應(yīng)用型GIS設(shè)計與開發(fā)

1、第九章 應(yīng)用型GIS設(shè)計與開發(fā)問題引入 如何開發(fā)一個應(yīng)用型GIS系統(tǒng)本章內(nèi)容 1GIS 系統(tǒng)設(shè)計方法 2 GIS系統(tǒng)分析 3 GIS系統(tǒng)設(shè)計 4 GIS系統(tǒng)實施 5 GIS軟件測試 6 GIS系統(tǒng)維護 GISGIS的開發(fā)方法的開發(fā)方法 結(jié)構(gòu)化生命周期法 快速原型法 面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法 1.1 結(jié)構(gòu)化生命周期法特特 點點具體內(nèi)容具體內(nèi)容目目 的的根據(jù)需求設(shè)計系統(tǒng)要求在未明確用戶需求之前，不得進行下一階段的工作保證工作質(zhì)量和以后各階段開發(fā)的正確性，使系統(tǒng)開發(fā)減少了盲目性嚴(yán)格按階段進行對生命周期的各個階段嚴(yán)格劃分，每個階段有其明確的任務(wù)和目標(biāo)，而各階段又可被分為若干工作和步驟便于計劃管理和控制，

2、前階段工作成果是后階段工作的依據(jù)，基礎(chǔ)扎實，不易返工文檔標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化要求文檔采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、確定的格式和術(shù)語以及圖形、圖表保證通訊內(nèi)容的正確理解，使系統(tǒng)開發(fā)人員與用戶有共同的語言分解和綜合將系統(tǒng)劃分為相互聯(lián)系又相對獨立的子系統(tǒng)直至模塊分解使復(fù)雜的系統(tǒng)簡單化，便于設(shè)計和實施。綜合使已實施的子系統(tǒng)成為完整的系統(tǒng)以體現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能強調(diào)階段成果審定和檢驗階段成果需得到用戶、管理人員和專家認(rèn)可減少系統(tǒng)開發(fā)工作中的隱患結(jié)構(gòu)化生命周期法特點及其目的結(jié)構(gòu)化生命周期法特點及其目的 結(jié)構(gòu)化生命周期法可劃分為六個主要階段 系統(tǒng)開發(fā)準(zhǔn)備階段 調(diào)查研究及可行性研究階段 系統(tǒng)分析階段 系統(tǒng)設(shè)計階段 系統(tǒng)實施階段

3、維護和評價階段類類 型型自頂向下方法自頂向下方法自底向上方法自底向上方法基 本原 理與高層管理和業(yè)務(wù)流程相結(jié)合。系統(tǒng)需求或目標(biāo)來自頂層，自上而下傳導(dǎo)下去由最終用戶驅(qū)動，先實現(xiàn)初級功能，然后由低到高，逐步增加計劃、控制、決策等功能，自下而上地實現(xiàn)系統(tǒng)總目標(biāo)階 段劃 分首先定義需求；其次設(shè)計偽代碼；然后進行編碼；測試代碼；最后各模塊和系統(tǒng)集成；進入維護階段階段劃分不明確，本質(zhì)上非結(jié)構(gòu)化，開發(fā)前，應(yīng)大體考慮子系統(tǒng)的劃分及相互關(guān)系，并在各項目進行時經(jīng)常協(xié)商和統(tǒng)一意見，彌補整體性的不足優(yōu) 點整體性好，各項目之間具有良好配合和銜接關(guān)系，方便系統(tǒng)集成；易于維護用戶是系統(tǒng)的積極參加者，強調(diào)用戶工作流程，以完成

4、特定功能，為用戶服務(wù)；用戶在開發(fā)過程中可標(biāo)識變化，并看到哪些變化被系統(tǒng)采納缺 點對過程而非目標(biāo)的過分強調(diào)易誤導(dǎo)項目；開發(fā)規(guī)模過大；各用戶過分關(guān)注自己的進度，常造成應(yīng)用整體損失整體性差，各子系統(tǒng)不易進行一體化集成，各項目缺乏配合，沒考慮各項目的地位和作用，數(shù)據(jù)重復(fù)收集甚至矛盾，代碼自成體系結(jié)構(gòu)化生命周期法兩種開發(fā)類型的比較結(jié)構(gòu)化生命周期法兩種開發(fā)類型的比較分類1.2 面向?qū)ο蠓椒ㄖ饕饕拍罡拍疃ǘ?義義說說 明明對象人們對世界上事物的認(rèn)識形成概念，這些概念使我們可以感知和推理世界上的事物，這些概念應(yīng)用到的事物稱為對象對象可以是真實的或是抽象的，這取決于研究問題的目的，是面向?qū)ο蠓椒ǖ淖罨驹?/p>

5、類具有一致數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和行為（即操作）的對象抽象成類，它反映了與應(yīng)用有關(guān)的重要性質(zhì)，而忽略掉其它一些無關(guān)的內(nèi)容每個類都是個體對象可能的無限集合，每個對象都是其相應(yīng)類的一個實例。類中的每一個實例均有各自的屬性值，它們的屬性名稱和操作是相同的繼承繼承是對具有層次關(guān)系的類的屬性和操作進行共享的一種機制。如在一個已有類的基礎(chǔ)上加入若干新內(nèi)容形成新類繼承可以減少設(shè)計和程序?qū)崿F(xiàn)中的重復(fù)性。在面向?qū)ο蟮男g(shù)語中，這個已存在的類被稱為父類，使用繼承由父類所定義的新類被稱為子類面向?qū)ο蟮闹饕拍詈托g(shù)語面向?qū)ο蟮闹饕拍詈托g(shù)語1.2 面向?qū)ο笤O(shè)計方法|面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)步驟步驟內(nèi)容內(nèi)容目標(biāo)目標(biāo)系統(tǒng)分析從問題陳述入手，與需

6、求一起工作，以理解問題要求， 主要包括對象建模、動態(tài)建模、功能建模等內(nèi)容簡潔明確地抽象出目標(biāo)系統(tǒng)必須做的事情，對真實世界建模系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計是問題求解及建立解答的高級策略，其內(nèi)容包括將系統(tǒng)分解為子系統(tǒng)的策略、子系統(tǒng)的軟硬件配置、詳細(xì)的設(shè)計框架等決定系統(tǒng)的整體風(fēng)格；使多個設(shè)計者能獨立地進行子系統(tǒng)設(shè)計；確定需優(yōu)化的性能，選擇問題處理的策略和初步配置資源系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計詳細(xì)設(shè)計強調(diào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)類所需的算法。在分析模型的類中增加計算機化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并使用統(tǒng)一的面向?qū)ο蟮母拍詈头柋硎痉▉肀磉_在分析的基礎(chǔ)上，對設(shè)計模型加入一些實現(xiàn)上的考慮，將系統(tǒng)設(shè)計中的一些實現(xiàn)細(xì)節(jié)加入到設(shè)計模型中軟件編程使用具體的

7、程序設(shè)計語言、數(shù)據(jù)庫或硬件來實現(xiàn)對象設(shè)計中的對象和關(guān)聯(lián)實現(xiàn)系統(tǒng)面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)建模步驟建模步驟1.3 原型法 原型法的工作方法 開發(fā)人員在初步了解用戶需求的基礎(chǔ)上構(gòu)造一個應(yīng)用系統(tǒng)模型，即原型。 用戶和開發(fā)人員在此基礎(chǔ)上共同反復(fù)探討和完善原型。 直到用戶滿意為止。 原型法開發(fā)信息系統(tǒng)包括以下幾個階段： 確定用戶的基本需求 開發(fā)初始原型 利用原型來提煉用戶需求 修正和改進原型原型法流程原型法流程2 GIS系統(tǒng)分析 系統(tǒng)分析是系統(tǒng)分析員與用戶在一起交流，充分了解用戶的要求，并把雙方的理解用系統(tǒng)方案書表達出來。 系統(tǒng)分析的任務(wù)包括： 用戶需求分析、用戶現(xiàn)狀調(diào)查、可行性分析以及系統(tǒng)方案書

8、編寫。 系統(tǒng)方案書審核通過以后，將成為系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)和將來驗收系統(tǒng)的依據(jù)。2.1 用戶需求分析系統(tǒng)分析首先要回答系統(tǒng)“做什么”這個關(guān)鍵問題。用戶分析階段，分析員必須回答以下問題：總的系統(tǒng)目標(biāo)（系統(tǒng)的用途）； 所期望的功能（有哪些功能）； 所要求的系統(tǒng)性能（響應(yīng)時間等）； 可靠性和質(zhì)量的要求（軟件運行的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)處理精度等）； 成本與進度考慮（軟件開發(fā)所需的經(jīng)費、時間）； 環(huán)境要求（軟件系統(tǒng)運行時對軟硬件環(huán)境的要求）； 安全保密要求（軟件使用權(quán)限、防止數(shù)據(jù)外流等）； 用戶界面與操作需求（界面的字體、顏色、圖案等）； 將來可能有哪些擴充（功能上擴充、數(shù)據(jù)擴充等）； 其它。2.2 用戶現(xiàn)狀調(diào)查 在

9、明確用戶需求以后，需要了解用戶已有基礎(chǔ)，以避免資源浪費。 用戶現(xiàn)狀調(diào)查的內(nèi)容： 軟硬件設(shè)備 數(shù)據(jù)積累 已有研究工作 2.2.1 用戶調(diào)查 （1）用戶類型 （2）用戶范圍及應(yīng)用期限 （3）用戶研究領(lǐng)域 （4）用戶數(shù)量調(diào)查 （5）用戶基礎(chǔ)狀況 （6）組織機構(gòu) （1）用戶類型 具有明確而固定任務(wù)的用戶。這類用戶希望用GIS來實現(xiàn)現(xiàn)有工作業(yè)務(wù)的現(xiàn)代化，改善數(shù)據(jù)采集、分析、表示方法及過程，并對現(xiàn)有技術(shù)方法進行更新改造。 部分工作任務(wù)明確、固定，且有大量業(yè)務(wù)有待開拓與發(fā)展，因而需要建立GIS來開拓他們的工作。這類用戶的信息需求和對GIS的要求只能是部分已知。這類用戶是以行政或生產(chǎn)管理部門為主，也包括進行系

10、列專題調(diào)查的單位。 用戶的工作任務(wù)不確定，由于各項工作的要求不同，對信息的需求是未知的或是可變的。一般情況下，高等院校和科研機關(guān)多屬這種情況。 （2）用戶范圍及應(yīng)用期限 全國性、地區(qū)性、局部范圍？ 短期項目的系統(tǒng)：應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集和輸入、數(shù)據(jù)分析處理及信息輸出迅速的特點和能力，但不要求包括大型而復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫管理與維護方面的功能。 長期項目的系統(tǒng)：一般包括大型數(shù)據(jù)庫，具有長期應(yīng)用目標(biāo)的地理信息系統(tǒng)，還會遇到硬件和軟件更新的問題 （3）用戶研究領(lǐng)域 此項調(diào)查重點是了解用戶的研究領(lǐng)域狀況，用戶研究的方向和深度，用戶希望GIS解決哪些實際應(yīng)用問題。 以確定系統(tǒng)設(shè)計的目的、應(yīng)用范圍和應(yīng)用深度，為以后總體設(shè)

11、計中系統(tǒng)的功能設(shè)計和應(yīng)用模型設(shè)計提供科學(xué)、合理的依據(jù)。 （4）用戶數(shù)量調(diào)查 調(diào)查有哪些人、什么人要用該應(yīng)用型地理信息系統(tǒng)，使用該應(yīng)用型GIS的人員、部門有多少，以便確定系統(tǒng)的開發(fā)規(guī)模。 （5）用戶基礎(chǔ)狀況 分析用戶的人力狀況。包括用戶的知識結(jié)構(gòu)、科學(xué)水平、對GIS了解和掌握的程度等等。 （6）組織機構(gòu) 通過現(xiàn)行系統(tǒng)組織機構(gòu)調(diào)查，包括現(xiàn)行機構(gòu)的組織結(jié)構(gòu)，有關(guān)的部門有哪些？各組織的職責(zé)及執(zhí)行的任務(wù)等，指出現(xiàn)行機構(gòu)存在的不足和缺陷，作為待建GIS的突破口。2.2.2 系統(tǒng)目的和任務(wù) 系統(tǒng)目的和任務(wù)是在深入的用戶調(diào)查基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的要求和特點而確定。 從應(yīng)用者的角度看，地理信息系統(tǒng)只是解決某一（類）

12、特定問題的工具，因此，一個可運行的應(yīng)用型GIS系統(tǒng)的目的是指解決具體問題的描述，它確定了應(yīng)用型GIS的研究應(yīng)用范圍和性質(zhì)。2.2.3 數(shù)據(jù)源調(diào)查和評價 1）數(shù)據(jù)源 數(shù)據(jù)是地理信息系統(tǒng)的核心。數(shù)據(jù)的狀況對系統(tǒng)目標(biāo)的影響很大。 在考慮系統(tǒng)目標(biāo)時，需要對數(shù)據(jù)進行評估、分類和登記。 源數(shù)據(jù)可能包括很多種類型的數(shù)據(jù)，如各類地圖、航空像片、衛(wèi)星圖像、文字報告、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等。 2）數(shù)據(jù)的分類 字符型數(shù)據(jù) 數(shù)值型數(shù)據(jù) 日期型數(shù)據(jù) 圖形型數(shù)據(jù) . 3）數(shù)據(jù)評價 （1）數(shù)據(jù)一般狀況評價 數(shù)據(jù)的目前狀態(tài)： 數(shù)據(jù)是否是一種標(biāo)準(zhǔn)形式： 數(shù)據(jù)是否可以直接被GIS使用 數(shù)據(jù)的原始性： 數(shù)據(jù)的可替代性： 數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的一致性

13、： 數(shù)據(jù)共享性： （2）數(shù)據(jù)空間特征的評價 空間特征的表達方式。 空間特征的連續(xù)性和閉合性。 表示規(guī)則的比較。 空間數(shù)據(jù)地理控制信息的比較。 空間地理數(shù)據(jù)的系列性。 分類方法的比較和評價。 地理參考系統(tǒng)的一致性。 （3）數(shù)據(jù)屬性特征的評價 屬性的存在性。 屬性數(shù)據(jù)與空間位置的匹配。 屬性數(shù)據(jù)的編碼系統(tǒng)。 屬性數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。2.2.4 軟硬件調(diào)查 軟件調(diào)查包括 現(xiàn)在各種在用的軟件有哪些，分屬于那些部門，目前設(shè)置的缺陷，網(wǎng)絡(luò)功能如何，共享性如何。 硬件調(diào)查包括 現(xiàn)行各種在用的硬件有哪些，分屬于哪些部門，目前設(shè)置的缺陷，網(wǎng)絡(luò)功能如何，共享如何。2.3 可行性分析 在回答系統(tǒng)“做什么”這個問題，并了解

14、用戶已有基礎(chǔ)后，接下去要回答系統(tǒng)“能否做”這個問題。 從理論上講，只要資源和時間不加限制，所有的項目都是可行的。 然而，由于資源缺乏和交付時間限制的困擾，對軟件項目的可行性做出細(xì)致而謹(jǐn)慎的評估是十分必要的。 如果在制定計劃階段及早發(fā)現(xiàn)將來可能在開發(fā)過程中遇到的問題，及早做出決定，可以避免大量的人力、財力、時間上的浪費。 可行性分析內(nèi)容： 技術(shù)可行性 經(jīng)濟可行性 法律可行性 技術(shù)可行性分析是根據(jù)客戶提出的系統(tǒng)功能性能及實現(xiàn)系統(tǒng)的各項約束條件，從技術(shù)的角度研究實現(xiàn)系統(tǒng)的可行性。 技術(shù)可行性研究包括技術(shù)分析、資源分析以及風(fēng)險分析。 技術(shù)分析的任務(wù)是，當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)是否支持系統(tǒng)開發(fā)的全過程。 資源分析

15、的任務(wù)是，論證是否具備系統(tǒng)開發(fā)所需的各類人員（管理人員和各類專業(yè)技術(shù)人員）、軟件、硬件資源和工作環(huán)境。 風(fēng)險分析的任務(wù)是，在給定的約束條件下，判斷能否設(shè)計并實現(xiàn)系統(tǒng)所需功能和性能。 經(jīng)濟可行性分析是進行成本效益分析，評估項目的開發(fā)成本，估算開發(fā)成本是否會超過項目預(yù)期的全部利潤，分析系統(tǒng)開發(fā)對其他產(chǎn)品或利潤的影響。 一般來說，基于計算機系統(tǒng)的成本由四個部分組成 購置并安裝軟硬件及有關(guān)設(shè)備的費用。 系統(tǒng)開發(fā)費用。 系統(tǒng)安裝、運行和維護費用。 人員培訓(xùn)費用。 在系統(tǒng)分析和設(shè)計階段只能得到上述費用的預(yù)算，即估算成本。在系統(tǒng)開發(fā)完畢并交付用戶運行后，上述費用的統(tǒng)計結(jié)果就是實際成本。 法律可行性分析是研究

16、在系統(tǒng)開發(fā)過程中可能涉及到的各種合同、侵權(quán)、責(zé)任以及各種與法律相抵觸的問題。2.4 系統(tǒng)方案書 引言 系統(tǒng)目標(biāo) 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 解決方案及比較 人員組織 進度 經(jīng)費預(yù)算 附件（如可行性研究）3 GIS系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)分析階段要回答的中心問題是系統(tǒng)“做什么”，即明確系統(tǒng)功能，這個階段的成果是系統(tǒng)的邏輯模型。 系統(tǒng)設(shè)計要回答的中心問題是系統(tǒng)“怎么做”。 如何實現(xiàn)系統(tǒng)方案書規(guī)定的系統(tǒng)功能，在這一階段，要根據(jù)實際的技術(shù)條件、經(jīng)濟條件和社會條件，確定系統(tǒng)的實施方案，即系統(tǒng)的物理模型。 系統(tǒng)設(shè)計首先是總體設(shè)計，即確定實現(xiàn)系統(tǒng)的技術(shù)方案，并對整個系統(tǒng)進行功能分解，明確各個功能之間的關(guān)系； 在總體設(shè)計之后，就要對

17、系統(tǒng)進行詳細(xì)設(shè)計，包括代碼設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計、用戶界面設(shè)計、輸入設(shè)計、輸出設(shè)計等。3.1系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)目標(biāo)的確定 一、確定目標(biāo)的原則 針對性 實用性 預(yù)見性 先進性 二、具體目標(biāo)確定 近期目標(biāo) 中遠(yuǎn)期目標(biāo)3.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計基本原則 （1）完備性：主要是指系統(tǒng)功能的齊全、完備。一般的應(yīng)用型GIS都具備數(shù)據(jù)采集、管理、處理、查詢、編輯、顯示、繪圖、轉(zhuǎn)換、分析、輸出等功能。 （2）標(biāo)準(zhǔn)化：系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化有兩層涵義：一是指系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合GIS的基本要求和標(biāo)準(zhǔn)；二是指數(shù)據(jù)類型、編碼、圖式符號應(yīng)符合現(xiàn)有的國有標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范。 （3）系統(tǒng)性：屬性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，圖形數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)及應(yīng)用模型子系統(tǒng)必須

18、有機地結(jié)合為一體，各種參數(shù)可以互相進行傳輸。 （4）兼容性：數(shù)據(jù)具有可交換性，選擇標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式和設(shè)計合適的數(shù)據(jù)格式變換軟件，實現(xiàn)與不同的GIS、CAD 、各類數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)共享。 （5）通用性：系統(tǒng)必須能夠在不同范圍內(nèi)推廣使用，不受區(qū)域限制。 （6）可靠性：系統(tǒng)的可靠性包括兩個方面，一是系統(tǒng)運行的安全性；二是數(shù)據(jù)精度的可靠性和符號內(nèi)容的完整性。 （7）實用性：系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織靈活，可以滿足不同應(yīng)用分析的需求。系統(tǒng)真正做到能夠解決用戶所關(guān)心的問題，為生產(chǎn)實踐、科研教學(xué)服務(wù)。 （8）可擴充性：考慮到應(yīng)用型GIS發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，模塊的獨立性強，模塊增加、減少或修改均對整個系統(tǒng)影

19、響很小，便于對系統(tǒng)改進、擴充，使系統(tǒng)處于不斷完善過程中。 3.1.2 模塊與子系統(tǒng)設(shè)計 子系統(tǒng)的劃分應(yīng)盡量遵守以下原則： （1）把系統(tǒng)劃分為一些模塊，其中每個模塊的功能簡單明確，內(nèi)容簡明易懂，任務(wù)清楚明確，以便易于修改； （2）每個模塊要比較小，每一項任務(wù)限制在盡可能少的模塊中完成，最好是一個模塊來完成，這樣就可以避免修改時遺漏應(yīng)修改的地方。 （3）系統(tǒng)分成模塊的工作按層次進行。首先，把整個系統(tǒng)看成一個模塊，按功能分解成若干個第一層模塊，這些模塊互相配合，共同完成整個系統(tǒng)的功能。然后按功能再分解第一層的各個模塊。依次下去，直到每個模塊都十分簡單。 （4）每一個模塊應(yīng)盡可能獨立，模塊之間的聯(lián)系及

20、互相影響盡可能地減少，盡可能減少模塊間的調(diào)用關(guān)系和數(shù)據(jù)交換關(guān)系。當(dāng)然，系統(tǒng)中模塊不可能與其他模塊設(shè)有聯(lián)系，只是要求這種聯(lián)系盡可能少。 （5）模塊間的關(guān)系要闡明。這樣，在修改時可以追蹤和控制。 （6）模塊所包含的各個過程之間內(nèi)在聯(lián)系應(yīng)盡可能強。 （7）模塊的劃分應(yīng)便于總的系統(tǒng)設(shè)計階段實現(xiàn)。 子系統(tǒng)劃分方法比較子系統(tǒng)劃分方法比較方法分類劃分方式聯(lián)結(jié)形式可修改性可讀性緊湊性1功能劃分按業(yè)務(wù)處理功能分好好好非常好2順序劃分按業(yè)務(wù)先后順序分好好好非常好3數(shù)據(jù)擬合按數(shù)據(jù)擬合程度分好好較好較好4過程劃分按業(yè)務(wù)處理過程分中中較差一般城市地理信息系統(tǒng)子系統(tǒng)的模塊構(gòu)成空間查詢空間分析統(tǒng)計分析制圖輸出圖文顯示城市地

21、理信息系統(tǒng)用戶界面基礎(chǔ)信息子系統(tǒng)規(guī) 劃 管 理子系統(tǒng)用地管理子系統(tǒng)道 路 管 理子系統(tǒng)綜合管線管理子系統(tǒng)統(tǒng)人口管理子系統(tǒng)經(jīng)濟信息子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用3.1.3 系統(tǒng)組網(wǎng)方案 C/S模式：客戶機/服務(wù)器(Client/Server)模式，它是基于局域網(wǎng)的系統(tǒng)。 B/S模式：瀏覽器服務(wù)器（Browser/Server）模式，它是基于廣域網(wǎng)的系統(tǒng)。它的客戶端是標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器（如IE等），服務(wù)器端為標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)器，可協(xié)同應(yīng)用服務(wù)器響應(yīng)瀏覽器的請求。 C/S 與B/S混合模式 C/S模式適用企業(yè) 工作地點集中、網(wǎng)絡(luò)安全要求高、用戶面固定、數(shù)據(jù)維護量大的企業(yè)宜采用客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。 B/S結(jié)

22、構(gòu)簡化了客戶端?？蛻魴C上只需安裝通用的瀏覽器軟件。節(jié)省客戶機的硬盤空間與內(nèi)存。 簡化了系的開發(fā)和維護。系統(tǒng)的開發(fā)者只需把所有的功能都實現(xiàn)在Web服務(wù)器上，并就不同的功能為各個組別的用戶設(shè)置權(quán)限就可以了。相對于C/S模式，B/S的維護具有更大的靈活性。如果一個公司有上千臺客戶機，并且分布在不同的地點，那么便于維護將顯得更加重要。 用戶操作更簡單。客戶端只用瀏覽器。不用培訓(xùn)。 B/S適用于網(wǎng)上信息發(fā)布，這使得企業(yè)的大部分書面文件可以被電子文件取代，從而提高了企業(yè)的工作效率，使企業(yè)行政手續(xù)簡化，節(jié)省人力、物力。無錫市國土資源電子政務(wù)主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖3.1.4 系統(tǒng)功能設(shè)計 地理信息系統(tǒng)的功能通常分三個

23、部分：基本功能、擴展功能和專題功能。 基本功能通常包括：圖層操作（如增加圖層、刪除圖層等）、地圖操作（如地圖放大、地圖縮小、地圖漫游等）、查詢選擇（如屬性查詢、條件查詢、空間查詢等）以及比例尺顯示、坐標(biāo)顯示等。 擴展功能通常包括：數(shù)據(jù)編輯（如屬性數(shù)據(jù)編輯、空間數(shù)據(jù)編輯等）、空間分析（如空間疊置分析、緩沖區(qū)分析、網(wǎng)絡(luò)分析等）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（如坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換等）。 專題功能是根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)需求而開發(fā)的功能，如電力管理的地理信息系統(tǒng)中一般有線路管理、變配電站管理、實時監(jiān)控管理等功能模塊。 上海市商業(yè)地理信息系統(tǒng)地圖顯示文件管理信息查詢數(shù)據(jù)庫維護數(shù)據(jù)分析屬性查詢條件查詢開窗查詢空間查詢顯示對話框按輸入

24、條件查詢顯示查詢結(jié)果3.2 詳細(xì)設(shè)計 3.2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計就是把現(xiàn)實世界中一定范圍內(nèi)存在著的數(shù)據(jù)和應(yīng)用處理抽象成一個數(shù)據(jù)庫的具體過程。 與一般的數(shù)據(jù)庫相比，GIS數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要有更多的考慮，既有空間數(shù)據(jù)，又有屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)又有矢量和柵格之分。 空間數(shù)據(jù)的分塊和分層 當(dāng)空間數(shù)據(jù)的覆蓋范圍很大情況下，考慮到查詢效率、數(shù)據(jù)庫維護等因素，通常將地理區(qū)域分割成若干塊，然后對這些圖塊建立空間索引。 另外，為了便于數(shù)據(jù)的靈活調(diào)用、更新和管理，在空間數(shù)據(jù)庫中，往往將不同類的圖形要素進行分層存放，每一層存放一種專題或一類信息。 字段的定義 對每個圖層，可以定義相關(guān)的字段，如道路圖，可以有道路名

25、稱、道路等級、道路寬度等字段。 在增加字段時，需要確定每個字段的類型（字符型、整型、實型等）、長度及小數(shù)位（如類型為實型）等。 數(shù)據(jù)存儲設(shè)計 數(shù)據(jù)更新設(shè)計 數(shù)據(jù)使用權(quán)限的設(shè)置 數(shù)據(jù)安全設(shè)計3.2.2 代碼設(shè)計 代碼是用來表征客觀事物的一個或一組有序的符號，是進行信息分類、校對、統(tǒng)計和檢索的關(guān)鍵。 唯一性，一個對象只能賦予一個唯一的代碼。 合理性，代碼結(jié)構(gòu)應(yīng)與相應(yīng)的分類體系相對應(yīng)。 可擴充性，應(yīng)留有充分的余地，以備將來不斷擴充的需要。 簡單性，結(jié)構(gòu)盡可能簡單，盡可能短。 適用性，反映對象的特點，以助記憶，便于填寫。 規(guī)范性，遵循已有的編碼標(biāo)準(zhǔn)。 系統(tǒng)性，有一定的分類規(guī)則。 代碼設(shè)計步驟 確定代碼

26、對象； 考查是否有標(biāo)準(zhǔn)代碼； 選擇代碼的種類與類型； 考慮檢錯功能； 編寫代碼表。3.2.3 用戶界面設(shè)計 原則 在同一系統(tǒng)中，界面應(yīng)始終保持同一種形式和風(fēng)格，如菜單選擇、命令輸入、數(shù)據(jù)顯示和其他功能； 操作簡單、自動化程度高，盡可能減少用戶的操作，如提供列表框選擇代替數(shù)據(jù)輸入； 術(shù)語、符號等標(biāo)準(zhǔn)化，如GIS中的放大、縮小、漫游等按鈕都有固定的符號，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)的或通用的符號； 提供操作提示和聯(lián)機幫助功能，在對話框中提供操作提示，系統(tǒng)有幫助菜單并有詳細(xì)內(nèi)容； 提供系統(tǒng)運行信息和響應(yīng)信息：系統(tǒng)在處理運行過程中，應(yīng)改變鼠標(biāo)的顯示形式，應(yīng)顯示進程條，運行結(jié)束后應(yīng)有響應(yīng)信息，如屏幕顯示發(fā)生變化，或顯

27、示處理結(jié)束窗口； 用戶可以根據(jù)需要制定和修改界面方式，允許用戶對界面的顯示形式進行修改，如放大、縮小窗口； 關(guān)鍵操作要有強調(diào)和警告，能保證有關(guān)程序和數(shù)據(jù)的安全性 允許動作的可逆性（提供undo功能），對大多數(shù)操作應(yīng)允許恢復(fù)（undo）； 按功能分類組織界面上的活動，對菜單項、按鈕等按照功能進行組織分割； 提供缺省選擇，需要用戶進行選擇時，以最有可能的選擇作為缺省選擇。3.2.4 輸入與輸出設(shè)計 輸入設(shè)計： 確定輸入設(shè)備：鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、GPS、條形碼識別機等。 數(shù)據(jù)輸入對話設(shè)計：確認(rèn)輸入；明確取消；允許編輯；提供復(fù)原；提示輸入的范圍。 輸出設(shè)計： 確定輸出設(shè)備：打印機；繪圖儀；磁帶機等

28、。 輸出形式：地圖圖版；報表等。4 GIS系統(tǒng)實施 系統(tǒng)實施階段的任務(wù)，是實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計階段提出的物理模型，按實施方案完成一個可以實際運行的信息系統(tǒng)，交付用戶使用。 包括系統(tǒng)資源的配置與程序編寫兩方面內(nèi)容。4.1 系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置包括軟硬件配置、人員組織以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)備等。軟硬件購置，在規(guī)劃地理信息系統(tǒng)的軟硬件時，需要考慮的主要因素有： 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量有多大？ 用戶數(shù)有多大？ 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是什么？ 投資規(guī)模如何？ 地理信息系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中所處的位置是什么？也就是說，這是一個純粹的地理信息系統(tǒng)還是地理信息系統(tǒng)與其它系統(tǒng)相結(jié)合而成的綜合信息系統(tǒng)？ 如果是綜合系統(tǒng)，是以地理信息系統(tǒng)為主體還是以其它的系統(tǒng)為主體？

29、 人員組織 軟件項目成功的關(guān)鍵是要有高素質(zhì)的軟件開發(fā)人員。然而大多數(shù)軟件產(chǎn)品規(guī)模都很大，以至單個軟件開發(fā)人員無法在給定期限內(nèi)完成開發(fā)工作，因此，必須把多個軟件開發(fā)人員組織起來，分工協(xié)作，共同完成開發(fā)工作。 為了成功地完成軟件開發(fā)工作，項目組成員必須以一種有意義且有效的方式彼此交互和通信。如何組織項目組是一個管理問題，管理者必須合理地組織項目組，使項目組有較高生產(chǎn)率，能夠按預(yù)定的進度計劃完成所承擔(dān)的工作。經(jīng)驗表明，項目組組織的越好，其生產(chǎn)率越高，而且產(chǎn)品質(zhì)量也越高。 4.2 程序編寫 程序編寫的過程就是利用某種程序設(shè)計語言把詳細(xì)設(shè)計編碼成計算機可接受的形式，也是人借助編程語言與計算機通信的過程。

30、 對于程序好壞的評介，一般認(rèn)為好程序應(yīng)具備的最重要的條件是可讀性。 程序員在寫程序時應(yīng)該記住：程序不僅是給計算機執(zhí)行的，也是供人閱讀的。 良好的編程風(fēng)格體現(xiàn)在： 結(jié)構(gòu)化 規(guī)范化 簡單化4.3 數(shù)據(jù)庫建立GIS建設(shè)過程中需要投入大量的人力進行數(shù)據(jù)的收集、整理和錄入工作。GIS規(guī)模大，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜多樣，數(shù)據(jù)的收集和準(zhǔn)備是一項既繁瑣、勞動量又巨大的任務(wù)，要求數(shù)據(jù)庫模式確定后就應(yīng)進行數(shù)據(jù)的輸入，對數(shù)據(jù)的輸入應(yīng)按數(shù)字化作業(yè)方案的要求嚴(yán)格進行，輸入人員應(yīng)進行相應(yīng)程度的培訓(xùn)工作。地理實體數(shù)據(jù)建設(shè)流程圖4.4 用戶培訓(xùn)用戶培訓(xùn)的對象包括主管人員和相關(guān)業(yè)務(wù)人員，他們將是GIS系統(tǒng)的使用者。為了保證GIS的測試和

31、用戶盡快掌握新系統(tǒng)，應(yīng)提前對主管人員、有關(guān)用戶、操作人員進行技術(shù)培訓(xùn)，讓他們掌握新系統(tǒng)的概貌和使用方法。這些人多數(shù)精通業(yè)務(wù)，對現(xiàn)行系統(tǒng)比較熟悉，但往往缺乏GIS方面的知識。為了保證系統(tǒng)測試和運行的順利進行，應(yīng)根據(jù)他們各自的基礎(chǔ)，提前進行培訓(xùn)，使他們能盡快地適應(yīng)新系統(tǒng)，并逐步熟悉新的操作方法。有時，改變原有的工作習(xí)慣比信息系統(tǒng)的更新?lián)Q代更為困難，因此應(yīng)該引起足夠的重視。5 GIS軟件測試 在開發(fā)軟件的過程中，人們使用了許多保證軟件質(zhì)量的方法分析、設(shè)計和實現(xiàn)軟件，但難免還會在工作中犯錯誤。這樣，在軟件產(chǎn)品中就會隱藏許多錯誤和缺陷。對于規(guī)模大、復(fù)雜性高的軟件更是如此。 在這些錯誤中，有些是致命的錯誤

32、，如果不排除，就會導(dǎo)致生命與財產(chǎn)的重大損失。什么是軟件測試 軟件測試是為了發(fā)現(xiàn)錯誤而執(zhí)行程序的過程。 軟件測試在軟件生存期中橫跨兩個階段：通常在編寫出每一個模塊之后就對它做必要的測試（稱為單元測試）。編碼與單元測試屬于軟件生存期中的同一個階段。在結(jié)束這個階段之后，對軟件系統(tǒng)還要進行各種綜合測試，這是軟件生存期的另一個獨立的階段，即測試階段。 測試只能證明程序有錯誤，而不可能證明程序沒有錯誤。5.1 軟件測試的原則 嚴(yán)格執(zhí)行測試計劃，排除測試的隨意性。 測試用例應(yīng)由測試輸入數(shù)據(jù)（操作）和與之對應(yīng)的預(yù)期輸出結(jié)果這兩部分組成。 程序員應(yīng)避免檢查自己的程序。 在設(shè)計測試用例時，應(yīng)當(dāng)包括合理的輸入條件和不合理的輸入條件。 既要檢查程序是否完成了它應(yīng)做的工作，又要檢查它是否還做了它不應(yīng)該做的事情。 黑盒測試和白盒測試 黑盒測試法是把程序看成一個黑盒子，完全不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過程。 黑盒測試是在程序接口進行的測試，它只檢查程序功能是否能按照規(guī)