GIS设计及开发Word文件下载.docx

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（二）GIS工程学的特点

1、以空间信息系统工程优化为目的

2、横跨多学科

3、直接面向决策，为可持续进展提供决策支持

4、与GIS产业化紧密相关

三GIS设计的内容

（一）设计原那么：

标准化，先进性，兼容性，高效性，靠得住性通用性

（二）设计内容

软件设计和数据库设计

第二章gis设计的方式

一、结构化生命周期法

1、结构化生命周期法又称结构化分析和设计方式，又称结构化系统开发方式

结构化生命周期法是系统分析员，软件工程师，程序员和最终用户依照用户至上的原那么，自顶向下分析与设计和自底向上慢慢实施成立运算机系统的一个进程，是组织，治理和操纵信息系统的开发进程的一种大体框架。

2、大体思想：

（1）要求设计进程必需严格依照时期进行

（2）在系统成立之前就必需严格的概念和描述用户的需求。

3、时期划分：

（1）系统开发的预备时期

（2）调查研究及可行性研究时期

（3）系统分析时期

（4）系统设计时期

（5）系统实施时期

（6）系统保护和评判时期

4、特点：

（1）预先明确系统的需求，依照需求来设计系统

（2）自顶向下来设计和计划信息系统

（3）运用分解和和谐技术，使复杂系统简单化

（4）严格按时期进行开发

（5）强调时期功效的审定和查验

（6）文档的标准化和标准化

5、优缺点：

优势：

（1）时期的顺序性和依托性、

（2）从抽象到具体，慢慢成精、（3）系统分析与系统设计分开、（4）质量保证方法完备。

缺点：

（1）时期回溯不可幸免，系统开发周期长、

（2）预先概念用户需求，必需在初期就冻结用户的需求、（3）未能专门好解决系统分析到系统设计之间的过度、（4）文档的编写工作量极大，缺乏有效价值

6、适用范围：

适用于一些组织相对稳固，业务处置进程标准，需求明确且在一按时期内可不能发生大的转变的大型复杂系统开发

二、原型法

1、大体思想：

第一成立一个能反映用户要紧需求的原型，然后让用户实际看见新系统的概貌，以便判定哪些功能是符合要求的，哪些事需要改良的，然后将原型反复改良，最终成立完全符合用户需求的模型

2、时期划分：

（1）确信誉户的大体需求：

功能，界面，数据库

（2）开发初始原型

（3）利用原型来提炼用户需求

（4）修正和改良原型

（5）反复直到用户中意

3、特点：

（1）并非所有的需求都预先概念

（2）需要一个系统模型来作为开发的雏形

（3）只要有适合的工具就能够快速建造和修改模型

（4）反复修改是必要的不可幸免的

4、优缺点：

（1）用户的参与更实际更富建设性，增强用户信心

（2）不需要进行用户培训

（3）易于改良，生命力较强

（4）开发周期短，费用少

（1）大系统或复杂系统难以实现

（2）开发的进程治理困难，反复修改使开发进度难以操纵

5、适用范围：

用户需求不清楚，治理及业务处置不稳固，需求常常发生转变，系统规模小，不太复杂的情形。

6、原型应用与种类

原型应用：

（1）承担工程的全数任务

（2）仅替代生命周期法的某一个或几个时期

原型种类：

研究型，实验型，进化型

三、面向对象的设计方式

1、产生的背景：

（1）软件重用性差

（2）软件可保护性差，（3）开发出的软件不能知足用户的需求

2、概念和术语

（1）对象：

所研究和描述的事物能够是具体的也能够是抽象的，是面向对象方式的最大体元素

对象具有状态：

一个对象用数据值来描述它的状态

对象具有操作：

用于改变对象的状态

对象实现了数据和操作的结合，使数据和操作封装于对象的统一体中

（2）类：

具有一致数据结构和行为的对象的归纳和抽象。

类具有属性：

它是对象的状态的抽象，用数据结构描述

类具有操作：

它是对象行为的抽象，用操作名实现该操作

继承：

对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种机制（种类：

单继承和多继承）

3、大体思想：

从实际问题中抽象出封装了数据和操作的对象，通过概念属性和操作来表述他们的特点和功能，通过概念接口来描述他们的地位及与其他对象的关系，最终形成一个普遍联系的可明白得，可扩充，可保护，更接近于问题本来面目的动态对象模型系统。

（1）抽象性

（2）封装性（3）继承性（4）多态性

5、面向对象的设计方式：

6、面向对象的设计进程：

（1）面向对象的分析：

明确需求，模型表述

（2）面向对象的设计：

概要设计和详细设计

（3）面向对象的实现：

选择编程语言、实现各对象类的详尽描述、将代码模块集成、利用样例进行查验

7、优缺点：

（1）可重用性，

（2）可扩展性（可治理性）缺点：

（1）对象和实体设计存在盲目性

（2）对象间消息传递难以完整表现整体功能（3）系统结构性差

8、适用范围：

适用于数据结构复杂，事物联系紧密的软件开发

温习题：

（1）结构化生命周期法的大体思想和特点

（2）原型法的特点及时期划分

（3）对象、类，继承的概念

（4）面向对象法的特点

（5）面向对象法要紧有哪些设计方式

（6）比较三种gis大体设计方式优缺点及适用范围

第三章系统概念

1、系统概念的要紧任务

（1）确信软件开发工程必需完成的总目标和工程的可行性

（2）导出实现工程目标应该采纳的策略即系统必需完成的功能

（3）估量完成该项工程需要的资源和本钱

（4）制定工程进度表

（5）编写系统需求分析报告

一、系统需求调查和分析

1、分析的内容：

（1）用户情形调查（用户范围：

确信效劳对象和效劳类型，用户研究领域或状况：

确信目的，应用范围和深度，用户数量：

确信系统规模，用户基础状况：

确信开发环境和开发工具）

（2）系统的目的和任务的确信（3）数据源调查与评估（4）概算投资，人员编制及年处置工作量

二、系统可行性研究：

包括系统的可行性和必要性

流程：

一、理论可行性：

从gis和专业理论角度研究实现系统的可能性

2、技术可行性：

从技术的角度研究实现系统的可能性

3、经济效益可行性

4、可行性分析结论：

条件成熟，可当即组织人员执行，暂缓执行，不可执行三类

三、系统分析工具

Gis结构化分析是面向gis数据流而进行的需求分析进程，它采纳gis数据流模型来模拟gis数据处置进程

分析工具

1、表和清单

（1）用户情形调查表

（2）现有结构的组织结构及部门功能清单

（3）现有机构人员组织清单

（4）现有数据及来源清单

（5）现有数据及功能参照表

（6）现有软硬件资源表

2、Gis数据流模型：

描述gis数据流动，存储处置等逻辑关系的图形表示，一样采纳数据流图来表示，通过图形方式描述信息的前因后果

（1）流程图的大体符号

①外部实体：

系统之外又和系统有联系的人或事物

②处置进程——加工：

对数据的加工处置，也确实是变换

③数据流：

数据流由一组确信的数据组成，指处置功能的输入和输出

④数据存储：

数据库

分层的gis数据流图：

顶层，中间层，底层

（2）数据流程图绘制的大体原那么：

a所有图形符号都必需是四种大体元素且必需出名字b主图必需含有四种大体元素，缺一不可c数据流必需封锁在外部实体之间，外部实体能够多个d处置进程至少有一个输入和输出数据流e任何一个数据流子图必需与其父图上的一个处置进程对应

（3）绘制流程图的大体步骤

找出外部实体、找出数据源点和终点、找出输入数据与输出数据的数据流、画出外部实体、画出逻辑加工、检查和修改数据流图、画出所需的子图

3、数据字典：

是关于数据信息的集合，它是数据流图中所有要素严格概念的场所

内容：

（1）数据元素：

最小的数据元素，不可再分

（2）数据结构：

数据之间的组合关系

（3）数据流：

数据结构在系统内传输的途径

（4）数据存储：

数据结构停留或保留的地址

（5）处置进程：

只需对不可再分解的处置进程进行说明

（6）外部实体：

数据的来源和去向

数据字典的用途

数据字典的实现方式：

全人工方式，全自动化方式，混合方式

4、加工逻辑说明：

确实是描述大体加工如何把输入数据流变换为输出数据流的加工规那么

（1）结构化英语：

介于自然语言和形式语言之间的半形式化语言，语言的正文用大体操纵结构进行分割，加工中的操作用自然语言短语来表示

大体结构：

顺序，选择，循环结构

（2）判定表

（3）判定树：

判定树采纳树型结构来表示处置逻辑

（4）三种表达结构比较：

难易程度高低：

结构化语言最难把握

从直观表达逻辑看：

决策树最好，一目了然

关于机械可读性，也确实是运算机自动编制程序，决策标的可读性最强。

分析员应依如实际情形将三种工具结合利用

四、软件需求规格说明

是在gis结构化分析的基础上成立的自上向下的说明

试探题：

一、系统概念时期的要紧任务包括

2、系统需求分析包括哪些内容

3、系统可行性分析的内容

4、经常使用gis结构化分析工具有哪些

5、论述数据流图的大体成份，并作图示意

6、试述数据流图的绘制步骤

7、什么是数据字典，其内容是什么

8、有哪些加工逻辑说明

第四章GIS系统整体设计

系统整体设计从相对宏观的角度把握系统的建设。

一、整体设计的任务，方式和准那么

（一）整体设计的任务和内容

将系统需求转换为数据结构和软件体系结构

2、内容：

（1）确信目标系统；

原那么：

针对性，有效性，预见性，先进性

具体目标的确信：

近期目标，中远期目标

（2）系统结构设计（数据库等）

（3）系统配置组成：

硬件、软件、系统调控与组织机构，人员配置

（4）系统组网结构

（5）系统运行治理方式和更新手腕的确信

（6）经费预算

（7）实施打算

（二）整体设计的方式：

整体设计一样采纳结构化设计方式。

结构化设计中的模块：

模块是指具有输入和输出，逻辑功能，运行程序，内部数据四种属性的一组程序语句。

（三）整体设计的原那么

一、模块化二、抽象和信息隐蔽3模块独立性（内聚和耦合）

二、系统整体设计工具

（一）层次图：

用来描述软件的层次结构

（二）HIPO图：

事实上由层次图和IPO图两部份组成，层次+输入（处置）输出图

（三）结构图：

也是用来描述软件结构，但其描述能力比层次图强

三、gis的应用分析模型设计

地理模型是对地理实体的特性及其转变规律的一种表示或抽象

1、地理建模的进程：

建模预备——建模建设——成立模型——模型求解——模型分析与查验——模型应用

2、Gis应用模型的概念：

在某一专业领域对解决具体问题所采纳的分析方式和操作步骤的抽象

3、Gis应用模型的分类：

（1）按结构分类：

数学模型，统计模型、概念模型

（2）按空间特性：

非空间模型，空间模型

（3）按开发特点：

系统提供模型（gis产品为用户提供的）二次开发模型（内部模型扩展式，外部模型集成式）

（4）按模型内容及所解决问题分类：

基础模型、专业模型

（5）按模型空间进程模拟方式