第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件

1、第十二講 地理信息系統(tǒng)工程管理程承旗北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所第十二講 地理信息系統(tǒng)工程管理程承旗地理信息系統(tǒng)工程化思想及期理論基礎(chǔ) 地理信息系統(tǒng)工程化思想及期理論基礎(chǔ) 系統(tǒng)思想1、 整體性2、 相關(guān)性3、 目的性和功能4、 環(huán)境適應(yīng)性5、 動(dòng)態(tài)性6、 有序性系統(tǒng)思想1、 整體性第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件 軟件工程學(xué)研究的基本目標(biāo)是：1） 一種定義良好的方法學(xué)，該方法學(xué)是面向包括計(jì)劃、開(kāi)發(fā)和維護(hù)等階段的軟件生存周期的；2） 一組確定的軟件文檔，它對(duì)軟件生存周期的每一步記錄軟件文件資料，并且具有按步顯示軌跡的能力；3） 一組可以預(yù)測(cè)的里程碑，在整個(gè)軟件生存周期中，每隔一定時(shí)間可以對(duì)

2、它們進(jìn)行復(fù)審。1、 分解2、 抽象和信息隱蔽3、 一致性4、 確定性軟件工程學(xué)研究的基本目標(biāo)是：地理信息系統(tǒng)工程建設(shè) 地理信息系統(tǒng)工程建設(shè) 一、現(xiàn)行系統(tǒng)調(diào)查確定對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)的調(diào)查范圍發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行系統(tǒng)存在的問(wèn)題；初步確定新建GIS的主要目標(biāo)估計(jì)新建GIS可能帶來(lái)的效益；根據(jù)用戶的資金和技術(shù)力量分析建立GIS是否可行。1、 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行系統(tǒng)存在的問(wèn)題2、 初步確定系統(tǒng)的主要目標(biāo)3、 技術(shù)力量的調(diào)查分析4、 資金財(cái)力的調(diào)查分析5、 數(shù)據(jù)資料的調(diào)查分析6、 系統(tǒng)效益調(diào)查分析一、現(xiàn)行系統(tǒng)調(diào)查確定對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)的調(diào)查范圍二、系統(tǒng)分析1、 分析現(xiàn)行運(yùn)作過(guò)程，獲得現(xiàn)行系統(tǒng)流程圖2、 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流條目：組

3、成、流量、來(lái)源、去向；文件條目：文件名、組成、存貯方式、存取頻率；數(shù)據(jù)項(xiàng)條目：數(shù)據(jù)項(xiàng)名、類型、長(zhǎng)度、取值范圍；加工條目：加工名、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)、加工邏輯；對(duì)隱含在有關(guān)圖形上的數(shù)據(jù)也應(yīng)引起足夠重視。3、 導(dǎo)出現(xiàn)行系統(tǒng)的邏輯模型4、 進(jìn)行用戶需求分析與描述5、 明確待建GIS的目標(biāo)6、 導(dǎo)出待建GIS的邏輯模型7、 制定設(shè)計(jì)實(shí)施的初步計(jì)劃二、系統(tǒng)分析1、 分析現(xiàn)行運(yùn)作過(guò)程，獲得現(xiàn)行系統(tǒng)流程圖 數(shù)據(jù)流圖的制作規(guī)范 數(shù)據(jù)流圖的制作規(guī)范 1、 數(shù)據(jù)流圖的基本圖元：（1） 數(shù)據(jù)源點(diǎn)和數(shù)據(jù)終點(diǎn) 數(shù)據(jù)源點(diǎn)和終點(diǎn)用方塊表示，是數(shù)據(jù)流的起點(diǎn)及最終目的地（2） 加工（數(shù)據(jù)處理/變換）用圓框表示，是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理

4、的邏輯單元，它接受若干數(shù)據(jù)流，通過(guò)加工內(nèi)部產(chǎn)生規(guī)定的數(shù)據(jù)流，DFD中對(duì)加工的標(biāo)識(shí)通常由加工編號(hào)和加工命名組成。1、 數(shù)據(jù)流圖的基本圖元： （3） 數(shù)據(jù)流：用標(biāo)識(shí)箭頭表示，是系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)對(duì)象，同時(shí)還表示數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向，當(dāng)進(jìn)入或者流出某個(gè)加工的數(shù)據(jù)流之間，存在重要的邏輯聯(lián)系時(shí)，可以附加符號(hào)說(shuō)明。見(jiàn)后圖（4） 文件（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）：文件用兩條平行線段表示。 （3） 數(shù)據(jù)流：用標(biāo)識(shí)箭頭表示，是系統(tǒng)處理的數(shù)第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件數(shù)據(jù)流圖具體步驟如下：1） 確定系統(tǒng)邊界，畫(huà)出頂層數(shù)據(jù)流圖。2） 自項(xiàng)向下，對(duì)每個(gè)加工進(jìn)行內(nèi)部分解，畫(huà)出分層數(shù)據(jù)流圖。3） 對(duì)數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行復(fù)查求精。在分層數(shù)據(jù)流圖求精過(guò)

5、程中應(yīng)該注意以下問(wèn)題： 檢查流入、流出加工的數(shù)據(jù)流的連續(xù)性。 控制單張數(shù)據(jù)流圖的復(fù)雜性 父圖與子圖的數(shù)據(jù)平衡 終止加工分解的條件 局部文件 分解層次的均勻性問(wèn)題數(shù)據(jù)流圖具體步驟如下：數(shù)據(jù)流圖編制實(shí)例 數(shù)據(jù)流圖編制實(shí)例 第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件以數(shù)據(jù)流圖相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)詞典編制規(guī)范1、 數(shù)據(jù)流條目：定義一個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，其構(gòu)成框架如下，其中方括號(hào)部分是條目構(gòu)成的可選部分。數(shù)據(jù)流名稱別名列表數(shù)據(jù)流組成來(lái)源去向處理特點(diǎn)（使用頻率，數(shù)據(jù)量等）其他注釋（格式、位置等）數(shù)據(jù)流條目中的名稱應(yīng)該以數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)流名稱一致。數(shù)據(jù)流組成是數(shù)據(jù)條目的主要部分，其構(gòu)成如下：數(shù)據(jù)流名稱=數(shù)據(jù)項(xiàng)邏輯操作

6、符數(shù)據(jù)項(xiàng)例：學(xué)生成績(jī)單=課程編碼+課程名+任課教師 1指導(dǎo)教師+學(xué)號(hào)+姓名+成績(jī)（+備注）以數(shù)據(jù)流圖相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)詞典編制規(guī)范1、 數(shù)據(jù)流條目：定義一 描述數(shù)據(jù)流組成常用符號(hào)有：=，+，|，（）=表示“定義為（等價(jià)于）”+表示“與”|括號(hào)內(nèi)用“|”分割的各項(xiàng)目選擇出現(xiàn)一項(xiàng)（）括號(hào)內(nèi)部分可以不出現(xiàn)括號(hào)內(nèi)部部分重復(fù)出現(xiàn) 描述數(shù)據(jù)流組成常用符號(hào)有：=，+，|，（） 例某倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的出、入庫(kù)事務(wù)定義為：數(shù)據(jù)流：倉(cāng)儲(chǔ)事務(wù)別名：入出庫(kù)請(qǐng)求倉(cāng)儲(chǔ)事務(wù)=入庫(kù)|出庫(kù)+零件+數(shù)量+時(shí)間+經(jīng)辦人每天發(fā)生次數(shù)100次，高峰為9：0011：00由倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)終端發(fā)出，應(yīng)該確認(rèn)事務(wù)口令對(duì)于有效事務(wù)應(yīng)該記錄出入庫(kù)流入帳 例

7、某倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的出、入庫(kù)事務(wù)定義為：數(shù)據(jù)項(xiàng)條目數(shù)據(jù)項(xiàng)組成數(shù)據(jù)流的成分，分為基本數(shù)據(jù)項(xiàng)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)項(xiàng)，基本數(shù)據(jù)項(xiàng)如整數(shù)、小數(shù)、字符串、日期、邏輯值等，結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)項(xiàng)由若干數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，其說(shuō)明結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流條目結(jié)構(gòu)類似。例數(shù)據(jù)流“倉(cāng)儲(chǔ)事務(wù)”中的數(shù)據(jù)項(xiàng)“零件”可以定義為數(shù)據(jù)項(xiàng)零件零件=零件號(hào)+零件名稱+規(guī)格+（備注）數(shù)據(jù)項(xiàng)零件號(hào)零件號(hào)=Pxxxxxxx說(shuō)明：零件號(hào)由字母P開(kāi)頭的8個(gè)字符組成，后7個(gè)字符可以是字母或者數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)條目數(shù)據(jù)項(xiàng)組成數(shù)據(jù)流的成分，分為基本數(shù)據(jù)項(xiàng)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)文件條目文件作為數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲(chǔ)池，是記錄的有序集合，其說(shuō)明結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流條目類似。區(qū)別在于文件條目中通常要求說(shuō)明文件組織方式。文件名別名記

8、錄定義文件組織存儲(chǔ)介質(zhì)描述文件條目文件作為數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲(chǔ)池，是記錄的有序集合，其說(shuō)明結(jié)構(gòu) 例：文件“學(xué)生成績(jī)庫(kù)”定義如下：文件學(xué)生成績(jī)庫(kù)學(xué)生成績(jī)=學(xué)號(hào)+姓名+課程代碼+成績(jī)+必修1限選1任選學(xué)號(hào)：由8位數(shù)字組成姓名：24個(gè)漢字課程代碼：字母C開(kāi)關(guān)的8位字任串成績(jī)：13位十進(jìn)制整數(shù)課程類別：1位標(biāo)識(shí)符，定義為：B必修X限選R任選文件組織：以學(xué)號(hào)為關(guān)鍵字遞增排列 例：文件“學(xué)生成績(jī)庫(kù)”定義如下：加工說(shuō)明數(shù)據(jù)流圖中，每個(gè)加工或稱數(shù)據(jù)處理與變換，要求在數(shù)據(jù)詞典中有一個(gè)準(zhǔn)確簡(jiǎn)明的形式化或半簡(jiǎn)明形式化描述，其結(jié)構(gòu)如下：加工：加工編號(hào)+加工名或別名輸入數(shù)據(jù)流；輸出數(shù)據(jù)流加工的功能簡(jiǎn)述加工邏輯描述（結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言/

9、表格/圖形）；附加說(shuō)明加工說(shuō)明數(shù)據(jù)流圖中，每個(gè)加工或稱數(shù)據(jù)處理與變換，要求在數(shù)據(jù)詞1） 利用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言對(duì)“加工”進(jìn)行描述的規(guī)范結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言要求加工中的處理操作語(yǔ)句之間的聯(lián)系，使用類似于結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句進(jìn)行描述。例如： IF條件THEN 語(yǔ)句塊1 ELSE 語(yǔ)句塊21） 利用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言對(duì)“加工”進(jìn)行描述的規(guī)范結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言要求 CASE選擇表達(dá)式OFCASE語(yǔ)句塊1CASE語(yǔ)句塊nELSE語(yǔ)句塊n+1END CASE選擇表達(dá)式OF WHILE條件DO循環(huán)體REPAET循環(huán)體UNTIL條件FOR循環(huán)初值；循環(huán)終止描述DO循環(huán)體 WHILE條件DO 上述語(yǔ)句塊中的操作性語(yǔ)句通常是動(dòng)詞+賓語(yǔ)結(jié)構(gòu)，其中的數(shù)據(jù)

10、對(duì)象必須在數(shù)據(jù)詞典中已定義。例如：“加工”計(jì)算課程沖突率 上述語(yǔ)句塊中的操作性語(yǔ)句通常是動(dòng)詞+賓語(yǔ)結(jié)構(gòu)，其中的數(shù)據(jù) BEGIN 接收合法選課記錄或者重修課程； REPEAT CASE課程類別OF 重修課程：/必修課程必須優(yōu)先安排/ BEGIN查開(kāi)課清單，真寫(xiě)該生個(gè)人課表END 合法選課記錄； BEGIN 根據(jù)課程號(hào)在開(kāi)課清單中查當(dāng)前所選課程時(shí)間表； 檢查當(dāng)前所選課程與該生已選課程是否沖突 IF不產(chǎn)生沖突THEN填寫(xiě)該生個(gè)人課表； ELSE BEGIN 計(jì)算沖突率； IF沖突率30%THEN填寫(xiě)學(xué)生個(gè)人課表/當(dāng)前課程可選 ELSE BEGIN 根據(jù)課程類別優(yōu)選序刪除沖突課程；/優(yōu)先序：重修，必修

11、，限選，任選 重新計(jì)算課程沖突率 END END END END 接收合法選課記錄或者重修課程； UNTIL合法選課記錄或者重修課程不存在； 輸出已選課程END BEGIN2） 使用判定樹(shù)說(shuō)明復(fù)合條件嵌套的加工邏輯。如果加工邏輯是復(fù)合條件嵌套，也可以使用判定樹(shù)描述，例如2） 使用判定樹(shù)說(shuō)明復(fù)合條件嵌套的加工邏輯。如果加工邏輯是復(fù)3） 使用判定表說(shuō)明加工邏輯在的復(fù)合條件嵌套判定表的結(jié)構(gòu)如下圖：其中，I區(qū)為條件區(qū)，按行列出所有基本條件；區(qū)為條件組合區(qū)，按列給出所有可能發(fā)生的條件組合，區(qū)為動(dòng)作區(qū)，按行列出所有可能發(fā)生的動(dòng)作，區(qū)為動(dòng)作發(fā)生區(qū)，在各動(dòng)作行與條件組合列的交叉處表示在指定條件組合下，發(fā)生的動(dòng)

12、作，通常以Y或N表示，例如：3） 使用判定表說(shuō)明加工邏輯在的復(fù)合條件嵌套判定表的結(jié)構(gòu)如下第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件三、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 三、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、 GIS總體設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)目的、目標(biāo)及屬性的確定 投資規(guī)模（大、中、?。?建設(shè)周期（一年、二年） 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（半年、七個(gè)月） 數(shù)據(jù)采集（半年、七個(gè)月） 舊有設(shè)備利用 效益預(yù)計(jì) 系統(tǒng)被接納和使用度（或滿意度）估計(jì)（2）進(jìn)行各子系統(tǒng)或模塊的劃分與功能描述（3）模塊或子系統(tǒng)間的接口設(shè)計(jì)（4）硬軟件配置設(shè)計(jì)（5）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)（6）輸入輸出與數(shù)據(jù)存貯要求（7）開(kāi)發(fā)策略規(guī)定（8）成本與收益分析1、 GIS總體設(shè)計(jì)（1）系統(tǒng)目的、目標(biāo)及屬性的確定2、 系統(tǒng)的詳細(xì)

13、設(shè)計(jì)（1） 模塊設(shè)計(jì)（2） 代碼設(shè)計(jì)（3） 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)（4） 數(shù)據(jù)獲取方案設(shè)計(jì)（5） 界面設(shè)計(jì)（6） 輸入輸出設(shè)計(jì)（7） 程序模塊設(shè)計(jì)（8） 安全性設(shè)計(jì)（9） 實(shí)施方案計(jì)劃2、 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)（1） 模塊設(shè)計(jì)四、系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施1、 程序編制與調(diào)試2、 數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)庫(kù)建立3、 人員的技術(shù)培訓(xùn)4、 系統(tǒng)測(cè)試四、系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施1、 程序編制與調(diào)試五、系統(tǒng)維護(hù)和評(píng)價(jià)1、 GIS的維護(hù)（1） 糾錯(cuò)（2） 數(shù)據(jù)更新（3） 完善與適應(yīng)性維護(hù)（4） 硬件設(shè)備的維護(hù)2、 系統(tǒng)評(píng)價(jià)五、系統(tǒng)維護(hù)和評(píng)價(jià)1、 GIS的維護(hù)第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件六、GIS工程建設(shè)中的組織管理1、 GIS建設(shè)中的領(lǐng)導(dǎo)管理

14、2、 組織機(jī)構(gòu)與人員分配3、 計(jì)劃管理4、 GIS建設(shè)質(zhì)量控制5、 文檔管理6、 系統(tǒng)版本管理7、 維護(hù)管理六、GIS工程建設(shè)中的組織管理1、 GIS建設(shè)中的領(lǐng)導(dǎo)管理地理信息系統(tǒng)文檔設(shè)計(jì)一、文檔設(shè)計(jì)的意義文檔作用可以表現(xiàn)為：1）溝通2）控制3）鏈接1） 記錄2） 參照3） 輔助地理信息系統(tǒng)文檔設(shè)計(jì)一、文檔設(shè)計(jì)的意義二、GIS文檔類型1、一般項(xiàng)目文檔可行性研究與計(jì)劃需求分析概要設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試使用與維護(hù)二、GIS文檔類型1、一般項(xiàng)目文檔2、GIS文檔GIS文檔地理數(shù)據(jù)庫(kù)文檔開(kāi)發(fā)策略文檔2、GIS文檔GIS文檔（1） GIS基礎(chǔ)文檔1） GIS信息分類與編碼2） 地理原始數(shù)據(jù)預(yù)處理

15、規(guī)范3） 地理數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)范4） 地理數(shù)據(jù)數(shù)字化規(guī)范5） 空間數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)技術(shù)與規(guī)范6） GIS實(shí)體屬性標(biāo)準(zhǔn)7） GIS數(shù)據(jù)維護(hù)規(guī)范8） GIS服務(wù)與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)等等（1） GIS基礎(chǔ)文檔1） GIS信息分類與編碼（2） GIS開(kāi)發(fā)文檔1） 可行性研究報(bào)告2） 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)（初稿）3） GIS總體需求說(shuō)明書(shū)4） 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃書(shū)（終稿）5） GIS總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)6） GIS總體控制方案7） GIS系統(tǒng)測(cè)試計(jì)劃8） GIS詳細(xì)設(shè)計(jì)書(shū)（2） GIS開(kāi)發(fā)文檔1） 可行性研究報(bào)告 9） GIS系統(tǒng)測(cè)試分析報(bào)告10） 項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告11） 用戶手冊(cè)12） 系統(tǒng)安裝手冊(cè)13） 系統(tǒng)管理員手冊(cè)14） 系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè)15

16、） 數(shù)據(jù)維護(hù)規(guī)程16） 各種制度、條例匯總 9） GIS系統(tǒng)測(cè)試分析報(bào)告三、文檔質(zhì)量要求1、 即時(shí)性2、 一致性3、 完整性4、 可讀性5、 規(guī)范性三、文檔質(zhì)量要求1、 即時(shí)性四、一個(gè)典型的GIS文檔實(shí)例 四、一個(gè)典型的GIS文檔實(shí)例 第十二講地理信息系統(tǒng)工程組織-課件詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1、 引言 1） 背景 2） 工作條件與限制 3） 定義 4） 背景資料2、 模塊設(shè)計(jì) 1） 模塊劃分依據(jù) 2） 模塊結(jié)構(gòu)圖與功能描述3、代碼設(shè)計(jì)4、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 1） 數(shù)據(jù)庫(kù)總體結(jié)構(gòu) 2） 數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì) 3） 數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì) 4） 數(shù)據(jù)庫(kù)管理要求詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1、 引言 5、 用戶界面設(shè)計(jì) 1） 用戶界面設(shè)計(jì)原則 2） 交互式菜單設(shè)計(jì) 3） 圖、表顯示設(shè)計(jì) 4） 布局設(shè)計(jì)6、 輸入/輸出設(shè)計(jì)7、 程序模塊設(shè)計(jì)8、 安全性設(shè)計(jì)9、 方案實(shí)施與管理 1） 方案實(shí)施說(shuō)明 2）