地理信息系统设计与评价课件

1.系统设计的目的1.1系统设计地理信息系统，按其功能和内容，可以分为工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。这里的系统设计是指应用型地理信息系统的设计。1.2应用型地理信息系统所谓应用型地理信息系统，是指在工具型或基础型地理信息系统的基础上，经过二次开发，建成满足专门用户解决一类或多类实际问题的地理信息系统。第一节GIS设计概述第1页/共53页1.系统设计的目的第一节GIS设计概述第1页/共53页11.3应用型地理信息系统的主要特点①具有特定的用户和应用目的。②具有为满足用户专门需要而开发的地理空间实体数据库和应用模型。③进行地理信息系统开发平台提供的大部分功能和软件。④具有专门开发的用户应用界面。第2页/共53页1.3应用型地理信息系统的主要特点第2页/共53页21.4系统设计的目的建立这些应用型的地理信息系统，要求功能能满足需求，系统运行稳定可靠，系统应用能达到高效益，实现业务操作的手工模式向信息化模式的根本转变，以便提高管理和决策的高效和科学化。第3页/共53页1.4系统设计的目的第3页/共53页3

2.信息系统的模式地理信息系统最早的设计模型，是Calkins在1972年，由国际地理学会地理收据收集和处理委员会主持召开的地理数据处理学术会议上提出来的，后来又经过了几次修改和补充。（如下图）第4页/共53页2.信息系统的模式第4页/共53页4明确系统的用户目的及要求提供硬件数据处理方法提供软件法律结构政治结构用户背景信息描述和评价需要的数据说明地理参考的要求调查现有的数据项调查地图参考系统评价资源保证情况系统稳定性评价政治、法律意义评价可行性与成本评价执行计划的评价描述选择的信息系统描述硬件要求描述软件要求描述数据处理方法描述政治结构描述法律结构描述系统运行方法描述用户培训要求效益和影响的最终评价数据集合的规定与说明信息传输的要求与规定确定地理参照系统阶段四阶段三阶段二阶段一第5页/共53页明确系统的用提供硬件数据处理方法提供软件法律结构政治结构用户5

该模式的主要特点是强调对用户的调查和系统功能需求的分析。在系统设计的各个阶段都要写成有关的文件，以便进行评价，以及用户要参与系统的设计，以免系统设计的失误。现在，因为有许多处理空间数据的重要软件，而且有现成的系统和空间数据库，因此需要对原来地理信息系统设计模式进行修改，修改后的地理信息系统设计模式如下图所示。

其主要的设计思想，是强调对现有的各个组成部分，包括硬件、软件和数据库，进行深入、认真的评价，以研究其满足系统功能的程度，保证所设计系统的实用可靠，即有效地处理数据和使用周期长等要求。第6页/共53页该模式的主要特点是强调对用户的调查和系统功能6目的与任务用户对象用户需要定义有关概念功能要求和规定需要和要求的变化数据质量标准数据的选择数据采集方法数据获取计划硬件要求性能规定软件要求质量指标软件测试程序设计软件设计现有系统测试软件综合和测试系统综合和测试运行和维护系统的更新数据测试变化控制软件和硬件型号识别第7页/共53页目的与任务定义有关概念功能要求和规定需要和要求数据质量标准数7

该模式采用了管理信息系统和软件工程的一些设计理论，包括：①目的与任务。每个系统都要对目的和任务作详细的说明，指出该系统的目的，谁是主要的用户，以及如何使用该系统。②概念的定义。介绍系统的各个主要组成部分，分别按照输入、输出、主要过程和数据库来说明系统的基本结构，包括主要模块、系统开发的主要资源、主要的限制条件等。

第8页/共53页该模式采用了管理信息系统和软件工程的一些设计8③功能的要求。具体说明该系统要做什么，对每一种功能要求都要说明，包括功能的技术特征、功能的目的、具体的标准和满足的条件等等。功能的要求一般分为以下三类：该系统必须具有的功能；如果时间和资源条件允许，希望具有的功能；其他有意义的功能。实际上只有第一类功能才是系统的真正要求。每一种功能要具体规定：输入（来源、数据、频率）；输出（格式、数据量、用户）；功能需要的处理步骤；功能成功地实现所需要的条件；功能生成的数据。第9页/共53页③功能的要求。具体说明该系统要做什么，对每一种9④性能测定。在系统设计过程中，要对各个组成部分分别进行测试，对综合以后的整个系统要进行最后的测试。具体测试的内容包括：硬件、软件模块、数据库的质量控制等。测试根据所说明的功能要求和规定的标准进行，测试应考虑以下各种条件：系统的正常操作条件；重点测试，包括最坏情况和极端操作条件；逻辑测试，指检查各种可能的逻辑条件；线路测试。第10页/共53页④性能测定。在系统设计过程中，要对各个组成部分10

以上是H.W.Calkins提出的地理信息系统开发的基本模式，这种模式是软件工程中的结构化思想在应用型GIS开发中的应用。它针对系统开发中存在的用户需求不明、开发过程无序、开发人员之间缺少有效交流等几个主要问题，通过一系列规范性的支持技术和方法，力图将系统开发这种只存在与开发人员头脑中的抽象思维活动，转化为一组明确的、可控制的和可以检查的具体任务，要求做到对用户需求的充分了解和定义，严格有序的开发过程和组织管理，强调开发人员与用户之间的交流和协作，重视系统建设文档的完整和规范，以及加强系统开发综合的质量保证措施和计划等，最终实现以较少的人员、时间和投资，开发出尽可能符合用户要求的、高质量的应用系统的目的。第11页/共53页以上是H.W.Calkins提出的地理信息系统开发的113.系统设计的流程应用型地理信息系统的设计，大致可以分为四个主要阶段，即系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护。P2043.1生命周期设计法以上这四个阶段构成了系统的生命周期，如果系统设计按阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施，这种方法被称为生命周期设计法。第12页/共53页3.系统设计的流程第12页/共53页123.2原型化设计法由于生命周期法严格分阶段进行，便于开发工作的组织管理，但是也存在许多的缺陷，例如系统开发时间比较长等。为此人们设法寻求另外一种新的开发思路，称为原型化设计法。

原型化设计法，就是根据用户提出的需求，由用户与开发人员共同商定其中重要和基本的开发目标，然后选择一个实验区，设计出初步方案，在较短时间内开发出一个能满足用户基本需求的初步原型或系统雏形，交用户试用，经过一段时间的运行后，根据用户意见对原型加以修改或扩充，产生一个新的原型版本，如此反复和迭代，最后形成一个比较完善和质量较高的应用型地理信息系统。（如下图）第13页/共53页3.2原型化设计法第13页/共53页13找出当前的应用领域与未来的应用领域对当前与未来应用的在评价对原型的评价原型最急需任务的实施新数据源数据分析原型化设计法开发过程图第14页/共53页找出当前的应用领域对当前与未来对原型的评价原型最急需任务的实14第二节地理信息系统的设计1.系统分析（systemanalysis）1.1系统分析及其任务系统分析一词源自美国的蓝德公司，其基本思想是从系统观点出发，通过对事物进行分析与综合，找出各种可行的方案，为系统设计提供依据。

系统分析的任务是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。系统分析实施设计达到合理、优化的重要步骤，其工作深入与否，直接影响到将来新系统的设计质量和实用性，因此必须予以高度重视。第15页/共53页第二节地理信息系统的设计1.系统分析（systeman151.2用户需求调查即调查系统用户对开发的GIS系统的功能要求和信息需求情况。具体调查的主要内容有：

Who，谁使用该系统，该系统的用户结构如何，哪些是直接用户，哪些是间接用户，哪些是最终用户，哪些是潜在用户。

What，新系统是做什么用的，它需要具备哪些功能，它应能解决和处理哪些类型的问题，因此需要具有哪些设备、资源、数据等。第16页/共53页1.2用户需求调查即调查系统用户对开发的GIS系统的功能要16Why，为什么需要具有这些功能和条件，具有这些功能以后与常规的业务流程有哪些不同点和优越性，对现行系统和建立的新系统从功能、效率、效益等方面作详细调查及对比研究等。

Where，建立新系统所需要的资源从哪里获取，特别是数据资源能否得到保障，以及解决系统硬件和软件的途径等。

Quality，指具体的技术指标、性能要求和可靠性要求，例如数据精度、运行速度、系统安全保障机制等，要认真听取用户的意见和要求。第17页/共53页Why，为什么需要具有这些功能和条件，具有这些功能以172.系统设计2.1总体设计

总体设计又称为逻辑设计，其任务是根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，说明它们在整个系统中的作用与相互关系，以及确定系统的软硬件配置，规定系统采用的技术规范，并作为经费预算和时间安排，以保证系统总体目标的实现。最后撰写系统总体设计方案，作为重要的技术文件提供论证和审批。第18页/共53页2.系统设计第18页/共53页18总体设计的主要内容：（1）用户需求阐明系统的用户构成、不同用户对系统的要求、系统应具备的功能等。（2）系统目标阐明该系统的应用目标，属于演示系统或运行系统、单机运行系统或分布式运行系统、事务处理系统或系统管理系统等。（3）总体结构根据系统功能的聚散程度和耦合程度，将系统化分为若干子系统或功能模块，构成系统总体结构图。例如深圳市规划国土管理信息系统的总体结构（如下图）第19页/共53页总体设计的主要内容：第19页/共53页19规划管理系统土地管理系统建筑报建管理系统房地产管理系统测绘地籍管理系统土地使用费征收系统征地拆迁管理系统地名管理系统国土基金管理系统计划及工程管理系统房地产行业与市场管理信息网规划国土信息网系统管理系统深圳市规划国土管理信息系统SUPLIS办文（公文管理与督办）深圳市规划国土管理信息系统总体结构第20页/共53页规划管理系统土地管理系统建筑报建管理系统房地产管理系统测绘地20（4）系统配置指系统运行的设备环境，包括计算机、存储设备、输入和输出设备以及网络等，并说明其型号、数量和内存等性能指标，画出硬件设备配置图（如下）。只读光盘驱动器手扶跟踪数字化仪PC终端用户手扶跟踪数字化仪PC终端用户磁带机图形工作站喷墨绘图机PCPCPC扫描数字化仪打印机局域网系统硬件配置图第21页/共53页（4）系统配置只读光盘手扶跟踪PC手扶跟踪PC磁带机图形工作21

系统配置的软件包括计算机系统软件、网络管理软件、地理信息系统基础软件、数据库管理系统软件、应用软件等，并说明其版本、数量和性能特点。系统配置应遵循技术上稳定可靠、投资少、见效快、立足现在和顾及发展的原则。（5）数据库设计

数据库是系统的核心组成部分，一个系统可以具备一个或多个数据库。按信息内容，可将数据库分为基础数据库和专题数据库。按数据类型，可将数据库分为空间数据库和属性数据库。数据库设计要确定空间数据与属性数据的管理模式，集中式或分布式的建库方案，采用的数据结构类型和数据库管理系统以及数据分类等。第22页/共53页系统配置的软件包括计算机系统软件、网络管理软件22（6）系统功能由于应用型地理信息系统集成了开发平台所提供的大部分功能，因此应用型地理信息系统功能设计的任务不在于解决基本功能，而在于解决用户所需要的特定功能。

例如，以一个地下管线信息系统为例，其系统功能包括：①数据录入与查询；②综合查询与统计；③网络分析和诊断；断面生成与分析；④管线工程辅助设计。因此，应用型地理信息系统的功能不同于开发平台的基本功能，具有自己的特殊性。但是，应用系统的这些特殊功能主要应该依靠基础GIS提供的基本功能来开发和实现。第23页/共53页（6）系统功能第23页/共53页23（7）经费和管理由于系统开发是一项复杂的系统工程，为保证系统开发工作的顺利进行，必须拟定好系统开发计划、系统管理措施、投资经费概算以及最后应提交的成果等。第24页/共53页（7）经费和管理第24页/共53页242.2详细设计

详细设计又称实际设计，其任务是根据总体设计方案确定的目标和阶段开发计划，紧密结合特定的硬件、基础软件和规范标准，进行子系统和数据库的详细设计，用于具体指导系统的开发。第25页/共53页2.2详细设计第25页/共53页25详细设计的主要内容①子系统设计。子系统设计以对用户需求的进一步详细调查为依据，分别完成各个子系统的逻辑结构设计、数据库设计、功能模块设计、用户界面设计等。每个子系统设计的内容大体类似于总体设计的内容，但应更加详细和具体，作为各个子系统实施的指导文件。②数据库设计。主要内容包括：数据源的分析与选择；数据分类与分层的确定；数据获取方案的规定；数据编码设计；实体属性表与属性关系的设计；属性数据类型的建立；数据质量标准的规定；地理定位控制的确定及其他有关问题的规定等。第26页/共53页详细设计的主要内容第26页/共53页26③功能模块设计。详细描述各功能模块的内容，实现的技术和算法，输入输出的数据项和格式等。④用户界面设计。用户界面是人机对话的工具，它与功能模块一一对应，做到个模块之间界面的形式一致，相同功能要用相同的图标显示。第27页/共53页③功能模块设计。详细描述各功能模块的内容，实现273.系统实施系统实施是在系统设计的原则指导下，按照详细设计方案方案确定的目标、内容和方法，分阶段、分步骤完成开发的过程。第28页/共53页3.系统实施系统实施是在系统设计的原则指导下，按照详细设计方28系统实施的内容包括（1）系统硬件和软件的引进及调试。（如下图）制定应软件配置方案、网络设计方案网络设备购置硬件、操作系统、软件购置GIS基础软件购置（或开发）机房装修系统管理员培训系统软、硬件和网络安装、调试、试运行GIS基础软件培训第29页/共53页系统实施的内容包括制定应软件配置方案、网络设计方案网络设备购29(2)系统数据库建立其实施内容包括数据源的选择、数据源的现实更新和处理、数据格式的定义和转换、数据采集方法的确定、数据编辑处理、数据质量控制、建立数据库实体等。(3)应用管理系统的开发指在地理信息系统基础软件的基础上进行二次开发，建立应用管理系统。内容包括利用基础软件提供的开发语言进行编程、以各种菜单形式建立用户应用界面、应用模块的开发、建立图形符号库、编写用户操作手册等。第30页/共53页(2)系统数据库建立第30页/共53页30(4)系统测试和联调对系统开发完成的每一个模块，均应进行测试。将模块组装成系统时，也应该进行联调和测试。系统测试是指利用人工或自动的方法测试评价各个模块，验证模块是否满足规定的要求，检查设计指标与实际结果是否一致，做到及时发现问题，及时改正，直至符合设计要求，并编写系统测试报告。(5)系统验收和鉴定系统验收的内容包括文档、软件、数据库等。在通过验收的基础上，对系统开发的技术水平、质量和特点做出恰如其分的技术鉴定。第31页/共53页(4)系统测试和联调第31页/共53页31

系统运行是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用。为了保证系统正常运行，必须要认真制定并严格遵守操作规则。系统维护是为保证系统正常工作而采取的一切措施和实际步骤，例如数据的维护，是系统数据始终处于相对最新的状态；软件的维护，使软件能适应运行环境和用户需求的不断变化；硬件的维护，使硬件能经常保持完好和正常运行的状态等。4.系统运行和维护第32页/共53页系统运行是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用。为32第三节地理信息的标准化1.地理信息标准化的内容在地理信息系统建设过程中，地理信息的标准化是一项十分重要的工作，它关系到地理信息资源的开发、利用和共享。地理信息标准化的基本内容有：(1)统一的名词术语内涵由于地理信息系统涵盖的学科领域广泛，以及自身技术的不断发展变化，对许多名词术语在使用和理解上可能存在很大的差异，研究并筛选出与GIS关系密切的名词术语。第33页/共53页第三节地理信息的标准化1.地理信息标准化的内容第33页/33(2)统一的数据采集原则

GIS数据库设计的数据种类多、数据量大，在数据采用时应遵循统一的数据采集原则。(3)统一的空间定位框架统一的空间定位框架是为各种数据信息的输入、输出和匹配处理提供共同的地理坐标基础。这种坐标基础可以归化为地理坐标、网格坐标和投影坐标这三种坐标系统。第34页/共53页(2)统一的数据采集原则第34页/共53页34

根据我国地理信息系统国家规范研究组的建议，我国地理信息系统所配置的投影应与国家基本地形图系列所采用的投影相一致，即1：5000~1：500000的比例尺图幅采用高斯-克吕格为其输入、输出的基础；1：1000000及更小比例尺的图幅采用等角圆锥投影。高斯-克吕格投影在每一幅图内容可以看成无角度变形，在整个国土范围内的长度变形也不超过0.14%，面积变形不超过0.28%，精度可以满足实用的要求。第35页/共53页根据我国地理信息系统国家规范研究组的建议，我国地理信35

关于格网系统的选择，提出基本格网、加密格网、合并格网和辅助格网四种划分方法。其具体划分的方案如下：

①基本网格一级网格。△λ=6,△φ=4(相当于1:1000000图副);二级网格。△λ=30`,△φ=20`(相当于1:100000图副);三级网格。△λ=3`45``,△φ=2`34``(相当于1:10000图副)。第36页/共53页关于格网系统的选择，提出基本格网、加密格网、合36②加密网格

1/2网格。相当于1：5000图幅，实地约6.5km^2；

1/4网格。相当于1：2500图幅，实地约1.6km^2；

1/8网格。相当于1：1000图幅，实地约0.4km^2；

1/16网格。相当于1：500图幅，实地约0.1km^2；

1/96网格。相当于1：100图幅，实地约2800m^2；

1/384网格。相当于1：25图幅，实地约175m^2。第37页/共53页②加密网格第37页/共53页37③合并格网

2倍格网=1：25000图幅；

4倍格网=1：5000图幅；

16倍格网=1：200000图幅；

24倍格网=1：250000图幅；

48倍格网=1：500000图幅。④辅助格网指对于从1：10000~1：50000比例尺的数据文件，通过采用平面直角坐标作为辅助格网，例如格网的边长可以为1km×1km，250m×250m等等。除辅助格网外，三种类型的格网均以经纬度的细分作为格网划分的依据，与我国基本比例尺地形图分幅系列一致，容易实施分幅检索和区域拼接。第38页/共53页③合并格网第38页/共53页38（4）统一的数据分类标准

数据分类的目的是为了计算机存储、编码、检索等的需要。分类体系划分是否合理，直接影响到地理信息系统数据的组织、系统间数据的廉洁、传输和共享、以及地理信息系统产品的质量。因此，它是系统设计和数据库建立的一项极为重要的基础工作。

国家规范研究组建议，信息分类体系采用宏观的全国分类系统与详细的专业系统之间相递归的分类方案，低一级的分类系统必须能归并和综合到高一级的分类系统之中。为此，首先按照社会环境、自然环境、资源与能源三大类，作为第一层。其次，根据环境因素和资源类别的主要特征与基本差异，再划分为十四个二级类，作为第二层。第三，按每一个二级类包括得最主要的内容，作为第三级类别。最后，按照各个区域的地理特点和用户的要求，拟定区域的分类系统和每一专业类型的具体分类标准。第39页/共53页（4）统一的数据分类标准第39页/共53页39（5）统一的数据编码系统地理信息系统存储的空间要素具有时、空、属性的复杂特征，需要通过计算机能够识别的代码体系来提供数据信息的地理分类和特征描述，同时需要制定统一的编码标准，以实现地理要素的计算机输入、存储，以及系统间数据的交换和共享。（6）统一的数据组织结构数据结构是地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。描述地理实体的空间数据应包含空间位置、拓扑关系和属性三个方面的内容。第40页/共53页（5）统一的数据编码系统第40页/共53页40（7）统一的数据记录格式数据纪录是指地理信息系统的原始数据和输出数据在磁性介质内的记录方式，对不同来源（地图、遥感、社会统计等）和不同形式（点、线、面等）的数据，都必须按照标准的记录格式纪录，以保证系统对各种数据信息或资源的接纳、处理和共享。数据类型文件名后缀矢量数据.VCT影像数据.TIF/.BMF影像数据的附加信息.IMG格网数据.GBD元数据.MAT空间数据记录格式的文件名后缀第41页/共53页（7）统一的数据记录格式数据类型文件名后缀矢量数据.VCT41（8）统一的数据质量含义地理信息系统数据质量是指该数据对特定用途的分析、操作和应用的适宜程度。因此，数据质量的好坏是一个相对的概念，但它具有明确的内容。其具体的含义包括：①数据完整性。指要素的完整性和属性的完整性，可用非定量的方法进行评定；②数据一致性。指逻辑的一致性和拓扑的一致性，可用非定量或定量的方法进行评定；第42页/共53页（8）统一的数据质量含义第42页/共53页42③位置精度。包括绝对精度、相对精度、像元位置精度、形状和相似性等。其中像元精度用分辨率表示，其他精度用非定量方法表示；④时间精度。主要指数据的现势性，可用数据采集时间和数据更新的时间和频度来表示；⑤属性精度。指连续值、有序值、标准值的精度等，包括要素分类与代码的正确性、要素属性值的正确性及名称的正确性，通常用非定量的方法表示。以上数据质量的含义，涵盖了空间数据的空间维、时间维和专题维的内容，可以作为评定数据质量的依据。第43页/共53页③位置精度。包括绝对精度、相对精度、像元位置精432.地理信息标准化的制定随着信息革命在全球的兴起，地理信息标准化的工作日益受到关注。据调查，目前正在制定标准和规范的重要单位有：①ISO/TC211：国际标准化组织TC211专题组；②FGDC：美国联邦地理数据委员会；③CEN/TC287：欧洲标准化委员会；④OGC：美国openGIS协会；⑤MEGRIN：欧洲地图事务组织；⑥CGSD：加拿大标准委员会。第44页/共53页2.地理信息标准化的制定第44页/共53页44

以欧洲标准化委员会为例，其标准化制定工作分为：参考模型标准、数据描述（定义）标准、数据应用模型标准、数据集合标准、数据质量标准、数据定位标准等专题小组，负责专题标准的制定工作。

国际标准化组织ISO的TC211专题组，其主要任务是制定地理信息领域的标准化，并有五个工作组分别制定出以下一套结构化的相关标准：

第一工作组负责框架和参考模型，承担地理信息的参考模型、综述、概念图解语言、术语、一致性测试等项目。

第二工作组负责地理空间数据模型和算子，承担地理信息的空间算子、空间子模式、时间子模式、应用模式规则等项目。第45页/共53页以欧洲标准化委员会为例，其标准化制定工作分为：参考模45

第三工作组负责地理空间数据管理，承担地理信息的分类、大地参考系统、质量、质量评价方法、元数据等项目。第四工作组负责地理空间数据服务，承担地理信息的空间定位服务、地理信息描述、编码、服务等项目。第五工作组负责专用标准，目前只承担专用标准一个项目。

ISO/TC211研制和制定地理信息标准时采用结构化的方式，将各项标准通过参考模型与概念描述语言相联系，正在开展20个标准的制定工作。这20个标准及其相互关系如下表：第46页/共53页第三工作组负责地理空间数据管理，承担地理信息的分类、461234567891011121314151617181920参考模型（1）IIIXIIIIIXIXIIIIIX综揽（2）DDDDDDDDDDDDDDDDDDD概念模式语言（3）DIIIIIXIIIIIIIIIIII名词术语（4）DDDDDDDDDDDDDDDDDDD一致性与测试（5）DIXIDDDDDDCCDDIIIID专用子标准（6）DIDIDDDDDCCDDDIDDD空间子模型（7）DIDIIXDIIIIIIXIXII时间子模式（8）IIDIIXXCCXXIIXXIIXX应用模式专题（9）DIDIXIDXCDXDXIIID分类（10）DIIIXXXIXXCXDXXXXX大地参考系（11）DIDIDIIXIXXCXXXXXXI间接参考系（12）DIDIIXIXXXIIXIXXXXX质量（13）CIDIIXIIIIIIIIXXIXX质量评定方法（14）DIDIXXIIIIIIDIXXXXX元数据（15）DIDIIXDDCDDDDDIIDDD定位服务（16）DIDIDXIIXXDXCXIXXDX表示法（17）DCDIDIDDDIXIIIDXXIX编码（18）DIDIXIXXDDXXCXDIIIX服务（19）DIDIDIIIIXIXXIDDIXD空间操作（20）DIDIXCDDDXDDXXDXXXD20个标准及其相互关系表注：表中D表示A取决于B；I表示A与B有关；X表示A与B无关；C表示关系上不明确。第47页/共53页12345678910111213141516171819247第四节地理信息系统的评价1.系统评价定义所谓系统评价，就是指从技术和经济两个大的方面对所设计的地理信息系统进行评价。2.系统评价的内容基本做法是将运行着的系统与预期目标进行比较，考察是否达到了系统设计地所预定的效果。然后对下列各项进行逐一审议和考核：第48页/共53页第四节地理信息系统的评价1.系统评价定义第48页/共5348（1）系统效率地理信息系统的各种职能指标、技术指标和经济指标均是系统效率的反应。（2）系统可靠性所谓可靠性系统即指系统在运行时的稳定性，一般很少发生事故，即便发生也能很快恢复。可靠性还包括系统有关的数据文件和程序是否妥善保存，系统是否具备又后备体系等。第49页/共53页（1）系统效率第49页/共53页49（3）可扩展性任何系统的开发都是从简单到复杂的不断求精和完善的过程，特别是地理信息系统常常是从清查和汇集空间数据开始，然后逐步演化到从管理到决策的高级阶段。因此，一个系统建成后，要是在现行系统上不做大改动或不影响整个系统结构，就可在现行系统上增加功能模块，这就必须在系统设计是留有接口，否则，当数据量增加或功能增加，系统就要推倒重建，这就是一个没有生命力的系统。第50页/共53页（3）可扩展性第50页/共53页50（4）可移植性可移植性是评价地理信息系统的一项重要指标。一个有价值的地理信息系统的软件和数据库，不仅在于它自身结构的合理，而且在于它对环境的适应能力，即它们不仅能在一台机器上使用，而且能在其他型号设备上使用。（5）系统的效益系统的效益包括经济效益和社会效益。目前地理信息系统还处于发展阶段，由它产生的经济效益不显著，可着重从社会效益上进行评价。第51页/共53页（4）可移植性第51页/共53页51

总的来看，地理信息系统的经济效益是在长时间内逐渐体现出来的，随着新课题的不断解决，经济效益也就不断提高。但是，从根本上说，只有当地理信息系统的建设走一市场为导向的产业化发展道路，商品经济的发展导致信息活动的激增、信息广泛而及时的交流，形成信息市场、出售地理信息系统产品和软件，才能为地理信息系统的发展提供契机，这时地理信息系统的经济效益才能真正体现，评价的目标也就自然地转向经济效益方面。目前，一批以开发地理信息系统为目标的经济实体正在筹备和组建，地理信息系统的经济、科学和技术三统一的发展趋势是肯定无疑的。第52页/共53页总的来看，地理信息系统的经济效益是在长时间内逐52感谢您的观赏！第53页/共53页感谢您的观赏！第53页/共53页531.系统设计的目的1.1系统设计地理信息系统，按其功能和内容，可以分为工具型地理信息系统和应用型地理信息系统。这里的系统设计是指应用型地理信息系统的设计。1.2应用型地理信息系统所谓应用型地理信息系统，是指在工具型或基础型地理信息系统的基础上，经过二次开发，建成满足专门用户解决一类或多类实际问题的地理信息系统。第一节GIS设计概述第1页/共53页1.系统设计的目的第一节GIS设计概述第1页/共53页541.3应用型地理信息系统的主要特点①具有特定的用户和应用目的。②具有为满足用户专门需要而开发的地理空间实体数据库和应用模型。③进行地理信息系统开发平台提供的大部分功能和软件。④具有专门开发的用户应用界面。第2页/共53页1.3应用型地理信息系统的主要特点第2页/共53页551.4系统设计的目的建立这些应用型的地理信息系统，要求功能能满足需求，系统运行稳定可靠，系统应用能达到高效益，实现业务操作的手工模式向信息化模式的根本转变，以便提高管理和决策的高效和科学化。第3页/共53页1.4系统设计的目的第3页/共53页56

2.信息系统的模式地理信息系统最早的设计模型，是Calkins在1972年，由国际地理学会地理收据收集和处理委员会主持召开的地理数据处理学术会议上提出来的，后来又经过了几次修改和补充。（如下图）第4页/共53页2.信息系统的模式第4页/共53页57明确系统的用户目的及要求提供硬件数据处理方法提供软件法律结构政治结构用户背景信息描述和评价需要的数据说明地理参考的要求调查现有的数据项调查地图参考系统评价资源保证情况系统稳定性评价政治、法律意义评价可行性与成本评价执行计划的评价描述选择的信息系统描述硬件要求描述软件要求描述数据处理方法描述政治结构描述法律结构描述系统运行方法描述用户培训要求效益和影响的最终评价数据集合的规定与说明信息传输的要求与规定确定地理参照系统阶段四阶段三阶段二阶段一第5页/共53页明确系统的用提供硬件数据处理方法提供软件法律结构政治结构用户58

该模式的主要特点是强调对用户的调查和系统功能需求的分析。在系统设计的各个阶段都要写成有关的文件，以便进行评价，以及用户要参与系统的设计，以免系统设计的失误。现在，因为有许多处理空间数据的重要软件，而且有现成的系统和空间数据库，因此需要对原来地理信息系统设计模式进行修改，修改后的地理信息系统设计模式如下图所示。

其主要的设计思想，是强调对现有的各个组成部分，包括硬件、软件和数据库，进行深入、认真的评价，以研究其满足系统功能的程度，保证所设计系统的实用可靠，即有效地处理数据和使用周期长等要求。第6页/共53页该模式的主要特点是强调对用户的调查和系统功能59目的与任务用户对象用户需要定义有关概念功能要求和规定需要和要求的变化数据质量标准数据的选择数据采集方法数据获取计划硬件要求性能规定软件要求质量指标软件测试程序设计软件设计现有系统测试软件综合和测试系统综合和测试运行和维护系统的更新数据测试变化控制软件和硬件型号识别第7页/共53页目的与任务定义有关概念功能要求和规定需要和要求数据质量标准数60

该模式采用了管理信息系统和软件工程的一些设计理论，包括：①目的与任务。每个系统都要对目的和任务作详细的说明，指出该系统的目的，谁是主要的用户，以及如何使用该系统。②概念的定义。介绍系统的各个主要组成部分，分别按照输入、输出、主要过程和数据库来说明系统的基本结构，包括主要模块、系统开发的主要资源、主要的限制条件等。

第8页/共53页该模式采用了管理信息系统和软件工程的一些设计61③功能的要求。具体说明该系统要做什么，对每一种功能要求都要说明，包括功能的技术特征、功能的目的、具体的标准和满足的条件等等。功能的要求一般分为以下三类：该系统必须具有的功能；如果时间和资源条件允许，希望具有的功能；其他有意义的功能。实际上只有第一类功能才是系统的真正要求。每一种功能要具体规定：输入（来源、数据、频率）；输出（格式、数据量、用户）；功能需要的处理步骤；功能成功地实现所需要的条件；功能生成的数据。第9页/共53页③功能的要求。具体说明该系统要做什么，对每一种62④性能测定。在系统设计过程中，要对各个组成部分分别进行测试，对综合以后的整个系统要进行最后的测试。具体测试的内容包括：硬件、软件模块、数据库的质量控制等。测试根据所说明的功能要求和规定的标准进行，测试应考虑以下各种条件：系统的正常操作条件；重点测试，包括最坏情况和极端操作条件；逻辑测试，指检查各种可能的逻辑条件；线路测试。第10页/共53页④性能测定。在系统设计过程中，要对各个组成部分63

以上是H.W.Calkins提出的地理信息系统开发的基本模式，这种模式是软件工程中的结构化思想在应用型GIS开发中的应用。它针对系统开发中存在的用户需求不明、开发过程无序、开发人员之间缺少有效交流等几个主要问题，通过一系列规范性的支持技术和方法，力图将系统开发这种只存在与开发人员头脑中的抽象思维活动，转化为一组明确的、可控制的和可以检查的具体任务，要求做到对用户需求的充分了解和定义，严格有序的开发过程和组织管理，强调开发人员与用户之间的交流和协作，重视系统建设文档的完整和规范，以及加强系统开发综合的质量保证措施和计划等，最终实现以较少的人员、时间和投资，开发出尽可能符合用户要求的、高质量的应用系统的目的。第11页/共53页以上是H.W.Calkins提出的地理信息系统开发的643.系统设计的流程应用型地理信息系统的设计，大致可以分为四个主要阶段，即系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与维护。P2043.1生命周期设计法以上这四个阶段构成了系统的生命周期，如果系统设计按阶段进行，预先规定每一阶段的开发目标和任务，然后按照一定的准则顺序开发实施，这种方法被称为生命周期设计法。第12页/共53页3.系统设计的流程第12页/共53页653.2原型化设计法由于生命周期法严格分阶段进行，便于开发工作的组织管理，但是也存在许多的缺陷，例如系统开发时间比较长等。为此人们设法寻求另外一种新的开发思路，称为原型化设计法。

原型化设计法，就是根据用户提出的需求，由用户与开发人员共同商定其中重要和基本的开发目标，然后选择一个实验区，设计出初步方案，在较短时间内开发出一个能满足用户基本需求的初步原型或系统雏形，交用户试用，经过一段时间的运行后，根据用户意见对原型加以修改或扩充，产生一个新的原型版本，如此反复和迭代，最后形成一个比较完善和质量较高的应用型地理信息系统。（如下图）第13页/共53页3.2原型化设计法第13页/共53页66找出当前的应用领域与未来的应用领域对当前与未来应用的在评价对原型的评价原型最急需任务的实施新数据源数据分析原型化设计法开发过程图第14页/共53页找出当前的应用领域对当前与未来对原型的评价原型最急需任务的实67第二节地理信息系统的设计1.系统分析（systemanalysis）1.1系统分析及其任务系统分析一词源自美国的蓝德公司，其基本思想是从系统观点出发，通过对事物进行分析与综合，找出各种可行的方案，为系统设计提供依据。

系统分析的任务是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。系统分析实施设计达到合理、优化的重要步骤，其工作深入与否，直接影响到将来新系统的设计质量和实用性，因此必须予以高度重视。第15页/共53页第二节地理信息系统的设计1.系统分析（systeman681.2用户需求调查即调查系统用户对开发的GIS系统的功能要求和信息需求情况。具体调查的主要内容有：

Who，谁使用该系统，该系统的用户结构如何，哪些是直接用户，哪些是间接用户，哪些是最终用户，哪些是潜在用户。

What，新系统是做什么用的，它需要具备哪些功能，它应能解决和处理哪些类型的问题，因此需要具有哪些设备、资源、数据等。第16页/共53页1.2用户需求调查即调查系统用户对开发的GIS系统的功能要69Why，为什么需要具有这些功能和条件，具有这些功能以后与常规的业务流程有哪些不同点和优越性，对现行系统和建立的新系统从功能、效率、效益等方面作详细调查及对比研究等。

Where，建立新系统所需要的资源从哪里获取，特别是数据资源能否得到保障，以及解决系统硬件和软件的途径等。

Quality，指具体的技术指标、性能要求和可靠性要求，例如数据精度、运行速度、系统安全保障机制等，要认真听取用户的意见和要求。第17页/共53页Why，为什么需要具有这些功能和条件，具有这些功能以702.系统设计2.1总体设计

总体设计又称为逻辑设计，其任务是根据系统研制的目标来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分，说明它们在整个系统中的作用与相互关系，以及确定系统的软硬件配置，规定系统采用的技术规范，并作为经费预算和时间安排，以保证系统总体目标的实现。最后撰写系统总体设计方案，作为重要的技术文件提供论证和审批。第18页/共53页2.系统设计第18页/共53页71总体设计的主要内容：（1）用户需求阐明系统的用户构成、不同用户对系统的要求、系统应具备的功能等。（2）系统目标阐明该系统的应用目标，属于演示系统或运行系统、单机运行系统或分布式运行系统、事务处理系统或系统管理系统等。（3）总体结构根据系统功能的聚散程度和耦合程度，将系统化分为若干子系统或功能模块，构成系统总体结构图。例如深圳市规划国土管理信息系统的总体结构（如下图）第19页/共53页总体设计的主要内容：第19页/共53页72规划管理系统土地管理系统建筑报建管理系统房地产管理系统测绘地籍管理系统土地使用费征收系统征地拆迁管理系统地名管理系统国土基金管理系统计划及工程管理系统房地产行业与市场管理信息网规划国土信息网系统管理系统深圳市规划国土管理信息系统SUPLIS办文（公文管理与督办）深圳市规划国土管理信息系统总体结构第20页/共53页规划管理系统土地管理系统建筑报建管理系统房地产管理系统测绘地73（4）系统配置指系统运行的设备环境，包括计算机、存储设备、输入和输出设备以及网络等，并说明其型号、数量和内存等性能指标，画出硬件设备配置图（如下）。只读光盘驱动器手扶跟踪数字化仪PC终端用户手扶跟踪数字化仪PC终端用户磁带机图形工作站喷墨绘图机PCPCPC扫描数字化仪打印机局域网系统硬件配置图第21页/共53页（4）系统配置只读光盘手扶跟踪PC手扶跟踪PC磁带机图形工作74

系统配置的软件包括计算机系统软件、网络管理软件、地理信息系统基础软件、数据库管理系统软件、应用软件等，并说明其版本、数量和性能特点。系统配置应遵循技术上稳定可靠、投资少、见效快、立足现在和顾及发展的原则。（5）数据库设计

数据库是系统的核心组成部分，一个系统可以具备一个或多个数据库。按信息内容，可将数据库分为基础数据库和专题数据库。按数据类型，可将数据库分为空间数据库和属性数据库。数据库设计要确定空间数据与属性数据的管理模式，集中式或分布式的建库方案，采用的数据结构类型和数据库管理系统以及数据分类等。第22页/共53页系统配置的软件包括计算机系统软件、网络管理软件75（6）系统功能由于应用型地理信息系统集成了开发平台所提供的大部分功能，因此应用型地理信息系统功能设计的任务不在于解决基本功能，而在于解决用户所需要的特定功能。

例如，以一个地下管线信息系统为例，其系统功能包括：①数据录入与查询；②综合查询与统计；③网络分析和诊断；断面生成与分析；④管线工程辅助设计。因此，应用型地理信息系统的功能不同于开发平台的基本功能，具有自己的特殊性。但是，应用系统的这些特殊功能主要应该依靠基础GIS提供的基本功能来开发和实现。第23页/共53页（6）系统功能第23页/共53页76（7）经费和管理由于系统开发是一项复杂的系统工程，为保证系统开发工作的顺利进行，必须拟定好系统开发计划、系统管理措施、投资经费概算以及最后应提交的成果等。第24页/共53页（7）经费和管理第24页/共53页772.2详细设计

详细设计又称实际设计，其任务是根据总体设计方案确定的目标和阶段开发计划，紧密结合特定的硬件、基础软件和规范标准，进行子系统和数据库的详细设计，用于具体指导系统的开发。第25页/共53页2.2详细设计第25页/共53页78详细设计的主要内容①子系统设计。子系统设计以对用户需求的进一步详细调查为依据，分别完成各个子系统的逻辑结构设计、数据库设计、功能模块设计、用户界面设计等。每个子系统设计的内容大体类似于总体设计的内容，但应更加详细和具体，作为各个子系统实施的指导文件。②数据库设计。主要内容包括：数据源的分析与选择；数据分类与分层的确定；数据获取方案的规定；数据编码设计；实体属性表与属性关系的设计；属性数据类型的建立；数据质量标准的规定；地理定位控制的确定及其他有关问题的规定等。第26页/共53页详细设计的主要内容第26页/共53页79③功能模块设计。详细描述各功能模块的内容，实现的技术和算法，输入输出的数据项和格式等。④用户界面设计。用户界面是人机对话的工具，它与功能模块一一对应，做到个模块之间界面的形式一致，相同功能要用相同的图标显示。第27页/共53页③功能模块设计。详细描述各功能模块的内容，实现803.系统实施系统实施是在系统设计的原则指导下，按照详细设计方案方案确定的目标、内容和方法，分阶段、分步骤完成开发的过程。第28页/共53页3.系统实施系统实施是在系统设计的原则指导下，按照详细设计方81系统实施的内容包括（1）系统硬件和软件的引进及调试。（如下图）制定应软件配置方案、网络设计方案网络设备购置硬件、操作系统、软件购置GIS基础软件购置（或开发）机房装修系统管理员培训系统软、硬件和网络安装、调试、试运行GIS基础软件培训第29页/共53页系统实施的内容包括制定应软件配置方案、网络设计方案网络设备购82(2)系统数据库建立其实施内容包括数据源的选择、数据源的现实更新和处理、数据格式的定义和转换、数据采集方法的确定、数据编辑处理、数据质量控制、建立数据库实体等。(3)应用管理系统的开发指在地理信息系统基础软件的基础上进行二次开发，建立应用管理系统。内容包括利用基础软件提供的开发语言进行编程、以各种菜单形式建立用户应用界面、应用模块的开发、建立图形符号库、编写用户操作手册等。第30页/共53页(2)系统数据库建立第30页/共53页83(4)系统测试和联调对系统开发完成的每一个模块，均应进行测试。将模块组装成系统时，也应该进行联调和测试。系统测试是指利用人工或自动的方法测试评价各个模块，验证模块是否满足规定的要求，检查设计指标与实际结果是否一致，做到及时发现问题，及时改正，直至符合设计要求，并编写系统测试报告。(5)系统验收和鉴定系统验收的内容包括文档、软件、数据库等。在通过验收的基础上，对系统开发的技术水平、质量和特点做出恰如其分的技术鉴定。第31页/共53页(4)系统测试和联调第31页/共53页84

系统运行是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用。为了保证系统正常运行，必须要认真制定并严格遵守操作规则。系统维护是为保证系统正常工作而采取的一切措施和实际步骤，例如数据的维护，是系统数据始终处于相对最新的状态；软件的维护，使软件能适应运行环境和用户需求的不断变化；硬件的维护，使硬件能经常保持完好和正常运行的状态等。4.系统运行和维护第32页/共53页系统运行是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用。为85第三节地理信息的标准化1.地理信息标准化的内容在地理信息系统建设过程中，地理信息的标准化是一项十分重要的工作，它关系到地理信息资源的开发、利用和共享。地理信息标准化的基本内容有：(1)统一的名词术语内涵由于地理信息系统涵盖的学科领域广泛，以及自身技术的不断发展变化，对许多名词术语在使用和理解上可能存在很大的差异，研究并筛选出与GIS关系密切的名词术语。第33页/共53页第三节地理信息的标准化1.地理信息标准化的内容第33页/86(2)统一的数据采集原则

GIS数据库设计的数据种类多、数据量大，在数据采用时应遵循统一的数据采集原则。(3)统一的空间定位框架统一的空间定位框架是为各种数据信息的输入、输出和匹配处理提供共同的地理坐标基础。这种坐标基础可以归化为地理坐标、网格坐标和投影坐标这三种坐标系统。第34页/共53页(2)统一的数据采集原则第34页/共53页87

根据我国地理信息系统国家规范研究组的建议，我国地理信息系统所配置的投影应与国家基本地形图系列所采用的投影相一致，即1：5000~1：500000的比例尺图幅采用高斯-克吕格为其输入、输出的基础；1：1000000及更小比例尺的图幅采用等角圆锥投影。高斯-克吕格投影在每一幅图内容可以看成无角度变形，在整个国土范围内的长度变形也不超过0.14%，面积变形不超过0.28%，精度可以满足实用的要求。第35页/共53页根据我国地理信息系统国家规范研究组的建议，我国地理信88

关于格网系统的选择，提出基本格网、加密格网、合并格网和辅助格网四种划分方法。其具体划分的方案如下：

①基本网格一级网格。△λ=6,△φ=4(相当于1:1000000图副);二级网格。△λ=30`,△φ=20`(相当于1:100000图副);三级网格。△λ=3`45``,△φ=2`34``(相当于1:10000图副)。第36页/共53页关于格网系统的选择，提出基本格网、加密格网、合89②加密网格

1/2网格。相当于1：5000图幅，实地约6.5km^2；

1/4网格。相当于1：2500图幅，实地约1.6km^2；

1/8网格。相当于1：1000图幅，实地约0.4km^2；

1/16网格。相当于1：500图幅，实地约0.1km^2；

1/96网格。相当于1：100图幅，实地约2800m^2；

1/384网格。相当于1：25图幅，实地约175m^2。第37页/共53页②加密网格第37页/共53页90③合并格网

2倍格网=1：25000图幅；

4倍格网=1：5000图幅；

16倍格网=1：200000图幅；

24倍格网=1：250000图幅；

48倍格网=1：500000图幅。④辅助格网指对于从1：10000~1：50000比例尺的数据文件，通过采用平面直角坐标作为辅助格网，例如格网的边长可以为1km×1km，250m×250m等等。除辅助格网外，三种类型的格网均以经纬度的细分作为格网划分的依据，与我国基本比例尺地形图分幅系列一致，容易实施分幅检索和区域拼接。第38页/共53页③合并格网第38页/共53页91（4）统一的数据分类标准

数据分类的目的是为了计算机存储、编码、检索等的需要。分类体系划分是否合理，直接影响到地理信息系统数据的组织、系统间数据的廉洁、传输和共享、以及地理信息系统产品的质量。因此，它是系统设计和数据库建立的一项极为重要的基础工作。

国家规范研究组建议，信息分类体系采用宏观的全国分类系统与详细的专业系统之间相递归的分类方案，低一级的分类系统必须能归并和综合到高一级的分类系统之中。为此，首先按照社会环境、自然环境、资源与能源三大类，作为第一层。其次，根据环境因素和资源类别的主要特征与基本差异，再划分为十四个二级类，作为第二层。第三，按每一个二级类包括得最主要的内容，作为第三级类别。最后，按照各个区域的地理特点和用户的要求，拟定区域的分类系统和每一专业类型的具体分类标准。第39页/共53页（4）统一的数据分类标准第39页/共53页92（5）统一的数据编码系统地理信息系统存储的空间要素具有时、空、属性的复杂特征，需要通过计算机能够识别的代码体系来提供数据信息的地理分类和特征描述，同时需要制定统一的编码标准，以实现地理要素的计算机输入、存储，以及系统间数据的交换和共享。（6）统一的数据组织结构数据结构是地理实体的数据组织形式及其相互关系的抽象描述。描述地理实体的空间数据应包含空间位置、拓扑关系和属性三个方面的内容。第40页/共53页（5）统一的数据编码系统第40页/共53页93（7）统一的数据记录格式数据纪录是指地理信息系统的原始数据和输出数据在磁性介质内的记录方式，对不同来源（地图、遥感、社会统计等）和不同形式（点、线、面等）的数据，都必须按照标准的记录格式纪录，以保证系统对各种数据信息或资源的接纳、处理和共享。数据类型文件名后缀矢量数据.VCT影像数据.TIF/.BMF影像数据的附加信息.IMG格网数据.GBD元数据.MAT空间数据记录格式的文件名后缀第41页/共53页（7）统一的数据记录格式数据类型文件名后缀矢量数据.VCT94（8）统一的数据质量含义地理信息系统数据质量是指该数据对特定用途的分析、操作和应用的适宜程度。因此，数据质量的好坏是一个相对的概念，但它具有明确的内容。其具体的含义包括：①数据完整性。指要素的完整性和属性的完整性，可用非定量的方法进行评定；②数据一致性。指逻辑的一致性和拓扑的一致性，可用非定量或定量的方法进行评定；第42页/共53页（8）统一的数据质量含义第42页/共53页95③位置精度。包括绝对精度、相对精度、像元位置精度、形状和相似性等。其中像元精度用分辨率表示，其他精度用非定量方法表示；④时间精度。主要指数据的现势性，可用数据采集时间和数据更新的时间和频度来表示；⑤属性精度。指连续值、有序值、标准值的精度等，包括要素分类与代码的正确性、要素属性值的正确性及名称的正确性，通常用非定量的方法表示。以上数据质量的含义，涵盖了空间数据的空间维、时间维和专题维的内容，可以作为评定数据质量的依据。第43页/共53页③位置精度。包括绝对精度、相对精度、像元位置精962.地理信息标准化的制定随着信息革命在全球的兴起，地理信息标准化的工作日益受到关注。据调查，目前正在制定标准和规范的重要单位有：①ISO/TC211：国际标准化组织TC211专题组；②FGDC：美国联邦地理数据委员会；③CEN/TC287：欧洲标准化委员会；④OGC：美国openGIS协会；⑤MEGRIN：欧洲地图事务组织；⑥CGSD：加拿大标准委员会。第44页/共53页2.地理信息标准化的制定第44页/共53页97

以欧洲标准化委员会为例，其标准化制定工作分为：参考模型标准、数据描述（定义）标准、数据应用模型标准、数据集合标准、数据质量标准、数据定位标准等专题小组，负责专题标准的制定工作。

国际标准化组织ISO的TC211专题组，其主要任务是制定地理信息领域的标准化，并有五个工作组分别制定出以下一套结构化的相关标准：

第一工作组负责框架和参考模型，承担地理信息的参考模型、综述、概念图解语言、术语、一致性测试等项目。

第二工作组负责地理空间数据模型