地理信息系統(tǒng)理論方法及應用15地理信息系統(tǒng)應用項目

1、三個法國士兵打不過兩個馬穆魯克人，100個法國士兵可以與100個馬穆魯克人站成平手，200個法國士兵則絕對可以戰(zhàn)勝300個馬穆魯克人.拿破侖第十五章 地理信息系統(tǒng)應用項目組織和管理導讀：本章首先簡單概括了GIS應用項目，提出了GIS應用的三元劃分，然后介紹了幾種GIS應用的建立途徑以及項目周期。在項目開始之前，需要進行策略性規(guī)劃和實施規(guī)劃，如果要進行項目承包，則要簽訂合同;在GIS項目進行過程中，要進行人員管理，數(shù)據管理以及質量控制，本章根據GIS具體技術特點，提出了相應的建議。在最后，介紹了軟件研制和開發(fā)的質量控制的兩個標準，ISO9000系列標準和CMM模型，作為項目開發(fā)機構的指導。本章和

2、地理信息系統(tǒng)軟件工程技術一章講述的內容是互相依賴的，后者重點在于技術，而本章則側重于組織和管理，往往組織管理對項目成敗的影響比所采用的技術更大。1GIS應用項目簡介11GIS應用模式與分類地理信息系統(tǒng)可以區(qū)分為通用地理信息系統(tǒng)平臺和面向特定專題或地區(qū)的GIS應用，前者提供了基本的空間信息處理方案，可以應用于各個領域，一般由專門的軟件開發(fā)商完成，其開發(fā)過程類同于普通軟件系統(tǒng)（如數(shù)據庫管理系統(tǒng)、桌面出版系統(tǒng)等等）的開發(fā)；而后者往往針對某個用戶單位提供特定的技術手段。具體而言，GIS應用按照其應用模式又可以分為兩類，即科學研究工具和辦公服務系統(tǒng)兩種。1）科學研究工具將GIS作為科學研究工具的應用模式

3、，強調對于科學計算結果的獲得和分析，把GIS作為科學研究的輔助手段。它主要應用于有關地學領域的科研項目研究中。它不僅需要用到地理信息系統(tǒng)通用軟件所提供的功能，而且還要用到各種專業(yè)分析模型。2）辦公服務系統(tǒng)辦公服務系統(tǒng)應用于涉及空間數(shù)據的政府部門以及企業(yè)，以提高管理效率、制定好的決策和實現(xiàn)組織目標。辦公服務系統(tǒng)按照其應用層次的高低，又可以分為空間事務處理系統(tǒng)(STPS-Spatial Transaction Process System)，空間信息管理系統(tǒng)(SMIS-Spatial Management Information System)，空間決策支持系統(tǒng)(SDSS-Spatial Deci

4、sion Support System)和專家系統(tǒng)（Expert System）。事務處理系統(tǒng)的目標是迅速、及時、準確地處理大量空間信息，能夠有效地進行日常事務的自動化處理。它注重于空間數(shù)據的收集，處理和存儲，以供將來使用在各種大型應用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據采集部門和具體事務部門都有著廣泛的應用，包括測繪、資源調查、地籍管理、地圖出版等領域?？臻g管理信息系統(tǒng)是基于空間事務處理系統(tǒng)發(fā)展起來的，除了提供高效率的信息處理以外，還對決策者提供輔助決策信息，包括數(shù)據的查詢和統(tǒng)計以及專業(yè)模型的分析功能。SMIS運用專業(yè)模型來處理和分析數(shù)據，以實現(xiàn)對業(yè)務工作中確定性問題的處理和管理，提供決策服務。SDSS為決策

5、者提供了一個模擬決策過程，并提供了選擇方案的決策支持環(huán)境，強調系統(tǒng)推理的有效性，更多地應用于宏觀決策過程。專家系統(tǒng)是能夠模仿人工決策處理過程的基于計算機的信息系統(tǒng)，它由知識庫、推理機、解釋系統(tǒng)、用戶接口和知識獲得系統(tǒng)組成。它擴大了計算機的應用范圍，使其從傳統(tǒng)的資料處理領域發(fā)展到智能推理上來。SMIS能夠提供信息幫助制定決策，SDSS幫助能夠改善決策質量，只有專家系統(tǒng)能夠應用智能推理制作決策并解釋決策理由。上述應用模式之間的界限并不是絕對的，一個決策支持系統(tǒng)可以使用與科研工具中一致的分析模型，并且廣義上講，所有的地理信息系統(tǒng)應用的最終目標都是為了進行空間決策。除了從應用模式上劃分GIS應用，從規(guī)

6、模上劃分為小型、中型和大型應用。小型GIS使用數(shù)據量小，使用系統(tǒng)的用戶少，主要針對一個部門或特定領域，注重于專業(yè)模型的開發(fā)和應用。中型GIS應用于多個部門，數(shù)據量大，運行于局域網或城域網環(huán)境，側重于決策支持。大型的GIS應用則擁有非常多的用戶和海量的數(shù)據，注重數(shù)據的管理，并通過網絡實現(xiàn)分布式的計算和數(shù)據管理，并通過Internet發(fā)布空間信息。另外，再考慮到GIS具體應用的領域，可以對GIS應用進行三元劃分（圖15-1），每個GIS應用都對應于該三維空間特定的坐標（表15-1）。圖15-1：地理信息系統(tǒng)應用的劃分表15-1：GIS應用的三元劃分示例名稱規(guī)模應用模式和層次領域XX小流域水土流失系

7、統(tǒng)小型科學研究工具環(huán)境XX城區(qū)土地劃撥系統(tǒng)中型空間事務處理系統(tǒng)地籍XX林場管理系統(tǒng)中型空間管理信息系統(tǒng)林業(yè)XX大城市市政管理系統(tǒng)大型空間管理信息系統(tǒng)城市管理XX省可持續(xù)發(fā)展決策支持系統(tǒng)大型空間決策支持系統(tǒng)資源與環(huán)境從應用領域的角度對GIS的劃分GIS的數(shù)據模型可以劃分為場模型和要素模型，圖15-2表示了這兩類模型在不同領域的應用。圖15-2：根據場模型和要素模型對GIS應用領域進行劃分N.R. Adam& A Gangopadhyay12開發(fā)GIS應用的方式一旦組織決定建立用于本單位的地理信息系統(tǒng)，可以采取三種方式，一是通過購買，在組織中實施；二是請軟件開發(fā)商來開發(fā)；三是由組織內部的人

8、員開發(fā)，可以是專業(yè)的地理信息系統(tǒng)人員，也可以是最終用戶。其中購買GIS又可以分為購買GIS平臺軟件進行二次開發(fā)，購買完整的軟件產品，購買完整的GIS系統(tǒng)以及購買GIS服務。請軟件開發(fā)商進行開發(fā)以得到完整的軟件產品或系統(tǒng)，也可以認為是系統(tǒng)購買的一種形式，但是從購買到系統(tǒng)運行時間比直接購買時間要長。在請開發(fā)商進行開發(fā)時，可以有兩種具體方式，即承包開發(fā)和合作開發(fā)。前者由開發(fā)商獨立開發(fā)完整的系統(tǒng)，又稱為“交鑰匙”系統(tǒng)；后者在開發(fā)過程中，可以由用戶方的技術人員參與開發(fā)，雙方合作完成整個系統(tǒng)，這種方式有利于開發(fā)系統(tǒng)時對問題域的準確把握。上述的GIS應用建立方式各有利弊（表15-2），各個組織可以根據具體情

9、況確定采用何種方案。表15-2：建立GIS應用方案的比較據Aronoff擴展實施方案用戶開發(fā)購買通用平臺購買完整軟件購買完整系統(tǒng)購買服務承包開發(fā)合作開發(fā)對提供者依賴性低低高很高很高很高中到系統(tǒng)運行時間長長-中長短很短很短長-中長長-中長初始費用低中等中等高高高中等人力費用高中等低低很低低中等風險和不確定性高較低低低中等高中等靈活性完全可以完全可以中等中等不定高完全可以對用戶技術要求很高高中等中等很低中等高現(xiàn)有資源的利用高高中等低很低低中等-高13 GIS應用項目如果要建立GIS應用的組織不是購買現(xiàn)成的、直接可以使用的GIS系統(tǒng)，那么就意味著要進行系統(tǒng)開發(fā)工作，無論系統(tǒng)是自行開發(fā)，還是承包開發(fā)、

10、合作開發(fā)。從開始確立需求，到最終的系統(tǒng)投入運行，這一個時間段內的活動統(tǒng)稱為GIS應用項目。通常一個項目包括四個階段，識別需求，提出解決方案，執(zhí)行項目以及結束項目，這四個階段構成了項目的生命周期（圖15-3）。圖15-3：項目生存周期J. Gido識別需求由準備建立GIS應用系統(tǒng)的組織進行，包括認識當前組織的存在問題，準備用GIS解決哪個方面的問題，分析項目可行性以便進行項目預算等方面的問題。如果是用戶方自行開發(fā)建立GIS應用，那么提出解決方案、執(zhí)行項目以及結束項目都是由用戶方來完成。如果需要由GIS開發(fā)商進行開發(fā)，那么需要向他們征詢解決方案，并簽訂合同，前者可以通過招標的方式進行。在簽訂項目合

11、同之后，項目執(zhí)行主要由開發(fā)方負責，用戶方配合開發(fā)方的工作，直至整個項目結束。圖15-4描述了這兩種地理信息系統(tǒng)建立過程。圖15-4：地理信息系統(tǒng)項目過程（A：表示用戶自行建立系統(tǒng)；B表示通過招標由GIS開發(fā)商建立）2應用項目策略性規(guī)劃越來越多的機構都在開發(fā)GIS，但是根據調查，有大量的GIS系統(tǒng)不能真正地完成并正常運行，造成這些項目失敗的大都不是由于技術上的問題，而是組織和管理中的問題，而不能進行細致的項目規(guī)劃是根本的原因。項目規(guī)劃包括策略性規(guī)劃和實施性規(guī)劃，前者在項目正式啟動之前進行，而后者則往往是項目實施的第一步工作。造成地理信息系統(tǒng)開發(fā)失敗的因素村井俊治，從相反的角度說明了如何才能開發(fā)一

12、個成功的地理信息系統(tǒng)應用。圖15-5：造成地理信息系統(tǒng)開發(fā)失敗的因素應用項目策略性規(guī)劃工作對應于項目生命周期的識別需求階段，主要目的是確定要建立怎樣的GIS應用，組織現(xiàn)有的條件，包括資金、人員、設備、場地等等，能否支持GIS的建立和應用。如果用戶自行開發(fā)GIS系統(tǒng)，可以包括系統(tǒng)開發(fā)方案的選擇；反之，一般由開發(fā)方提出解決方案。GIS項目策略性規(guī)劃一般包括五個主要部分：1）機構的狀況分析和調查從GIS的角度了解一個機構目前的組織、任務和技術狀況，包括責任范圍，發(fā)展目標，技術力量，對使用信息技術和GIS的態(tài)度，人力、物力和資金狀況等等。狀況分析和調查為下一步計劃提供了概念化的基礎。2）機構的GIS系

13、統(tǒng)開發(fā)目標明確定義整個機構GIS總的發(fā)展方向，這個方向應當與整個機構的任務和責任范圍一致，并且應當對整個系統(tǒng)各方面的能力作出明確的定義。制定總方向的過程需要機構內高程管理人員的參與，他們對于整個系統(tǒng)開發(fā)的必要性的理解和認識會對整個系統(tǒng)的發(fā)展有所幫助。3）系統(tǒng)開發(fā)的可行性主要包括資金、技術力量和組織運作三個方面。資金的分析應當考慮到整個GIS實施、運行和維護的全過程，通用的方法是成本效益分析。在技術可行性方面，要考慮GIS項目中所要求的技術能否滿足，技術發(fā)展以及新技術出現(xiàn)對項目的影響，是否需要對人員進行技術培訓。組織方面，包括整個機構能否愿意承受引入GIS技術所帶來的變化以及能否在開發(fā)過程中相互

14、協(xié)作完成開發(fā)任務。在進行可行性分析時，不可忽視各個方面的變化所引發(fā)的風險，要對風險進行客觀的評價，并作出相應的防范措施。4）系統(tǒng)開發(fā)的方案選擇系統(tǒng)開發(fā)的方案選擇覆蓋了GIS系統(tǒng)的各個方面，包括數(shù)據部分、功能部分、系統(tǒng)的整個軟件和硬件的框架等，以確定各個方面的實施部門、進度安排和管理方法等等。5）GIS系統(tǒng)決策規(guī)劃書的起草方案確定之后，需要將方案起草成文件形式，由有關部門審批，同時也可以作為系統(tǒng)規(guī)劃和實施的指導性文件。在策略性規(guī)劃完成并得到批準之后，如果是由用戶自行開發(fā)系統(tǒng)，則可以直接進行下面的開發(fā)工作；如果需要由另外的GIS開發(fā)商合作開發(fā)或承包開發(fā)，則可以以需求建議書（RFP, Request

15、 for Proposal）的形式提交給開發(fā)商，而開發(fā)商將其作為進行需求分析的重要依據，此外，在合同中也體現(xiàn)了策略性規(guī)劃的部分成果。3應用項目合同如果用戶單位確定由其它軟件開發(fā)商承包或合作開發(fā)GIS應用軟件系統(tǒng)以及向開發(fā)商購買現(xiàn)成的軟件系統(tǒng)，則需要由雙方簽訂關于本次開發(fā)或購買統(tǒng)稱為軟件貿易的技術合同。技術合同確定了貿易的目的，雙方的權利和責任等多個方面的內容。在中國，技術合同的簽訂、執(zhí)行、變更與終止需要在著作權法和技術合同法中的有關原則的規(guī)范下進行。由于當事各方的具體情況不同，合同的具體內容和形式也不同。一般而言，采用雙方合作開發(fā)的形式，因為用戶擁有部分版權，合同中對于用戶限制較?。欢扇　敖?/p>

16、鑰匙”的開發(fā)方式或者直接購買軟件，則對作為接受方的用戶* 在本節(jié)中，“用戶”并不僅指單純的系統(tǒng)使用者，也包括為了贏利而銷售應用系統(tǒng)的單位。所以一般稱為接受方，而軟件開發(fā)單位則稱為供應方。的限制較為嚴格。具體地，軟件技術合同通常所包含的條款有：1）引言是合同的第一個條款，包括合同簽訂日期，當事雙方名稱、地址，合同背景。2）定義在定義部分，對一些關鍵性的用詞進行定義，避免雙方對合同中用詞和概念的不一致帶來糾紛。對于信息系統(tǒng)技術合同，需要進行定義的名詞包括“被許可軟件”，“文檔”等等。對于“被許可軟件”，需要指明軟件名稱、版本、形式（目標代碼，源代碼）；而對于“文檔”，要說明它是用戶手冊，還是工程文

17、檔，或者兩者都包括。3）標的說明了開發(fā)系統(tǒng)名稱、合作開發(fā)方式、使用許可以及系統(tǒng)的技術規(guī)格。技術規(guī)格又包括軟硬件環(huán)境，功能描述和性能說明。4）授權及限制該部分規(guī)定軟件供應方和接受方的權利以及對這些權利的限制，在每一項具體的合同中，用戶方獲得的授權內容和限制是不一致的。在技術合同中，授權包括：（41）使用權：軟件使用權是通過許可合同授予用戶最主要的權利，是簽訂許可合同的標的，不過作為供應方可以對使用權增加一些限制，包括運行環(huán)境，數(shù)據等等。（42）分銷權：如果接受方不是最終使用用戶，可以經銷系統(tǒng)，則需要在合同中確定其分銷權。（43）獨占性：使用權和分銷權可以是獨占的，也可以是非獨占的。分銷權獨占性一

18、般只是在一個地區(qū)范圍內和行業(yè)范圍內成立。（44）復制權：對用戶制作合法拷貝備份的規(guī)定。（45）修改權：一般來說，獲得使用權或分銷權的用戶都無權修改供應方提供的軟件。不過，根據實際的情況，可以在合同中作出更為合理的規(guī)定。對于專業(yè)GIS應用軟件，由于一些專業(yè)模型需要由用戶提供，并且需要修改，一般規(guī)定用戶有修改權，以改進模型，但在這時要對供應方的維護責任作出規(guī)定。（46）對許可合同的轉讓權：被許可人可以將許可合同賦予自己的全部權利轉讓給第三方，但是只能轉讓一次，并且需要征得供應方的同意。（47）對計算機系統(tǒng)的限制：通過限制軟件運行的計算機系統(tǒng)防止系統(tǒng)擴散。（48）地區(qū)限制：限制合同的運用地區(qū)。5）交

19、付與安裝明確規(guī)定供應方提供軟件包括程序和文檔的具體內容，對于程序，需要說明是否包括源代碼；文檔要說明包括哪些具體文檔；同時對于是否由供應方將應用軟件安裝在計算機內。6）移交與驗收為了保證接受方得到的系統(tǒng)是可以實際使用的，在合同中必須對軟件的移交和驗收作出安排。7）培訓如果需要供應方為接受方承擔培訓工作，則應在合同中設置培訓條款，包括培訓時間、內容和費用承擔等。8）維護在任何軟件技術合同中，都要包括維護條款，維護包括糾錯性維護、適應性維護和完善性維護，合同中首先要注意的是糾錯性維護。維護條款包括修正錯誤的時間，費用承擔，同時規(guī)定哪些情況不在供應方維護范圍內。9）期限期限規(guī)定了合同的有效時間。10

20、）報酬與支付在報酬和支付部分包括三個方面的問題：支付方式、費用支付針對哪些軟件產品和服務、支付時間。例如，對于最終用戶，采取的支付方式包括依次性固定支付，周期性固定支付和根據運行情況進行支付三種方式。11）納稅該部分規(guī)定的各項稅款的承擔單位。12）所有權的歸屬一般而言，接受方只是獲得了軟件的使用權，所有權并沒有轉讓。但是在合作開發(fā)中，可以根據具體情況規(guī)定所有權歸屬。另外，在承包開發(fā)的情況下，為了保護接受方權益，可以規(guī)定所有權屬于制定的委托方。13）保密與限制競爭在承包開發(fā)過程中，雙方都有可能使用對方的機密，需要規(guī)定保密責任。14）擔保和賠償擔保是指供應方對自己所供應軟件的擔保，包括功能、性能以

21、及版權等方面。如果所做保證不能實現(xiàn)，則要向接受方提供損害賠償。15）違約處理規(guī)定了合同雙方發(fā)生違約時的處理，包括終止合同以及賠償?shù)鹊取?6）爭議處理在合同執(zhí)行中出現(xiàn)爭議的處理，通常的做法是提請擁有計算機技術方面的專家仲裁裁決。17）終止如果合同沒有確定期限，規(guī)定合同在哪些情況下終止以及合同終止后雙方要做的事情和繼續(xù)承擔的責任。18）條款的完整性強調條款的完整性，未在合同中的內容，一律不能成為本次軟件貿易的組成部分。19）不可抗力由于出現(xiàn)不可抗拒因素而影響合同的執(zhí)行，通常一方應給予諒解并適當延長履行合同期限。20）法律的選擇如果雙方屬于不同的國家，要說明發(fā)生糾紛時采用哪個國家的法律。21）生效一

22、般合同簽字后即可生效，在有些情況下，需要由有關部門批準后方可生效，在本條款中加以說明。上面是軟件技術合同的一些基本條款，除此之外，還往往包括一些附件以詳細說明具體的技術問題。4應用項目實施性規(guī)劃軟硬件配置應用項目開始之后，就要進行實施性規(guī)劃，在這一階段，主要要確定系統(tǒng)軟硬件設計。如果不是完全自行開發(fā)系統(tǒng)，軟件設計過程中要進行軟件配置，反之要進行軟件的總體設計。在進行軟硬件配置時，主要考慮的因素有：1）系統(tǒng)數(shù)據量；2）用戶數(shù)目，并發(fā)訪問情況；3）現(xiàn)有網絡環(huán)境；4）投資規(guī)模；5）GIS應用在整個系統(tǒng)中的位置，是一個純粹的GIS系統(tǒng)還是與其它系統(tǒng)結合而成的綜合信息系統(tǒng)。這些因素，在策略性規(guī)劃階段就已

23、經基本確定，此時要根據這些因素進一步選擇軟件以及硬件設備。在進行軟硬件配置時，除了上述因素外，可以參照以下原則：1）不要只重視硬件，而忽視軟件的選擇；2）保護已有的投資，包括軟件、硬件設備、數(shù)據等；3）保證系統(tǒng)的可擴充性；4）考慮技術的發(fā)展方向；5）如果要進行二次開發(fā)，要著重考慮軟件的二次開發(fā)支持能力；6）重點考慮軟硬件功能能否滿足項目需求；7）性能也是不可忽視的重要因素。8）選擇軟硬件的功能必須要滿足系統(tǒng)要求，而性能指標可以事先界定，通常系統(tǒng)的性能與投資多少直接相關，這就需要根據投資數(shù)額確定一個最佳性能/投資比，不至于引起浪費或者不能滿足項目要求。下面給出了進行GIS軟硬件配置時的一些具體的

24、意見（表15-3）。表15-3：GIS軟硬件配置時的一些具體的參考意見項目具體考慮因素軟件數(shù)據量數(shù)據的分布性已有數(shù)據需要二次開發(fā)系統(tǒng)需要與其它軟件協(xié)作現(xiàn)有的軟硬件平臺需要與Internet結合硬件數(shù)據量大，并且需要共享數(shù)據需要定期備份大量的數(shù)據錄入地圖輸出高質量、大幅面地圖輸出數(shù)據采集移動計算已選擇的軟件網絡局域網遠程訪問接入Internet如果數(shù)據量大，要關注軟件對大數(shù)據量處理的性能，是否支持圖庫如果數(shù)據是分布管理的，需要軟件支持網絡軟件能否順利地讀入現(xiàn)有的數(shù)據軟件是否具支持二次開發(fā)，支持方式（API，控件，宏語言）軟件對數(shù)據庫是否支持軟件必須能夠運行于現(xiàn)有的軟硬件平臺上軟件是否支持Web，

25、具體方式(ActiveX,Java等)選擇數(shù)據服務器磁帶機，光盤課錄機掃描儀，數(shù)字化儀彩色噴墨打印機噴墨繪圖儀，其它高檔繪圖儀GPS接收機，平板測圖儀筆記本電腦使軟件能夠運行良好的硬件平臺細纜線/雙絞線，集線器撥號網絡支持各種專線5子項目劃分和進度安排在一個較大規(guī)模的地理信息系統(tǒng)建設過程中，由于要涉及各個部門，功能和數(shù)據數(shù)據的形式多種多樣，并且要涉及不同的軟硬件平臺，需要在項目實施之初，制定計劃以協(xié)調各個方面的問題* 到項目開始執(zhí)行，不再區(qū)分用戶方和開發(fā)方，原因是無論由哪一方進行開發(fā)，進行的項目組織管理工作都是相似的。通常，計劃中最重要的內容是劃分子項目以及整個項目進度的安排。51劃分子項目子

26、項目的確定是整個GIS系統(tǒng)設計過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，子任務的合理制定使得各方面的細節(jié)不至于遺漏，使整個計劃、預算和質量得到保證。子項目不僅要包括技術任務，而且要包括各種非技術的任務，包括管理、支持等等。劃分子項目時，可以按照整個項目、項目、任務、子項目、具體工作、步驟等六個層次，進行自頂向下地劃分。表15-4列出了常用的GIS項目任務。表15-4：常用的GIS項目任務宮鵬項目規(guī)劃1. 可行性分析2. 市場調查3. 技術調查和評價4. 起草報告試點項目1. 數(shù)據收集2. 數(shù)據數(shù)字化3. 數(shù)據轉換4. 數(shù)據質量控制5. 制圖6. 設備購買7. 設備安裝數(shù)據庫生成1. 數(shù)據庫概念設計2. 數(shù)據庫詳

27、細設計3. 數(shù)據收集4. 數(shù)據數(shù)字化5. 數(shù)據轉換6. 數(shù)據編輯7. 數(shù)據質量控制8. 數(shù)據修改9. 自動化編程數(shù)據輸出1. 制圖2. 數(shù)據制表3. 自動化編程GIS分析1. 分析模型定義2. 分析模型的過程設計3. 分析模型實施4. 分析制圖5. 分析制表6. 分析自動化編程7. 分析報告生成應用系統(tǒng)開發(fā)1. 系統(tǒng)的用戶需求分析2. 系統(tǒng)的設計3. 系統(tǒng)設計報告起草4. 系統(tǒng)編程5. 系統(tǒng)測試6. 系統(tǒng)運行報告和安裝7. 系統(tǒng)培訓8. 系統(tǒng)的用戶報告9. 系統(tǒng)維護報告10. 系統(tǒng)維護的技術服務其它1. 人員技術培訓2. 項目管理3. 系統(tǒng)維護4. 數(shù)據安全備案5. 項目技術會議6. 項目中期

28、報告7. 項目終期報告52進度安排的原則和表示方法項目進度安排是管理者在進入設計和實施階段之前需要完成的，要在時間和順序上安排各個子項目。在進行進度安排之前，首先必須估計每項活動從開始到完成所需要的時間，其次要考慮的因素包括活動之間的依賴關系（必須完成一項才能進行下一項）以及各個活動的最早開始結束時間和最遲開始結束時間（例如：整個項目工期為120天，某項活動需要30天，那么它的最遲開始時間是第90天）。計劃要有靈活性，可以根據變化進行相應的調整；此外，要保證參與人員有足夠時間來完成各項任務，在任務之間安排一定的“機動時間”是一個較現(xiàn)實的辦法。表示項目進度的常用方法有里程碑表示法(Milesto

29、ne Chart)，甘特圖法（Gantt Chart），關鍵路徑法（CPM-Critical Path Method）和墻紙法（Wall Paper Method）。521里程碑表示法里程碑表示法適用于較小規(guī)模的項目，可用于起草項目計劃書，該方法將主要任務作為一個階段來處理，清晰并且容易使用。缺點是不能表達出各項任務之間的關系，對項目進程的控制能力差。表5給出了該方法的樣本。表15-5：里程碑表示法任務編碼主要內容負責小組預計完成日期實際完成日期522甘特圖法甘特圖法又稱直方圖法、柱狀圖，是目前使用較多方法，它容易表現(xiàn)活動的時間長短和先后順序，但是不能描述影響關系，難以進行復雜項目的控制。圖1

30、5-6是甘特圖法的一個例子。任務內容和編碼1998年（季度）1999年（季度）一二三四一二三四項目規(guī)劃試點項目1 數(shù)據收集2 數(shù)據數(shù)字化3 數(shù)據編輯4 質量控制應用軟件開發(fā)1 分析模型定義2 模型定義3 編程實現(xiàn)項目管理圖15-6：甘特圖法表現(xiàn)項目進度523關鍵路徑法關鍵路徑法表達了項目中各個任務之間的先后順序和制約的雙重關系，適用于對大型的復雜項目進行進度控制。采用關鍵路徑法需要管理人員對子項目之間的關系十分清楚，其缺點是不夠靈活，并且制作煩瑣。524墻紙法墻紙法主要適用于有較多人員參加的項目類型，它的特點是直接對每個具體人員安排任務。采用墻紙法制定項目進度時，需要一開始就有有關項目人員的參

31、加，便于發(fā)揮其主動性。在進度安排時，可以利用計算機軟件輔助進行，使進度更加合理。6項目預算61項目預算的主要內容項目預算是起草項目計劃書時必須做的一個步驟，也是GIS項目管理人員最常做的事情之一。一般來說，GIS項目的支出主要有七類，與某一GIS項目直接發(fā)生關系的費用稱為直接項目費用，否則被稱為非直接項目費用。1）人力費用：指擁有和使用人力資源來完成任務的費用，主要包括員工的工資和福利，人力費用屬于直接項目費用。2）材料和辦公用品費用：包括購買各種辦公用品、書籍、圖件等的費用。3）設備費用：主要包括計算機硬件的購買或租賃費用。4）軟件費用：計算機軟件的購買或租賃費用。5）軟件和硬件維護費用。6

32、）內部服務費用：主要包括機構內部某些部門的維持費用，它們間接支持項目和整個機構的運行。此外，還包括保險、辦公場所租賃、通訊費用等等。7）其他費用：不屬于以上任何一類的費用，包括旅行費用、培訓等。上面除人力費用屬于直接費用以外，其他都屬于非直接費用，在計算時可以用人力費用乘以一個權值以估算非直接費用。62項目預算的方法在進行GIS項目預算時，要綜合考慮各種費用，進行預算的方法主要有四種：上溯法，下溯法，單價法和根據項目參加人員的費用做預算的方法。621上溯法上溯法適合于根據項目任務確定來確定最終的總報價的情況。圖15-7表示了利用上溯法進行預算的步驟。圖15-7：利用上溯法進行項目預算利用上溯法

33、進行預算，需要注意以下問題：1）需要完全理解項目的范圍，因為該方法是依據項目的內容和范圍來著手和定義，確定范圍過大或過小，都會對總報價有很大的影響。如果范圍邊界存在模糊，可以使用一些約束條件。2）項目任務的劃分，如果一個項目的任務劃分基本正確，那么總報價不會出現(xiàn)太大的偏差。在進行任務劃分以及任務工作量估計時，可以參照以往類似的工作進行。3）提成和利潤，在總報價中，提成和利潤占有相當?shù)姆蓊~。在美國，GIS項目中，人力費用、辦公費用和公司利潤大約各占三分之一。622下溯法下溯法適用于預算總額已經確定的情況，對各個劃分的任務確定其具體費用。在實際工作中，可以與上溯法相結合，對預算方案進行調整，使結果

34、既能考慮到項目總費用，又能顧及具體的任務工作量。623單價法單價法是指以項目的單個單元為計價的預算方法，適合于過程比較固定、重復性較大的項目類型。最典型的使用單價法進行預算的項目是地圖數(shù)字化，例如要對500幅地形圖進行數(shù)字化，在考察大多數(shù)地形圖內容、質量、預期數(shù)據量后，根據最終確定的數(shù)字化流程以及精度要求，可以推算出平均每幅地形圖所需要的時間和費用，進而就可以得到總的項目費用。624根據項目參與人員的費用做預算的方法根據項目參與人員的費用來做預算取決于項目使用的人員類型，通常該方法在使用高級技術人員的情況下使用。該方法注重每個人參加項目的時間，而無需對項目的任務加以嚴格定義。如同進度安排一樣，

35、進行項目預算時，為了能夠應付項目過程中出現(xiàn)的各種問題，保持一定的“彈性”是必需的。7人員管理71地理信息系統(tǒng)應用項目中的人員在地理信息系統(tǒng)應用項目的組織和建設過程中，不論是由應用部門獨立開發(fā)還是和由專門的獨立軟件開發(fā)商進行開發(fā)，其中涉及的人員按照角色，可以分為以下幾類：711項目管理人員項目管理人員負責整個項目，又稱為項目經理。在項目實施之前，項目管理人員參與制訂工作計劃；在項目開發(fā)過程中，要監(jiān)督和管理項目的進度與開銷。當進度落后或者開銷超出預算時，項目管理人員要找出其中的原因，并提出解決的方案。在具體實踐中，根據項目的規(guī)模以及開發(fā)組織方式（合作開發(fā)還是單獨開發(fā)），可以設一個或多個項目管理人員

36、，具體分管不同的方面。項目管理人員應該對項目目的以及相關技術相當熟悉，并且具有一定的管理能力。在合作進行的項目開發(fā)中，一般由雙方各出一人擔任項目管理人員，以進行協(xié)調工作。712系統(tǒng)開發(fā)人員系統(tǒng)開發(fā)人員在應用項目的開發(fā)過程中，所占比例應該是最大的。按照所進行開發(fā)活動，可以分為系統(tǒng)分析員、設計員、編程實現(xiàn)人員、測試人員以及系統(tǒng)維護人員。同時可以按照項目的具體技術內容，劃分為幾個技術專題，每個專題對應一個或多個開發(fā)人員。一般而言，系統(tǒng)分析員、設計員、編程實現(xiàn)人員不應該重疊，但是在實際過程中，由于人力資源不足，更由于沒有很好地實施軟件工程，分析設計文檔不夠完善，造成交流困難，一般都按照技術專題對人員進

37、行分組，每一組完成該專題的需求分析，設計和實現(xiàn)工作。在項目規(guī)模較小時，可以采用這種人員組織方式，以提高靈活性。713數(shù)據錄入和處理人員數(shù)據在GIS應用項目中占有非常重要的位置。一個GIS項目，往往需要大量的數(shù)據，所以在進行軟件開發(fā)的同時，需要組織數(shù)據的錄入和處理。數(shù)據錄入和處理沒有特殊的技術要求，一般的工作人員，經過簡單的培訓即可勝任該工作。在項目進行中，需要考慮的因素有：1）數(shù)據錄入和處理是一件相當單調而且令人厭煩的工作，需要工作人員認真負責，同時還要采取適當?shù)募钍侄我员ＷC工作順利進行；2）在數(shù)據錄入和處理過程中，需要專門的技術人員進行質量檢查，避免數(shù)據精度不能滿足最終項目的要求；3）如果

38、待開發(fā)軟件包括了數(shù)據錄入功能，如果等待軟件完成后再進行數(shù)據錄入，可能會造成工期延誤，因此可以考慮先采用其它軟件進行數(shù)據錄入和處理，然后再進行數(shù)據轉換。714開發(fā)支持人員開發(fā)支持人員保證整個開發(fā)過程的順利進行，其工作包括開發(fā)工具的維護，網絡管理等等，如果項目規(guī)模較大，需要配置管理人員保證協(xié)作開發(fā)不至于引起混亂。715領域專家由于許多GIS應用項目對應于專業(yè)的要求，所以需要領域專家參與開發(fā)過程，以便于將他們的理論、經驗在計算機系統(tǒng)中加以實現(xiàn)。716用戶用戶不直接參與開發(fā)過程，但是他們是系統(tǒng)的最終使用者。在開發(fā)系統(tǒng)之前，需要從用戶那里獲得需求；在開發(fā)過程中，完成的原型系統(tǒng)一般需要由用戶進行評估。71

39、7其它支持人員包括不直接參加項目的支持人員，如財務人員，文檔管理人員等等，他們對于項目的正常運行起著重要的作用。72對人員需求的了解進行管理的基礎在項目過程中，需要對參加項目的各類人員進行妥善的安排，對于人的管理，首先要求項目管理人員了解各個執(zhí)行人員的性格特性，從而了解其需求* 馬斯洛的需要五層次包括：生理的需要，安全的需要，愛和歸屬的需要，獲得尊重的需要，自我實現(xiàn)的需要。人員在工作中的需求可以歸納到這五個層次中。，找到調動其積極性的因素，并積極滿足其需求。在信息技術領域，員工的積極性直接影響了工作效率和質量，因而，在GIS項目組織管理中，調動員工積極性對于項目管理人員尤為重要。一般認為，與工

40、作有關的需求因素包括：1）工資或獎金的多少；2）在機構內的職位和責任范圍；3）人際關系；4）工作的挑戰(zhàn)性；5）個人的被承認程度；6）所擁有的自由度；7）享受各種待遇的程度，如醫(yī)療保險、假期等等；8）物質方面，包括辦公條件等等。不同類型的人對不同需求的要求程度也有所差異，如工作型的人員期望得到較好的工資、待遇、職稱、辦公條件，而事業(yè)型的人員則更看重工作的挑戰(zhàn)性、責任范圍、個人的發(fā)展等方面的內容。此外，人員的性格也決定了相互之間的合作模式以及他們在組織中最合適的位置。不同性格的人可以合理地安排在一起，形成一種和諧的工作環(huán)境，保證項目的順利完成。在工作中，通常高的收入是工作人員最基本的需求，換言之，

41、提高工資報酬是管理人員采取的主要激勵手段。但是，經濟學家認為，勞動力的供給是“向后拐彎”的曲線（圖15-8）。圖15-8：勞動力供給曲線造成種現(xiàn)象的主要原因是，當雇員的工資達到一定水平之后，隨著收入的增長，追求更多的閑暇，使工作時間減少。對于項目管理人員，了解勞動力供給的這種特性，可以采取更加靈活的刺激手段，例如對于開發(fā)人員，一個具有挑戰(zhàn)性的工作往往能夠激發(fā)其工作熱情。73人員的組織管理項目管理者除了根據每個工作人員的具體情況確定其分工，采用以下管理手段有助于提高組織的生產效率：1）工作的內容保證分配適當?shù)娜蝿战o雇員，其分配依據包括其技術與性格的特點。此外，一般要給出較多的工作量，使得每個工作

42、人員總是有足夠的工作做。2）工作的安排根據項目所需要的時間，每隔一定時間對整個任務進行安排。3）交流與技術人員的交流，可以使管理人員了解項目的具體進度及遇到的技術難點，還可以使技術人員把握整個項目的技術、時間、質量等具體的要求。4）項目背景和發(fā)展要求的回顧給技術人員較為全面的項目介紹，包括背景、參與的團體、進度安排等，容易使技術人員了解其工作在整個項目中具體的位置，增強其成就感。5）層次在關鍵的崗位使用優(yōu)秀的人才。6）新技術關注新技術的發(fā)展，注重技術革新，通過組織技術培訓保證技術人員掌握新技術。7）會議適當?shù)亟M織不同層次、規(guī)模的會議，在會議進行之前，組織者要明確會議的主題和目的，使參與人員有所

43、準備。8）交流手段采用電子郵件是較好的信息交流手段，它可以作為開發(fā)的歷史檔案加以保存。在信息技術的開發(fā)和應用中，人員的管理是企業(yè)管理中最重要的一個環(huán)節(jié)，對于GIS應用項目，由于涉及各個領域的技術人員，更需要有效的人員組織和管理。8開發(fā)和數(shù)據管理在建立地理信息系統(tǒng)應用的過程中，軟件開發(fā)和數(shù)據處理是最為繁重的兩個技術任務，對這兩個部分的管理的好壞直接影響到整個項目的成敗。81軟件開發(fā)管理盡管在軟件工程方面已經有許多的技術和方法，如結構化方法，面向對象的方法等等，在開發(fā)過程中采用這些方法以提高效率，但是開發(fā)過程的管理始終是決定一個軟件項目成敗的重要因素。對于開發(fā)管理，并沒有“萬能”的辦法可以適用于所

44、有的軟件開發(fā)過程，但是在管理中遵循以下原則可以更好地確保軟件產品質量和開發(fā)效率B.W.Boehm，這些原則同樣也適用于GIS平臺軟件的開發(fā)。1）用分階段的生命周期計劃嚴格管理在整個軟件生命周期中，要完成許多性質各異的工作。該原則意味著把軟件生命周期分成若干個階段，并制定嚴格計劃對軟件開發(fā)和維護進行管理。通常以下六類計劃是應該制定并嚴格執(zhí)行的，即項目概要計劃、里程碑計劃、項目控制計劃、產品控制計劃、驗證計劃和運行維護計劃。2）堅持進行階段評審軟件的質量保證不能等到編碼結束之后再進行，這是因為，第一，大部分錯誤是在編碼之前造成的；第二，錯誤發(fā)現(xiàn)越晚，所需要代價越高。因此，需要在每個階段都進行嚴格評

45、審，以便盡早發(fā)現(xiàn)軟件開發(fā)過程中的錯誤。3）實行嚴格的產品控制在開發(fā)過程中，用戶的需求難免發(fā)生變化，而為了滿足其變化的需求往往要付出較高的代價，這就需要進行嚴格的產品控制，通常所采用的技術就是配置管理。4）采用現(xiàn)代程序設計技術實踐表明，采用先進的程序設計技術既可以提高開發(fā)效率，又可以提高軟件的可維護性。這些技術包括結構化分析、設計、編程技術以及面向對象的分析、設計、編程技術等。5）結果應能夠清楚地審查軟件產品是思維的產物，這決定了工作過程難于評價和管理，難以準確度量。為了提高開發(fā)過程的可見性，以便進行管理，應該根據總目標和進度，規(guī)定開發(fā)組織的責任和產品標準。6）開發(fā)小組的人員應該少而精軟件開發(fā)小

46、組的組成人員素質應該好，而人數(shù)不宜過多。素質高的人員開發(fā)效率比素質低的人員的開發(fā)效率可能高幾倍到幾十倍，而且錯誤更少。而小組人數(shù)的增多會造成交流的困難。7）承認不斷改進軟件工程實踐的必要性由于技術在不斷進步，應該主動采納新技術，而且要不斷總結經驗，以不斷改進工程實踐* 這也正是CMM第五級所強調的。針對一個項目，遵循前六點就可以保證項目的成功，該原則使軟件組織能夠持續(xù)發(fā)展。82數(shù)據管理在一個GIS應用項目中，通常需要輸入和處理大量的數(shù)據，其中主要是空間數(shù)據，如果沒有采取合適的數(shù)據管理，那么可能因為以下原因造成項目的混亂甚至失?。?）數(shù)據質量不能達到項目要求；2）數(shù)據沒有完全輸入或處理，造成項目

47、延期；3）數(shù)據重復錄入或處理，造成人員和時間的浪費；4）進行數(shù)據處理和模型運算時，沒有及時采用最新的數(shù)據。為了避免出現(xiàn)上述的問題，必須對數(shù)據的錄入和處理過程和數(shù)據質量進行嚴格的控制。通常GIS應用項目的空間數(shù)據來源包括：GPS數(shù)據，攝影測量數(shù)據，測量數(shù)據，衛(wèi)星遙感數(shù)據，已有非數(shù)字地圖。不同的來源，其處理和質量控制原則也有所差別。對于GPS數(shù)據和測量數(shù)據，只需要進行簡單的數(shù)據規(guī)范化（如格式轉換，拓撲關系建立等等）處理，就可以在GIS中使用，其精度由GPS或測量設備決定，在數(shù)據處理過程中不會帶來新的誤差。攝影測量數(shù)據和衛(wèi)星遙感數(shù)據通常需要進行一系列糾正操作，然后進行自動或半自動解譯，以提取專題信息

48、，最后通常是轉換為多邊形數(shù)據，輸出到GIS應用中，其誤差來源包括糾正（包括輻射糾正和結合糾正）以及分類過程中的誤分。紙質地圖的錄入，可以采取手扶跟蹤數(shù)字化和掃描矢量化兩種方式，其誤差來自于數(shù)字化過程，并且與進行數(shù)字化人員的工作態(tài)度有密切的關系，此外數(shù)字化數(shù)據往往現(xiàn)勢性較差。數(shù)據輸入和處理的進度控制可以采用普通的里程碑方法或甘特圖法，如果工作區(qū)范圍較大，并且每一數(shù)據處理單元只覆蓋工作區(qū)的一部分，可以采用圖15-9所示的方法，以表示進度，其優(yōu)點是更加直觀，不容易遺漏數(shù)據。圖15-9：一種直觀的數(shù)據輸入進度管理方法示例（圖中每一矩形框內的時間表示該數(shù)據應該完成的時間，深灰色矩形表示已經完成，而淺灰色

49、矩形表示數(shù)據錄入和處理正在進行）如果項目中數(shù)據量大，并且需要多個數(shù)據文件以存儲數(shù)據，那么需要在工作進行之初就定義文件的命名規(guī)則，以通過文件名表達其數(shù)據內容，避免造成管理上的混亂* 采用地理信息系統(tǒng)軟件工程技術一章中描述的數(shù)據配置管理方法可以更好的避免數(shù)據管理混亂。如用文件名SO01DG表示第一次數(shù)字化的土壤圖（SO：Soil，土壤；01：第一次；DG：數(shù)字化）。通過文件名表達的信息可以有專題、已進行的處理、時間、處理人員、數(shù)據區(qū)域范圍等等，但是太長的文件名同樣會造成記憶的困難。除了定義文件命名規(guī)則外，其它描述信息，包括數(shù)據來源、地物的數(shù)值范圍、地圖投影、精度、數(shù)據的依賴關系等元數(shù)據可以建立數(shù)據

50、字典?？梢詫?shù)據字典進行檢索，以掌握數(shù)據的進度。9項目控制與評估在GIS應用項目進行中，控制活動要貫穿于整個項目的始終，才不至于在項目完成后出現(xiàn)嚴重的質量以及時間問題。而在項目的每一個階段、或者整個完成之后，進行事后分析和評估可以更好地了解項目進展中的問題，對項目參與人員進行評定，為下一階段或者以后類似項目組織管理作為參考依據。從一定意義上來講，進行評估是實施項目控制的有效途徑。通常，進行事后分析和評估的對象包括：1）程序：數(shù)量和質量；2）數(shù)據：數(shù)量和質量；3）參與人員：工作時間和效率；4）資金：使用情況和使用效率；5）設備：占用情況和效率。在對上述因素進行分析和評估時，要盡可能使用定量的方法

51、，一方面數(shù)量能更準確地說明項目進展和存在的問題；另一方面，采用數(shù)量也便于進行橫向和縱向的對比。橫向對比是指項目中各個小組，甚至不同人員的對比，縱向對比是指項目的不同階段或不同項目之間的對比。分析評估的結果可以以表格、統(tǒng)計圖的形式直觀的表現(xiàn)（表15-6，圖15-10），項目管理人員可以根據結果評估工作進展，發(fā)現(xiàn)問題，并在下一步的工作中進行改正。表15-6：XX項目第一階段（1999年1月-1999年10月）工作分析結果項目數(shù)值程序代碼總行數(shù)錯誤數(shù)目錯誤比率數(shù)據錄入總數(shù)據量抽樣平均偏移誤差遙感分類后數(shù)據總量抽樣分類精度人員人員總工作時間資金總使用資金785321301.65處/千行78兆0.12毫

52、米290兆83%140人月8.2萬元表15-6列出了從總量上對項目中各個要素分析的結果，可以作為計算項目階段成本、效率的依據；而圖15-10更好的說明了項目的進展狀況，可以使管理者方便地發(fā)現(xiàn)項目進展順利和不順利的時間段，并進而發(fā)現(xiàn)其原因，作為下一階段工作管理的依據。而整個項目的分析圖表可以被復用于下一個類似的項目，進行成本效益分析和進度安排。圖15-10：通過不同指標反映項目的進展狀況10軟件研制和開發(fā)的質量管理對于GIS軟件開發(fā)組織的指導由于計算機技術的發(fā)展以及用戶需求的增長，GIS軟件的研制與開發(fā)（R&D，Research and Development）也越來越多，這意味著競爭也

53、愈加激烈。對于GIS軟件開發(fā)組織，在市場上取得成功的因素包括：技術的先進性、功能的實用性和可靠性、系統(tǒng)操作的便利性、版本的連續(xù)性以及技術支持維護等等。為了達到這些目的，唯一的途徑就是采用合適的質量管理與控制。101 ISO-9000系列標準質量管理的目的是為了生產高質量的產品，它不是通過檢驗產品的質量，而是把質量建立在生產過程之中來達到。近年來，國際上影響最為深遠的質量管理標準是ISO9000系列標準。ISO9000最初主要針對制造行業(yè)，現(xiàn)在已經擴展到硬件、軟件甚至服務領域。ISO9000強調控制、可審查性、檢驗與核實以及過程的改進。其基本要求是：“說你做的(Say what you do)”，“做你說的(Do what you say)”，并“證明你已做的(Demostrate what you have done)”。ISO-9000系