GIS第七章地理信息系统的设计与评价.ppt

1、第七章第七章 地理信息系统地理信息系统的设计与评价的设计与评价主要内容主要内容第第1节节 应用型应用型GIS设计概述设计概述第第2节节 地理信息系统的设计地理信息系统的设计第第3节节 地理信息的标准化地理信息的标准化第第4节节 地理信息系统的评价地理信息系统的评价本章重点：本章重点：GIS设设计计模模式式、流流程程、方方法法；地地理理信信息息标标准准化化的的内内容容；GIS的评价方法的评价方法第一节第一节 应用型应用型GIS设计概述设计概述一、系统设计一、系统设计的的目的目的 GIS按按其功能和内容，可以其功能和内容，可以分为分为:工工具具型型GIS：也也称称地地理理信信息息系系统统开开发发平

2、平台台或或外外壳壳，它它是是具具有有地地理理信信息息系统基本功能，供其他系统调用或用户进行二次开发的操作平台。系统基本功能，供其他系统调用或用户进行二次开发的操作平台。应应用用型型GIS：是是根根据据用用户户的的需需求求和和应应用用目目的的而而设设计计开开发发的的一一种种解解决决一一类或多类实际应用问题的地理信息系统。类或多类实际应用问题的地理信息系统。应用型应用型GIS根据根据其应用层次的高低，又可其应用层次的高低，又可分为：分为：空空间间事事务务处处理理系系统统(STPS):主主要要目目的的是是通通过过应应用用GIS的的数数据据库库技技术术，实实现现由由传传统统的的事事务务处处理理向向计计

3、算算机机处处理理的的转转换换（如如在在房房产产、地地籍籍部部门门的的应应用）用）空空间间管管理理信信息息系系统统(SMIS):主主要要目目的的是是实实现现空空间间信信息息管管理理的的高高效效率率、模模型型开开发发和和空空间间数数据据库库的的动动态态更更新新，其其功功能能不不仅仅表表现现为为数数据据的的查查询询和和统统计计，还还具具有有专专业业模模型型的的分分析析应应用用等等功功能能。（如如在在城城市市规规划划、土土地地利利用用、道路交通管理、管网规划管理中的应用）道路交通管理、管网规划管理中的应用）空空间间决决策策支支持持系系统统(SDSS):主主要要目目的的是是以以解解决决半半结结构构化化和

4、和非非结结构构化化的的决决策策问问题题，除除了了需需要要利利用用GIS的的数数据据库库和和空空间间分分析析技技术术，模模型型库库及及其其管管理理系系统统是是决决策策支支持持系系统统的的核核心心（在在宏宏观观决决策策、行行业业发发展展规规划划等等领领域域具有广泛需求）具有广泛需求）系统设计的目的系统设计的目的建立满足功能需求、稳定、可靠、高效的业务化的运行系统，以实建立满足功能需求、稳定、可靠、高效的业务化的运行系统，以实现业务操作的手工模式向信息化模式的根本转变，实现管理和决策的高现业务操作的手工模式向信息化模式的根本转变，实现管理和决策的高效率和科学化。效率和科学化。为了加强系统的实用性，降

5、低系统开发和应用的成本，提高系统的为了加强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，提高系统的生命周期，采用先进的系统设计方法、合理的设计路线是十分重要的。生命周期，采用先进的系统设计方法、合理的设计路线是十分重要的。二、系统设计的模式二、系统设计的模式（一）结构化系统设计模式（一）结构化系统设计模式（CalkinsCalkins，19721972）基本概念基本概念所谓结构化就是有组织、有计划和有规律的一种安排。所谓结构化就是有组织、有计划和有规律的一种安排。结结构构化化系系统统分分析析方方法法，就就是是利利用用一一般般系系统统工工程程分分析析法法和和有有关关结结构构概概念念，把把它它们们应应用

6、用于于地地理理信信息息系系统统的的设设计计，采采用用自自上上向向下下，划划分分模模块块，逐逐步步求精的一种系统分析方法求精的一种系统分析方法。结构化系统设计模式的构成结构化系统设计模式的构成通通过过访访问问用用户户，调调查查用用户户的的需需求求和和数数据据源源，确确定定系系统统的的目目的的、要要求求和和规定；规定；描描述述和和评评价价与与系系统统设设计计过过程程有有关关的的资资源源和和限限定定因因素素，例例如如现现有有的的硬硬件件、软件和有关的政治、法律因素等；软件和有关的政治、法律因素等；说明和评价所拟定的不同系统，这些系统能够满足所规定的要求；说明和评价所拟定的不同系统，这些系统能够满足所

7、规定的要求；对对 拟拟 定定 的的 系系 统统 作作 最最 后后 的的 评评 价价，从从 中中 选选 择择 一一 个个 运运 行行 的的 系系 统统。结构化的系统设计模式结构化的系统设计模式主要特点主要特点强强调调用用户户的的调调查查和和系系统统功功能能需需求求的的分分析析。在在系系统统设设计计的的各各个个阶阶段段都都要要写写成成相相关关文文件件，以以便便评评价价，用用户户要要参参与与系系统统的的设设计计，以以免免系系统统设设计计的失误。的失误。（二）结构化的系统评价模式（二）结构化的系统评价模式（CalkinsCalkins，19841984）主要设计思想主要设计思想强强调调对对现现有有的的

8、各各个个组组成成部部分分，包包括括硬硬件件、软软件件和和数数据据库库，进进行行深深入入、认认真真的的评评价价，以以研研究究其其满满足足系系统统功功能能的的程程度度，保保证证所所设设计计系系统统的的实实用用可可靠靠，及及有有效效地地处处理理数数据据和和使使用用周周期期长长等等要要求求。该该模模式式采采用用了了管管理理信信息系统和软件工程的一些设计理论息系统和软件工程的一些设计理论。结构化的系统评价模式结构化的系统评价模式构成构成目目的的与与任任务务：指指出出系系统统的的目目的的，谁谁是是主主要要用用户户，以以及及如如何何使使用用该该系系统。关于任务要说明所要完成的工作，及总体评价所采用的方法。统

9、。关于任务要说明所要完成的工作，及总体评价所采用的方法。概念的定义：概念的定义：介绍系统的各个组成部分。介绍系统的各个组成部分。功功能能的的要要求求：具具体体说说明明系系统统要要做做什什么么，包包括括每每项项功功能能的的技技术术特特征征、目的、具体的标准和满足的条件等。目的、具体的标准和满足的条件等。性性能能测测定定：对对各各个个组组成成部部分分分分别别进进行行测测试试，对对综综合合以以后后的的系系统统还还要要进进行行最最后后的的测测试试。包包括括：硬硬件件、软软件件模模块块、数数据据库库质质量量控控制制等等。测测试试根根据据所所说说明明的的功功能能要要求求和和规规定定的的标标准准进进行行，应

10、应考考虑虑以以下下各各种种条条件件：系系统统的的正正常常操操作作条条件件；重重点点测测试试，包包括括最最坏坏情情况况和和极极端端操操作作条条件；件；逻辑测试，指检查各种可能的逻辑条件；逻辑测试，指检查各种可能的逻辑条件；线路测试线路测试三、系统设计的流程三、系统设计的流程系统分析系统分析系统设计系统设计系统实施系统实施系统运行和维护系统运行和维护 应应用用型型G GI IS S设设计计的的四四个个阶阶段段（一）主要阶段（一）主要阶段地理信息系统设计流程图地理信息系统设计流程图(二）设计方法二）设计方法生命周期设计法生命周期设计法系系统统设设计计按按阶阶段段进进行行，预预先先规规定定每每一一阶阶

11、段段的的开开发发目目标标和和任任务务，然然后后按照一定的准则顺序开发实施，这种方法被称为生命周期设计法。按照一定的准则顺序开发实施，这种方法被称为生命周期设计法。优点：严格分阶段进行，便于开发工作的组织管理优点：严格分阶段进行，便于开发工作的组织管理缺缺点点：系系统统开开发发过过程程比比较较长长，新新系系统统实实际际效效果果的的可可见见性性差差，来来自自最最终用户的反馈比较迟，不易把握用户需求的变化。终用户的反馈比较迟，不易把握用户需求的变化。原型化设计法原型化设计法根根据据用用户户提提出出的的需需求求，由由用用户户与与开开发发人人员员共共同同商商定定其其中中重重要要和和基基本本的的开开发发目

12、目标标，然然后后选选择择一一个个试试验验区区，设设计计出出初初步步方方案案，在在较较短短时时间间内内开开发发出出一一个个能能满满足足用用户户需需求求的的初初步步原原型型或或系系统统雏雏形形，交交用用户户试试用用，经经过过一一段段时时间间的的运运行行后后，根根据据用用户户意意见见对对原原型型加加以以修修改改或或扩扩充充，产产生生一一个个新新的的原原型型版版本本，如如此此反反复复和和迭迭代代，最最后后形形成成一一个个比比较较完完善善和和质质量量较高的应用型地理信息系统。较高的应用型地理信息系统。优点：优点：能能使使用用户户更更积积极极地地参参与与系系统统的的设设计计和和实实现现，使使开开发发人人员

13、员及及时时获获得得客客户户反反馈馈意意见见，更更快快地地看看到到系系统统的的实实际际效效果果，使使系系统统开开发发的的风风险降到最低。险降到最低。第二节第二节 地理信息系统的设计地理信息系统的设计一、系统分析一、系统分析基基本本思思想想：从从系系统统观观点点出出发发，通通过过对对事事物物进进行行分分析析与与综综合合，找找出出各各种可行的方案，为系统设计提供依据。种可行的方案，为系统设计提供依据。任任务务：对对系系统统用用户户进进行行需需求求调调查查和和可可行行性性分分析析，最最后后提提出出新新系系统统的的目标和结构方案。目标和结构方案。系系统统分分析析是是使使设设计计达达到到合合理理、优优化化

14、的的重重要要步步骤骤，其其工工作作深深入与否，直接影响到将来新系统的设计质量和实用性。入与否，直接影响到将来新系统的设计质量和实用性。（一）需求调查（一）需求调查调查系统用户对开发的调查系统用户对开发的GIS系统的功能要求和信息需求情况。系统的功能要求和信息需求情况。主要内容主要内容Who谁使用系统？谁使用系统？What新系统需要具备哪些功能？新系统需要具备哪些功能？Why为什么需要具有这些功能和条件？为什么需要具有这些功能和条件？Where新系统需要的资源和条件从哪里获得？新系统需要的资源和条件从哪里获得？Quality具体的技术指标、性能要求和可靠性要求。具体的技术指标、性能要求和可靠性要

15、求。调查方法调查方法访问、座谈等访问、座谈等（二）可行性分析（二）可行性分析在在对对用用户户需需求求分分析析基基础础上上，从从社社会会、技技术术和和经经济济三三大大因因素素方方面面对对建建立立应应用用型型地地理理信信息息系系统统的的必必要要性性和和实实现现系系统统目目标标的的可可能能性性进进行行分分析析，以以确确定定用用户户实实力力、系系统统环环境境、原原始始数数据据、数数据据流流量量、存存储储空空间间、软软件件系系统统、经费预算以及时间分析和效益分析等。经费预算以及时间分析和效益分析等。主要内容主要内容数据源调查与评估数据源调查与评估技术可行性评估技术可行性评估经济和效益分析经济和效益分析系

16、统开发和运行的环境评价系统开发和运行的环境评价二、系统设计二、系统设计（一）总体设计（逻辑设计）（一）总体设计（逻辑设计）任务任务根根据据系系统统研研制制的的目目标标来来规规划划系系统统的的规规模模和和确确定定系系统统的的各各个个组组成成部部分分，说说明明它它们们在在整整个个系系统统中中的的作作用用与与相相互互关关系系，以以及及确确定定系系统统的的软软硬硬件件配配置置，规规定定系系统统采采用用的的技技术术规规范范，并并作作出出经经费费预预算算和和时时间间安安排排，以以保保证证系系统统总总体体目目标标的的实实现现。最最后后撰撰写写系系统统总总体体设设计计方方案案，作作为为重重要的技术文件提供论证和审批。要的技术文件提供论证和审批。主要内容主要内容用用户户需需求求：阐阐明明系系统统的的用用户户构构成成、不不同同用用户户对对系系统统的的要要求求、系系统统应应具具备的功能等。备的功能等。系系统统目目标标：阐阐明明该该系系统统的的应应用用目目标标，属属于于演演示示系系统统或或运运行行系系统统、单单机机运行系统或分布式运行系统、事务处理系统或信息管理系统等。运行系统或分布式运行系统、事务处理系统或