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1、第十二讲地理信息系统工程管理程承旗北京大学遥感与地理信息系统研究所地理信息系统工程化思想及期理论基础l系统思想l1、整体性l2、相关性l3、目的性和功能l4、环境适应性l5、动态性l6、有序性软件工程学研究的基本目标是：l1）一种定义良好的方法学，该方法学是面向包括计划、开发和维护等阶段的软件生存周期的；l2）一组确定的软件文档，它对软件生存周期的每一步记录软件文件资料，并且具有按步显示轨迹的能力；l3）一组可以预测的里程碑，在整个软件生存周期中，每隔一定时间可以对它们进行复审。l1、分解l2、抽象和信息隐蔽l3、一致性l4、确定性地理信息系统工程建设l一、现行系统调查l确定对现行系统的调查范
2、围l发现现行系统存在的问题；l初步确定新建GIS的主要目标l估计新建GIS可能带来的效益；l根据用户的资金和技术力量分析建立GIS是否可行。l1、发现现行系统存在的问题l2、初步确定系统的主要目标l3、技术力量的调查分析l4、资金财力的调查分析l5、数据资料的调查分析l6、系统效益调查分析二、系统分析l1、分析现行运作过程，获得现行系统流程图l2、进行数据分析，获取数据字典l数据流条目：组成、流量、来源、去向；l文件条目：文件名、组成、存贮方式、存取频率；l数据项条目：数据项名、类型、长度、取值范围；l加工条目：加工名、输入数据、输出数据、加工逻辑；l对隐含在有关图形上的数据也应引起足够重视。
3、l3、导出现行系统的逻辑模型l4、进行用户需求分析与描述l5、明确待建GIS的目标l6、导出待建GIS的逻辑模型l7、制定设计实施的初步计划数据流图的制作规范l1、数据流图的基本图元：ll（1）数据源点和数据终点l数据源点和终点用方块表示，是数据流的起点及最终目的地lll（2）加工（数据处理/变换）用圆框表示，是对数据进行处理的逻辑单元，它接受若干数据流，通过加工内部产生规定的数据流，DFD中对加工的标识通常由加工编号和加工命名组成。llll（3）数据流：用标识箭头表示，是系统处理的数据对象，同时还表示数据流动的方向，当进入或者流出某个加工的数据流之间，存在重要的逻辑联系时，可以附加符号说明。
4、见后图l（4）文件（数据存储）：文件用两条平行线段表示。ll数据流图具体步骤如下：l1）确定系统边界，画出顶层数据流图。l2）自项向下，对每个加工进行内部分解，画出分层数据流图。l3）对数据流图进行复查求精。l在分层数据流图求精过程中应该注意以下问题：l检查流入、流出加工的数据流的连续性。l控制单张数据流图的复杂性l父图与子图的数据平衡l终止加工分解的条件l局部文件l分解层次的均匀性问题数据流图编制实例l以数据流图相对应的数据词典编制规范l1、数据流条目：定义一个数据流的数据项组成，其构成框架如下，其中方括号部分是条目构成的可选部分。l数据流名称别名列表l数据流组成l来源去向l处理特点（使用频
5、率，数据量等）l其他注释（格式、位置等）l数据流条目中的名称应该以数据流图中出现的数据流名称一致。l数据流组成是数据条目的主要部分，其构成如下：l数据流名称=数据项逻辑操作符数据项l例：学生成绩单=课程编码+课程名+任课教师1指导教师+学号+姓名+成绩（+备注）l描述数据流组成常用符号有：=，+，|，（）l=表示“定义为（等价于）”l+表示“与”l|括号内用“|”分割的各项目选择出现一项l（）括号内部分可以不出现l括号内部部分重复出现l例某仓库管理系统的出、入库事务定义为：l数据流：仓储事务别名：入出库请求l仓储事务=入库|出库+零件+数量+时间+经办人l每天发生次数100次，高峰为9：001
6、1：00l由仓库管理员通过终端发出，应该确认事务口令l对于有效事务应该记录出入库流入帐数据项条目l数据项组成数据流的成分，分为基本数据项和结构数据项，基本数据项如整数、小数、字符串、日期、逻辑值等，结构型数据项由若干数据项组成，其说明结构与数据流条目结构类似。l例数据流“仓储事务”中的数据项“零件”可以定义为l数据项零件l零件=零件号+零件名称+规格+（备注）l数据项零件号l零件号=Pxxxxxxxl说明：零件号由字母P开头的8个字符组成，后7个字符可以是字母或者数字文件条目l文件作为数据静态存储池，是记录的有序集合，其说明结构与数据流条目类似。区别在于文件条目中通常要求说明文件组织方式。l文
7、件名别名l记录定义l文件组织l存储介质描述l例：文件“学生成绩库”定义如下：l文件学生成绩库l学生成绩=学号+姓名+课程代码+成绩+必修1限选1任选l学号：由8位数字组成l姓名：24个汉字l课程代码：字母C开关的8位字任串l成绩：13位十进制整数l课程类别：1位标识符，定义为：B必修X限选R任选l文件组织：以学号为关键字递增排列加工说明l数据流图中，每个加工或称数据处理与变换，要求在数据词典中有一个准确简明的形式化或半简明形式化描述，其结构如下：l加工：加工编号+加工名或别名l输入数据流；l输出数据流l加工的功能简述l加工逻辑描述（结构化语言/表格/图形）；l附加说明1）利用结构化语言对“加工
8、”进行描述的规范l结构化语言要求加工中的处理操作语句之间的联系，使用类似于结构化的控制语句进行描述。例如：lIF条件THENl语句块1lELSEl语句块2lCASE选择表达式OFlCASE语句块1llCASE语句块nlELSEl语句块n+1lENDllWHILE条件DOl循环体llREPAETl循环体lUNTIL条件llFOR循环初值；循环终止描述DOl循环体l上述语句块中的操作性语句通常是动词+宾语结构，其中的数据对象必须在数据词典中已定义。l例如：“加工”计算课程冲突率lBEGINl接收合法选课记录或者重修课程；lREPEATlCASE课程类别OFl重修课程：/必修课程必须优先安排/lBE
9、GIN查开课清单，真写该生个人课表ENDl合法选课记录；lBEGINl根据课程号在开课清单中查当前所选课程时间表；l检查当前所选课程与该生已选课程是否冲突lIF不产生冲突THEN填写该生个人课表；lELSElBEGINl计算冲突率；lIF冲突率30%THEN填写学生个人课表/当前课程可选lELSElBEGINl根据课程类别优选序删除冲突课程；/优先序：重修，必修，限选，任选l重新计算课程冲突率lENDlENDlENDlENDl接收合法选课记录或者重修课程；lUNTIL合法选课记录或者重修课程不存在；l输出已选课程lEND2）使用判定树说明复合条件嵌套的加工逻辑。l如果加工逻辑是复合条件嵌套，也
10、可以使用判定树描述，例如3）使用判定表说明加工逻辑在的复合条件嵌套l判定表的结构如下图：ll其中，I区为条件区，按行列出所有基本条件；区为条件组合区，按列给出所有可能发生的条件组合，区为动作区，按行列出所有可能发生的动作，区为动作发生区，在各动作行与条件组合列的交叉处表示在指定条件组合下，发生的动作，通常以Y或N表示，例如：三、系统设计l1、GIS总体设计l（1）系统目的、目标及属性的确定l投资规模（大、中、小）l建设周期（一年、二年）l数据准备（半年、七个月）l数据采集（半年、七个月）l旧有设备利用l效益预计l系统被接纳和使用度（或满意度）估计l（2）进行各子系统或模块的划分与功能描述l（3
11、）模块或子系统间的接口设计l（4）硬软件配置设计l（5）网络设计l（6）输入输出与数据存贮要求l（7）开发策略规定l（8）成本与收益分析2、系统的详细设计l（1）模块设计l（2）代码设计l（3）数据库设计l（4）数据获取方案设计l（5）界面设计l（6）输入输出设计l（7）程序模块设计l（8）安全性设计l（9）实施方案计划四、系统的开发与实施l1、程序编制与调试l2、数据采集与数据库建立l3、人员的技术培训l4、系统测试五、系统维护和评价l1、GIS的维护l（1）纠错l（2）数据更新l（3）完善与适应性维护l（4）硬件设备的维护l2、系统评价六、GIS工程建设中的组织管理l1、GIS建设中的领导
12、管理l2、组织机构与人员分配l3、计划管理l4、GIS建设质量控制l5、文档管理l6、系统版本管理l7、维护管理地理信息系统文档设计l一、文档设计的意义l文档作用可以表现为：l1）沟通l2）控制l3）链接l1）记录l2）参照l3）辅助二、GIS文档类型l1、一般项目文档l可行性研究与计划l需求分析l概要设计l详细设计l实现l功能测试l系统测试l使用与维护2、GIS文档lGIS文档l地理数据库文档l开发策略文档（1）GIS基础文档l1）GIS信息分类与编码l2）地理原始数据预处理规范l3）地理数据质量规范l4）地理数据数字化规范l5）空间数据库建库技术与规范l6）GIS实体属性标准l7）GIS数
13、据维护规范l8）GIS服务与收费标准l等等（2）GIS开发文档l1）可行性研究报告l2）项目开发计划书（初稿）l3）GIS总体需求说明书l4）项目开发计划书（终稿）l5）GIS总体设计说明书l6）GIS总体控制方案l7）GIS系统测试计划l8）GIS详细设计书l9）GIS系统测试分析报告l10）项目总结报告l11）用户手册l12）系统安装手册l13）系统管理员手册l14）系统维护手册l15）数据维护规程l16）各种制度、条例汇总三、文档质量要求l1、即时性l2、一致性l3、完整性l4、可读性l5、规范性四、一个典型的GIS文档实例l详细设计说明书l1、引言l1）背景l2）工作条件与限制l3）定义l4）背景资料l2、模块设计l1）模块划分依据l2）模块结构图与功能描述l3、代码设计l4、数据库设计l1）数据库总体结构l2）数据库逻辑设计l3）数据库物理设计l4）数据库管理要求l5、用户界面设计l1）用户界面设计原则l2）交互式菜单设计l3）图、表显示设计l4）布局设计l6、输入/输出设计l7、程序模块设计l8、安全性设计l9、方案实施与管理l1）方案实施说明l2）工作任务分解l3）进度安排l4）经费预算与管理