测绘地理信息系统的设计与开发
【摘要】文章首先介绍了测绘地理信息系统的定义，其次就其系统建设的目标、内容及功能进行了阐述，最后具体分析了系统的设计与开发问题。

【关键词】测绘；地理信息系统；设计与开发
中图分类号： p2 文献标识码： a 文章编号：
引言
飞速发展,以空间数据及其属性数据为特征的地理信息系统技术的应用日益成熟,大大提高了信息管理的效率与质量。

当前,城市建设突飞猛进,同时也对城市工程的规划、设计、建设、管理等方面提出了更高的标准与要求,由于地理信息系统具有反映地理空间关系、统计各种空间和属性信息能力的特性,为城市规划、建设、测绘提供了非常好的先进技术手段。

1 测绘地理信息系统的定义
地理信息系统，简称 gis，同时又称为“地学信息系统”或者是“资源与环境信息系统”。

是一种特定的十分重要的空间信息系统，主要是在计算机硬、软件系统的支持下，对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述等一系列工作的技术系统。

其主要特征是具有动态性和空间性，并且能够实现区域空间分析以及多种动态要素的预测。

2系统建设的目标、内容及功能
2.1 系统建设的目标
系统的功能应当是科学有效的管理传统测绘数据，首先实现传统的测绘数据的管理功能，如制图等。

在此基础上增加gis专题信息，为土地管理、城市建设、海洋渔业等部门提供辅助决策支持的基础信息，拓宽测绘的服务范围。

2.2 系统建设的内容
整个管理系统可针对不同情况分成三个基础类别：大地测量数据系统、城市测绘数据系统、海洋测绘数据系统。

各分系统之间又可相互支持、互相调用。

（1）大地测量数据系统主要存放国家大地测量的基础数据，首先应包括国家大地水准网和控制网的数据，满足大地测量成果资料管理和对外提供数据的需要。

（2）城市测绘数据系统功能是为城市规划、市政建设及其他相关部门提供直观、准确的相关信息。

所存储数据应包括该城市的大比例尺地图、地籍图、遥感影像图、人口绿化等专题图，以进行叠加、统计等操作，以为空间决策提供支持。

（3）海洋测绘数据系统应包含海洋测量的控制网、水深测量、海洋重力测量情况等，同时要包括洋流、潮汐、海洋气象等专题信息。

这些信息经过分析处理可以为导航、变化监测等应用提供数据支持。

其实，三种系统在gis操作方面应具有相同的基本功能. 2.3 系统功能
系统应具备的基本功能包括以下几个方面：
(1) 数据输入和编辑：gis中的数据包括图形数据和属性数据，
其数据源主要是专题地图。

图形数据的输入方式主要是数字化。

人工跟踪图上的线段，形成由一串坐标连接的矢量，就成为一种直观的图形特征的数字描述。

属性数据可在数字化过程中同时输入或单独建立。

对输入的数据，一般系统独具有较完善的交互编辑、检查错误、修饰图幅和检验结果的功能，并在图形输入后自动建立拓扑关系。

(2) 数据库的建立和管理：gis中的数据库构成gis的核心。

数据库的建立和管理包括图形的拼接和附加；不同数据格式的相互转换；图形和注记的拷贝；建立图库，系统组织管理所有地图；以及数据库工作的空间和作业进程管理等。

gis中数据库除属性数据外，还有地理要素空间分布的位置数据，即空间数据库。

空间数据用拓扑数学模型来管理，而属性数据则用数据库管理系统dbms。

gis在两种数据之间建立的某种联系以实现图形与属性之间的相互之间的操作。

空间数据的结构基本上分为栅格结构与矢量结构两类。

矢量结构表示图形与常规一致，数据量小，位置的精确性好，数据综合分析能力较容易，地图输入也精确美观，但数据结构复杂，存储和操作也复杂，费用较高。

栅格结构是许多点子设备获取数据和显示数据的原始形式，数据结构简单，功能直观，开发费用低，但用较长像元以减少数据量时，精度较差。

随着gis的发展，许多gis提供两种数据结构的混合处理能力，两种数据结构并存，相互补充。

(3) 数据检索：包括对指定任意地区、任意属性的数据进行查询，
以及数据库有关数据项的逻辑运算检索等。

(4) 数据分析与处理：gis的主要注意力集中在空间实体的关系上。

对地图的点、线、面特征间的拓扑关系分析，是gis的重要内容。

此外，gis的分析和操作还包括建立特征缓冲区；图形叠加的各种逻辑操作，并对结果作类型归并，冗余消除，使其保持逻辑上的一致；地图投影变换；计算面积、距离，最近邻选择；建立数学地形模型；以及属性数据的操作和统计，标号和注记操作，根据属性提取图形特征等。

(5) 数据输出：分析或查询结果的输出是gis的一个重要功能。

gis的输出可是屏幕显示，绘图、制表纸，拷贝等。

大多gis提供的图形图像编辑，符号生成，矢量汉字标记，等功能，可输出二维或三维彩色图形，以满足不同图件的制图要求。

3系统设计与开发
为实现测绘gis的上述功能，在系统平台与开发工具的选择、数据库设计及功能设计中应以实用、马平华,等：论测绘地理信息系统的建设先进、高效、可靠为原则，进行规划设计。

3.1 开发平台和工具的选择
开发平台和工具的选择，关系到系统建设的效率与成败。

随着计算机技术的发展与革新，商业化gis开发工具软件在国内外已经相当成熟。

据统计国内外已有400多种gis软件产品，如国外的
arc/info、mapinfo等，国内的主要有mapgis、geostar、supermap 等软件。

选择系统软件应满足gis系统的要求，具有输入和管理gis数据的基本功能；应具有良好的性能，特别是在常用的功能方面具有良好的效率；应能接收处理汉字；提供较好的用户界面和联机帮助信息；能提供良好的二次开发工具；应具有良好的扩充性并且具有进一步的升级能力。

鉴于整个测绘gis系统的开发应当融入国家基础地理信息设施的建设中，系统安全性非常重要，所以作者建议采用国产化软件，如mapgis。

系统集成应用开发方面可选择visual c++作为开发工具语言。

vc++是面向对象的程序语言，其开发功能强大。

配置能满足gis 软件对微机、工作站、服务器的环境要求。

3.2 数据库设计
数据库设计和建立关系到整个系统的运行效率，应本着最小数据冗余度和最小单元化的原则，以满足测绘产品的生产为基本出发点，将整个系统的大地测量数据、海洋数据和城市测绘数据根据其属性分别存储到空间数据库和属性数据库之中。

数据存储时根据不同的子系统和数据的要求，生成不同的表。

3.3 人员配备和系统管理制度
整个系统应具有合理的人员配备和严格的系统管理制度，以对系统进行管理和维护。

其中人员配备应该形成整套的行政管理体系，并严格遵照系统管理制度，以提高协作、管理的效率。

3.4 服务支持
整个系统应采用服务器/客户机体系，加强数据共享，同时便于
数据的及时交流、存放和管理，使客户端经过系统验证可对服务器上的数据进行不同权限的访问和操作。

结束语
整个测绘gis系统的开发是一项复杂的工程，不可能一步到位，应遵循循序渐进、先易后难的原则，以大地测量数据为基础，先进行重点区域的建设。

整个过程中，各部门的协调和支持也是十分重要的。

测绘产品多样化，社会服务多元化是必然的发展趋势。

当前全站议、gps以及遥感等技术都极大促进了测绘行业的发展，建设测绘gis系统，实现测绘数据的有效管理，必能进一步促进整个gis 系统的发展，为社会提供更好的服务。

参考文献
[1]刘云峰,杨晓峰.县域基础地理信息系统的设计与开发[j].测绘技术装备,2011(4)
[2]马平华,路文科,刘永宏.论测绘地理信息系统的建设[j].安徽地质,2009,12(4)
[3]陈敏.城市测绘与地理信息系统 [j].科技与生活,2010(1)。