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1、第十二讲 地理信息系统工程管理,程承旗 北京大学遥感与地理信息系统研究所,地理信息系统工程化思想及期理论基础,系统思想,1、 整体性 2、 相关性 3、 目的性和功能 4、 环境适应性 5、 动态性 6、 有序性,软件工程学研究的基本目标是：,1） 一种定义良好的方法学，该方法学是面向包括计划、开发和维护等阶段的软件生存周期的； 2） 一组确定的软件文档，它对软件生存周期的每一步记录软件文件资料，并且具有按步显示轨迹的能力； 3） 一组可以预测的里程碑，在整个软件生存周期中，每隔一定时间可以对它们进行复审。 1、 分解 2、 抽象和信息隐蔽 3、 一致性 4、 确定性,地理信息系统工程建设,一
2、、现行系统调查,确定对现行系统的调查范围 发现现行系统存在的问题； 初步确定新建GIS的主要目标 估计新建GIS可能带来的效益； 根据用户的资金和技术力量分析建立GIS是否可行。 1、 发现现行系统存在的问题 2、 初步确定系统的主要目标 3、 技术力量的调查分析 4、 资金财力的调查分析 5、 数据资料的调查分析 6、 系统效益调查分析,二、系统分析,1、 分析现行运作过程，获得现行系统流程图 2、 进行数据分析，获取数据字典 数据流条目：组成、流量、来源、去向； 文件条目：文件名、组成、存贮方式、存取频率； 数据项条目：数据项名、类型、长度、取值范围； 加工条目：加工名、输入数据、输出数据
3、、加工逻辑； 对隐含在有关图形上的数据也应引起足够重视。 3、 导出现行系统的逻辑模型 4、 进行用户需求分析与描述 5、 明确待建GIS的目标 6、 导出待建GIS的逻辑模型 7、 制定设计实施的初步计划,数据流图的制作规范,1、 数据流图的基本图元：,（1） 数据源点和数据终点 数据源点和终点用方块表示，是数据流的起点及最终目的地 （2） 加工（数据处理/变换）用圆框表示，是对数据进行处理的逻辑单元，它接受若干数据流，通过加工内部产生规定的数据流，DFD中对加工的标识通常由加工编号和加工命名组成。,（3） 数据流：用标识箭头表示，是系统处理的数据对象，同时还表示数据流动的方向，当进入或者流
4、出某个加工的数据流之间，存在重要的逻辑联系时，可以附加符号说明。见后图 （4） 文件（数据存储）：文件用两条平行线段表示。,数据流图具体步骤如下：,1） 确定系统边界，画出顶层数据流图。 2） 自项向下，对每个加工进行内部分解，画出分层数据流图。 3） 对数据流图进行复查求精。 在分层数据流图求精过程中应该注意以下问题： 检查流入、流出加工的数据流的连续性。 控制单张数据流图的复杂性 父图与子图的数据平衡 终止加工分解的条件 局部文件 分解层次的均匀性问题,数据流图编制实例,以数据流图相对应的数据词典编制规范,1、 数据流条目：定义一个数据流的数据项组成，其构成框架如下，其中方括号部分是条目构
5、成的可选部分。 数据流名称 别名列表 数据流组成 来源去向 处理特点（使用频率，数据量等） 其他注释（格式、位置等） 数据流条目中的名称应该以数据流图中出现的数据流名称一致。 数据流组成是数据条目的主要部分，其构成如下： 数据流名称=数据项逻辑操作符数据项 例：学生成绩单=课程编码+课程名+任课教师 1指导教师+学号+姓名+成绩（+备注）,描述数据流组成常用符号有：=，+，|，（） = 表示“定义为（等价于）” + 表示“与” | 括号内用“|”分割的各项目选择出现一项 （） 括号内部分可以不出现 括号内部部分重复出现,例某仓库管理系统的出、入库事务定义为： 数据流：仓储事务 别名：入出库请求
6、 仓储事务=入库|出库+零件+数量+时间+经办人 每天发生次数100次，高峰为9：0011：00 由仓库管理员通过终端发出，应该确认事务口令 对于有效事务应该记录出入库流入帐,数据项条目,数据项组成数据流的成分，分为基本数据项和结构数据项，基本数据项如整数、小数、字符串、日期、逻辑值等，结构型数据项由若干数据项组成，其说明结构与数据流条目结构类似。 例 数据流“仓储事务”中的数据项“零件”可以定义为 数据项 零件 零件=零件号+零件名称+规格+（备注） 数据项 零件号 零件号=Pxxxxxxx 说明：零件号由字母P开头的8个字符组成，后7个字符可以是字母或者数字,文件条目,文件作为数据静态存储
7、池，是记录的有序集合，其说明结构与数据流条目类似。区别在于文件条目中通常要求说明文件组织方式。 文件名别名 记录定义 文件组织 存储介质描述,例：文件“学生成绩库”定义如下： 文件 学生成绩库 学生成绩=学号+姓名+课程代码+成绩+必修1限选1任选 学号：由8位数字组成 姓名：24个汉字 课程代码：字母C开关的8位字任串 成绩：13位十进制整数 课程类别：1位标识符，定义为：B必修 X限选 R任选 文件组织：以学号为关键字递增排列,加工说明,数据流图中，每个加工或称数据处理与变换，要求在数据词典中有一个准确简明的形式化或半简明形式化描述，其结构如下： 加工：加工编号+加工名或别名 输入数据流；
8、 输出数据流 加工的功能简述 加工逻辑描述（结构化语言/表格/图形）； 附加说明,1） 利用结构化语言对“加工”进行描述的规范,结构化语言要求加工中的处理操作语句之间的联系，使用类似于结构化的控制语句进行描述。例如： IF条件THEN 语句块1 ELSE 语句块2,CASE选择表达式OF CASE语句块1 CASE语句块n ELSE 语句块n+1 END,WHILE条件DO 循环体 REPAET 循环体 UNTIL条件 FOR循环初值；循环终止描述DO 循环体,上述语句块中的操作性语句通常是动词+宾语结构，其中的数据对象必须在数据词典中已定义。 例如：“加工”计算课程冲突率,BEGIN 接收合
9、法选课记录或者重修课程； REPEAT CASE课程类别OF 重修课程： /必修课程必须优先安排/ BEGIN查开课清单，真写该生个人课表END 合法选课记录； BEGIN 根据课程号在开课清单中查当前所选课程时间表； 检查当前所选课程与该生已选课程是否冲突 IF不产生冲突THEN填写该生个人课表； ELSE BEGIN 计算冲突率； IF冲突率30%THEN填写学生个人课表/当前课程可选 ELSE BEGIN 根据课程类别优选序删除冲突课程；/优先序：重修，必修，限选，任选 重新计算课程冲突率 END END END END 接收合法选课记录或者重修课程； UNTIL合法选课记录或者重修课程
10、不存在； 输出已选课程 END,2） 使用判定树说明复合条件嵌套的加工逻辑。,如果加工逻辑是复合条件嵌套，也可以使用判定树描述，例如,3） 使用判定表说明加工逻辑在的复合条件嵌套,判定表的结构如下图： 其中，I区为条件区，按行列出所有基本条件；区为条件组合区，按列给出所有可能发生的条件组合，区为动作区，按行列出所有可能发生的动作，区为动作发生区，在各动作行与条件组合列的交叉处表示在指定条件组合下，发生的动作，通常以Y或N表示，例如：,三、系统设计,1、 GIS总体设计,（1）系统目的、目标及属性的确定 投资规模（大、中、小） 建设周期（一年、二年） 数据准备（半年、七个月） 数据采集（半年、七
11、个月） 旧有设备利用 效益预计 系统被接纳和使用度（或满意度）估计 （2）进行各子系统或模块的划分与功能描述 （3）模块或子系统间的接口设计 （4）硬软件配置设计 （5）网络设计 （6）输入输出与数据存贮要求 （7）开发策略规定 （8）成本与收益分析,2、 系统的详细设计,（1） 模块设计 （2） 代码设计 （3） 数据库设计 （4） 数据获取方案设计 （5） 界面设计 （6） 输入输出设计 （7） 程序模块设计 （8） 安全性设计 （9） 实施方案计划,四、系统的开发与实施,1、 程序编制与调试 2、 数据采集与数据库建立 3、 人员的技术培训 4、 系统测试,五、系统维护和评价,1、 GI
12、S的维护 （1） 纠错 （2） 数据更新 （3） 完善与适应性维护 （4） 硬件设备的维护 2、 系统评价,六、GIS工程建设中的组织管理,1、 GIS建设中的领导管理 2、 组织机构与人员分配 3、 计划管理 4、 GIS建设质量控制 5、 文档管理 6、 系统版本管理 7、 维护管理,地理信息系统文档设计,一、文档设计的意义 文档作用可以表现为： 1）沟通 2）控制 3）链接 1） 记录 2） 参照 3） 辅助,二、GIS文档类型,1、一般项目文档 可行性研究与计划 需求分析 概要设计 详细设计 实现 功能测试 系统测试 使用与维护,2、GIS文档,GIS文档 地理数据库文档 开发策略文档
13、,（1） GIS基础文档,1） GIS信息分类与编码 2） 地理原始数据预处理规范 3） 地理数据质量规范 4） 地理数据数字化规范 5） 空间数据库建库技术与规范 6） GIS实体属性标准 7） GIS数据维护规范 8） GIS服务与收费标准 等等,（2） GIS开发文档,1） 可行性研究报告 2） 项目开发计划书（初稿） 3） GIS总体需求说明书 4） 项目开发计划书（终稿） 5） GIS总体设计说明书 6） GIS总体控制方案 7） GIS系统测试计划 8） GIS详细设计书,9） GIS系统测试分析报告 10） 项目总结报告 11） 用户手册 12） 系统安装手册 13） 系统管理员
14、手册 14） 系统维护手册 15） 数据维护规程 16） 各种制度、条例汇总,三、文档质量要求,1、 即时性 2、 一致性 3、 完整性 4、 可读性 5、 规范性,四、一个典型的GIS文档实例,详细设计说明书,1、 引言 1） 背景 2） 工作条件与限制 3） 定义 4） 背景资料 2、 模块设计 1） 模块划分依据 2） 模块结构图与功能描述 3、代码设计 4、数据库设计 1） 数据库总体结构 2） 数据库逻辑设计 3） 数据库物理设计 4） 数据库管理要求,5、 用户界面设计 1） 用户界面设计原则 2） 交互式菜单设计 3） 图、表显示设计 4） 布局设计 6、 输入/输出设计 7、 程序模块设计 8、 安全性设计 9、 方案实施与管理 1） 方案实施说明 2） 工作任务分解 3） 进度安排 4） 经费预算与管理,