1 地理信息系统工程设计与开发.ppt

第六讲：地理信息系统工程的 设计与开发 1 地理信息系统工程设计 GIS工程设计是针对软件开发自身的特点，制定出符合GIS工程的软件开发管理模式与相应的软件开发管理规范，以便最终开发出高质量GIS的规划设计过程。GIS工程设计必须遵循软件工程的方法和原理，它主要包括系统需求分析、系统总体设计和详细设计三个阶段。 1 地理信息系统工程设计 其中在系统需求分析阶段是要完全弄清楚系统的各种需求，较好地解决所开发的系统“做什么”的问题，并在系统需求说明书和数据要求说明书中详尽和充分地阐述这些需求，而系统的总体设计和详细设计是要解决“怎么做”的问题。 1.1需求分析 需求分析阶段的主要任务是确定系统的目标和总体功能，需求分析是软件开发活动的第一步，获得正确的需求分析结果和描述性文档是软件开发成功的前提。地理信息系统软件的需求分析包括用户对系统的功能和系统的性能的需求。地理信息系统包括的功能很多，但必须根据用户的需要进行选择。 1.1需求分析 地理信息系统软件的需求分析的考虑因素有: 输入功能 地理数据管理 地理数据查询方式 地理信息输出 系统性能 1.1需求分析 可行性分析的主要步骤如下： 分析现有地理信息系统软件的优缺点； 分析所开发的地理信息系统软件的使用对象的要求； 选择需要开发的所有模块，并分析已有算法的实用性 地理空间数据管理模式的选择； 估计开发成本和时间； 提交可行性分析报告。 1.1需求分析 目前有许多方法用于支持需求规约,如： 功能分解方法 数据流方法 信息模型方法（实体关系模型） 面向对象方法 1.2总体设计 总体设计是确定系统的总体框架。不同系统的总体设计方案不尽相同，但是主要内容框架相近，其主要涉及的内容如下： 1）制定系统的目标和规范：包括所开发系统的近期目标、中期目标和长远目标；所涉及的一些规范，如国家和行业的标准规范等，系统软硬件接日规约、系统开发过程中的编码规范和命名规则，设计和开发文档编写规范等。 1.2总体设计 2）系统结构的总体设计：包括系统的总体架构、子系统的划分、总体网络和硬件组成、软件系统（包括操作系统、数据库和应用软件等）组成、数据库组成、空间数据组织与存储方法等。 3）处理方式设计：实现系统某些功能，如空间分析、统计和查询等所涉及的一些算法以及评估这些算法性能的方式等，如响应时间、精度、误差、吞吐量等。 1.2总体设计 4）数据结构设计：确定系统所涉及的文件系统的组织方式和结构，数据库的模式、子模式，数据的完整性和完全性设计等。 5）数据库初步设计：包括一致性设计、冗余性设计和防卫性设计。 6）界面初步设计：包括系统整体风格，如登录、图形表现、属性表现、查询统计表现等界面。 1.2总体设计 7）可靠性设计：确定系统可靠性以及质量指标，设计和考虑相应的措施，以使得系统易于修改和维护。 最后形成数据库设计说明书、总体设计规格说明书、用户手册和初步的测试计划等。 在完成上述工作后，应当组织对总体设计工作的评审，并由用户和开发商双方对最后形成的数据库设计说明书、总体设计规格说明书签字确认。 1.3详细设计 详细设计是在总体设计基础之上进一步细化的结果，其主要内容包括： 详细的算法 数据结构和数据模型 面向对象方法 实施的功能和使用数据之间的关系 详细的界面设计 1.3详细设计 功能模块之间的接口关系 数据库详细设计 数据字典 测试用例 形成详细设计规格说明书和测试规格说明书。在完成详细设计后，要组织评审，并由用户和开发商双方对最后形成的详细设计规格说明书和测试规格说明书签字确认。 2 地理信息系统工程的开发 系统功能实现 系统测试 系统使用和维护 2.1 系统功能实现 系统功能实现就是将“系统需求”和“系统设计”变换成程序设计语言编写的程序。在系统功能实现阶段，首先要确定程序设计语言，其影响因素包括：系统的应用范围、算法和计算复杂性、数据结构的复杂性、开发人员对计算机语言熟练的程度、语言的可移植性、运行效率、系统架构（系统应用模式，如B/S或C/S模式）等。目前，在GIS工程开发中，VC、VB、Java以及.net等都是较普遍的编程语言。 2.2 系统测试 在系统开发过程中和系统交付使用之前，必须进行严格的测试。系统测试包括两个阶段： 单元测试 系统测试 2.2 系统测试 开发阶段的单元测试也就是在编写出每一个模块之后就对它做必要的测试，编码与单元测试属于软件生存周期中的同一个阶段； 2.2 系统测试 在单元测试之后，对