城市基础地理信息系统由数据加工处理子系统、空间基础数据管理与应用子系统、数据分发服务子系统和元数据管理子系统等组成。数据加工处理子系统主要完成城市空间基础数据的加工和处理；空间基础数据管理与应用子系统主要实现对城市空间基础数据库的更新、管理、查询、空间分析以及数据交换、制图输出；数据分发服务子系统主要提供分发数据目录的查询、检索，实现分发服务的数据管理和过程管理；元数据管理子系统主要实现元数据输入、编辑、检查、查询、检索、合并、导入、导出，同时为元数据的网上发布提供数据准备。系统设计应保证各个子系统间的协同工作和数据的一致性。

计算机硬件与网络系统是城市基础地理信息系统的重要组成部分，因此，在建立城市基础地理信息系统时，硬件与网络系统应符合国家现行的规范和标准，具有开放性、可靠性与安全性，并建立软硬件网络管理维护制度，对硬件和网络系统进行日常维护。

城市基础地理信息系统的数据库软件平台应支持矢量数据结构和栅格数据结构，具备海量空间数据管理、备份和恢复等功能。地理信息系统软件平台应支持关系数据库中的空间数据和属性数据的统一操作，支持海量空间数据的显示、存取和分析等操作，支持对空间基础数据和基础地质数据的管理，具备数据编辑、拓扑查询和分析功能，支持常用的不同空问投影坐标系数据转换和数据分发服务，支持二次开发以及常用的数据格式转换等功能。