地理信息系统工程设计原理与方法ppt课件.ppt

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1、第八章地理信息系统工程GIS的开发建设和应用是一项系统工程，涉及到系统的最优设计、最优控制运行、最优管理，以及人、财、物资源的合理投入、配置和组织等诸多复杂问题。需要运用系统工程、软件工程等的原理和方法，结合空间信息系统的特点进行实施建设。GIS工程设计综述地理信息系统的开发研究分为四个阶段：系统分析、系统设计、系统实施、系统评价及维护。系统分析阶段的需求功能分析、数据结构分析和数据流分析是系统设计的依据。系统分析阶段的工作是要解决“做什么”的问题，它的核心是对地理信息系统进行逻辑分析，解决需求功能的逻辑关系及数据支持系统的结构，以及数据与需求功能之间的关系；系统设计阶段的核心工作是要解决

2、“怎么做”的问题，研究系统由逻辑设计向物理设计的过渡，为系统实施奠定基础。GIS软件危机与GIS工程危机西方计算机科学家把软件开发和维护过程中遇到的一系列严重问题统称为“软件危机”，GIS软件开发同样存在危机GIS工程危机软件危机1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国如开国际会议，讨论软件危机问题，在这次会议上正式提出并使用了“软件工程”这个名词，一门新兴的工程学科就此诞生。什么是GIS工程危机概括地说，GIS工程危机包含下述两方面的问题，如何开发软件，怎样满足对软件的日益增长的需求；如何维护数量不断膨胀的软件与数据。（1）对软件开发成本和进度的估计常常很不准确（2）用户对“已完

3、成的”软件系统不满意的现象经常发生。（3）软件产品的质量往往靠不住。（4） 软件常常是不可维护的。（5）软件与数据通常没有适当的文档资料。（6）软件与数据成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。产生GIS工程危机的原因在工程开发和维护的过程中存在许多多严重问题，一方面与软件本身的特点有关，另一方面也和工程开发与维护的方法不正确有关。GIS工程是系统软硬件、数据以及系统开发、集成、使用和维护需要的所有文档。根据美国一些软件公司的统计资料，在后期引入一个变动比在早期引入相同变动所需付出的代价高2~3个数据量级。图1定性地描绘了在不同时期引入一变动需要付出代价的变化趋势。图2是美贝尔实验室编统

4、计得出的定量结果。1图1解决GIS工程危机的途径GIS工程学正是从管理和技术方面研究如何更好地开发和维护GIS工程的一门新兴学科。GIS工程设计的基本原则（一）计划管理原则用分阶段的生命周期计划严格管理Boehm认为，在工程的整个生命周期应该制定并严格执行六类计划，它们是项目概要计划，里程碑计划，项目控制计划，产品控制计划，验证计划，运行维护计划。（二）坚持进行阶段评审原则第一，大部分错误是在编码之前造成的，Boehm等人的统计，设计错误占软件错误的63%，编码错误仅占37%；第二，错误发现与改正行越晚，所需付出的代价也越高（参见图1和图2）（三）严格的产品控制原则为了保持系统各个配置成分的

5、一致性，必须实行严格的产品控制，其中主要是实行基准配置管理。所谓基准配置又称为基线配置，它们是经过阶段评审后的系统配置成分（各个阶段产生的文档或程序代码）。基准配置管理也称为变动控制：一切有关修改系统的建议，特别是涉及到对基准配置的个性建议，都必须按照严格的规程进行评审，获得批准以后才能实施修改。采用现代程序设计技术原则结果应能清楚地审查原则开发小组的人员应该少而精原则当开发小组人员数为N时，可能的通信路径有N（N-1）/2条。承认不断改进工程实践的必要性原则按照这条原则，不仅要积极主动地采纳新的软件技术，而且要注意不断总结经验，例如，收集进度和资源耗费数据，收集出错类型和问题报告数据等等。

6、GIS工程的生命周期方法学GIS工程采用的生命周期方法学就是从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解，把软件生成的漫长周期依次划分为若干个阶段，每个阶段有相对独立的任务，然后逐步完成每个阶段的任务。瀑布模型传统的生命周期方法学可以用瀑布型（Waterfallmodel）来模拟，如图3所示几个特点：（1）阶段间具有顺序性和依赖性（2）推迟实现的观点清楚区分逻辑设计与物理设计，尽可能推迟程序的物理实现，是按照瀑布模型开发软件的一条重要的旨导思想。（3）质量保证的观点第一，每个阶段都必须完成规定的文档，没有交出合格的文档就是没有完成该阶段的任务。第二，第个阶段结束前都要对所完成的文档进行评审。

7、技术审查和管理复审进行审查和复审的必要性技术审查也是降低软件成本的一个重要措施。技术审查的标准和方法成立一个由技术专家组成的审查小组来承担技术审查的工作，审查小组的基本成员有四个人——组长、作者和两名评审员。完整的技术审查过程一般由下述六个步骤组成；准备，简要介绍情况，阅读被审查的文档，开审查会，返工，复查。复查会的目的是发现错误而不是改正错误。生命周期各阶段的基本任务1、问题定义问题定义阶段必须回答的关键问