地理信息产业是信息产业的一个重要组成部分，地理信息技术是IT技术的一个重要分支，地理信息系统软件是一类特殊的计算机信息系统软件，它是以各类空间数据及其属性为基础，为各种应用目的服务的一类计算机信息系统。开发地理信息系统是一个复杂的过程，涉及非常复杂的方面：数据获得、验证、空间关系和拓扑关系表示等。如何高效地、科学地开发一个具有良好软件特性的GIS是开发者关心的问题。然而，在GIS软件设计过程中，常常需要整体开发思想指导，需要应用有效方法去实现GIS软件的复用性、规范性、可交互性、可维护性、可共享等特性。本文系统地研究了系统建模的理论与方法，对涉及的关键问题进行了深入地分析与探讨，并以此为基础研制和开发了《中国第一汽车集团公司数字化总图信息系统》（以下简称《数字化总图信息系统》）。第一章阐述了什么是地理信息系统，分析了它的发展阶段以及今后的发展方向，同时还分析了面向地理信息系统开发的思想与其它类型软件开发的不同之处，系统地指出了GIS开发的新特点，提出了《数字化总图信息系统》的解决方案。第二章阐述了对面向对象机制及可视化建模的理解。面向对象机制关注众多的类及交互模式，同时关注信息与功能，因此可以开发出密切关注和适应信息与功能变化的系统。面向对象的灵活性是通过三个基本原则：封装、继承与多态来实现的。建模把要设计的结构和系统的行为沟通起来，并对系统的体系结构进行可视化和控制。最重要的，建模提供了简化和复用的机会，能让我们更好地理解正在构造的系统，模型提供的蓝图将是系统实施的重要依据。第三章分析了UML统一建模语言。UML是一种通用的、统一的图形模型语言，是面向对象建模的标准语言。本文将UML表示法分成五大类视图进行阐述，分别为：用例图、静态图、行为图、交互图和实现图。UML适用于系统开发过程中从需求到测试的软件开发生命周期的全过程。虽然UML功能强大，但是，如果手工绘制这些图形，不仅非常麻烦，而且容易造成这些模型之间的不一致。因此，基于UML的软件开发支撑环境在软件开发中是必不可少的。本文使用的是ROSE工具，它具有自动代码生成、逆向变换和模拟等功能，可以为软件开发者提供很好的服务。在这一章的最后部分，还对UML在软件开发中的地位进行了评价。第四章分析了RUP建模框架模型。RUP为我们提供了一个面向对象建模的过程指导框架。一方面，它体现开发过程的动态结构，用阶段、迭代来描述。RUP把一个开发周期划分成四个连续的阶段：初始阶段、细化阶段、构造阶段和交付阶段，其中每个阶段中又要经历若干次迭代；另一方面，它还体现了软件开发过程的静态结构，用工作流描述。它显示了一次迭代的核心工作流。核心工作流主要有五个：需求、分析、设计、实现、测试。RUP的建模框架模型就是通过描述系统开发各个阶段从需求层次、分析层次、设计层次、实现层次到测试层次的层层映射，从而提供了一种从需求模型、分析模型、设计模型、实现模型到测试模型的层层动态跟踪和动态映射的过程，为我们从需求、分析、设计、实现到测试的各个阶段的工作提供了详细的指导。第五章分析和研究了《数字化总图信息系统》的系统结构和功能层次，详细研究了各功能层次的具体解决问题和提供的各项功能，遵循RUP的开发过程，使用用例图<WP=90>描述系统的需求，对市场上适合这个系统的各个开发平台做了详细的比较和讨论，选择了性价比较高的Super Map作为系统的开发平台，并在此基础上建立了系统的总体结构模型。此外，文章还讨论了《数字化总图信息系统》的界面设计原则和界面方式，并给出了实际运行效果。第六章是本系统建模设计的描述。使用RUP方法，基于UML的建模方式，详细分析并设计了面向对象的系统模型。主要以《数字化总图信息系统》的系统管理模块为例进行详细阐述。在此实例中，遵循RUP的开发过程，在领域分析中，使用协作图来描述用例的实现；使用类图来描述系统各个类及其关系； 使用组件图描述构成系统的各个组件间的关系等等。最后，文章还给出了系统的测试方案和部署情况。第七章详细分析了系统开发中的一些关键性问题，并给出了相应的解决方案。提出了面向角色用户管理的思想；分析了如何应用BLOB字段和DLL进行文档存取；基于Super Map平台的二次开发，怎样建立我们所需要的数据库，实现空间信息和属性信息的融合；如何进行全组件式的GIS开发；在项目开发中，如何使用VSS进行版本管理以及使用时的注意事项等等。第八章对本文所进行的研究工作做了全面的总结。