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GB-T 18578-2008 城市地理信息系统设计规范PDF文本

1Cs07.040A75GB中华人民共和国国家标准GB/T18578-2008代替GB/T18578一2001城市地理信息系统设计规范Specifications for designing urban geographic information system2008-07-02发布2008-12-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布蜀素衬网Z.Z心
GB/T18578-2008目次前言引言…范围…12规范性引用文件………13术语和定义……14设计方法、设计原则和设计过程……………25需求调查和分析……26总体设计……37详细设计…………附录A(资料性附录)系统配置方案13附录B(资料性附录)总体设计书的编写提纲…………15附录C(资料性附录)详细设计书的编写提纲…17J.NE筑Z.Z0
GB/T18578-2008前言本标准代替GB/T18578一2001，本标准与GB/T18578-2001相比主要变化如下：一按照GB/T1.1一2000《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》对标准进行了修改；一对规范性引用文件进行了修改；一一4.2“设计原则”中增加了“先进性原则”，并对原有的内容进行了适当的调整和修改；将第5章“需求分析”修改为“需求调查和分析”，增加了需求调查的详细内容；一删除了原标准中6.2.5“开发成本和效益分析”的内容；一修改了第6章中“地理定位控制”的内容。本标准的附录A、附录B、附录C为资料性附录。本标准由国家测绘局提出。本标准由全国地理信息标准化技术委员会归。本标准起草单位：国家测绘局测绘标准化研究所、武汉大学。本标准主要起草人：郭玉芳、吕玉霞、杜道生、王伟、王占宏。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T18578-2001.J.NE霸Z.ZC.ET
GB/T18578-一2008引言随着地理信息系统(GIS)和计算机技术的迅猛发展，我国城市地理信息系统领域的需求和技术也发生了不少变化。为了更好地满足城市设发展的需要，提高标准的现势性和现有标准之间的协调性，有必要修订GB/T18578一2001的结构和内容。在本标准的修订过程中，对经过实践检验、认为正确合理的技术方法和技术内容予以保留，对与相关标准不协调的内容进行了修改，并适当增加了部分新的内容，具体参见前言所述。興Z.ZC.ET
GB/T18578-2008城市地理信息系统设计规范1范围本标准规定了城市地理信息系统的设计原则、内容、方法和要求。本标准适用于各类城市地理信息系统的总体设计和详细设计，其他地理信息系统的设计可参照本标准。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改版（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T12409地理格网GB/T13923基础地理信息要素分类与代码GB/T14395城市地理要素城市道路、道路交叉、街坊、市政工程管线编码结构规则3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1城市地理信息系统1 arban geographic information systemUGIS7C个E利用计算机和地理信息技不，实现对城市各种空间、非空间数据的输入、存贮、查询、检素、处理、分析、显示、更新和提供应用，并以处理城市各种空间实体及其关系为主的系统。3.2系统设计system desig为实现用户需求分析提出的系统功能所进行的各种技术设计的总称，包括总体设计、详细设计和设计审查等。它是在用户需求分析的基础上进行具体设计的过程，也是选择最佳实现方案的过程。3.3原型法prototype method把系统设计和开发过程作为一个迭代过程的系统设计方法。其设计原则是先确定部分要求，制定初步方案，并在较短的时间内开发出一个能满足用户基本需求的示范性系统雏形（原型），然后经用户试用，找出原型的缺点和不足，进行修改补充，再向用户演示，听取意见和修改补充，如此反复，逐渐形成一个完善的系统。原型法的基本模型如图1所示。用户需求分析新需求数据分析新数据源找出当前的应用领域对原型对当前与未来应与未来的应用领域原型的评价用领域的再评价最急需任务的实施图1原型法的基本模型1霸Z.ZC.ET
GB/T18578-20083.4生命周期法life cycle method指系统从立项开始，经过可行性论证、需求调查和分析、设计和开发，使用和不断维护，直到最后被淘汰的整个过程。一个系统的生命周期可分为若干个阶段，每个阶段的工作均以前一个阶段的工作结果为依据，并作为下一个阶段工作的前提。3.5模块结构法module-structured method一种面向数据流的系统设计方法。指用一组标准的准和图表工具确定系统有哪些组成部分，用什么方式联系在一起，从而构成最优的系统结构，将系统分为若干个模块进行设计和开发，然后将各个模块拼装而成一个完整的系统。3.6内聚度cohesion单个模块所执行的诸任务在功能上互相关联的程度。3.7耦合度coupling模块之间相互依赖的量度。4设计方法、设计原则和设计过程4.1设计方法城市地理信息系统的设计宜采用原型法。当需求分析明确时，也可使用生命周期法或模块结构法。4.2设计原则明素J.NE城市地理信息系统的设计应遵循以下基本原则：)实用性原则。系统的设计在技术指标、产品模式、数据库模式等方面应面向城市信息应用，系统的结构、功能和界面应适合用户的使用，操作方便、灵活。b)标准化、规范化原则。系统的内容、数据分类与编码、数据精度、作业规程等应采用或部分采用有关国家标准、行业标准和地方标准。对国家标准、行业标准和地方标准中没有包括但需规范化的内容，可补充制定临时规定。c)可行性原测。系统规模应考虑与人力、财力相适应，并具有稳定可靠的数据源和较为迫切的用户需求，以及适宜的设周期。d)可扩充性原则。系统的数据编码和系统功能、数据、应用领域和软硬件配置应可扩充。?)成本效益优化原则。系统的设计应以满足应用需求为标准，选择适当的数据精度和性能价格比最优的系统配置方案，合理安排工作的优先顺序，先试点后大规模实施，尽快使系统达到净产出的阶段。)先进性原则。系统的设计应充分利用当前先进、实用的技术手段，采用成熟的设计方案、技术标准、硬件平台和软件环境，保障系统稳定可靠地运行。4.3设计过程城市地理信息系统的设计过程分为用户需求调查和分析、总体设计、详细设计和设计方案论证四个阶段。5需求调查和分析5.1基本要求在进行城市地理信息系统设计时，应进行需求调查和分析，并形成用户需求调查报告和分析报告。用户需求具有随系统开发进程逐步提高的特点，因而，用户需求调查和分析应在系统设计和开发过程中2霸Z.ZC.ET
GB/T18578一2008反复进行。5.2需求调查需求调查应通过选取一般单位和若干有代表性的单位进行。调查应明确内容，并制订出详细计划。调查完成后应编制调查报告。调查报告内容应真实、科学。需求调查的内容主要包括：a)用户（包括直接用户和潜在用户）概况；b)现状及问题；c)管理需求；d)应用需求：e)数据需求；fD安全需求：g)设备需求。5.3需求分析根据需求调查结果进行统计汇总，分析找出数据、功能和用户间的关系，编写需求分析报告。分析报告的主要内容包括：a)分析直接用户、潜在用户；b)分析用户对数据和功能的需求；?)分析现有工作流程、数据项及其数据流程和在系统中实现的可能性；d)根据调查分析结果，提出系统实现的硬、软件及网络需求。6总体设计6.1总体设计任务城市地理信息系统总体设计应根据需求调查报告和分析报告确定系统总体目标，规划系统的规模和立系统的总体结构和模块间的关系，确定系统软、硬件及网络配置，设计数据库/数据结构，规定系统采用的技术规范，并作出组织实施计划，提出总体设计方案。6.2总体设计内容6.2.1确定系统目标根据可行性研究报告、用户需求调查报告和用户需求分析报告确定系统的开发目标、应用目标、应用范围、预期效益、功能和时间要求。确定的目标要求具体、明确，充分反映用户意见和要求。6.2.2总体结构设计6.2.2.1子系统的则分一个城市的地理信息系统可由若干子系统组成，但必须包含一个基础地理信息子系统。专题信息子系统的多少由城市地理信息系统的目标和服务领域决定。不同类型的城市地理信息系统具有不同的系统结构体系：)对于城市基础地理信息系统：由地形数据库、正射影像数据库和数字高程模型数据库等组成。b)对于城市专题地理信息系统：由一个基础地理信息子系统和若干个功能性子系统组成。例如，某城市的土地开发信息系统由基础地理信息子系统、规划信息管理子系统、土地价格评估子系统、土地开发可行性分析子系统等组成。?)对于城市综合地理信息系统：由一个基础地理信息子系统和若千个专题信息子系统组成。例如，一个城市综合地理信息系统可由基础地理信息子系统、规划管理子系统、综合管网子系统、地籍管理子系统、房产子系统、交通子系统、公安子系统、人管理子系统、旅游子系统和公共3霸Z.ZC.ET
GB/T18578-2008服务设施子系统等中的若干子系统组成。6.2.2.2系统基本功能城市地理信息系统应具有以下基本功能：)数据输人：具有图形图像输人、属性数据基本输人，数据导人等功能：b)数据编辑：具有数字化坐标修改、属性文件修改、结点检错、多边形内点检错、结点匹配和元数据修改等功能；c)数据处理：具有拓扑关系生成、属性文件立（含扩充、拆分和合并）、坐标系统转换、地图投影变换和矢栅数据转换等功能；d)数据查询、检索和统计：以不同的查询条件对各种数据进行单独的、组合的、相互的查询与检索，并能依据查询结果提取数据和对数据进行统计；)空间分析：具有叠置分析、缓冲区分析、邻近分析、拓扑分析、统计分析、回归分析、聚类分析、地形因子分析和最佳路径分析等功能；)数据输出：具有矢量绘图、栅格绘图、报表输出、数据导出及三维动态模拟和显示等功能。6.2.3软硬件及网络系统配置6.2.3.1系统配置原则系统配置要遵循以下原则：)满足系统规模、功能、数据容量、数据处理速度的要求；b)技术上稳定可靠：c)投资少，见效快；622是筑系统的配置方案主要考虑以下方面：a)根据系统功能要求，提出目标系统的软件配置方案，b)根据系统规棋和数据容量，提出目标系统的硬件配置方案；?)根据系统用户和数据分布，提出网络配置方案（客户机与服务器方案、中央处理机与终端方案或它们的混合方案)。附录A提供了三种不同系统规模的软硬件配置方案，供设计时参考。6.2.4软硬件及网络配置6.2.4.1软件配置对于选用的各类软件，包括计算机操作系统软件、基础软件、应用软件，均应说明其技术特点、与国内外同类产品的比较，明确阚述选择的理由，并指明所选软件的名称、生产厂家、版本号和技术要求。6.2.4.1.1系统软件操作系统软件既要与所选计算机相匹配，又要支持所选地理信息系统基础软件。6.2.4.1.2基础软件系统基础软件应满足以下技术要求：)具有数据采集、输人、存储与管理和输出的功能；b)具有构拓扑关系及空间分析功能；?)具有良好的用户界面开发工具、支持汉字处理、具有二次开发功能；d)具有良好的开放性、兼容性及与其他系统空间数据的可交换性；e)性能可靠，软件技术支持服务好；)具有模块化或组件化和较高的性能价格比。6.2.4.1.3应用软件应用软件应满足以下技术要求：筑Z.Z0
GB/T18578-2008a)与基础软件兼容或能以控件的方式连接；b)实现系统的某个特殊功能。6.2.4.2硬件配置6.2.4.2.1硬件设备城市地理信息系统应包括计算机、输入设备、输出设备、数据存贮与备份设备和不间断电源等硬件设备。6.2.4.2.2硬件选择的原则和依据硬件选择的原则和依据如下：a)性能价格比最优，具有通用性和可升级性；b)运算速度和存储容量等性能指标满足数据管理要求；?)与其他硬件的兼容性、可连接性、共享性好；d)与所选软件兼容性、对系统软件和应用软件的适应性好；e)硬件接丰富。6.2.4.3网络体系结构网络体系结构的设计应包括以下内容：)写明网络设计原则、技术要求、产品选型、拓扑结构、基本部件与配件、传输介质、接、通信协议、约束条件、结构化布线方案等；b)画出网络结构图：图中标出各类服务器与客户机、交换机、路由器等的数量与分布；反映出局域网及其互联的情况，如采用公用网或因特网需具体指出：c)说明各个服务器/客户机的作用配置和具体位置；d)说明拟采用的网铬安全保护技术，如防火墙等，并符合国家有关安全保警的规定。6.2.5数据库设计6.2.5.1数据库设计的基本要求数据库的设计应满足以下要求：a)应对大量的数据体用非冗余结构予以定义，能为不同用户使用；b)在插人、修改和删除数据元素时，数据元素的结构、相互关系和从属性应保持不变；c)应用程序不依赖于数据库中的数据组织方法和存储位置，即数据独立；d)系统对库中数据存取进行控制，防止非法存取和有意或无意的破坏，保证数据安全；?)系统应保证数据在逻辑意义上的正确性、有效性和兼容性，应采取各种保护手段防止任何可能危及数据完整性的情况发生：)应有一些辅助程序，用于数据库的维护、经常性数据组织和必要时的数据库恢复；g)应便于用户对数据进行独立的写人、修改、补充和副除；h)应具有不断扩充和更新的能力；)应具有对历史数据的维护和处理的能力。6.2.5.2数据库设计的内容6.2.5.2.1数据量估算数据量估算包括以下内容：)数据库设计时应对每个子系统的数据量进行估算，按表1所示的内容和格式并加注文字的形式进行描述。预计数据量=本子系统的数据总量×占空系数（实际开销与理论开销之比，由具体项目和运行环境而定，一般取1.5~2.5)。b)数据库设计时应根据数据的权属、维护的部门等对数据分布进行安排，并按表2所示的内容及格式进行描述。如数据文件名和存放位置（本站点、局域网、广域网服务器）。5興尚理Z]
GB/T18578-2008表1子系统数据量估算子系统名：实体名数据总量/KB表2数据分布安排表子系统名：存放位置数据文件名保存期限/年本站点局域网服务器广城网服务器6.2.5.2.2数据库系统的选择数据库系统的选择既要考虑系统功能的要求，又要确保系统具有安全性、稳定性、兼容性和可扩展性，能支持复杂的数据类型和海量数据管理，以及良好的开发环境、性能价格比和服务支持能力。确定数据库管理系统后，应说明所选数据库开发商（或公司）名称数据库的技术特点，并对该数据库是否满足本系统的要求进行论证。6.2.5.2.3图形数据分层方案设计数据库设计时应规定图形数据的分层原则和数据的层名、层号以及数据内容规则。各类数据库或子数据库，应根据系统的具体情况和用户需求，采用统一的分层方案存放数据。数据分层应依据下列原则：a)同一类数据放在同一层；b)用户使用频率高的数据放在主要层；?)为显示绘图或控制地名注记位置的辅助点、线、面应放在辅助层；d)尽量诚少数据冗余：e)处理好数据与功能的关系。6.2.5.2.4数据分类和代码设计数据分类与代码设计应包含以下内容：a)介绍有关的国际标准、国家标准、行业规范及其贯彻情况：b)编制系统使用的代码表，格式和内容如表3所示；c)规定和制定临时分类与代码的依据和原则、格式约定、注意事项。表3系统使用的代码表代码表名称中文注释引用本表的子系统名称1.2.40(代码表1)440*4n.筑Z.Z0
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