環(huán)境信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

1、第七章資源環(huán)境信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā),8.1 目標(biāo)與技術(shù)路線,7.1.1 總體設(shè)計(jì)的目標(biāo),充分利用先進(jìn)的GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、分布式計(jì)算等技術(shù)，建立一個(gè)科學(xué)、高效的環(huán)境信息系統(tǒng)。,7.1.2 根本任務(wù),將系統(tǒng)分析階段提出的邏輯模型轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的物理模型。,7.1.3 設(shè)計(jì)原則,實(shí)用性 標(biāo)準(zhǔn)性 先進(jìn)性 動(dòng)態(tài)性 開放性,7.1.4 設(shè)計(jì)技術(shù)路線,結(jié)構(gòu)化生命周期法 由底而上法 快速原型方法 面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法 “演示和討論”方法,環(huán)境地理信息系統(tǒng)具有很強(qiáng)的功能，具有很多方面的應(yīng)用，它的開發(fā)是一個(gè)大型的系統(tǒng)工程，它的實(shí)踐也是不斷地應(yīng)用實(shí)踐提高再實(shí)踐再提高的螺旋式迂迥上升過程。一般講來，它

2、的開發(fā)過程分4個(gè)大的階段，各階段中間又有各種小的過程。,7.2環(huán)境地理信息系統(tǒng)的總體框架,7.2.1 環(huán)境GIS的數(shù)據(jù)模型,1）混合模型 空間（圖形）數(shù)據(jù)由文件管理系統(tǒng)管理；屬性數(shù)據(jù)由關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理 2）擴(kuò)展模型 擴(kuò)展現(xiàn)有的關(guān)系模型，使其容納空間（圖形）數(shù)據(jù) 3）面向?qū)ο竽Ｐ?以面向?qū)ο蟮乃枷霝榛A(chǔ)，支持復(fù)雜對(duì)象的表示和操作的高層次抽象模型，把空間（圖形）信息和屬性信息封裝在一起統(tǒng)一管理。,7.3 環(huán)境GIS開發(fā)技術(shù)路線,環(huán)境GIS開發(fā)的實(shí)現(xiàn)方式 環(huán)境GIS技術(shù)平臺(tái) 環(huán)境GIS開發(fā)具體技術(shù)路線,7.3.1 環(huán)境GIS的三種實(shí)現(xiàn)方式,獨(dú)立開發(fā)； 單純二次開發(fā)； 集成二次開發(fā),7.4.4 環(huán)境GI

3、S的開發(fā)模型與模式,生命周期法 原形法 面向?qū)ο蠓?7.4.5 環(huán)境GIS的三種實(shí)現(xiàn)方式,獨(dú)立開發(fā) 單純二次開發(fā) 集成二次開發(fā),7.5 環(huán)境GIS工程開發(fā)與實(shí)現(xiàn),7.5.1 環(huán)境GIS系統(tǒng)分析 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(gè)關(guān)鍵問題。只有明確了問題，才有可能解決問題。 2）用戶基礎(chǔ)分析 在明確用戶需求以后，需要了解用戶已有基礎(chǔ)，以避免資源浪費(fèi)。,7.1.3 設(shè)計(jì)原則,用戶基礎(chǔ)分析的內(nèi)容： 軟硬件設(shè)備 數(shù)據(jù)積累 已有研究工作,3）可行性分析 從理論上講，只要資源和時(shí)間不加限制，所有的項(xiàng)目都是可行的。然而，由于資源缺乏和交付時(shí)間限制的困擾，對(duì)軟件項(xiàng)目的可行性做出細(xì)致而謹(jǐn)慎的

4、評(píng)估是十分必要的。如果在制定計(jì)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(cái)力、時(shí)間上的浪費(fèi)。,技術(shù)可行性 經(jīng)濟(jì)可行性 法律可行性,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(jìn)度 經(jīng)費(fèi)預(yù)算 附件（如可行性研究）,7.5.2 環(huán)境GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 就是把現(xiàn)實(shí)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(gè)數(shù)據(jù)庫的具體過程。與一般數(shù)據(jù)庫相比，GIS數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)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。 代碼設(shè)計(jì) 代碼是用來表征客觀事物的一個(gè)或一組有序的符號(hào)，是進(jìn)行信息分類、校對(duì)、統(tǒng)計(jì)和檢索的關(guān)

5、鍵 用戶界面設(shè)計(jì) 用戶界面設(shè)計(jì)的好壞，影響到用戶對(duì)系統(tǒng)的態(tài)度，決定了系統(tǒng)能否被用戶接受，進(jìn)而影響到系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。友好的用戶界面，是GIS成功的條件之一。 輸入設(shè)計(jì) 確定輸入設(shè)備：鍵盤、掃描儀、數(shù)字化儀、GPS、條形碼識(shí)別機(jī)等。 輸出設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì),7.5.3 環(huán)境GIS系統(tǒng)實(shí)施,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。,2）程序編寫,1）系統(tǒng)配置,程序編寫的過程就是利用某種程序設(shè)計(jì)語言把詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼成計(jì)算機(jī)可接受的形式，也是人借助編程語言與計(jì)算機(jī)通信的過程。 應(yīng)該說，在系統(tǒng)開發(fā)的各個(gè)階段中，編程是最容易，也是人們已掌握得較好的一項(xiàng)工作。但編寫一個(gè)好的程序需要高水平的編程人員。,7.

6、5.4 環(huán)境GIS系統(tǒng)實(shí)施,系統(tǒng)實(shí)施階段的任務(wù)，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段提出的物理模型，按實(shí)施方案完成一個(gè)可以實(shí)際運(yùn)行的信息系統(tǒng)，交付用戶使用。,編程的技巧和方法,用結(jié)構(gòu)化方法進(jìn)行編程設(shè)計(jì) 程序中包括說明文檔 良好的程序書寫風(fēng)格 良好的編程風(fēng)格,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì),具體有兩個(gè)方面：一是程序設(shè)計(jì)中采用自頂向下，逐步細(xì)化的原則；另一方面是程序的控制結(jié)構(gòu)由三種基本結(jié)構(gòu)（順序結(jié)構(gòu)；分支選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)）。,順序結(jié)構(gòu)：以各子結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的次序順序控制執(zhí)行 分支選擇結(jié)構(gòu)有兩種，一是If-then-else結(jié)構(gòu)，另一種是case結(jié)構(gòu) 當(dāng)滿足某個(gè)條件時(shí)反復(fù)執(zhí)行，否則不執(zhí)行（Do-while循環(huán)）,提供說明文檔,程序中的說

7、明文檔可以用注釋語句書寫。程序適當(dāng)加注釋后，閱讀時(shí)就不必再看其他說明材料了。因此，是提高程序可閱讀性的有力手段。程序中的注釋包括文件頭注釋、函數(shù)注釋、程序段注釋和語句注釋。,良好的編程風(fēng)格,結(jié)構(gòu)化 規(guī)范化 簡單化,7.5.5 環(huán)境GIS系統(tǒng)維護(hù),在系統(tǒng)的維護(hù)階段，會(huì)有一部分程序需要改動(dòng)。根據(jù)運(yùn)行記錄，發(fā)現(xiàn)程序的錯(cuò)誤，這是需要改正；或者用戶對(duì)系統(tǒng)的熟悉，用戶有更高的要求；部分程序需要改進(jìn)，或者環(huán)境發(fā)生變化，部分程序需要修改。,數(shù)據(jù)文件的維護(hù) 代碼的維護(hù),維護(hù)的類型,1）更正性維護(hù) 軟件測(cè)試不可能暴露出軟件系統(tǒng)中所有潛藏的錯(cuò)誤，用戶在使用中必然會(huì)發(fā)現(xiàn)軟件的錯(cuò)誤，并把遇到的問題報(bào)告給維護(hù)人員。針對(duì)使

8、用過程中發(fā)現(xiàn)問題并改正的活動(dòng)稱為更正性維護(hù)。 2）適應(yīng)性維護(hù) 適應(yīng)性維護(hù)就是為了和變化了的環(huán)境適當(dāng)?shù)嘏浜隙M(jìn)行的修改軟件的活動(dòng)，是既必要又經(jīng)常的維護(hù)活動(dòng)。,3）完善性維護(hù) 在使用軟件的過程中，用戶往往提出增加新功能或修改已有功能的建議，還可能提出一般性的改進(jìn)意見。為了滿足這類要求，需進(jìn)行完善性維護(hù)。 4）預(yù)防性維護(hù) 為了改進(jìn)未來的可維護(hù)性或可靠性，或?yàn)榱私o未來的改進(jìn)奠定更好的基礎(chǔ)而修改軟件活動(dòng)稱為預(yù)防性維護(hù)，目前這類維護(hù)活動(dòng)相對(duì)比較少。,7.6 環(huán)境GIS軟件結(jié)構(gòu)體系,3.6.1 環(huán)境GIS軟件結(jié)構(gòu)體系,集中式 分布式,集中式 這是一種主機(jī)終端模式，所有的計(jì)算任務(wù)和數(shù)據(jù)管理任務(wù)都集中在主機(jī)上，終端只是主機(jī)輸入/輸出設(shè)備的延長。 優(yōu)點(diǎn)：容易管理 缺點(diǎn)：對(duì)主機(jī)的性能要求高 分布式 客戶端/服務(wù)器（C/S）兩層結(jié)構(gòu) 客戶機(jī)/服務(wù)器（C/S）和瀏覽器/服務(wù)器（B/S）三層結(jié)構(gòu),7.7 環(huán)境GIS的集成,GIS集成在技術(shù)上分為幾種形式,同