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1、系统架构总体设计基础之GIS项目前瞻信息中心 余宸轩系统架构？摩托罗拉的副总裁 Toby Redshaw 说，架构师是“IT 策略中的中枢。”Express 的技术架构副总裁 Andy Miller 说：“如果你没有一项强有力的架构策略，人人各行其是，最后以得到六种服务器和软件平台而告终，你的系统变成了大杂烩，而那将使你的费用激增。”系统架构的基本概念软件系统架构是关于软件系统的结构、行为和属性点的高级抽象。指定了软件系统的组织结构和拓扑结构。显示了系统需求和构成组件之间的对应关系。包括了设计决策的基本方法和基本原理。在描述阶段，其对象是直接构成系统的抽象组件以及各个组件之间的连接规则，特别是
2、相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体的类或者对象。让我们回到项目启动之初制定开发计划-需求分析-系统设计(总体、详细）程序编码-产品测试-运行维护电子地图项目的基础平台软件（为开发者提供一个应用开发的容器）是什么？GIS 是什么?地理信息系统（Geographic Information System），地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基
3、础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。Supermap GIS（国内），ArcGIS（美国）注：SuperMap GIS架构体系概要SuperMap GIS(新一代地理信息系统软件)一个开放平台，其内部是一个遵循接口标准的微内核架构，外部是一个多层次的开放架构。经过多年的发展，其体系的完备性、功能的健壮性、架构的开放性、接口的规范性都逐步增强，已经成为主流的GIS基础平台。目的目的：回答“系统应如何实现”的问题总体设计阶段目标划分出组成各物理元素的构成、联系及其定义描述，并且根据系统确定的应用目标，配置适当模型和适当数据的软硬件，确定计算机的运行环境
4、；根据应用模型和应用目的设计数据模型；根据系统的数据模型、应用和分析模型、数据处理模型等对数据的标准和质量要求等做出相应的定义和规定。总体设计阶段目标 税收电子地图系统采用“数字地图、税收业务逻辑、应用集成”，三部分组成的松耦合、开放式架构，便于根据不同业务需求实现本地化、提高系统可扩展性及业务逻辑的规范性。总体设计阶段目标将系统需求转换为数据结构和软件体系结构确定系统总体架构和软、硬件配置系统功能模块划分建立模块层次结构和调用关系确定模块间接口和人机界面设计数据库总体结构 黑盒状态总体设计阶段，各模块处于黑盒子状态使用黑盒子的概念，使设计人员在较高的层次上思考，确定模块和模块间的结构。避免较
5、早陷入具体条件逻辑、算法和过程步骤等实现细节中。系统目标的确定确定目标的原则具体目标确定确定目标的原则针对性；实用性；预见性；先进性。具体目标确定近期目标近期目标：以涉税信息的规范化管理为基础，以信息的存储、处理、查询与分析为基本功能，为各级税务部门服务的计算机网络系统，实现地图信息和税务信息的结合。（涉税信息和地图数据管理的标准化和规范化；建立各级地税管理机关的共享数据库；建立各项数据的专业分析模型；实现对征管现状和纳税人信息变化的动态监测。）中远期目标：中远期目标：信息采集，对地图信息资源进行深度利用，为税源管理、税收预警和决策提供支持服务。系统总体设计的原则完备性完备性：系统功能的齐全、
6、完备。标准化标准化：符合GIS的基本要求和标准；国家标准。系统性系统性：各子系统应有机结合在一起。兼容性兼容性：数据的交换和共享。通用性通用性：系统可在不同范围内推广使用。可靠性可靠性：运行的安全性；数据精度的可靠性和完整性；容错能力。实用性实用性：满足不同应用分析的需求。可扩充性可扩充性：采用模块化结构设计，便于系统改进扩充。高效率和先进性高效率和先进性模块或子系统设计把系统划分为一些模块，其中每个模块的功能简单明确，内容简明易懂，任务清楚明确，以便易于修改；每个模块比较小，每项任务限制在尽可能少的模块中完成，最好是一个模块来完成；系统分成模块的工作按层次进行；每个模块应尽可能独立，模块之间
7、的联系及互相影响尽可能少，尽可能减少模块间的调用关系和数据交换关系；模块间的关系要阐明；模块所包含的各过程间内在联系应尽可能强；模块的划分应便于总的系统设计阶段实现。系统组网方案C/SC/S（Client/Server ）：系统维护要求高、操作复杂；对网络要求高。B/SB/S（Browser/Server）：胖服务器、瘦客户端。（表示层、应用层、数据层）目前一般都采用以B/S为主，C/S为辅的网络结构模式。系统组网方案评价指标评价指标B/SB/S模式模式C/SC/S模式模式混合模式混合模式交互性交互性较弱较弱强强较强较强安全性安全性低低高高较高较高网络流量网络流量大大小小较小较小通信速度通信速
8、度慢慢快快较快较快开发难度开发难度较大较大小小大大可扩展性可扩展性好好差差较好较好硬件配置硬件包括计算机、存储设备、数字化仪、绘图仪、打印机及其他外部设备。硬件设备选择常用的微机和操作系统。硬件设备的选择还要根据软件的要求和软件的类型购置。软件设计选择系统开发的语言工具，必须考虑以下因素：对内存的要求，是否对内存的使用有苛刻的要求；软件的运行速度；CPU资源的利用率；是否经常需要对机器多种资源进行直接控制；程序可维持性的可读性和可移植性；软件生产率与开发周期。软件设计C、C+、VC+、VB等高级语言编程效率高，可读性和可移植性好，出错率低，可缩短开发周期，也便于用户进一步开发。但存在缺点：对内
9、存要求高、运行速度慢、CPU资源利用率低；很难对具体资源和基础功能进行控制；许多GIS功能难以实现。JAVA语言：网络开发语言，与C+相似但更简练，而且独立软件平台。Flex语言：高效、免费的开源框架，可用于构建具有表现力的 Web 应用程序，运行时跨浏览器、桌面和操作系统实现一致的部署。界面表现能力一流。RIA富客户端应用，解决了异步调用，界面无刷新，浏览器兼容性等多项难题对流媒体的支持。以用任何较为熟悉的WEB编程平台作为后台数据访问层，可以使用.net,php,jsp,webservice 数据库开发语言：可编程式命令语言。Oracle数据库。选择适合自己的开发平台（软件）的基本原则性能
10、能满足建立系统的需要；具有较好的开放性和兼容性；有良好的扩充性能；有良好的用户界面和汉化条件；性能价格比良好。选择软件的方法步骤广泛调查、选择重点、功能分析、实际操作、性能测试、拟写调查报告和建议n选择软件的注意事项：技术人员应当研究国际、国内GIS软件的发展现状和软件应用方面的动态，对现有软件市场有一个较清楚了解；掌握厂家对软件性能测试的研究报告和对厂家提供的性能指标的研究；根据经济承受能力选择合适的软件。人机对话设计人机对话是应用型电子地图在运行中的基本特征，也是应用型电子地图的基本要求。友好的用户界面，是应用型电子地图成功的条件之一。人机对话方式：键盘-屏幕；鼠标-屏幕；键盘-打印机；鼠
11、标-打印机。人机对话设计的原则采用面向用户的思想，汉字菜单提示，操作简便实用；采用Windows风格，设计各种类型的对话框及图标，实现高度交互性；图形界面友好新颖，增强用户兴趣；把技术藏在后面，提高对无效信息的屏蔽；各菜单标准统一，便于用户记忆和使用；提供运行指导和联机帮助功能；对话要清楚、简单，用词要符号用户观点和习惯，易于学习使用；对话要适应不同操作水平的用户，便于维护和修改；错误信息设计要有建设性；关键操作要有强调和警告。人机对话方法菜单式（优点-易于学习掌握，使用简单，层次清晰，无需大量记忆，利于探索式学习，方便；缺点-死板，只能层层深入，且无法进行批处理作业。）填表式回答式选择式提问
12、法图形用户界面设计用户界面的各个画面设计在整体上应保持相同或相似的外观；用户界面使用的词汇、图示、颜色、选取方式、交流顺序，其意义与效果应前后一致；要正确使用图形的表达能力；由于图形对象占用系统资源较多，处理速度啊慢，因此在时间响应要求高，而硬件资源档次低的环境中，不宜采用图形界面补充补充：系统总体设计应把握的基本原则坚持系统工程学的设计思想和设计方法，始终掌握系统的总目标；重大问题予以定性考虑，着重强调原则；避免过早的陷入细节问题。基于GIS的系统架构设计B/S、C/S?B/S主要用于发布数据和地图。适用于外部因特网和内部局域网，在网络带宽较小的情况下更能体现其优越性。C/S适用于网络带宽较
13、大的内部局域网，可以用它浏览和编辑地图。两种网络结构集成在一起运行，共用同一个数据库。硬件实现之存储、中间件和网络架设(小型机、weblogic、内网架设调用地图服务）软件实现之选择开发语言 Flex地图服务提供者（江西省基础地理信息中心）基于GIS的系统架构设计系统功能和界面系统功能、基本地图功能、税收数据录入和查询、税收预警、税收专题图和全景地税子系统分解设计在功能设计基础上，进行分层、分区的子系统划分，设计子系统间的依赖关系。每个开发者负责不同的部分，提高可扩展性和可维护性。基于GIS的系统架构设计地图设计首先设计地图的整体结构。层级（比例尺）？地界（同层级的省界，市界，县界）？其次设计地图的内容。信息丰富，缩放平滑流畅，而且要求显示速度快，图面美观，符号形象生动。基于GIS的系统架构设计数据库设计原有的数据整理数据组织和处理（多元化数据源采集、分种类数据集整合、Oracle表空间设计）数据库结构描述空间数据库（GIS数据库，包括给类地图数据）属性数据库（地图数据属性集）电子地图涉税信息数据库