空间参考、管理方式以及数据集的其它特征。

是空间数据交换的基础，也是空间数据标准化与规范化的保证，在一定程度上为空间数据的质量提供了保障。

地理编码：是为识别点、线、面的位置和属性而设置的编码，它将全部实体按照预先拟定的分类系统，选择最适宜的量化方法，按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上。

组件：是一个在整个分布式系统中可以即插即用的独立对象，在完成其功能的过程中，它可以跨越网络、应用、语言、工具和操作系统。

1、结构化的概念最早是由E.W于1965年提出来的，GIS工程学体系的三维结构是由A.D.Hall 提出的，地理信息科学是由Good Child于1992年提出的，Grady Booch是面向对象发最早的倡导者之一；Jacobson提出了OOSE方法；Y ourdon提出了进行GIS总体的结构图；基本E-R模型由Peter Chen于1976年提出的。

Arcgis绘制地图的方法步骤与认知一、前期设计与准备以Arcgis10.0软件为准，进行制图介绍1.地图文档创建第一步：创建地图文档第二步：设置地图文档相对保存路径说明：要特别注意地图文档和数据的存储位置，不同于AutoCAD 将所有信息存储在所有文件夹下，Arcgis的数据可能会存放在多个文件或多个数据库中，且地图文档也是独立于数据单独存在的。

第三步：选择地图文档保存路径2、加载基础地形数据第四步：连接到工作目录，建立指向工作目录的连接；第五步：加载地形图：【添加数据】——【文件夹连接】地形图；3、创建GIS数据第六步：预先设想Geodatabase（个人地理数据库）应包含的内容：要素集-要素类-对象类；第七步：工作目录下新建空的Geodatabase个人地理数据库；第八步：新建要素数据集；新建要素类；二、数据编辑（一）几何数据编辑第九步：调整图层显示顺序，使用绘图工具，开始编辑要素类，绘制几何图形，第十步：边绘边输入属性第十一步：停止编辑并保存编辑第十二步：编辑效果的可视化其一，【通过设置图层透明度】解决现状地块遮挡影像图和地形图的问题；其二，【用颜色区分地块的用地性质】：符号化步骤1：右键单击【现状地图】图层，属性-图层属性-符号系统步骤2：设置符号化类型：【添加值】-【新值】步骤3：设置符号：双击符号化列表框中的色块可以更改其符号样式。

【使用绘图模板更高效的绘图】：按着上述步骤对图层设置了专题符号后，我们可以把每一类符号变成一个绘图模板，该模板类似于一个绘图工具，按照该模板绘制的要素就自动拥有了符号对应的属性值和图形样式，这样可以省去一边绘图，一边还要输属性的繁琐。

步骤1：显示【组织要素模板】对话框：右键单击【现状地图】图层-【编辑要素】-【组织要素模板】；步骤2：创建模板：点击创建模板-【创建新模板向导】-勾选【现状地块】图层，点击下一步，勾选【现状地块】图层下的所有分类，点完成。

步骤3：此时处于【开始编辑】状态，选择任意模板绘图，这事地图窗口中绘制出来的要素都会具有该模板定义的用地性质属性值。

第2章桌面GIS应用软件的开发方式对于桌面GIS应用来说，ArcGIS平台不仅提供了用于开发独立运行的GIS应用软件的二次开发工具包ArcGIS Engine，还提供了对ArcGIS Desktop桌面软件进行扩展的开发方法。

在开发一个具体的GIS行业应用软件时，程序员应该根据系统规模、用户水平和具体应用环境等设计相应的系统架构，从而决定是采用C/S架构还是B/S架构？如果采用C/S 架构，是开发一个独立的系统还是在现有的ArcGIS桌面软件上进行扩展？因此选择合适的开发方式是进行GIS软件设计的第一步。

特别需要注意的是，并不是所有的GIS应用系统都一定要基于ArcGIS Engine开发。

因此，本章将首先介绍基于ArcGIS平台开发桌面GIS应用系统的其它几种方式，包括使用VBA的方法，使用DLL动态链接库的方法，以及使用Add-In的方法等。

最后再介绍使用ArcGIS Engine创建一个简单的能独立运行的GIS应用软件的方法。

2.1使用VBA进行桌面软件开发VBA（Visual Basic for Applications）可以理解为简化的Visual Basic语言，它是Visual Basic语言的子集，主要用于对支持VBA的Windows程序（称为“宿主程序”）进行扩展和定制。

Word、Excel等Office办公套件很早就集成了VBA语言，利用它可以进一步扩充这些宿主程序的功能，或者基于这些宿主程序开发较为复杂的应用系统。

Visual Basic开发的系统可以脱离Visual Basic而运行，但是基于VBA开发的系统不能脱离宿主软件运行，它的代码存储在宿主程序的文档中，如对Word进行VBA定制和开发的代码存储在*.doc 文件中，对ArcMap进行扩展的代码存储于*.mxd地图文档中。

使用VBA进行系统扩展是一种轻量级的软件开发模式。

Esri目前不特别推荐使用VBA 进行系统开发，而更侧重于推荐使用Python语言进行扩展。

arcgis使用教程ArcGIS 是一款地理信息系统（GIS）软件，用于收集、存储、管理、分析和显示地理数据。

本教程将介绍如何使用ArcGIS进行地图数据的分析和可视化。

1. 安装ArcGIS软件首先，下载并安装ArcGIS软件。

可以从ESRI官方网站下载最新版本的ArcGIS软件。

按照安装程序的提示进行安装，完成后会在计算机上创建ArcGIS的快捷方式。

2. 基本界面介绍打开ArcGIS软件后，会看到一个主界面。

主界面包含了各种工具和菜单，用于操作和管理地理数据。

左侧是图层列表，可以在这里查看和管理已加载的地理数据。

右侧是地图视图，用于显示地理数据。

3. 数据导入在ArcGIS中，可以导入各种地理数据，包括shapefile文件、栅格数据、GPS数据等。

导入数据的方法包括拖拽文件到图层列表、从菜单中选择导入选项，或者使用导入工具进行导入。

导入后，可以在图层列表中看到导入的数据。

4. 数据显示和样式设置在图层列表中选择要显示的图层，然后在地图视图中可以看到该图层的数据。

可以通过调整图层的透明度、颜色、符号等样式设置来美化数据的显示效果。

5. 数据查询和筛选ArcGIS提供了各种数据查询和筛选工具，可以根据属性值的条件查询和筛选地理数据。

选择要查询或筛选的图层，然后使用查询和筛选工具进行操作。

6. 地理处理和分析ArcGIS提供了地理处理和分析工具，可以进行空间分析、缓冲区分析、叠加分析等操作。

选择要进行处理或分析的图层，然后使用相应的工具进行操作。

7. 地图设计和制图通过调整图层的显示样式、添加标注、设置图例和比例尺等操作，可以设计和制作出美观的地图。

在地图视图中进行相关的操作，然后保存地图以供后续使用。

8. 数据输出和分享完成地图的设计和制作后，可以将地图输出为不同的格式，包括图片、PDF、动画等。

同时，也可以将地图分享至ArcGIS Online等平台，与他人共享地理数据和地图项目。

注意：本教程只是ArcGIS的基本使用介绍，还有更多高级的功能和工具可以进一步探索和学习。

gis 设计与开发教学大纲本教学大纲主要介绍GIS（地理信息系统）设计与开发的相关内容，旨在帮助学生全面了解GIS的基本原理、设计方法和开发技术。

通过本课程的学习，学生将掌握GIS的概念、数据模型、空间分析、地图绘制等关键技能，为将来在地理信息领域中的设计和开发工作奠定基础。

一、引言1. GIS 概述2. GIS 设计与开发的重要性和应用领域二、GIS 数据模型1. 矢量数据模型2. 栅格数据模型3. 图层和要素类的概念与关系4. 数据库管理系统在GIS设计中的应用三、GIS 数据采集与处理1. 地理空间数据的采集方法2. 数据预处理3. 数据和属性的关联与整合四、GIS 空间分析1. 空间关系的建模与分析2. 缓冲区分析3. 叠置分析4. 网络分析5. 邻域分析6. GIS 空间分析工具的选择和应用五、GIS 地图绘制与可视化1. 地图设计的基本原则2. 地图符号学3. 地图渲染与图层叠加4. 地图投影和坐标系统六、GIS 开发技术1. GIS 软件开发平台和工具2. GIS 应用开发的基本流程3. 前端和后端技术的选择与应用4. 常见的GIS开发框架和库七、GIS 应用案例1. 基于GIS的城市规划与管理2. 基于GIS的环境保护与资源管理3. 基于GIS的交通运输与物流管理4. 基于GIS的应急管理与灾害防控八、GIS 设计与开发实践1. 地理信息系统的设计流程2. 数据处理与分析的实践案例3. 空间数据可视化与地图绘制的实践案例4. GIS应用开发的实践案例九、总结与展望1. GIS 设计与开发的重要性和挑战2. 未来GIS发展的趋势与前景通过以上内容的学习，学生将能够掌握GIS的基本理论基础，了解GIS数据模型、空间分析、地图绘制等核心概念和技术，并能够进行GIS应用的设计和开发工作。

同时，培养学生的空间思维能力、数据处理能力和创新意识，为未来GIS行业的发展做出贡献。

开发地理信息系统基础软件的需求分析与设计需求分析和设计是开发地理信息系统基础软件的关键步骤之一。

在本文中，我们将详细探讨如何进行地理信息系统基础软件的需求分析和设计，并介绍一些常用的技术和方法。

1.介绍地理信息系统基础软件的背景和意义地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一种用于收集、管理、分析和展示地理数据的计算机系统。

地理信息系统基础软件是构建GIS系统的重要组成部分，它提供了数据管理、空间分析、地图展示等基本功能。

地理信息系统基础软件的开发对于实现地理数据的有效管理和分析具有重要意义。

它可以帮助人们更好地理解和利用地理信息，以支持决策制定和规划管理。

2.需求分析需求分析是确定地理信息系统基础软件功能和性能要求的过程。

它需要从用户的角度出发，明确软件的功能需求、性能需求和约束条件。

在需求分析阶段，需要深入了解用户的需求，包括用户对于数据管理、空间分析和地图展示等功能的期望。

同时，还需要考虑软件的性能需求，如数据处理速度、用户界面友好性等。

需求分析的主要任务包括需求收集、需求分析和需求规格说明。

需求收集阶段通过与用户交流、调研、访谈等方法，获取用户需求。

需求分析阶段对需求进行归类和整理，并确定软件的功能和性能需求。

需求规格说明阶段将需求编写成规格说明文档，以便于后续的设计和开发工作。

3.设计在需求分析的基础上，进行软件的设计工作。

软件设计是制定软件结构和组织的过程，包括系统架构设计、模块设计和用户界面设计等。

系统架构设计是软件设计的核心环节，它确定了系统的整体结构和各个模块的关系。

在地理信息系统基础软件的设计中，应该考虑数据管理、空间分析和地图展示等模块之间的协调与配合。

模块设计是将系统划分为若干个独立的功能模块，并确定模块之间的接口和交互方式。

每个模块应该有清晰的功能定义和输入输出规范。

用户界面设计是保证用户友好性和易用性的重要环节。

地理信息系统基础软件的用户界面应该简洁明了，操作简单，同时提供必要的帮助和提示信息。

环境GIS地理信息系统设计方案环境地理信息系统的主要功能是利用地理空间信息（行政区1：50000的电子地图）、环境要素（如污染源点位、数据）及其他专题数据、模型数据等，制作各类专题图，并把专题图保存到空间数据库中。

主要专题图包括环境监测断面（点）、污染源、烟尘控制区、噪声控制区、饮用水保护区（水域、陆域）图层、常规监测（包括水、气、声、尘等等）、污染源监测、自然保护区、城市基本信息等各类专题图。

并对其进行后处理、图上相关实时表现、查询、分析、数据统计、打印输出等功能。

实现各类专题图的制作管理，实现地理数据与环境信息的衔接。

环境地理信息系统（GIS）,是基于WEB的方式进行操作，通过登录名和密码根据所拥有的权限，就可以在本局的局域网或INTERNET上进行相应的操作，如迅速的查询污染源位置和基本情况，而且可以全面地反映出污染源和污染物排放的分布情况，进而为环境决策提供依据。

系统的结构如下图：1.1.1业务流程系统的业务流程主要是：1)使用数据采集模块进行基础地理信息的录入、相关工程的数据录入。

信息采集模块的数据包含图形数据和与图形数据相关的属性数据。

2)使用专题图的分类和管理模块对专题图形进行分类管理，并根据基础地图信息和环境信息生成专题图形。

3)使用图形显示模块显示各种基础地图信息、专题图和相关的属性信息。

4)使用综合分析模块对各种环境信息和地理信息进行查询、统计和空间分析。

并将结果通过图形的显示模块显示。

5)用户通过使用系统的功能，可以将显示的图形和相关的环境信息通过输出设备输出到文件或纸介质上。

1.1.2系统功能描述系统的主要功能是通过地理信息系统将环保局的各项环境业务数据和实际的地理信息（满足国家的相应规范及省制定的数字地形图数据库建设规范（DB3301/Z1201.1，DB3301/Z1201.2，DB3301/Z1201.3））要求结合起来。

同时完成各类专题图的制作管理，实现地理数据与环境业务数据信息的衔接，实现分析、对比、报警等高级查询。