山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院

1、8 地理信息系統(tǒng)設(shè)計與評價8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例 8.3 系統(tǒng)測試與評價 1山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計中心思想系統(tǒng)目標(biāo)系統(tǒng)分析系統(tǒng)設(shè)計8地理信息系統(tǒng)設(shè)計與評價2山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院中心思想 地理信息系統(tǒng)設(shè)計的中心思想是通過選擇優(yōu)秀的系統(tǒng)設(shè)計方法、在充分分析用戶需求的基礎(chǔ)上，科學(xué)的劃分開發(fā)階段、嚴(yán)格按計劃完成各階段的開發(fā)任務(wù)，從而保證整個系統(tǒng)的質(zhì)量和按時完成。在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)的組織管理工作，盡量降低系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用成本，提高系統(tǒng)的建設(shè)效率，延長系統(tǒng)的生命周期。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計3山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)目標(biāo)1確定目

2、標(biāo)的原則:針對性、階段性、實用性、預(yù)見性、先進(jìn)性.確定目標(biāo)的依據(jù):在確定系統(tǒng)目標(biāo)時主要考慮以下因素：用戶需求、經(jīng)費、系統(tǒng)建設(shè)時間的要求、技術(shù)條件以及數(shù)據(jù)情況等作為確定依據(jù)。近期目標(biāo)和遠(yuǎn)期目標(biāo):一個完善的地理信息系統(tǒng)的建立需要較長的時間，通常持續(xù)幾年的項目并不少見，為使系統(tǒng)能盡早地發(fā)揮其社會和經(jīng)濟(jì)效益，可以分階段設(shè)立系統(tǒng)的近期目標(biāo)和遠(yuǎn)期目標(biāo)。應(yīng)該說明，不同的行業(yè)、不同的要求以及不同的條件，對選擇的系統(tǒng)目標(biāo)肯定也是不同的。以下為例子。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計4山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)目標(biāo)2 某地理管理部門擬建立地理信息系統(tǒng)，經(jīng)過調(diào)查研究后決定其系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)可分為近期目標(biāo)和中遠(yuǎn)期目標(biāo)。 近期

3、目標(biāo)：地理信息管理的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，包括制定地理信息的指標(biāo)體系、分類、編碼體系、調(diào)整信息收集渠道和采集方式；建立各級地理管理的共享數(shù)據(jù)庫；建立各行業(yè)的專業(yè)分析模型；聯(lián)網(wǎng)形成分布式土信息系統(tǒng)；實現(xiàn)對地理利用現(xiàn)狀變化的動態(tài)監(jiān)測。 遠(yuǎn)期目標(biāo)：擴(kuò)展和完善地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，建成對地理資源實施動態(tài)監(jiān)測的業(yè)務(wù)運行系統(tǒng)；建立和完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫和主題數(shù)據(jù)庫、方法庫和模型庫；建立面向地理全程管理的決策支持業(yè)務(wù)系統(tǒng)。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計5山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)分析1基本思想：從系統(tǒng)觀點出發(fā)，通過對事物進(jìn)行分析與綜合，找出各個可行的方案，為系統(tǒng)設(shè)計提出依據(jù)。它的任務(wù)是對系統(tǒng)用戶進(jìn)行需求調(diào)查，對選定的對象

4、進(jìn)行初步調(diào)查研究和可行性分析；在明確系統(tǒng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，開展對新系統(tǒng)的深入調(diào)查研究和分析；最后提出新系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案。系統(tǒng)分析是使設(shè)計達(dá)到合理、優(yōu)化的重要步驟。用戶需求分析 地理信息系統(tǒng)的用戶有其特定的目的，對地理信息系統(tǒng)有不同的要求，應(yīng)用需求情況也各異。大體上可以分為三類情況：8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計6山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)分析2（1）具有明確而固定任務(wù)的用戶。這類用戶希望用地理信息系統(tǒng)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，并用以對工作領(lǐng)域的前景進(jìn)行評估，以及對現(xiàn)有技術(shù)方法的更新改造等。（2）具有部分明確固定的工作任務(wù)，且有大量業(yè)務(wù)有待開拓與發(fā)展，需要建立。（3

5、）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。 用戶需求調(diào)查和分析是系統(tǒng)開發(fā)的第一步，具體調(diào)查內(nèi)容為：數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)流程、組織機(jī)構(gòu)、需求內(nèi)容的組織、分析和表達(dá)。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計7山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)分析3表8-1 數(shù)據(jù)清單8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計編號名稱來源數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)形式主要屬性比例尺地圖投影精度備注1地理利用現(xiàn)狀規(guī)劃處MapGIS地圖地類、權(quán)、1：1萬201年現(xiàn)狀購買Tiff圖像8山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)分析4表8-2 部門清單8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計編號部門職能信息需求上級部門上級部門信息需求同級部門同級部門信息需求下級部門下級部門

6、信息需求1市局地籍科地籍管理地籍規(guī)劃省地籍處地籍報表規(guī)劃科地籍縣局地籍科地籍報表2市局法規(guī)科地理執(zhí)法法規(guī)規(guī)劃地籍省法規(guī)處執(zhí)法報表.3.9山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)分析5可行性分析 可行性分析是在對用戶需求分析基礎(chǔ)上，根據(jù)社會、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件確定系統(tǒng)開發(fā)的必要性和可能性。通常要考慮的因素有：效益分析經(jīng)費問題進(jìn)度預(yù)測技術(shù)水平有關(guān)部門和用戶的支持程度。 具體地講，可行性分析就是從社會因素、技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素三大方面對建立地理信息系統(tǒng)的必要性和系統(tǒng)目標(biāo)的可能性進(jìn)行分析，以確定用戶實力、系統(tǒng)環(huán)境、原始數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)流量、存貯空間、軟件系統(tǒng)、經(jīng)費預(yù)算以及時間分析和效益分析等。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計10山

7、西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)分析6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案分析 在調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)的目標(biāo)，弄清用戶要解決什么問題，各個階段達(dá)到什么要求，并確定系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)系的各項配置，提出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案，作為系統(tǒng)研制的基礎(chǔ)和依據(jù)。分為現(xiàn)行管理系統(tǒng)的分析，系統(tǒng)總體邏輯結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)的劃分。 子系統(tǒng)的劃分應(yīng)盡量遵守以下原則： 子系統(tǒng)對其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)依賴應(yīng)盡可能??； 子系統(tǒng)所包含的各個過程之間內(nèi)在聯(lián)系應(yīng)盡可能強(qiáng)； 子系統(tǒng)的劃分應(yīng)便于總的系統(tǒng)設(shè)計階段實現(xiàn)。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計11山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)設(shè)計1在系統(tǒng)設(shè)計階段可以根據(jù)所研究對象的不同分成三個部分進(jìn)行設(shè)計。首先應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)研制目標(biāo)，確定系統(tǒng)必須具備的空間操

8、作功能，稱為功能設(shè)計又稱為系統(tǒng)的總體設(shè)計；通?？梢圆捎媚K化程序設(shè)計方法，對數(shù)據(jù)分類和編碼的處理，完成空間數(shù)據(jù)的存貯和管理，稱為數(shù)據(jù)庫設(shè)計，含有數(shù)據(jù)采集設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)存貯和檢索設(shè)計等；最后是建立系統(tǒng)的應(yīng)用模型和產(chǎn)品的輸出，稱為應(yīng)用設(shè)計。功能設(shè)計 主要任務(wù)是根據(jù)系統(tǒng)研制的目標(biāo)來規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)模和研究系統(tǒng)的各個組成部分，并說明它們在整個系統(tǒng)中的作8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計12山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)設(shè)計2 用與相互關(guān)系以及確定系統(tǒng)的硬件配置，規(guī)定系統(tǒng)采用的技術(shù)規(guī)范，以保證系統(tǒng)總體目標(biāo)的實現(xiàn)。 總體構(gòu)成：地理信息系統(tǒng)由硬件、軟件（含系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件），數(shù)據(jù)和人員（管理人員，開發(fā)人員和用

9、戶）四部分構(gòu)成。如果從總體功能上劃分，大致可分為數(shù)據(jù)輸入子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)輸出子系統(tǒng)的三大部分。 硬件配置：硬件設(shè)備的投資在地理信息系統(tǒng)總投資中往往占很大比重，因此，在選擇硬件設(shè)備時主要是針對每級系統(tǒng)的功能和所要完成的工作來考慮。此外，對硬件設(shè)備的選擇還要根據(jù)軟件的要求和軟件類型的確定。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計13山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)設(shè)計3 模塊功能：在進(jìn)行地理信息系統(tǒng)設(shè)計時，由于各級系統(tǒng)的目標(biāo)不同，因此要求的功能也不盡相同。有數(shù)據(jù)采集模塊功能、圖形處理模塊功能、制圖輸出模塊功能、空間分析模塊功能、地形分析模塊功能、圖像處理模塊功能。數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)的核心組

10、成部分，根據(jù)不同的應(yīng)用，庫會有各種各樣的組織形式。數(shù)據(jù)庫設(shè)計就是把現(xiàn)實世界中一定范圍內(nèi)存在著的應(yīng)用處理和數(shù)據(jù)抽象成一個數(shù)據(jù)庫的具體結(jié)構(gòu)的過程。 8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計14山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)設(shè)計4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計目標(biāo)：滿足用戶要求、良好的數(shù)據(jù)庫性能、對現(xiàn)實世界模擬的精確程度、能被某個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)接受。 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計任務(wù)：運用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供的工具與環(huán)境、將對現(xiàn)實世界抽象得到的概念性模型轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型，并用數(shù)據(jù)描述語言描述出來。 邏輯設(shè)計應(yīng)該達(dá)到如下幾點要求： 在共享數(shù)據(jù)資源方面，在降低數(shù)據(jù)采集、存貯和使用成本方面以及在數(shù)據(jù)維護(hù)的事務(wù)處理方面都應(yīng)達(dá)到最大的效率

11、；在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面要達(dá)到防止（盡量減少）數(shù)據(jù)冗長，保持?jǐn)?shù)據(jù)內(nèi)容8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計15山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)設(shè)計5 與格式的一致；要能最大限度地發(fā)揮系統(tǒng)的性能；維護(hù)數(shù)據(jù)的獨立性。 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計任務(wù)：使數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)能在實際的物理存貯設(shè)備上得以實現(xiàn)，建立一個具有較好性能的物理數(shù)據(jù)庫。主要解決以下三個問題：恰當(dāng)?shù)胤峙浯尜A空間；決定數(shù)據(jù)的物理表示；確定存貯結(jié)構(gòu)。 存儲空間的分配應(yīng)遵循兩個原則：存取頻度高的數(shù)據(jù)存儲在快速、隨機(jī)設(shè)備上，存取頻度低的數(shù)據(jù)存儲在慢速設(shè)備上；相互依賴性強(qiáng)的數(shù)據(jù)應(yīng)盡量存儲在相鄰的空間上。 數(shù)據(jù)字典：一般包括數(shù)據(jù)類型的名稱，關(guān)于數(shù)據(jù)的描述及其存貯的地址、如何使用等內(nèi)

12、容。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計16山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)設(shè)計6 描述的主要項目：數(shù)據(jù)項、記錄、文件、模式、子模式、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)途、數(shù)據(jù)來源、應(yīng)用模型和用戶情況等。 數(shù)據(jù)字典的功能可以表現(xiàn)在以下幾個方面：給管理者和用戶提供關(guān)于可利用數(shù)據(jù)的線索；為系統(tǒng)分析人員提供數(shù)據(jù)是否存在的信息；為編程工作提供數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)位置。8.1 地理信息系統(tǒng)的設(shè)計17山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例 以武漢大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院開發(fā)城鎮(zhèn)土地定級估價信息系統(tǒng)為例加以介紹。系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計系統(tǒng)功能模塊總體設(shè)計界面設(shè)計系統(tǒng)安全設(shè)計地理信息系統(tǒng)的開發(fā)模式8地理信息系統(tǒng)設(shè)計與評價18山西農(nóng)業(yè)大

13、學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)實現(xiàn)土地利用規(guī)劃的輔助設(shè)計與編制。實現(xiàn)對土地利用規(guī)劃成果（圖件和文檔）管理。實現(xiàn)對土地利用規(guī)劃的實施管理。實現(xiàn)對土地利用規(guī)劃的專題分析。實現(xiàn)業(yè)務(wù)流與數(shù)據(jù)流一致協(xié)調(diào)。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例19山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院數(shù)據(jù)庫設(shè)計1數(shù)據(jù)來源 系統(tǒng)數(shù)據(jù)包含從現(xiàn)有規(guī)劃系統(tǒng)各種圖形相關(guān)屬性數(shù)據(jù)中提取的專業(yè)數(shù)據(jù)。主要包含下列數(shù)據(jù)內(nèi)容：1:5萬或1：10萬的縣（市）土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)；1：1萬的鄉(xiāng)鎮(zhèn)土地利用規(guī)劃數(shù)據(jù)；各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 如土地利用現(xiàn)狀、規(guī)劃、基本農(nóng)田、重點建設(shè)項目、土地整理復(fù)墾開發(fā)等數(shù)據(jù)等；表格數(shù)據(jù)，包括規(guī)劃指標(biāo)、計劃指標(biāo)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)及管理數(shù)據(jù)；文本數(shù)據(jù)，包括規(guī)劃文本

14、、專題報告、有關(guān)法規(guī)等。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例20山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院數(shù)據(jù)庫設(shè)計2數(shù)據(jù)組織 圖形數(shù)據(jù)的組織是按圖幅層目標(biāo)類目標(biāo)來進(jìn)行的，根據(jù)土地定級和基準(zhǔn)地價和宗地標(biāo)定地價評估以及地價更新的需要，考慮到與現(xiàn)有地籍系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的兼容，設(shè)計了相應(yīng)的圖層。 圖形數(shù)據(jù)由兩部分組成：市域部分和城鄉(xiāng)結(jié)合部部分，兩部分分別具有下表中列出的各個圖層（帶*號者僅適用于市域部分）8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例21山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院數(shù)據(jù)庫設(shè)計38.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例數(shù)據(jù)分類圖層名稱圖層代號圖層要素要素類型現(xiàn)狀數(shù)據(jù)鄉(xiāng)級區(qū)劃XZTB鄉(xiāng)級行政區(qū)劃圖斑面狀及線狀 * 縣級區(qū)劃XJTB縣級行政區(qū)

15、劃圖斑面狀公路GOLU各類道路線狀鐵路TILU各類鐵路線狀線狀水系HLIU單線河流、溝渠等線狀面狀水系MZSX湖泊、水庫等水面面狀地類圖斑DLEI地類圖斑面狀 * 點狀獨立地類DZDL不能上圖的小塊地點狀 交通注記JTZJ各類道路、鐵路注記點狀 水系注記SXZJ各類水系注記點狀 地類注記DLZJ地類符號等點狀 地名注記DMZJ城、鎮(zhèn)、村名稱等點狀22山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院數(shù)據(jù)庫設(shè)計48.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例數(shù)據(jù)分類圖層名稱圖層代號圖層要素要素類型規(guī)劃數(shù)據(jù)地域分區(qū)GHFQ規(guī)劃地域分區(qū)圖斑面狀用途分區(qū)YTFQ用途分區(qū)圖斑面狀耕地保護(hù)GDBH耕地保護(hù)圖斑面狀土地開發(fā)復(fù)墾整理TDKF土地開發(fā)

16、圖斑面狀城鄉(xiāng)建設(shè)CXJS城鄉(xiāng)建設(shè)區(qū)塊面狀面狀建設(shè)項目JSXM面狀重點建設(shè)項目面狀線狀建設(shè)項目XZXM以線表示的建設(shè)項目線狀點狀建設(shè)項目DZXM以點表示的建設(shè)項目點狀23山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院數(shù)據(jù)庫設(shè)計5 系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計遵循關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的基本原則和關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計的最高范式要求。 圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)主要有兩種方式：系統(tǒng)定義各種圖形屬性的結(jié)構(gòu)，通過ODBC連接，將各種來源屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)掛接；通過系統(tǒng)提供的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)圖形和屬性數(shù)據(jù)內(nèi)在的掛接。數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)描述信息的名詞數(shù)據(jù)庫，它包含每一數(shù)據(jù)元的名字、意義、描述、來源、功用、格式以及與其它數(shù)據(jù)關(guān)系，是數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)。8.2 地理信息

17、系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例24山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)功能模塊總體設(shè)計1土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)采用軟件工程開發(fā)中自頂向下、逐步求精的結(jié)構(gòu)化設(shè)計原則，利用結(jié)構(gòu)化和原型化相結(jié)合的方法，自頂而下對系統(tǒng)進(jìn)行功能解析與模塊劃分設(shè)計。系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)分析 根據(jù)本項目的需求分析結(jié)合縣（市）級土地利用管理規(guī)劃系統(tǒng)建設(shè)指南的要求，系統(tǒng)設(shè)計以下總體結(jié)構(gòu)圖。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例25山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例26山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)功能模塊總體設(shè)計2系統(tǒng)功能模塊 在充分考慮系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上，土地利用規(guī)劃管理信息系統(tǒng)主要包括基本功能、規(guī)劃輔助編制、規(guī)劃成果管理、規(guī)劃實施管理

18、、輔助辦公等模塊組成。其中規(guī)劃輔助編制、規(guī)劃成果管理、規(guī)劃實施管理屬于規(guī)劃管理應(yīng)用功能系統(tǒng)功能模塊設(shè)計包括基本功能模塊和專業(yè)功能模塊。 基本功能模塊主要包括數(shù)據(jù)輸入與輸出、數(shù)據(jù)處理與分析、系統(tǒng)模型與工具及系統(tǒng)管理與維護(hù)等。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例27山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)功能模塊總體設(shè)計3 專業(yè)功能模塊包括：規(guī)劃輔助編制；規(guī)劃成果管理； 規(guī)劃實施管理與輔助辦公；專題分析與查詢。 規(guī)劃輔助編制指系統(tǒng)能提供土地利用現(xiàn)狀分析、人口預(yù)測、耕地供需預(yù)測土地適宜性評價等模型；提供編制土地利用平衡表、用地分區(qū)方案的輔助工具和輔助設(shè)計土地利用總體規(guī)劃圖等。 規(guī)劃成果管理是指對經(jīng)批準(zhǔn)的土地利用規(guī)劃

19、成果及在規(guī)劃實施中形成的相關(guān)規(guī)劃成果的管理，包括圖件成果和文檔成果管理。 8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例28山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)功能模塊總體設(shè)計4 在以上規(guī)劃成果管理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)實現(xiàn)了建設(shè)項目用地規(guī)劃預(yù)審、單獨選址建設(shè)項目用地規(guī)劃審查、分批次建設(shè)用地規(guī)劃審查、土地開發(fā)項目用地規(guī)劃審查、土地整理復(fù)墾項目用地規(guī)劃審查和土地利用年度計劃輔助編制等應(yīng)用功能。（相關(guān)表格略） 為了掌握土地利用管理的宏觀控制信息，系統(tǒng)還支持土地利用對比分析、土地利用空間布局分析、重點建設(shè)項目用地分析、土地利用結(jié)構(gòu)變化趨勢分析、計劃執(zhí)行情況分析、規(guī)劃執(zhí)行情況分析等輔助決策。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例29山西

20、農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院界面設(shè)計1 本系統(tǒng)界面設(shè)計的主要原則是以用戶為中心，方便用戶使用核心。以以工作流形式組織具體操作過程為特色，已達(dá)到讓用戶感到習(xí)慣、方便快捷、友好的目的。 界面設(shè)計原則如下： 簡潔明快的原則 此原則規(guī)定了我們系統(tǒng)用戶界面的基本格調(diào)。讓用戶一接觸到我們的系統(tǒng)既感受到一種清爽、整潔、樸實不華的風(fēng)格。整個屏幕被分為四個區(qū)，如下圖所示8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例30山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院界面設(shè)計28.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例 1 區(qū)3區(qū) 4 區(qū) 2 區(qū)31山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院界面設(shè)計3 其中：1區(qū)是主要功能下拉菜單區(qū)；2區(qū)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制區(qū)，可以看到系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，管理圖層

21、數(shù)據(jù)，管理報告文檔； 3區(qū)是工作流程區(qū)，仿實際工作流的界面是我們進(jìn)行具體工作如因素法分等、樣地法分等等的向?qū)В?4區(qū)是圖形顯示區(qū)。 直接了當(dāng)?shù)脑瓌t 菜單設(shè)計時，可能有的操作需要若干級彈出或下拉菜單方能完成，此原則及時控制在這種情況下應(yīng)盡可能地縮短或減少彈出或下拉的級數(shù)，一級能完成的操作決不可分解出二級。這樣給用戶的感覺是直截了當(dāng)。迅速接近實質(zhì)、解決問題，而不是冗長、繁瑣。同時，也可以提高用戶的工作效率。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例32山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院界面設(shè)計4 相似性原則 相似性（也稱一致性）原則是指針對不同處理對象施以類似功能時，其界面應(yīng)具有相似性，給用戶一個“似曾相識”的感覺。

22、這一原則旨在減輕用戶在使用系統(tǒng)時的學(xué)習(xí)和理解負(fù)擔(dān)。 位置固定原則 本原則規(guī)定所有的彈出式菜單或提示信息等每次出現(xiàn)時都在同一位置上，而不能這次從左邊彈出，下次又變成右邊出現(xiàn)，給用戶一捉摸不定的感覺，增加用戶掌握系統(tǒng)的難度。 8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例33山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院界面設(shè)計5 避免重疊，即用既出原則。 此原則的目的在于盡可能減少和避免混淆，不讓用戶產(chǎn)生一種系統(tǒng)太復(fù)雜、面對一大隊東西而不知所措的感覺。 多級返回原則。 安全性原則。 同類集中原則。這實質(zhì)上是系統(tǒng)功能分類在用戶界面上的反映，功能分類在界面上有直接的映射關(guān)系，便于用戶使用和掌握。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例34山西

23、農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)安全設(shè)計1系統(tǒng)安全性界定。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織曾建議計算機(jī)系統(tǒng)安全的定義為：“計算機(jī)系統(tǒng)有保護(hù)，計算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件、數(shù)據(jù)不被偶然或故意地泄露、更改和破壞”。計算機(jī)安全的基本要求應(yīng)有如下五個方面：認(rèn)同用戶和鑒定，控制存取，保障完整性，操作日志，容錯。安全措施。用戶進(jìn)入系統(tǒng)需要輸入注冊國的口令，密碼，否則系統(tǒng)拒絕用戶的使用，口令的建立與更改只有雄管理員據(jù)有該權(quán)利。對保密信息的查詢還應(yīng)建立高級用戶口令。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例35山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)安全設(shè)計2 我們考慮如下安全機(jī)制，以在方便、合理使用系統(tǒng)資源的前提下，確保數(shù)據(jù)在任何情況下都盡可能防止和避免人為或

24、自然的破壞。 用戶級別劃分 根據(jù)各用戶對地價數(shù)據(jù)實施的不同操作，對數(shù)據(jù)的使用深度幾個應(yīng)用領(lǐng)域執(zhí)行功能差異劃分用戶級別。將系統(tǒng)功能分模塊對不同用戶開放，規(guī)定不同級別用戶對數(shù)據(jù)的不同讀、寫、修改權(quán)限。運行系統(tǒng)設(shè)置用戶的口令與密碼，定期對用戶更新、刪除維護(hù)管理。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例36山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)安全設(shè)計3 系統(tǒng)password。每個用戶在進(jìn)入系統(tǒng)時，必須先鍵入自己的用戶名和口令。這一方面可以控制非本系統(tǒng)確認(rèn)用戶的登陸進(jìn)入，另一方面可以避免用戶用別人的用戶名登陸，造成管理權(quán)限的混亂。 編輯Password 編輯功能可以修改、刪除圖形及其屬性數(shù)據(jù)，為了防止非法修改，不同用戶

25、對各類數(shù)據(jù)的操作權(quán)限須按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)定。 修改歷史紀(jì)錄 在各數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)中，增加一個數(shù)據(jù)項，用以記錄數(shù)據(jù)元素（對應(yīng)數(shù)據(jù)庫記錄）最后一次修改者的用戶名。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例37山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)安全設(shè)計4 跟蹤系統(tǒng)運行建立用戶檔案 防治用戶不負(fù)責(zé)任的使用本系統(tǒng)，及事故責(zé)任的追查，系統(tǒng)自行跟蹤用戶使用情況，建立用戶檔案。具體實現(xiàn)，記錄上層菜單功能啟動情況及重要功能項的執(zhí)行過程。 數(shù)據(jù)備份。通常，我們將數(shù)據(jù)故障劃分為事務(wù)故障、介質(zhì)故障和系統(tǒng)故障三大類。從信息安全的角度出發(fā)，實際上由于第三方或“敵方”的“信息攻擊”，也會產(chǎn)生不同種類的數(shù)據(jù)故障。所造成的后果有：數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)被修改

26、、增加無用數(shù)據(jù)及系統(tǒng)癱瘓等。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例38山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)安全設(shè)計5 為了確保系統(tǒng)的安全，應(yīng)設(shè)計完善的安全制度和采用自動數(shù)據(jù)備份技術(shù)。包括滾動備份，用戶四有數(shù)據(jù)備份，自動數(shù)據(jù)備份。 計算機(jī)病毒防護(hù) 計算機(jī)病毒是指可以制造故障的一段計算機(jī)程序或一組計算機(jī)指令，病毒按照其程序指令，可以干擾計算機(jī)的正常工作，甚至毀壞數(shù)據(jù)，或者產(chǎn)生一些其他形式的嚴(yán)重錯誤。因此要積極防御計算機(jī)病毒的侵襲，保證計算機(jī)系統(tǒng)的安全。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例39山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地理信息系統(tǒng)的開發(fā)模式1 全部自己開發(fā)：根據(jù)用戶需要功能，編寫所有的程序。利用這種方式建立的系統(tǒng)具有綜

27、合程度高、運行效率高的特點。同時因為自己編寫程序，所以容易維護(hù)、修改和增加新的功能。但由于地理信息系統(tǒng)的復(fù)雜性，整個開發(fā)周期中需考慮的因素多，周期長，工作量大，容易造成其穩(wěn)定性和可靠性難以保證。一般而言，目前地理信息系統(tǒng)開發(fā)已很少使用這種方案，一般在地理信息系統(tǒng)發(fā)展初期采用這種方案。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例40山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地理信息系統(tǒng)的開發(fā)模式2 利用通用軟件開發(fā)：利用已經(jīng)發(fā)展成熟的商業(yè)化的地理信息系統(tǒng)通用軟件和DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，開發(fā)者需編寫接口程序?qū)①徺I的成熟的軟件結(jié)合起來，充分利用各基礎(chǔ)軟件的優(yōu)勢，建成功能完備的系統(tǒng)外殼。目前，模型分析軟件包很多，但模型庫管理系統(tǒng)

28、還在發(fā)展中。用這種方式開發(fā)系統(tǒng)外殼，用戶可以把精力集中在特定的專業(yè)應(yīng)用上，工作量小，開發(fā)周期短，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性高。在功能完備的同時系統(tǒng)顯得有些臃腫，運行速度低，結(jié)構(gòu)松散，操作效率和系統(tǒng)功能利用率低。綜合其優(yōu)缺點，目前采用較多的是這種開發(fā)形式。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例41山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院地理信息系統(tǒng)的開發(fā)模式3 部分自己開發(fā)：購買部分軟件，自行開發(fā)專業(yè)分析軟件部分，來建設(shè)系統(tǒng)外殼。這種開發(fā)形式又分兩種情況：第一種情況，開發(fā)者購買成熟化的商業(yè)化的地理信息系統(tǒng)通用軟件和DBMS數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，編寫專業(yè)分析模型軟件和接口軟件，開發(fā)模型庫管理信息系統(tǒng)，目前該方式在大型實用地理信

29、息系統(tǒng)開發(fā)中較多采用；第二種情況，利用軟件商提供的地理信息系統(tǒng)開發(fā)工具，如美國ESRI公司提供的空間數(shù)據(jù)庫引擎SDE，以及應(yīng)用接口工具API，結(jié)合其他開發(fā)工具進(jìn)行開發(fā)，該方式可用來開發(fā)小型實用性地理信息系統(tǒng)。8.2 地理信息系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計示例42山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院8.3 系統(tǒng)測試與評價系統(tǒng)測試系統(tǒng)評價8地理信息系統(tǒng)設(shè)計與評價43山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)測試1 8.3 系統(tǒng)測試與評價系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試是從整個系統(tǒng)出發(fā)，考查設(shè)計是否合理。系統(tǒng)測試的目的是在真實系統(tǒng)工作環(huán)境下檢驗完整軟件是否能和系統(tǒng)正確對接，并滿足軟件研制任務(wù)書的功能和性能要求。就是“尋找錯誤”，特別是尋找不經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤，盡

30、量把系統(tǒng)中隱藏著的錯誤消滅在調(diào)試期間。此外，還要對系統(tǒng)的容錯能力、操作錯誤等進(jìn)行測試?？傊ㄟ^測試要達(dá)到這樣一個目的：尋找問題，糾正錯誤，提高系統(tǒng)技術(shù)能力，使系統(tǒng)早日投入運行。測試方法44山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)測試2 8.3 系統(tǒng)測試與評價 測試方法包括人工測試和機(jī)器測試兩大類。人工測試是采用人工方式進(jìn)行，目的在于檢查程序的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，找出編譯不能發(fā)現(xiàn)的錯誤。機(jī)器測試是運用事先設(shè)計好的測試用例，執(zhí)行被測程序，對比運行結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的差別以發(fā)現(xiàn)錯誤。對于不同的錯誤類型，這兩種測試類型有各自的優(yōu)點，但機(jī)器錯誤只能發(fā)現(xiàn)錯誤的癥狀、不能進(jìn)行問題定位，而人工測試一旦發(fā)現(xiàn)問題，同時就確定了錯誤位置、

31、類型和性質(zhì)。因此人工測試不可忽視，它是機(jī)器測試的準(zhǔn)備，是測試中必不可少的環(huán)節(jié)。45山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)測試3 8.3 系統(tǒng)測試與評價測試內(nèi)容。系統(tǒng)測試的內(nèi)容主要有：程序測試、功能測試、性能測試、外部接口測試、人機(jī)交互界面測試、安全性測試、性能強(qiáng)度測試、降級能力強(qiáng)度測試、邊界測試、余量測試、恢復(fù)測試、數(shù)據(jù)處理測試、軟件魯棒性測試、可安裝性測試、可靠性測試等。地理信息系統(tǒng)軟件包括基礎(chǔ)型、專用型和專題應(yīng)用型三種類型，不同類型的GIS在開發(fā)過程中設(shè)計的功能、方法和著重點均存在巨大的差異。因此，若想對各種不同的GIS，制定統(tǒng)一的測試標(biāo)準(zhǔn)并且列出各項測試內(nèi)容是不可能的。下文從系統(tǒng)的運行環(huán)境、體系結(jié)

32、構(gòu)、功能指標(biāo)和系統(tǒng)綜合性指標(biāo)四個方面論述進(jìn)行GIS測試可能的內(nèi)容。46山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)測試4 8.3 系統(tǒng)測試與評價 系統(tǒng)運行環(huán)境包括系統(tǒng)運行的軟硬件、系統(tǒng)的開發(fā)工具以及系統(tǒng)的開發(fā)平臺。 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是指GIS采用何種邏輯或物理模型來實現(xiàn)GIS的各項功能以及處理它與其它系統(tǒng)的接口等，其內(nèi)容根據(jù)不同的GIS類型和不同性能要求而有所差異，主要包括：空間數(shù)據(jù)模型、空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的組織方式、應(yīng)用程序間的通信數(shù)據(jù)共享、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、分布式數(shù)據(jù)管理、跨平臺設(shè)計。 系統(tǒng)的功能指標(biāo)包括系統(tǒng)對地理空間的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的采集、編輯、存儲、管理、查詢檢索、分析與處理、輸出顯示、數(shù)據(jù)共享和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)

33、交換以及二次開發(fā)47山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)測試5 8.3 系統(tǒng)測試與評價 等功能的支持能力。 系統(tǒng)的綜合性能測試就是針對系統(tǒng)各項功能及功能之間的接口，系統(tǒng)軟、硬件之間結(jié)合的緊密程度，以及系統(tǒng)由此而達(dá)到的運算效率和處理效果而進(jìn)行的測試。系統(tǒng)評價 所謂地理信息系統(tǒng)評價就是指對所建立GIS系統(tǒng)的性能進(jìn)行考察、分析和評判，判斷其是否達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計時所預(yù)定的效果，包括用實際指標(biāo)與計劃指標(biāo)進(jìn)行比較，評價系統(tǒng)目標(biāo)實現(xiàn)的程度。48山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院系統(tǒng)測試6 8.3 系統(tǒng)測試與評價 系統(tǒng)實施是GIS建設(shè)付諸實現(xiàn)的的實踐階段。在這一階段中，需要投入大量的人力、物力并占用較長的時間，因此，應(yīng)該作好細(xì)致的組織工作，制訂出周密的計劃。系統(tǒng)實施的主要內(nèi)容是程序編制與調(diào)試和數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)庫建立，此外還應(yīng)包括人員的技術(shù)培訓(xùn)和系統(tǒng)測試等。通常，為了保證程序編制和調(diào)試及后續(xù)工作的順利進(jìn)行，硬軟件人員首先應(yīng)進(jìn)行地理系統(tǒng)設(shè)備的安裝和調(diào)試工作；然后在適當(dāng)?shù)拈_發(fā)軟件提供環(huán)境下將詳細(xì)設(shè)計產(chǎn)生的每個模塊的功能