求助..简单地理信息处理系统需要用到的设计模式

目前有一地理信息处理系统，其需求如下：
　　该系统需要读取的地理数据包括“栅格”和“矢量”两种数据，并将其显示在系统界面上；系统界面同时显示地理数据、在一个地区的位置、缩略图、统计图等多种界面，用户修改地理数据之后在所有显示界面上均有展示；系统对于数据的修改可以使用ctrl+Z进行撤销；关于系统运行目录、使用内存量、颜色数、地区语言均以共享的形式存在于系统之中；系统中包含大量算法，算法中包含大量子类、子函数调用，但所有算法可以归结为输入一个数据获得一个结果。
　　需要完成： 1、在设计系统过程中需要应用哪些设计模式？解决何种问题。
　　 2、绘制对应的类结构图
　　 3、写出相应的代码。
求助，分不多，望见谅！！设计模式地理信息