注冊測繪培訓講稿-第四篇地理信息

武漢大學資源與環(huán)境科學學院地圖科學與地理信息工程系第五篇地理信息系統(tǒng)工程

第1章地理信息系統(tǒng)基礎第2章基礎地理信息系統(tǒng)功能與組成第3章基礎地理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)第4章數(shù)據(jù)建庫與系統(tǒng)測試評價第5章基礎地理信息共享與服務

第五篇地理信息系統(tǒng)工程

§1.1GIS基本概念

§1.2GIS的主要功能

§1.3GIS的發(fā)展

第1章地理信息系統(tǒng)基礎

§1.1GIS基本概念

1.1.1GIS的定義地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem，簡稱GIS）是為特定的應用目標而建立的空間信息系統(tǒng)，是在計算機軟件、硬件及網(wǎng)絡支持下，對有關空間數(shù)據(jù)進行預處理、輸入、存貯、查詢檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用的技術系統(tǒng)。1.1.2GIS的構成

1．硬件系統(tǒng)（1）計算機主機；（2）數(shù)據(jù)輸入設備：數(shù)字化儀、掃描儀、鍵盤、通訊端口等；（3）數(shù)據(jù)存儲設備：硬盤、磁帶、光盤；（4）數(shù)據(jù)輸出設備：圖形/圖像顯示器、矢量/點陣打印機；（5）網(wǎng)絡設備：布線系統(tǒng)、網(wǎng)橋、路由器和交換機。2．軟件系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)，UNIX、Windows2000/XP、WindowsNT等；（2）GIS軟件：對空間數(shù)據(jù)輸入、存儲、轉換、輸出和與用戶接口，包含了處理地理信息的各種高級功能，可作為其他應用系統(tǒng)建設的平臺，Arc/GIS、MapGIS等；（3）數(shù)據(jù)庫軟件：除了在GIS專業(yè)軟件中用于支持復雜空間數(shù)據(jù)的管理軟件外，還包括服務于以非空間屬性數(shù)據(jù)為主的數(shù)據(jù)庫軟件，Oracle、SQLServer、DB2等。1.1.2GIS的構成

3．地理數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)操作的對象，具體描述地理實體的空間特征、屬性特征和時間特征。根據(jù)地理實體的圖形表示形式，可將地理數(shù)據(jù)抽象為點、線、面三類元素，數(shù)據(jù)表達可以采用矢量和柵格兩種組織形式，稱為矢量數(shù)據(jù)結構和柵格數(shù)據(jù)結構。4．系統(tǒng)開發(fā)、管理與應用人員人是GIS中的重要構成因素。僅有系統(tǒng)軟硬件和數(shù)據(jù)還不能構成完整的地理信息系統(tǒng)，需人進行系統(tǒng)組織、管理、維護和數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)擴充完善、應用程序開發(fā)，采用地理分析模型提取多種信息，為研究和決策服務。地理信息系統(tǒng)專業(yè)人員是地理信息系統(tǒng)應用的關鍵，而強有力的組織是系統(tǒng)運行的保障。系統(tǒng)的管理、維護和使用人員是地理信息系統(tǒng)中的重要構成因素之一。1.1.3GIS的分類

其內容分為三大類：（1）專題地理信息系統(tǒng)：有限目標和專業(yè)特點地理信息系統(tǒng)；（2）區(qū)域地理信息系統(tǒng)：區(qū)域綜合研究和全面信息服務為目標（3）地理信息系統(tǒng)工具：它是一組具有圖形圖像數(shù)字化、存儲管理、查詢檢索、分析運算和多種輸出等地理信息系統(tǒng)基本功能的軟件包。國家標準化管理委員會全國地理信息標準化技術委員會（SAC/TC230）在《地理信息標準體系框架》中將地理信息系統(tǒng)分為：基礎地理信息系統(tǒng)、專業(yè)應用的地理信息系統(tǒng)和專項應用的地理信息系統(tǒng)。

1.1.4GIS與其他學科的關系

1.GIS與地圖學GIS是以地圖數(shù)據(jù)庫為基礎，最終產(chǎn)品之一是地圖，與地圖有密切關系。兩者都是地理信息載體，具有存儲、分析和顯示的功能。地圖學強調圖形信息傳輸，GIS強調空間數(shù)據(jù)處理與分析。2.GIS與一般事務數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)GIS離不開數(shù)據(jù)庫技術。數(shù)據(jù)庫技術的優(yōu)點是數(shù)據(jù)存儲和管理有效，查詢和檢索方便，但數(shù)據(jù)表示不直觀，一般沒有空間概念。GIS能處理空間數(shù)據(jù)。3.GIS與CAD兩者都有空間坐標，都能把目標和參考系統(tǒng)聯(lián)系起來，都能描述圖形數(shù)據(jù)的拓撲關系，都能處理非圖形屬性數(shù)據(jù)。CAD處理的多為規(guī)則幾何圖形，屬性庫功能相對要弱。GIS處理的多為自然目標，屬性庫內容結構復雜，圖形與屬性的相互操作十分頻繁

§1.2GIS的主要功能1.2.1數(shù)據(jù)采集與輸入數(shù)據(jù)采集與輸入是將系統(tǒng)外部原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)降乩硇畔⑾到y(tǒng)內部，把數(shù)據(jù)由外部格式轉化為系統(tǒng)內部格式的過程。地理數(shù)據(jù)來源是多種多樣的，對于不同來源的數(shù)據(jù)采用不同的輸入方法。主要有圖形數(shù)據(jù)輸入，柵格數(shù)據(jù)的輸入、測量數(shù)據(jù)的輸入、GPS或全站儀采集的數(shù)據(jù)輸入和文本數(shù)據(jù)的輸入等。1.2.2數(shù)據(jù)編輯與更新數(shù)據(jù)編輯主要包括圖形編輯和屬性編輯。圖形編輯主要包括拓撲關系的建立、圖形編輯、圖形整飾、圖幅拼接、圖形變換、投影變換、誤差校正等功能；屬性編輯主要與數(shù)據(jù)庫管理結合在一起的。數(shù)據(jù)更新是指以新的數(shù)據(jù)項或記錄來替換數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫中相對應的數(shù)據(jù)項或記錄，是通過刪除、修改、插入等一系列操作來實現(xiàn)的?！?.2GIS的主要功能1.2.3數(shù)據(jù)存儲與管理數(shù)據(jù)存儲是將數(shù)據(jù)以某種格式記錄在計算機內部或外部存儲設備上。各種圖形或圖像信息都以嚴密的邏輯結構存放于空間數(shù)據(jù)庫中，屬性數(shù)據(jù)的管理一般直接利用商用關系數(shù)據(jù)庫軟件。1.2.4空間查詢與分析從數(shù)據(jù)庫中找出所有滿足屬性約束條件和空間約束條件的地理對象，主要包括圖形查詢、屬性查詢、圖形和屬性互查、地址匹配等?？臻g分析是對空間數(shù)據(jù)的分析技術，可實現(xiàn)緩沖區(qū)分析、疊加分析、網(wǎng)絡分析、空間插值、統(tǒng)計分析等功能。1.2.5數(shù)據(jù)顯示與輸出數(shù)據(jù)顯示是將中間處理過程和最終結果顯示在屏幕上，通過人機交互方式來選擇顯示的對象與形式。數(shù)據(jù)輸出是直接提供給用戶各種地圖、圖表、數(shù)據(jù)報表或文字報告?！?.3GIS的發(fā)展

1.3.1分布式GIS利用先進的分布式計算技術來處理分布在網(wǎng)絡上的異構多源的地理信息，集成網(wǎng)絡上不同平臺上的空間服務，構建一個物理上分布，邏輯上統(tǒng)一的GIS。WebGIS是分布式GIS的一種表現(xiàn)形式，是交互式的、分布式的、動態(tài)的GIS。1.3.2智能GIS與空間數(shù)據(jù)挖掘在GIS系統(tǒng)中引入了空間數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)機制，有可能自動或半自動地從大量的空間數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)一些隱含的特定知識或普遍知識，解決GIS的知識獲取、表現(xiàn)、推理等知識工程技術問題1.3.3GIS、RS、GPS的集成三種技術取長補短，GPS獲得精確位置信息可幫助遙感航空像片的幾何校正；GPS和RS為GIS空間數(shù)據(jù)的實時動態(tài)更新提供了重要手段，而GIS的應用也提高了遙感的數(shù)據(jù)提取和分析能力

§1.3GIS的發(fā)展

1.3.4時空GIS在許多應用領域中，如環(huán)境監(jiān)測、地震救援、天氣預報等，空間對象是隨時間變化的。1.3.5三維GIS三維GIS必須支持真三維的矢量和柵格數(shù)據(jù)模型及以此為基礎的三維空間數(shù)據(jù)庫，解決了三維空間操作和分析問題。1.3.6移動GIS移動GIS是一種應用服務系統(tǒng)，有狹義與廣義之分。狹義的移動GIS是指運行于移動終端（如PDA）并具有桌面GIS功能的GIS系統(tǒng)，不與服務器的交互。廣義的移動GIS是GIS、GPS、移動通信、互聯(lián)網(wǎng)服務、多媒體技術等的集成。移動GIS系統(tǒng)主要由移動通信、GIS、定位系統(tǒng)和移動終端四個部分組成。

第2章基礎地理信息系統(tǒng)功能與組成

§2.1概述§2.2基礎地理信息系統(tǒng)功能

§2.3系統(tǒng)建設總體要求與工作流程

§2.4基礎地理數(shù)據(jù)的內容與特點

§2.5基礎地理數(shù)據(jù)的采集

§2.6基礎地理數(shù)據(jù)更新

§2.7基礎地理信息系統(tǒng)標準

§2.1概述

2.1.1基礎地理信息系統(tǒng)概念基礎地理信息系統(tǒng)（FundamentalGeographicalInformationSystem，F(xiàn)GIS）是以基礎地理數(shù)據(jù)為管理對象，實現(xiàn)對基礎地理數(shù)據(jù)的采集、錄入、處理、存儲、查詢、分析、顯示、輸出、更新、共享的信息系統(tǒng)，它具有完善的基礎地理數(shù)據(jù)管理體系和數(shù)據(jù)服務體系。2.1.2建設目標（1）建立基礎地理數(shù)據(jù)庫；（2）建立信息網(wǎng)絡基礎設施；（3）輸出符合標準或符合用戶要求的各種數(shù)據(jù)；（4）實現(xiàn)面向政府、企事業(yè)、公眾的網(wǎng)上基礎地理數(shù)據(jù)服務；（5）為專題信息系統(tǒng)提供標準化、多比例尺基礎地理平臺；（6）實現(xiàn)基礎地理信息的動態(tài)或實時更新?！?.1概述

2.1.3與NSDI的關系基礎地理信息系統(tǒng)是國家空間數(shù)據(jù)基礎設施（NSDI）的核心部分。NSDI是國家信息基礎設施的重要部分。以基礎地理數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡為主體的技術相結合，可構建空間數(shù)據(jù)基礎設施（SDI）。（SDI）包括四個部分：（1）空間數(shù)據(jù)框架集，空間定位控制數(shù)據(jù)、地形框架數(shù)據(jù)、土地利用覆蓋數(shù)據(jù)、地籍測繪數(shù)據(jù)、航測與遙感影像數(shù)據(jù)等。（2）空間數(shù)據(jù)協(xié)調、管理與分發(fā)體系和機構，從事空間數(shù)據(jù)獲取、加工、維護、更新和分發(fā)。（3）空間數(shù)據(jù)交換標準，包括有關信息共享機制的法規(guī)和政策，以及地理信息技術標準。（4）空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)站，是指地理空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者、管理者和用戶相連接的一個廣域的網(wǎng)絡工作站，是SDI建設的中樞。

§2.2基礎地理信息系統(tǒng)功能

1．數(shù)據(jù)采集與加工數(shù)據(jù)采集與加工功能既能夠滿足標準化的內外業(yè)一體化測圖需要，又能保證空間分析和制圖的要求。對基礎空間數(shù)據(jù)進行輸入、編輯，面向DLG、DOM、DEM及相關的元數(shù)據(jù)。建立要素分類和編碼標準，是數(shù)據(jù)采集、組織、轉換輸出的依據(jù)2．數(shù)據(jù)檢查與入庫基礎地理數(shù)據(jù)進行質量檢查的功能，包括位置精度檢查、接邊檢查、拓撲檢查、要素完備性檢查、屬性檢查、空間與屬性一致性檢查等。3．數(shù)據(jù)更新與維護包括區(qū)域數(shù)據(jù)更新、與原有數(shù)據(jù)實現(xiàn)無縫拼接、矢量數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)的拼接、多版本操作功能、歷史庫管理?！?.2基礎地理信息系統(tǒng)功能

4．數(shù)據(jù)查詢與瀏覽瀏覽空間數(shù)據(jù)、屬性查詢、空間查詢、元數(shù)據(jù)查詢、通過屬性查詢實體、通過空間關系查詢實體、統(tǒng)計幾何屬性、統(tǒng)計分類數(shù)據(jù)、定制專題地圖。5．數(shù)據(jù)輸出與轉換（1）數(shù)據(jù)輸出：屏幕顯示、制圖輸出、屬性及統(tǒng)計報表輸出（2）數(shù)據(jù)轉換：對基礎地理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行格式轉換6．數(shù)據(jù)發(fā)布與共享基礎地理數(shù)據(jù)共享發(fā)布平臺應當具備用戶管理、數(shù)據(jù)目錄查詢、元數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)查詢與瀏覽、數(shù)據(jù)下載等基本功能。7．元數(shù)據(jù)管理應具備元數(shù)據(jù)輸入、編輯，元數(shù)據(jù)查詢、檢索功能，元數(shù)據(jù)合并與導入以及為網(wǎng)上發(fā)布提供元數(shù)據(jù)功能?！?.3系統(tǒng)建設總體要求與工作流程

2.3.1建設原則基礎地理信息系統(tǒng)建設過程中應遵循以下基本原則：（1）實用性原則。系統(tǒng)建設應在技術指標、標準體系、產(chǎn)品模式、數(shù)據(jù)庫模式等方面面向基礎地理信息應用。（2）先進性原則。利用先進的技術手段，采用成熟的設計方案、技術標準、硬件平臺和軟件環(huán)境，實現(xiàn)對多尺度、多數(shù)據(jù)源、多時相基礎地理信息數(shù)據(jù)的管理，保障系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行（3）開放性原則。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)、硬件、軟件應具有開放性。系統(tǒng)應采用通用的地理信息數(shù)據(jù)交換格式和標準化的系統(tǒng)通訊協(xié)議，支持基礎地理信息數(shù)據(jù)與其他專題數(shù)據(jù)的集成、交換和共享2.3.1建設原則（4）標準化原則。數(shù)據(jù)生產(chǎn)及數(shù)據(jù)庫設計、建立、管理與維護等應符合規(guī)范化要求。（5）安全性原則。在數(shù)據(jù)庫設計、建立、系統(tǒng)運行、管理與維護等方面中應有嚴格的安全與保密措施。（6）現(xiàn)勢性原則。采用最新的基礎地理信息數(shù)據(jù)，應建立維護更新機制，保證基礎地理信息的現(xiàn)勢性。（7）網(wǎng)絡化原則。應基于網(wǎng)絡環(huán)境和集中與分布相結合的數(shù)據(jù)管理模式，采用客戶/服務器、瀏覽器/服務器結構，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的管理維護和網(wǎng)絡信息發(fā)布。2.3.2技術要求

（1）空間參考系。應采用統(tǒng)一的、符合國家規(guī)定的平面坐標和高程系統(tǒng)。（2）時間參考。日期采用公歷紀元，時間采用北京時間。（3）數(shù)據(jù)內容。數(shù)據(jù)應針對相應行政或自然區(qū)域的范圍，內容包含地理空間定位基礎數(shù)據(jù)、多種比例尺矢量地圖數(shù)據(jù)和柵格地圖數(shù)據(jù)、多分辨率正射影像數(shù)據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地名數(shù)據(jù)，以及相應的元數(shù)據(jù)和其他專題數(shù)據(jù)（4）數(shù)據(jù)格式。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應支持有關的基礎地理信息數(shù)據(jù)產(chǎn)品標準所規(guī)定的數(shù)據(jù)格式。（5）數(shù)據(jù)質量要求。數(shù)據(jù)質量應包括完整性、邏輯一致性、位置精度、屬性精度、現(xiàn)勢性等方面內容。對于數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)加工過程、數(shù)據(jù)內容取舍和數(shù)據(jù)更新維護過程等應有記錄文檔2.3.2技術要求

（6）位置精度要求。入庫數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)及由數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的數(shù)據(jù)產(chǎn)品位置精度，應滿足產(chǎn)品標準規(guī)定的精度要求（7）屬性精度要求。要素的屬性項及其名稱、類型、長度、順序、屬性值等應完整正確。（8）現(xiàn)勢性要求。按需求分析定期或及時對數(shù)據(jù)進行更新，保持數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性。更新按要素或區(qū)域進行。元數(shù)據(jù)含時間標識。（9）數(shù)據(jù)入庫與處理、數(shù)據(jù)的質量及其控制等應符合規(guī)定（10）安全與保密。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應具有可靠的安全與保密性。（11）系統(tǒng)基本功能要求：系統(tǒng)應具有數(shù)據(jù)輸入、輸出、存貯、處理、查詢、更新、輸出和應用服務等基本功能。2.3.3工作流程

基礎地理信息系統(tǒng)建設包括數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計、數(shù)據(jù)建庫、系統(tǒng)開發(fā)與集成、系統(tǒng)測試驗收、用戶培訓以及運行維護等階段。在確定數(shù)據(jù)庫建設總體目標的基礎上，應根據(jù)用戶調查、需求分析和可行性分析，結合基礎地理數(shù)據(jù)采集與更新情況，進行系統(tǒng)的總體設計和詳細設計；根據(jù)設計要求建立集成化軟硬件環(huán)境，進行數(shù)據(jù)庫模式設計，開發(fā)系統(tǒng)功能模塊，將各種數(shù)據(jù)在經(jīng)過入庫檢查和數(shù)據(jù)處理后加載到數(shù)據(jù)庫中，并進行數(shù)據(jù)集成和功能集成；對不同類型的用戶，分別進行系統(tǒng)細致的培訓；經(jīng)系統(tǒng)測試、數(shù)據(jù)庫驗收后，開始數(shù)據(jù)庫的運行、服務和維護、更新?！?.4基礎地理數(shù)據(jù)的內容與特點

2.4.1基礎地理數(shù)據(jù)的內容基礎地理數(shù)據(jù)是描述地表形態(tài)及其所附屬的自然以及人文特征和屬性的總稱?；A地理信息數(shù)據(jù)反映和描述地球表面測量控制點、水系數(shù)據(jù)、居民點及設施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質、地名、數(shù)字正射影像、地籍、地名等有關自然和社會要素的位置、形態(tài)和屬性信息?！痘A地理信息標準數(shù)據(jù)基本規(guī)定》作為強制性國家標準從數(shù)學基礎、數(shù)據(jù)內容、生產(chǎn)過程、數(shù)據(jù)認定四個方面對標準的基礎地理信息數(shù)據(jù)進行了界定。2.4.2基礎地理數(shù)據(jù)分類

1.按數(shù)據(jù)模型和結構從數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結構可分兩大類：矢量數(shù)據(jù)和柵格數(shù)據(jù)。矢量結構是利用幾何學中的點、線、面及其組合來表示地理實體空間分布。能最好的逼近地理實體的空間分布特征，數(shù)據(jù)精度高、數(shù)據(jù)冗余度低。柵格結構是簡單、直觀的空間數(shù)據(jù)結構，又稱為網(wǎng)格結構（raster或grid）或像元結構（pixel），是將地球表面劃分為大小均勻、緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個網(wǎng)格作為一個像元或像素，由行、列號定義，并含一個代碼，表示該像素的屬性類型或量值基礎地理數(shù)據(jù)根據(jù)要素分為12類：測量控制點、水系、居民點及設施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被與土質、地名、數(shù)字正射影像、地籍測量和其它。除數(shù)字正射影像圖外，一般為矢量數(shù)據(jù)結構。2.4.2基礎地理數(shù)據(jù)分類

2.按數(shù)據(jù)表達形式按照數(shù)據(jù)的表達形式分為數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字正射影像圖（DOM）、數(shù)字高程模型（DEM）和數(shù)字柵格圖（DRG）通常稱為“4D”產(chǎn)品3.按其他分類方式按照數(shù)據(jù)的載體及表現(xiàn)形式可分為電子數(shù)據(jù)和非電子數(shù)據(jù)；按照比例尺可分為大、中、小比例尺數(shù)據(jù)。國家和城市相關技術文件中對比例尺的界定是不同的。根據(jù)數(shù)據(jù)采集、加工、處理所采用的技術手段分為野外采集數(shù)據(jù)、航測數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)等；根據(jù)數(shù)據(jù)采集的時間，分為歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)勢數(shù)據(jù)；按照要素發(fā)布的組成分為全要素數(shù)據(jù)和多要素數(shù)據(jù)，或者分為全要素、核心要素和公開版數(shù)據(jù)（集）。

基礎地理數(shù)據(jù)“4D”產(chǎn)品模式

2.4.3基礎地理數(shù)據(jù)的特點

（1）基礎性?；A地理數(shù)據(jù)是其他統(tǒng)計信息和專題信息的空間載體，是其他各類信息系統(tǒng)建設的空間定位框架，是國家信息化的基礎，具有通用性強、使用面寬的特點。（2）權威性。在數(shù)據(jù)體系、標準體系、數(shù)據(jù)結構、產(chǎn)品模式和信息安全等方面都具有高度的統(tǒng)一性、完整性和精確性。（3）現(xiàn)勢性與動態(tài)性。是按一定數(shù)學法則，遵循一定綜合規(guī)律而形成的地球表面的真實縮影，它具有時空關系的確定性和客觀性?，F(xiàn)勢性直接制約其使用價值和使用范圍。基礎地理數(shù)據(jù)只有實現(xiàn)動態(tài)更新才能維護其良好的現(xiàn)勢性。2.4.3基礎地理數(shù)據(jù)的特點

（4）抽象性。矢量格式的基礎地理數(shù)據(jù)以點、線、面等較為抽象的幾何元素表達豐富多彩的現(xiàn)實世界。（5）多尺度性。往往包含多比例尺、多分辨率的數(shù)據(jù)，以便從宏觀到微觀表達現(xiàn)實世界。（6）多樣性。格式和表達形式具有多樣性。（7）復雜性。一個基礎地理對象可由一個點或很多個多邊形組成，分布在基礎地理空間中。通常不可能用一個關系表達，以定長組存儲這類對象的集合?；A地理數(shù)據(jù)庫操作（如，相交、合并）比一般的關系數(shù)據(jù)庫操作要復雜得多，數(shù)據(jù)結構也比較復雜。2.4.3基礎地理數(shù)據(jù)的特點

2.5.1基礎地理數(shù)據(jù)采集方法（1）全野外數(shù)據(jù)采集。采用全站儀、實時動態(tài)GPS等技術在現(xiàn)場逐點采集要素特征點的X、Y、Z坐標，經(jīng)編輯成圖，特點是成圖精度高、質量好，但成本高。適用于面積較小區(qū)域的數(shù)據(jù)采集；其中，RTK技術能夠快速地獲取地面點的三維信息，受環(huán)境影響較小、機動靈活、實時快速，可以進行直接或輔助地面數(shù)據(jù)的采集。（2）航空攝影測量和航天遙感。利用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)和遙感數(shù)字圖像處理系統(tǒng)采集DLG、DEM、DOM等數(shù)據(jù)，是大范圍數(shù)據(jù)采集和更新的主要手段。（3）原圖數(shù)字化技術。數(shù)字化板跟蹤和屏幕矢量化，其中，屏幕矢量化較多，用現(xiàn)勢性較好的地形圖數(shù)字化

基礎地理數(shù)據(jù)采集流程

2.5.2基礎地理數(shù)據(jù)庫

1.基礎地理數(shù)據(jù)庫的組成（1）控制測量成果庫是控制測量成果及其管理軟件的集合?？刂茰y量數(shù)據(jù)包括點名、點號、等級、類別、各種系統(tǒng)的坐標、點之記等?？刂茰y量成果是其他測繪工作的基礎，是遙感影像進行校準、糾正、疊加和進行空間分析等重要數(shù)據(jù)。（2）數(shù)字線劃圖數(shù)據(jù)庫利用計算機存儲的各種數(shù)字地形數(shù)據(jù)及其數(shù)據(jù)管理軟件的集合。線劃圖數(shù)據(jù)庫含有政區(qū)、居民地、交通與管網(wǎng)、水系及附屬設施、地貌、地名、測量控制點等。從線劃圖數(shù)據(jù)庫可制作地形圖產(chǎn)品，可制作水系、交通、政區(qū)、地名等單要素或幾種要素組合的地圖產(chǎn)品。1.基礎地理數(shù)據(jù)庫的組成（3）數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)庫是數(shù)字正射影像圖數(shù)據(jù)及其管理軟件的集合。數(shù)字正射影像圖生產(chǎn)周期較短，信息豐富、直觀，具有可判讀性和可測量性，可直接應用于國民經(jīng)濟各行業(yè)，可作為背景從中提取自然地理和社會經(jīng)濟信息，可用于評價其他測繪數(shù)據(jù)的精度、現(xiàn)勢性和完整性。（4）數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)庫是定義在X、Y域離散點（規(guī)則或不規(guī)則）的以高程表達地面起伏形態(tài)的數(shù)據(jù)集合，是計算機存儲的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)及其管理軟件的集合?？捎糜诘孛残螒B(tài)分析，透視圖、斷面圖制作、土石方計算、表面積統(tǒng)計、通視條件分析、洪水淹沒區(qū)分析等1.基礎地理數(shù)據(jù)庫的組成（5）數(shù)字柵格圖數(shù)據(jù)庫是數(shù)字柵格地圖及其管理軟件的集合。紙質地形圖掃描后經(jīng)幾何糾正，進行內容更新和數(shù)據(jù)壓縮處理的柵格數(shù)據(jù)文件。（6）地名數(shù)據(jù)庫是各種地名信息數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)管理軟件的集合。包括各級政區(qū)、居民地、交通地名和各類自然地理地名信息。包括：標準名稱、漢語拼音、行政駐地名、行政區(qū)代碼、圖號、地名點位坐標等（7）元數(shù)據(jù)庫是描述數(shù)據(jù)庫/子庫和庫中各數(shù)字產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)構成的數(shù)據(jù)庫。包括系統(tǒng)各數(shù)據(jù)庫及與數(shù)字產(chǎn)品有關的基本信息、數(shù)據(jù)志信息、空間數(shù)據(jù)表示信息、參照系統(tǒng)信息基礎地理數(shù)據(jù)庫的組成

2.基礎地理數(shù)據(jù)庫建設的方式我國基礎地理數(shù)據(jù)從采集、加工到建庫，是按照行政級別采取分工協(xié)作的方式進行的?；A地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫縱向層次框圖

§2.6基礎地理數(shù)據(jù)更新

2.6.1數(shù)據(jù)更新步驟基礎地理數(shù)據(jù)更新是一項長期、艱巨的工作，也是個復雜的系統(tǒng)工程，既有組織與管理問題，也涉及技術問題?；A地理數(shù)據(jù)更新主要涉及確定更新策略、變化信息獲取、變化數(shù)據(jù)采集、現(xiàn)勢數(shù)據(jù)生產(chǎn)、現(xiàn)勢數(shù)據(jù)提供等5個步驟

1．確定更新策略

先需確定數(shù)據(jù)更新的目標、任務，包括更新范圍（重點建設區(qū)域等）、更新內容（道路、居民地等）、更新周期（定期全面更新、動態(tài)實時更新）、更新工程組織與實施方案。（1）更新周期?？刹捎枚ㄆ谌娓潞蛣討B(tài)實時更新2種模式：①定期全面更新。在一定的周期內完成某個區(qū)域的更新。優(yōu)先保證規(guī)劃建設的熱點地區(qū)和重要項目對基礎地理數(shù)據(jù)的需求。②動態(tài)實時更新。通過竣工測量，對變化了的區(qū)域進行實時或及時的測繪。（2）更新內容?；A地理數(shù)據(jù)的更新按全要素進行，也可根據(jù)需要和周期選擇一種或幾種要素進行更新，如道路、居民地、水系等，并按不同的取舍標準執(zhí)行。1．確定更新策略

（3）更新精度。更新精度不宜低于原數(shù)據(jù)的精度，通過數(shù)據(jù)更新提高現(xiàn)勢性。（4）更新范圍。通常按圖幅更新，這種方式便于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)和管理，是目前主要方式。也可按街區(qū)更新，將更新的區(qū)域按街巷和道路分片，這種方式可避免分幅而破壞要素的自然連接關系，有利于基礎地理數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)組織與建庫。但給數(shù)據(jù)組織與管理帶來一定的困難。（5）組建專門的更新隊伍。要做到實時更新，一種行之有效的辦法是組建專門的更新隊伍及時更新測量。

2．變化信息獲取當前人們用來獲取變化信息的方法主要有以下3種：（1）專業(yè)隊伍進行現(xiàn)勢調查，發(fā)現(xiàn)變化；（2）將衛(wèi)星遙感影像與現(xiàn)有數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)變化；（3）根據(jù)其他渠道獲得變化信息，如有關專業(yè)單位、社會力量、新聞途徑等。

3．變化數(shù)據(jù)采集

（1）人工數(shù)據(jù)采集，包括對標繪圖進行數(shù)字化、野外勘測數(shù)字作業(yè)、GPS采集等。（2）交互式數(shù)據(jù)采集，包括攝影測量、遙感圖像處理等。（3）自動數(shù)據(jù)采集，衛(wèi)星遙感影像識別與處理等。數(shù)據(jù)的采集一般采用數(shù)字攝影測量成圖和全野外數(shù)據(jù)采集。使用衛(wèi)星遙感影像進行數(shù)據(jù)采集正逐漸成為一種更新的重要手段。①基于SPOT（2.5m、5m或10m）

、TM（30m）影像的更新，用于1：5萬～1：10萬更新；②基于IKONOS（1m）、QuickBird（0.61m）影像的更新，用1：1萬或比例尺更大基礎地理數(shù)據(jù)的更新。4．現(xiàn)勢數(shù)據(jù)生產(chǎn)

是一個多源、多尺度數(shù)據(jù)集的融合過程．即將新采集的變化數(shù)據(jù)與原有數(shù)據(jù)庫中未變化的數(shù)據(jù)融合，從而形成新的集成的現(xiàn)勢數(shù)據(jù)庫。原始數(shù)據(jù)可能會有新增、消失、改變等變化類型，相應的處理包括：（1）插入。將新增的地物信息添加到數(shù)據(jù)庫中。（2）刪除。將已消失地物的信息從數(shù)據(jù)庫中刪除。（3）匹配并替換。根據(jù)相似性準則，將空間形態(tài)、位置變化的地物與原始數(shù)據(jù)進行匹配，確定替換對象，再用新的數(shù)據(jù)替換已變化的內容。（4）歷史信息的保存與管理。被刪除、替換的數(shù)據(jù)需要保存，以便歷史數(shù)據(jù)的恢復、查詢與分析。5．現(xiàn)勢數(shù)據(jù)提供

提供給用戶的現(xiàn)勢數(shù)據(jù)可以是批量替代的方式。但由于用戶在購買數(shù)據(jù)后會在其中附加許多自己獨有的屬性及語義，需要予以保留，所以有時只需要提供變化部分和相應的元數(shù)據(jù)，供用戶與其獨有屬性聯(lián)結。原則上應該能讓用戶得到任一時期的快照，讓用戶盡量少地進行集成與拓撲重建工作，允許用戶保留與特有屬性的鏈接。與此相關的另一個問題是更新信息分發(fā)服務的政策與價格。

2.6.2數(shù)據(jù)庫更新

數(shù)據(jù)采集加工通常是以圖幅為單位進行的?；谝氐臄?shù)據(jù)更新在實際應用中尚需時日。而且基礎地理數(shù)據(jù)的初始建庫也是基于圖幅的，因此，基于圖幅的數(shù)據(jù)更新策略是與數(shù)據(jù)采集相一致的。其更新流程如圖5-2-6所示。如果入庫以圖幅為單元，更新時仍只對涉及的圖幅進行小范圍的改動。這種方式的優(yōu)點是文件的修改量小，缺點是每次入庫必須切割接邊。如果圖庫的存儲以街區(qū)為單元，更新時要逐層對數(shù)據(jù)進行連接，一般居民地等面狀圖元需要保持其完整性，而道路、河流等跨街區(qū)的線狀圖元，則在該層單獨更新，這樣涉及的數(shù)據(jù)量可能相對大些，但數(shù)據(jù)的完整性較好。

圖5-2-6數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)流程圖

1．數(shù)據(jù)庫更新方法

數(shù)據(jù)更新是指根據(jù)現(xiàn)勢性最強的資料，對照已有的數(shù)據(jù)，將局部范圍內變化了的地形要素進行修改（增、刪、改）。在進行更新作業(yè)時，往往會出現(xiàn)許多作業(yè)人員對同一個數(shù)據(jù)文件內的不同（矢量）要素進行更新操作的情況，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，要求GIS軟件應具有多用戶、歷史事件記錄、長事務處理等功能。數(shù)據(jù)庫的更新包含兩方面的內容，其一是對成果數(shù)據(jù)庫及信息服務數(shù)據(jù)庫的更新，其二是對歷史數(shù)據(jù)庫的更新。

2．數(shù)據(jù)更新的一致性是指不同數(shù)據(jù)庫更新的一致性，包括：基礎地形數(shù)據(jù)庫與地名數(shù)據(jù)庫之間的一致性，基礎地形數(shù)據(jù)與DOM、DEM之間的一致性，基礎地形數(shù)據(jù)與專題信息數(shù)據(jù)一致性等。多源數(shù)據(jù)的一致性的解決方案是針對不同的數(shù)據(jù)來源及數(shù)據(jù)源之間的關系開發(fā)出相應的數(shù)據(jù)提取或數(shù)據(jù)轉換模塊，保證不同空間數(shù)據(jù)庫在數(shù)據(jù)更新時保持連動性及數(shù)據(jù)的一致性。增加從多比例尺地形數(shù)據(jù)上直接提取地名數(shù)據(jù)的功能，實現(xiàn)在基礎地形數(shù)據(jù)入庫的同時相應的地名數(shù)據(jù)提取入庫，從而保證了地名庫和基礎地形數(shù)據(jù)更新的一致性。提供從基礎地形數(shù)據(jù)庫提取專題信息功能。當基礎地形數(shù)據(jù)庫更新到一定程度時，可調用專題信息提取功能，重新生成現(xiàn)勢專題信息，從而保證專題信息和基礎地形庫數(shù)據(jù)一致性§2.7基礎地理信息系統(tǒng)標準

完善的技術體系是建設規(guī)范系統(tǒng)的重要保證?；A地理信息系統(tǒng)技術體系包括標準、數(shù)據(jù)獲取、生產(chǎn)、管理、應用和質量控制等內容。在基礎地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)與基礎地理信息系統(tǒng)建設和應用中都應遵循一系列技術標準?；A地理信息系統(tǒng)標準為數(shù)據(jù)生產(chǎn)、數(shù)據(jù)庫建立、產(chǎn)品開發(fā)、系統(tǒng)建設和應用等提供規(guī)范化的依據(jù)，是工程得以標準化實施的保證。

基礎地理信息系統(tǒng)技術體系

§2.7基礎地理信息系統(tǒng)標準

2.7.1基礎標準基礎標準是基礎地理信息數(shù)據(jù)生產(chǎn)、建庫和系統(tǒng)建設與應用中其他標準的基礎，是被普遍使用的具有廣泛指導意義和約束意義的標準。主要包括：空間參考系、分幅與編號、圖式、要素分類編碼、數(shù)據(jù)字典、元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)交換格式等系列標準。2.7.2產(chǎn)品標準產(chǎn)品標準是基礎地理信息數(shù)字產(chǎn)品必須達到的技術要求，主要包括DEM、DRG、DOM和DLG等基本類型。產(chǎn)品標準規(guī)定產(chǎn)品的分類、標記、技術指標與要求、產(chǎn)品包裝、檢測與評價、分發(fā)格式等內容。§2.7基礎地理信息系統(tǒng)標準

2.7.3技術標準數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術標準是對生產(chǎn)技術方法、工藝流程、技術指標與要求、檢查等做出的相應技術規(guī)定。也包括基礎地理信息系統(tǒng)建設與應用服務的基本技術規(guī)定。2.7.4管理標準管理標準是在基礎地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)、建庫和系統(tǒng)建設中需要統(tǒng)一協(xié)調的技術管理、質量監(jiān)督等方面的標準，包括產(chǎn)品檢測與評價、數(shù)據(jù)庫設計與建庫、數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)運行管理與維護等方面的技術規(guī)定等。第3章基礎地理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

§3.1需求調查與分析

§3.2系統(tǒng)設計§3.3數(shù)據(jù)庫設計§3.4詳細設計

§3.1需求調查與分析3.1.1系統(tǒng)目標獲取及分析（1）進行用戶類型分析。進行系統(tǒng)目標和任務分析先應確定系統(tǒng)的用戶類型，在此基礎上進一步開展分析確定用戶需求。（2）對現(xiàn)行系統(tǒng)進行調查分析。通過對現(xiàn)行系統(tǒng)組織機構、工作任務、日常工作流程、信息來源及處理方式、資料使用狀況、人員配置、設備裝置和費用開支等的調查研究，指出現(xiàn)行工作狀況在工作效率、費用支付、人力配置等存在問題和薄弱環(huán)節(jié)（3）明確系統(tǒng)服務對象。服務對象不同，系統(tǒng)目標不相同（4）用戶研究領域現(xiàn)狀調查。根據(jù)用戶希望系統(tǒng)解決哪些實際應用問題可以確定系統(tǒng)設計的目的、應用范圍和應用深度，為總體設計中的系統(tǒng)功能設計和應用模型設計提供科學、合理依據(jù)3.1.2系統(tǒng)功能獲取及分析

系統(tǒng)的功能和性能是在明確系統(tǒng)目標的基礎上，對系統(tǒng)目標和任務在具體實現(xiàn)上進行設計和細分。方法有三種：（1）結構化分析方法。采用自頂向下、逐層分解的系統(tǒng)分析方法來定義GIS系統(tǒng)的需求。在此基礎上，可做出系統(tǒng)的規(guī)格說明，由此建立系統(tǒng)的一個自頂向下任務分析模型。方法的要點是將系統(tǒng)開發(fā)的全過程劃分為若干階段，而后分別確定它們的任務，同時把系統(tǒng)的邏輯和物理模型，即系統(tǒng)“做什么”和“怎么做”分開，以保證其在各階段任務明確、實施有效。結構化分析方法是一種使用相對廣泛、也較為成熟和完善的系統(tǒng)分析方法。3.1.2系統(tǒng)功能獲取及分析

（2）面向對象分析方法。是通過自底向上提取對象并進行對象的組合來實現(xiàn)系統(tǒng)功能和性能分析。它提取的對象包括系統(tǒng)的實體、實體屬性和實體關聯(lián)以及系統(tǒng)的方法、函數(shù)和它們之間的關聯(lián)等。根據(jù)各實體和各函數(shù)方法的關聯(lián)度分析，逐步向上進行功能和實體的綜合，最后得到系統(tǒng)的功能模塊和性能要求。（3）快速原型化分析方法。是在系統(tǒng)分析員和系統(tǒng)用戶之間交流的一種工具方法，用來明確用戶對系統(tǒng)功能和性能的要求。基于系統(tǒng)需求不確定性因素，快速原型化分析方法在系統(tǒng)功能和性能分析領域的應用相對廣泛。方法的主要思想是借助原型來輔助軟件需求的定義。在開發(fā)初期，開發(fā)人員根據(jù)自己對用戶需求的理解，利用開發(fā)工具快速構造出原型軟件，用戶及開發(fā)人員通過對原型軟件的試運行、評價、修正和改進，逐步明確軟件的功能及性能需求，作為軟件開發(fā)階段的基礎。

3.1.3可行性分析與系統(tǒng)分析方法對系統(tǒng)進行初步調查后，開發(fā)者應根據(jù)實際對下述問題做出選擇：該項目是否具有立項的必要性？如果立項建設，應該按何種方式和規(guī)模組織開發(fā)？這些方案的可行性如何？開發(fā)任何一個信息系統(tǒng)，都會受到時間和資源上的限制。因此，在接受項目之前必須根據(jù)用戶可能提供的時間和資源條件進行可行性研究?？尚行匝芯抗ぷ鲀热莅ǎ海?）數(shù)據(jù)源調查與評估；（2）技術可行性評估；（3）系統(tǒng)的支持狀況；（4）經(jīng)濟和社會效益分析。系統(tǒng)分析方法包括：（1）數(shù)據(jù)流模型；（2）數(shù)據(jù)字典；（3）加工邏輯說明。3.1.4需求規(guī)格說明書

系統(tǒng)的軟件需求規(guī)格說明是在系統(tǒng)分析的基礎上建立的自頂向下的任務分析模型。規(guī)格說明描述了系統(tǒng)的需求，是聯(lián)系系統(tǒng)需求分析與系統(tǒng)設計的重要橋梁。同時，系統(tǒng)軟件需求規(guī)格說明書作為系統(tǒng)分析階段的技術文檔，是提交審議的一份必要的工作文件。需求規(guī)格說明書一旦審議通過，則成為有約束力的指導性文件，成為用戶與技術人員之間的技術合同，成為下一階段系統(tǒng)設計的依據(jù)。需求規(guī)格說明書的結構如表5-3-1所示。。表5-3-1需求規(guī)格說明書的結構1.引言1.1編寫目的（闡明編寫需求說明目的，指明用戶對象）1.2項目背景（包括：項目的委托單位、開發(fā)單位和主管部門；該系統(tǒng)與其它系統(tǒng)的關系）1.3定義（列出文檔中用到的專門術語定義和縮寫詞原文）1.4參考資料（包括：經(jīng)核準的計劃任務書、合同或上級機關批文；開發(fā)計劃；文檔所引用的資料、標準和規(guī)范。列出這些資料的作者、標題、編號、發(fā)表日期、出版單位或資料來源）2.項目概述

2.1項目目標、內容、現(xiàn)行系統(tǒng)的調查情況

2.2系統(tǒng)運行環(huán)境2.3條件與限制3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)描述

3.1靜態(tài)數(shù)據(jù)3.2動態(tài)數(shù)據(jù)3.3數(shù)據(jù)流圖

3.4數(shù)據(jù)庫描述（給出所使用數(shù)據(jù)庫的名稱和類型）

3.5數(shù)據(jù)字典3.6數(shù)據(jù)加工3.7數(shù)據(jù)采集

4.系統(tǒng)功能需求

4.1功能劃分

4.2功能描述5.系統(tǒng)性能需求

5.1數(shù)據(jù)精確度

5.2時間特性（如響應時間、更新處理時間、數(shù)據(jù)轉換與傳輸時間、運行時間等）

5.3適應性（在操作方式、運行環(huán)境、與其它軟件的接口以及開發(fā)計劃等發(fā)生變化時，應具有的適應能力）6.系統(tǒng)運行需求

6.1用戶界面（如屏幕格式、報表格式、菜單格式、輸入輸出時間等）

6.2硬件接口

6.3軟件接口

6.4故障處理7．質量保證8．其它需求（如可使用性、安全保密、可維護性、可移植性等）§3.2系統(tǒng)設計

3.2.1系統(tǒng)總體設計

GIS項目的數(shù)據(jù)結構和軟件體系結構。1．體系結構設計（1）C/S結構C/S模式的應用系統(tǒng)基本運行關系體現(xiàn)為“請求／響應”的應答模式。當用戶需要訪問服務器時就由客戶機發(fā)出“請求”，服務器接受“請求”并“響應”，然后執(zhí)行相應的服務，把執(zhí)行結果送回給客戶機，由它進一步處理后再提交給用戶。C/S系統(tǒng)其核心是服務器集中管理數(shù)據(jù)資源，接收客戶機請求、并將查詢結果發(fā)送給客戶機；同時客戶機具有自主的控制能力和計算能力，向服務器發(fā)送請求，接收結果。1．體系結構設計（2）B/S結構B/S結構是將C/S模式的結構與Web技術密切結合而形成的三層體系結構。第一層客戶機是用戶與整個系統(tǒng)的接口。客戶的應用程序精簡到一個通用的瀏覽器軟件。瀏覽器將HTML代碼轉化成圖文并茂的網(wǎng)頁。網(wǎng)頁還具備一定的交互功能，允許用戶在網(wǎng)頁提供的申請表上輸入信息提交給后臺并提出處理請求。這個后臺就是第二層的Web服務器。第二層web服務器將啟動相應的進程來響應這一請求，動態(tài)生成一串HTML代碼，其中嵌入處理的結果，返回給客戶機的瀏覽器：如果客戶機提交的請求包括數(shù)據(jù)的存取，Web服務器還需與數(shù)據(jù)庫服務器協(xié)同完成這一處理工作。第三層數(shù)據(jù)庫服務器的任務類似于C/S模式圖5-3-1三層B/S體系結構示意圖1．體系結構設計（3）兩種結構體系的比較在B/S和C/S的比較中，只能在某一方面有優(yōu)勢。任何一個項目或任何一種方案，都要分析實現(xiàn)的內容和它將要面對的最終用戶的性質。在很多跨區(qū)域的大型GIS中，經(jīng)常是包含二者。正是C/S的某些不足才開發(fā)了B/S，而B/S同樣也不是完美無缺的，在很多地方需要它們互補。舉例來講，如果管理計算機組的主要工作是查詢和決策，錄入工作比較少，所以采用B/S模式比較合適；而對于其他工作組需要較快的存儲速度和較多的錄入，交互性比較強，可采用C/S模式。2．軟件配置與硬件網(wǎng)絡架構（1）軟件配置一般選擇廣泛使用的跨平臺的操作系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)管理和權限管理的平臺，采用Windows操作系統(tǒng)作為管理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)的平臺。采用Unix或Oracle等分別作為服務器系統(tǒng)和運行數(shù)據(jù)庫的支撐平臺，采用WindowsNT或J2EE的開發(fā)體系?；A平臺的選擇應滿足：1）圖像、圖形與DEM三庫一體化及面向對象；2）海量、無縫、多尺度空間數(shù)據(jù)庫管理；3）動態(tài)、多維與空間數(shù)據(jù)可視化；4）基于網(wǎng)絡的C/S、B/S系統(tǒng)（WebGIS）；5）數(shù)據(jù)融合與信息融合對于中、小型基礎地理信息系統(tǒng)，選用的系統(tǒng)應成熟健壯；支持C/S、B/S體系結構；支持多種網(wǎng)絡協(xié)議。選擇具備數(shù)據(jù)自動備份和遷移的數(shù)據(jù)存儲和備份系統(tǒng)。2．軟件配置與硬件網(wǎng)絡架構（2）硬件及網(wǎng)絡環(huán)境設計系統(tǒng)對CPU的運算速度、存儲容量、圖形處理等能力有較高的要求。服務器可采用64位操作系統(tǒng)和系統(tǒng)模塊化設計。采用共享公共部件設計，其處理器、磁盤驅動器、電源和內存等部件都是通用的，便于服務器的維護與升級。系統(tǒng)可根據(jù)建庫工作的實際需要，選擇部門級的微機服務器作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)平臺。存儲系統(tǒng)設備以三級存儲方式（在線、近線、離線）為主，以數(shù)據(jù)存儲為中心存儲局域網(wǎng)，對數(shù)據(jù)建庫、更新、運行管理、分發(fā)服務、海量數(shù)據(jù)存儲、備份等提供策略。可選擇自動磁帶庫作為近線存儲設備，磁盤陣列作為在線實時運行數(shù)據(jù)存儲設備。網(wǎng)絡主干采用高性能交換機負責內部IP地址過濾、訪問控制、虛擬局域網(wǎng)和網(wǎng)管。全網(wǎng)密鑰管理。

3.2.2系統(tǒng)功能設計

基礎地理信息系統(tǒng)主要管理DLG、DOM、DEM等基礎地理數(shù)據(jù)，并為其他專業(yè)地理信息系統(tǒng)提供統(tǒng)一的空間定位基礎。根據(jù)基礎地理信息系統(tǒng)的系統(tǒng)需求分析結果，系統(tǒng)的功能設計主要包括：數(shù)據(jù)采集與加工、數(shù)據(jù)檢查與入庫、數(shù)據(jù)更新與維護、數(shù)據(jù)查詢與瀏覽、數(shù)據(jù)輸出與轉換、數(shù)據(jù)發(fā)布與共享、元數(shù)據(jù)管理等。此外，還可包括控制測量成果管理、地名管理等。

3.2.3系統(tǒng)安全設計

1．網(wǎng)絡的安全與保密安全性指的是保證數(shù)據(jù)和程序等資源安全可靠，對資源進行保護以免受到破壞；保密性是對某些資源或信息，需要保密2．應用系統(tǒng)的安全措施應用系統(tǒng)的安全與系統(tǒng)設計和實現(xiàn)關系密切。應用系統(tǒng)通過應用平臺的安全服務來保證安全，如通信安全、通信雙方的認證等3．數(shù)據(jù)備份和恢復機制數(shù)據(jù)備份是數(shù)據(jù)安全的一個重要方面。(1)恢復：在出錯時可回到修改前狀態(tài)；(2)備份：數(shù)據(jù)庫修改后，原數(shù)據(jù)應有備份。4．用戶管理權限設置和管理。權限設置包括權限對象的維護和分配。權限：功能權限和數(shù)據(jù)權限。權限管理：權限提取和用戶授權。

§3.3空間數(shù)據(jù)庫設計

分為數(shù)據(jù)概念設計、數(shù)據(jù)邏輯結構設計和數(shù)據(jù)物理結構設計。數(shù)據(jù)庫設計，就是把現(xiàn)實世界中一定范圍內存在的應用處理和數(shù)據(jù)抽象成一個數(shù)據(jù)庫的具體結構的過程。對于一個給定的應用環(huán)境，提供一個確定最優(yōu)數(shù)據(jù)模型與處理模式的邏輯設計，以及一個確定數(shù)據(jù)庫存儲結構與存取方法的物理設計，建立能反映現(xiàn)實世界信息和信息聯(lián)系，滿足用戶要求，能被某個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）所接受，同時能實現(xiàn)系統(tǒng)目標并有效存取數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)庫設計是指在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的基礎上建立空間數(shù)據(jù)庫的整個過程，主要包括需求分析、結構設計兩部分組成3.3.1需求分析

需求分析是整個空間數(shù)據(jù)庫設計與建立的基礎，主要進行以下工作。（1）調查用戶需求：了解用戶特點和要求，取得設計者與用戶對需求的一致看法；（2）需求數(shù)據(jù)的收集和分析：包括信息需求（信息內容、特征、需要存儲的數(shù)據(jù)），信息加工處理要求（如響應時間）、完整性與安全性要求等；（3）編制用戶需求說明書：包括需求分析的目標、任務、具體需求說明、系統(tǒng)功能與性能、運行環(huán)境等，是需求分析的最終成果。3.3.1需求分析

需完成數(shù)據(jù)源的選擇和對各種數(shù)據(jù)集的評價。（1）數(shù)據(jù)源的選擇GIS的開發(fā)，其數(shù)據(jù)庫開發(fā)的造價占整個系統(tǒng)造價的70%－80%，所以數(shù)據(jù)源的選擇對整個系統(tǒng)格外重要。數(shù)據(jù)來源有：地圖、遙感影像、GPS數(shù)據(jù)及已有數(shù)據(jù)。（2）對各種數(shù)據(jù)集的評價①數(shù)據(jù)的一般評價。數(shù)據(jù)是否為電子版、是否為標準形式、是否可直接被GIS使用、是否與其他數(shù)據(jù)一致等；②數(shù)據(jù)的空間特性?？臻g特征的表示形式是否一致（如GPS點、大地控制測量點等），空間地理數(shù)據(jù)的系列性等；③屬性數(shù)據(jù)特征的評價。屬性數(shù)據(jù)的存在性、屬性數(shù)據(jù)與空間位置的匹配性、屬性數(shù)據(jù)的編碼系統(tǒng)及屬性數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性等。3.3.2結構設計

空間數(shù)據(jù)結構設計是得到一個合理的空間數(shù)據(jù)模型，是空間數(shù)據(jù)庫設計的關鍵?？臻g數(shù)據(jù)模型越能反映現(xiàn)實世界，在此基礎上生成的應用系統(tǒng)就越能滿足用戶對數(shù)據(jù)處理的要求。

數(shù)據(jù)庫結構設計步驟

1．數(shù)據(jù)概念設計概念設計是通過對錯綜復雜的現(xiàn)實世界的認識與抽象，最終形成空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應用系統(tǒng)所需的模型的過程。具體過程是對所收集的信息和數(shù)據(jù)進行分析、整理，確定實體、屬性及其聯(lián)系，形成獨立于計算機的反映用戶觀點的概念模式。

地理實體到概念模型（E-R模型）

1．數(shù)據(jù)概念設計（1）數(shù)據(jù)庫概念模型對需求分析階段收集的數(shù)據(jù)進行分析、整理、確定地理實體、屬性及其關系，把用戶的需求加以解釋，并用概念模型表達出來（主要指E-R模型）。（2）概念模型設計任務概念數(shù)據(jù)庫模式設計以需求分析提出的數(shù)據(jù)要求為基礎，對用戶需求描述的現(xiàn)實世界通過對其中信息的分類、聚集和概括，建立抽象的高級數(shù)據(jù)模型(如E-R模型)，形成概念數(shù)據(jù)庫模式。1．數(shù)據(jù)概念設計（3）概念模型設計步驟通過用戶需求分析，提取和抽象出空間數(shù)據(jù)庫中所有實體。確定各個實體的屬性。要求盡可能減少數(shù)據(jù)冗余，方便數(shù)據(jù)存取和操作，能實現(xiàn)正確無歧義地表達實體。根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖及實體的特征正確定義實體間的關系。根據(jù)提取、抽象和概括出的系統(tǒng)實體、實體屬性以及實體關系繪制空間E-R圖。根據(jù)劃分的標準和原則對這些單元的E-R圖進行綜合，并對其進行調整和優(yōu)化，使其能夠無縫地形成為一個整體。將空間E-R圖轉化為適合GIS軟件和數(shù)據(jù)庫管理的數(shù)據(jù)模型。2．數(shù)據(jù)邏輯結構設計

邏輯設計是將概念模型結構轉換為具體DBMS可處理的地理數(shù)據(jù)庫的邏輯結構（或外模式），也叫數(shù)據(jù)庫模式創(chuàng)建。包括確定：（1）確定數(shù)據(jù)項、記錄及記錄間的聯(lián)系；（2）安全性；（3）完整性；（4）一致性約束。導出的邏輯結構是否與概念模式一致，能否滿足用戶要求，還要對其進行評價，并予以優(yōu)化。從E—R模型向關系模型轉換的過程為：（1）確定各實體的主關鍵字；（2）確定并寫出實體內部屬性之間的數(shù)據(jù)關系表達式；（3）把經(jīng)過消冗處理的數(shù)據(jù)關系表達式中的實體作為相應的主關鍵字；（4）根據(jù)（2）、（3）形成新的關系；（5）完成轉換后，進行分析、評價和優(yōu)化。2．數(shù)據(jù)邏輯結構設計

數(shù)據(jù)庫的邏輯結構有三種：（1）傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型：層次模型、網(wǎng)絡模型、關系模型；（2）面向對象數(shù)據(jù)模型；（3）空間數(shù)據(jù)模型：混合數(shù)據(jù)模型、全關系型空間數(shù)據(jù)模型、對象-關系型空間數(shù)據(jù)模型、面向對象空間數(shù)據(jù)模型。GIS數(shù)據(jù)分為各種邏輯數(shù)據(jù)層或專業(yè)數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)的專業(yè)內容的類型通常是數(shù)據(jù)分層的主要依據(jù)。如地形圖數(shù)據(jù)，可分為地貌、水系、道路、植被、控制點、居民地等諸層分別存貯。不同類型的數(shù)據(jù)在分析和應用時會同時用到，可將這些數(shù)據(jù)作為一層。例如，湖泊、水庫，線狀的河流、溝渠，點狀的井、泉等，最后得出各層數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式，各層數(shù)據(jù)的屬性內容和屬性表之間的關系等。3．數(shù)據(jù)物理結構設計

數(shù)據(jù)物理結構設計是對數(shù)據(jù)庫存儲結構和存儲路徑的設計，是指有效地將空間數(shù)據(jù)庫的邏輯結構在物理存儲器上實現(xiàn)，確定數(shù)據(jù)在介質上的物理存儲結構，邏輯設計如何在計算機的存儲設備上實現(xiàn)。物理設計在很大程度上與選用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）有關。數(shù)據(jù)物理結構設計的步驟：（1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結構：包括確定需要存儲的數(shù)據(jù)對象、確定數(shù)據(jù)的存放位置、確定數(shù)據(jù)的存儲結構、確定數(shù)據(jù)的存取方法、確定系統(tǒng)配置等。（2）對物理結構進行評價：分析時間效率、空間效率、維護代價及用戶要求等。

4．數(shù)據(jù)字典設計

數(shù)據(jù)字典是關于數(shù)據(jù)信息的集合。每個要素對應數(shù)據(jù)字典中的一個條目。數(shù)據(jù)字典最重要的用途是作為分析階段的工具。在數(shù)據(jù)字典中建立嚴格一致的定義有助于增進分析員和用戶之間的交流，有助于增進不同開發(fā)人員或不同開發(fā)小組之間的交流。數(shù)據(jù)字典和數(shù)據(jù)流圖一起構成信息系統(tǒng)的邏輯模型。沒有數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)流圖就不嚴格；沒有數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典也沒有作用。實現(xiàn)數(shù)據(jù)字典的常見方法有三種：全人工過程、全自動過程和混合過程。GIS數(shù)據(jù)字典的主要內容包括：數(shù)據(jù)流圖中每個圖形要素的名字、別名或編號、分類、描述、定義、位置等。3.3.3符號庫設計

從空間地物的圖式符號來看，地物要素的符號庫設計包括了符號類型設計和地物要素符號樣例設計。符號類型包括如下七個類型。

地物要素的符號類型表

地物要素的符號樣例表

§3.3數(shù)據(jù)庫設計

3.3.4元數(shù)據(jù)庫設計是指描述空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)設計的內容主要包括：空間數(shù)據(jù)集的內容、質量、表示方式、空間參考、管理方式以及數(shù)據(jù)集的其它特征等，是空間數(shù)據(jù)交換的基礎，也是空間數(shù)據(jù)標準化與規(guī)范化的保證，在一定程度上為空間數(shù)據(jù)的質量提供了保障。3.3.5數(shù)據(jù)更新設計通過地理信息更新可保證地理信息的現(xiàn)勢性，其手段包括5種：實測更新法、編繪更新法、數(shù)字地圖制圖更新法、遙感信息更新法和GPS信息更新法等。§3.4詳細設計

3.4.1詳細設計的任務

（1）細化總體設計的體系流程圖，繪出程序結構圖，直到每個模塊的編寫難度可被單個程序員所掌握；（2）為每個功能模塊選定算法；（3）確定模塊使用的數(shù)據(jù)組織；（4）確定模塊的接口細節(jié)，及模塊間的調度關系；（5）描述每個模塊的流程邏輯；（6）編寫詳細設計文檔。包括細化的系統(tǒng)結構圖及逐個模塊的描述，如功能、界面、接口、數(shù)據(jù)組織、控制邏輯等。3.4.2詳細設計說明書詳細設計說明書的內容見表5-3-3所示。表5-3-3詳細設計說明書內容1．引言1.1背景。說明該軟件系統(tǒng)名稱、開發(fā)者、詳細設計原則和方法。1.2參考資料。列出有關參考資料名稱、作者、日期、出版單位。1.3術語和縮寫語。列出本文件中專用的術語、定義和縮寫語。2．程序（模塊）系統(tǒng)的組織結構用圖表列出本程序系統(tǒng)內每個模塊(或子程序)的名稱、標識符，以及這些模塊(或子程序)之間的層次關系3．模塊（或子程序）。每個模塊（或子程序）設計考慮

3.1模塊（子程序）描述。簡要描述模塊的目的意義、特點。

3.2功能。描述模塊（子程序）要完成的主要功能。

3.3性能。描述模塊（子程序）要達到的主要技術性能。

3.4輸入項。描述每一個輸入項的特征，如：標識符、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、數(shù)值的有效范圍、輸入方式。

3.5輸出項。描述每一個輸出項的特征，如：標識符、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)格式、數(shù)值的有效范圍、輸出方式。

3.6處理過程。詳細說明模塊（子程序）內部的處理過程，采用的算法、出錯處理。

3.7接口。分別列出和本模塊（子程序）有調用關系所有模塊(子程序)及調用關系，說明與本模塊有關的數(shù)據(jù)結構

3.8存儲分配

3.9注釋設計

3.10限制條件。說明本模塊（子程序）運行中受到的限制條件

3.11測試計劃4．模塊（或子程序）用類似3的方式，說明第二個模塊（子程序）乃至第N個模塊（或子程序）的設計考慮?！?.5系統(tǒng)實現(xiàn)

3.5.1平臺選擇（1）GIS平臺選擇；（2）開發(fā)語言選擇；3）運行操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)選擇；（4）網(wǎng)絡、硬件平臺配置。3.5.2系統(tǒng)功能開發(fā)程序編寫工作，其產(chǎn)品就是一套程序，是GIS開發(fā)最終的成果。程序編寫是一項系統(tǒng)工程，投入大量的人力、物力，研制出一個成功的軟件產(chǎn)品。程序編寫工作的組織管理實際上就是對上述人員訓練、軟件培訓、程序編寫、調試和驗收等方面內容的合理安排，提高程序編寫的質量和效率。系統(tǒng)功能開發(fā)有以下工作：（1）程序語言的選擇；（2）程序設計；（3）進行代碼編寫、調試和單元測試；（4）系統(tǒng)代碼文檔的編寫?！?.5系統(tǒng)實現(xiàn)

3.5.3系統(tǒng)功能集成在功能開發(fā)完成后，根據(jù)系統(tǒng)的模塊化分和接口設計進行功能的集成。關鍵是做好接口的調試工作。3.5.4樣例數(shù)據(jù)試驗運行開發(fā)完成后，采用部分數(shù)據(jù)加載到系統(tǒng)中，進行試運行檢驗。3.5.5系統(tǒng)功能測試根據(jù)需求說明書和測試，檢驗系統(tǒng)功能運行的正確性及與需求文檔的符合程度。

第4章數(shù)據(jù)建庫與系統(tǒng)測試評價§4.1數(shù)據(jù)建庫

§4.2系統(tǒng)部署

§4.3系統(tǒng)測試與評價

§4.1數(shù)據(jù)建庫

4.1.1空間數(shù)據(jù)的三大特征（1）空間特征：表示現(xiàn)象的空間位置或現(xiàn)在所處的地理位置?？臻g特征又稱為幾何特征或定位特征，以坐標數(shù)據(jù)表示，例如笛卡爾坐標、經(jīng)緯度等。（2）屬性特征：用以描述事物或現(xiàn)象的特性，如事物或現(xiàn)象的類別、等級、數(shù)量、名稱等。（3）時間特征：用以描述事物或現(xiàn)象隨時間的變化，其變化的周期有超短期的、短期的、中期的、長期的等等。如土地利用、城市的范圍等變化。上述3個特征中，空間特征是空間數(shù)據(jù)獨有的。

4.1.2數(shù)據(jù)庫建構

矢量數(shù)據(jù)采用適當數(shù)據(jù)模型進行存儲，在邏輯上根據(jù)圖件的比例尺和種類將空間數(shù)據(jù)劃分為不同的子庫，在每個子庫中將圖件按要素類別劃分成不同的圖層，將類別或性質相關的圖層組織成大類。矢量數(shù)據(jù)按子庫、大類、圖層的層次關系進行存儲柵格數(shù)據(jù)是正射影像圖和一些掃描圖件，對該類數(shù)據(jù)，以目錄文件方式進行存儲，將每類柵格數(shù)據(jù)作為一個子庫，對每個柵格子庫建立目錄，在這個子庫級目錄下為其所包含的分區(qū)建立目錄，在具體的分區(qū)目錄中以圖幅為單位存放該區(qū)柵格圖像。數(shù)據(jù)的組織管理方式直接影響和決定了系統(tǒng)構架的設計，在數(shù)據(jù)庫的邏輯設計時，采用基礎庫加專題庫的模式，構建現(xiàn)狀庫和歷史庫。物理建庫時，通過構建4D產(chǎn)品的方式組織數(shù)據(jù)，分別建立各種比例尺的DLG、DRG、DOM、DEM。

§4.1數(shù)據(jù)建庫4.1.3數(shù)據(jù)準備（1）數(shù)據(jù)源的選擇；（2）數(shù)據(jù)采集存儲原則；（3）建庫的數(shù)據(jù)準備；（4）數(shù)據(jù)庫入庫的組織管理等。4.1.4數(shù)據(jù)庫模式創(chuàng)建邏輯設計第一階段收集和分析用戶需求按四步進行：分析用戶活動；確定系統(tǒng)范圍；分析用戶涉及的數(shù)據(jù)和分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)。設計第二階段建立E-R模型分兩步：先應進行局部E-R模型設計，然后進行總體E-R模型的設計。設計第三階段在數(shù)據(jù)庫模式設計階段分兩步：初步設計，把E-R圖轉換為關系模型；優(yōu)化設計，對模式進行調整和改善邏輯設計涉及到數(shù)據(jù)圖層的設計。4.1.5數(shù)據(jù)入庫

1．數(shù)據(jù)庫入庫的組織管理建立相應的數(shù)據(jù)管理組來負責入庫數(shù)據(jù)的鑒定、審批和管理入庫工作。（1）凡入庫的數(shù)據(jù)應同時提交數(shù)據(jù)說明書，數(shù)據(jù)管理組根據(jù)該類數(shù)據(jù)的質量標準，對數(shù)據(jù)說明書的內容逐項進行檢查和鑒定，鑒定合格的數(shù)據(jù)方可入庫；（2）數(shù)據(jù)入庫時，應有數(shù)據(jù)的鑒定意見和鑒定小組的簽名，注明入庫日期；（3）數(shù)據(jù)入庫后，應建立相應的數(shù)據(jù)安全和保密體系。2．空間數(shù)據(jù)庫建庫流程空間數(shù)據(jù)建庫涉及范圍廣，建庫的對象涉及到各種源格式，如CAD格式、TIF格式、SHP格式、文本格式等，對于每類數(shù)據(jù)的建庫要求不相同，對于空間數(shù)據(jù)建庫具體工作流程不相同。不同來源數(shù)據(jù)和不同目標要求的空間數(shù)據(jù)建庫的過程基本相同2．空間數(shù)據(jù)庫建庫流程（1）原始數(shù)據(jù)分析：分析數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)坐標系、數(shù)據(jù)質量等，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)特征和問題。（2）制定工作方案：依據(jù)數(shù)據(jù)整理目標和要求，針對空間數(shù)據(jù)特征和問題，制定數(shù)據(jù)加工整理、質量檢查、入庫方案（3）數(shù)據(jù)加工整理：利用各種輔助工具按照工作方案對數(shù)據(jù)進行加工整理，使原始數(shù)據(jù)能夠滿足數(shù)據(jù)建庫的要求（4）數(shù)據(jù)質量檢查：按照質量要求對數(shù)據(jù)進行檢查，發(fā)現(xiàn)有問題的返工處理，對質量過關的數(shù)據(jù)進行確認。（5）數(shù)據(jù)入庫落地：經(jīng)過加工整理并檢查合格后，通過手工或利用數(shù)據(jù)管理軟件對各種成果數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一存儲。（6）編制數(shù)據(jù)說明：以元數(shù)據(jù)管理方式記錄已入庫數(shù)據(jù)的類別、來源、加工時間等要素，編制數(shù)據(jù)使用說明書。4.1.6數(shù)據(jù)質量檢驗與程序監(jiān)理

1．數(shù)據(jù)質量標準制定原則國家質量標準優(yōu)先采用；用專業(yè)部門或地方擬訂的質量標準2．數(shù)據(jù)質量檢查依據(jù)數(shù)據(jù)的分類系統(tǒng)；數(shù)據(jù)獲取方法的評價；數(shù)據(jù)獲取用的儀器及其精度的規(guī)定；數(shù)據(jù)的計量單位和數(shù)據(jù)精度分級的規(guī)定；數(shù)據(jù)編碼或代表符號的規(guī)定3．數(shù)據(jù)質量檢查與程序監(jiān)理按照數(shù)據(jù)標準規(guī)范和數(shù)據(jù)驗收標準，對入庫數(shù)據(jù)進行空間和屬性檢查。包括圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)的接邊等的檢查（1）圖形檢查：面、線、點狀要素檢查、一致性檢查。（2）屬性檢查：字段非空檢查、字段唯一性檢查、圖形屬性一致性檢查和數(shù)據(jù)整理檢查等四大方面。

4.1.7基礎地理數(shù)據(jù)標準與質量控制

1．數(shù)據(jù)標準化數(shù)據(jù)標準的統(tǒng)一是實現(xiàn)信息共享的前提條件。只有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準，才能保證數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性和規(guī)范性，有利于數(shù)據(jù)的維護、分析、更新和利用。不同尺度、不同區(qū)域的基礎地理數(shù)據(jù)應遵從統(tǒng)一的技術標準，包括數(shù)據(jù)模型、投影、表達方式等，不同尺度的基礎地理數(shù)據(jù)對于同一地理對象的描述要有連貫性和一致性。保證數(shù)據(jù)在水平方向、垂直方向和時態(tài)3個維度的有機集成。《基礎地理信息標準數(shù)據(jù)基本規(guī)定》，適用于基礎地理信息標準數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、認定和使用。國家發(fā)布了一系列基礎地理數(shù)據(jù)生產(chǎn)和建庫方面的標準。這些標準都是基礎地理信息系統(tǒng)建設中應該遵循的技術依據(jù)。2．空間數(shù)據(jù)質量控制基礎地理數(shù)據(jù)的質量控制具體表現(xiàn)在檢測數(shù)據(jù)可靠性和分析數(shù)據(jù)的不確定性，從定位精度、屬性精度、邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性等多方面對數(shù)據(jù)進行過程控制、檢查與評價。其中，定位精度由兩部分組成，即偏差與精度。GIS系統(tǒng)的質量控制分別包含了空間數(shù)據(jù)的質量控制、屬性數(shù)據(jù)的質量控制、空間實體之間關系和空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間關系的質量控制。空間數(shù)據(jù)質量控制是多工藝、多環(huán)節(jié)的。數(shù)據(jù)采集手段不同，其質量控制內容也有差異。2．空間數(shù)據(jù)質量控制（1）數(shù)據(jù)質量控制內容①空間位置精度：數(shù)學基礎、平面精度和高程精度。②屬性數(shù)據(jù)的質量控制：描述空間數(shù)據(jù)的屬性項定義（包括名稱、類型、長度等）須正確，屬性表中各數(shù)據(jù)項的屬性取值及其單位不得有異常；標識碼是區(qū)分和標識空間實體的依據(jù)，須唯一有效、不重復；空間數(shù)據(jù)與描述它的屬性數(shù)據(jù)之間一一對應的關系正確，即空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)須具有正確的相關性，各屬性表之間的相關性和映射關系正確描述和建立。③空間關系的質量控制：空間實體點、線、面之間的組合表達了實體間拓撲關系的相鄰性、連續(xù)性、閉合性、包含性、一致性等關系。2．空間數(shù)據(jù)質量控制（2）質量控制技術方法質量控制技術分為：①設法減少和消除誤差及錯誤的技術；②提交成果（數(shù)據(jù)入庫）之前的檢查，以改正錯誤。質量控制分成過程控制和結果控制。過程控制包括數(shù)據(jù)錄入前期的質量控制、數(shù)據(jù)錄入過程中的質量控制。結果控制為數(shù)據(jù)錄入完成后的質量控制。質量控制應貫穿在整個數(shù)據(jù)采集過程中（3）基于拓撲關系規(guī)則的數(shù)據(jù)檢查用戶可指定空間數(shù)據(jù)必須滿足的拓撲關系約束，如，要素之間的相鄰、連接、覆蓋、相交關系等。所有這些關系都對應相應的規(guī)則。

§4.2系統(tǒng)部署

系統(tǒng)調試以后，應進行試安裝。狹義的系統(tǒng)安裝就是GIS軟件被安裝到計算機硬盤上；而廣義的系統(tǒng)安裝則包括：（1）系統(tǒng)硬件的安裝：硬件安裝指硬件設備，如打印機、繪圖機、掃描儀等安裝。把它們按照正確的順序和方式聯(lián)結、組織起來，把相應的硬件驅動程序安裝到硬盤上。（2）系統(tǒng)硬件的調試：對連接好的硬件設備進行調試。（3）系統(tǒng)軟件的安裝：軟件不僅包括GIS軟件包，還包括其它相關的支持軟件，如操作系統(tǒng)軟件和圖形處理軟件等。（4）系統(tǒng)軟件的測試：整個系統(tǒng)軟件的測試，GIS軟件和其它支持軟件是否兼容，軟件間接口、程序運行是否正?！?.2系統(tǒng)部署

4.2.2整體測試在系統(tǒng)軟件與硬件經(jīng)過安裝且所有子系統(tǒng)都測試成功以后，為使硬件、軟件、數(shù)據(jù)能協(xié)調地工作而進行的一種測試，解決子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)共享及檢驗滿足用戶需求程度4.2.3系統(tǒng)驗收與交付1．驗收根據(jù)合同中規(guī)定準則和方式對產(chǎn)品進行驗收，確認提供產(chǎn)品及相關服務是否已達到合同要求。驗收依據(jù)是項目合同文件、項目需求說明書及相關標準規(guī)范2．交付包括培訓和成果移交。前者教會用戶使用和維護系統(tǒng)，后者包括安裝介質交付、文檔交付、源代碼交付和數(shù)據(jù)成果交付4.2.4系統(tǒng)運行、管理與維護

1．運行與管理加強GIS的維護管理。按照系統(tǒng)的結構及操作用戶類型，系統(tǒng)可分為客戶端系統(tǒng)和中心服務器系統(tǒng)兩部分?？蛻舳讼到y(tǒng)面向最終用戶，主要是微機；中心服務器系統(tǒng)可能是服務器，也可能是中小型機。大型GIS還包括復雜的網(wǎng)絡設備。GIS管理包括微機資源、機房及安全管理。2．維護更新(1)數(shù)據(jù)維護與更新；(2)應用系統(tǒng)維護與更新；(3)網(wǎng)絡維護與安全管理?！?.3系統(tǒng)測試與評價

4.3.1系統(tǒng)測試目的對開發(fā)的產(chǎn)品進行市場定位，擴大產(chǎn)品的應用前景；給用戶以全面認識，了解產(chǎn)品是否真正符合工作要求；避免不必要的浪費和重復投資4.3.2系統(tǒng)評價指標及內容評價是在GIS測試的基礎上，通過對技術因子和經(jīng)濟因子進行評價，從而得出對系統(tǒng)整體水平及系統(tǒng)實施所能取得的效益的認識和評價。軟件的評價分為技術評價和經(jīng)濟評價

表5-4-1系統(tǒng)技術評價指標及內容序號評價指標具體內容1可靠性安全性系統(tǒng)在正常環(huán)境下能夠穩(wěn)定運行而不發(fā)生故障，或者即使發(fā)生故障也可以通過系統(tǒng)具備的功能將數(shù)據(jù)恢復過來，減少系統(tǒng)故障造成損失的能力2可擴展性為滿足新的功能需求而對系統(tǒng)進行修改、擴充的能力，對于商品化GIS產(chǎn)品是進一步完善產(chǎn)品的功能，提供更佳的和更通用的用戶開發(fā)接口和平臺的能力3可移植性系統(tǒng)在多種計算機硬件平臺上正常工作的能力以及與其它軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享、交換的能力4系統(tǒng)效率包括系統(tǒng)運行的速度和運算處理精度兩方面的要求表5-4-2系統(tǒng)經(jīng)濟評價指標及內容序號評價指標具體內容1系統(tǒng)產(chǎn)生的效益系統(tǒng)應用對國民經(jīng)濟與生產(chǎn)實踐所起的作用，以及GIS信息產(chǎn)品商品化能實現(xiàn)的價值2軟件商品化程度指用戶的認可程度，體現(xiàn)在軟件安裝程序的易用性、產(chǎn)品的包裝、技術手冊、用戶手冊以及界面的友好性和易用性等方面3技術服務支持能力對用戶進行的工作進行跟蹤服務和技術指導，有時還可能需要對用戶進行集中的技術培訓4軟件維護與運行管理軟件的易維護和便于管理的能力4.3.3系統(tǒng)測試評價方法與內容

1．測評方法包括文檔審查、模擬運行測試、模擬開發(fā)測試等2．測試內容（