GIS设计与实现CH02-A.ppt

GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的 软件危机 如何开发软件，以满足对软件日益增长的需要 如何维护数量不断膨胀的已有软件 GIS软件危机情况日益严重 进行GIS设计是避免软件危机，保证GIS开发质量、提高开发效率、降低开发成本的一个重要手段 软件危机的主要内容 GIS设计特点（1） GIS处理的空间数据 数据量庞大 实体种类繁多 实体间的关联复杂 GIS设计过程需要 分析系统的业务流 分析系统所涉及的地理实体类型以及实体间的各种关系 采用相关的地理数据模型表达这些关系 GIS设计特点（2） GIS设计以空间数据为驱动 GIS设计以数据为导向进行系统建设 系统的功能设计以提高数据的存储、分析和处理效率为原则 GIS设计特点（3） GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。因此，在GIS设计中，项目计划管理是一个十分重要的部分 在项目计划管理中，需要 估计系统建设的投资效益 评估系统建设的风险性和必要性 制定系统的建设进度安排，保证系统建设的高效性 建立系统建设的组织机构和进行人员协调 系统工程学是研究如何应用科学知识，特别是工程学原理来提高系统分析和设计效率、提高系统质量、降低系统建设成本的学科 GIS工程学在促进GIS的推广应用，加快GIS软件产业的发展方面具有十分重要的意义，可以看作是GIS设计的方法学 GIS工程学特点有 以空间信息系统工程优化为目的 横跨多学科 直接面向决策，为可持续发展提供决策支持 与GIS产业化密切联系 GIS工程学体系 任务 运用系统论的理论和方法，实现GIS工程的最优设计、最优管理和最优运行，以求得系统总体最优化 基础理论 系统学 地理信息科学 系统工程学 …… 方法论 根据理论形成的一系列程序化的基本操作技术与方法 系统工程学创始人之一霍尔（A.D.Hall）的三维结构（如图所示） 目前比较经典的、影响较大的一种系统工程基本方法 将系统工程活动的方法体系分为前后紧密衔接的七个步骤和七个阶段 同时考虑为完成各个步骤和阶段所需的各种专业知识 GIS工程三维结构图 GIS工程学的基础理论（1） 系统学思想 系统可以定义为由相互作用、相互依赖的若干组成部分（要素）构成的具有一定功能的有机整体 每一个系统都有其独特的层次结构、功能与环境 系统的一般特征及其对系统设计的影响 GIS工程学的基础理论（2） 系统工程学 系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按照一定的目标对其进行研究、设计、开发、管理和控制，以期达到总体效果最优的理论和方法 系统工程学具有下列特点 研究对象是一个表现为普遍联系、相互影响、规模和层次都极其复杂的大系统 系统工程学的知识结构复杂，是自然科学和社会科学交叉的边缘学科 系统工程学是方法学，是泛化系统的研究方法 系统工程学是目的性很强的应用学科 GIS工程学的基础理论（3） 地理信息科学 1992年GoodChild首次提出 研究地理信息的本质特征与运动规律 被划分为三个层次 地理信息科学被划分为三个层次 理论地理信息科学 技术地理信息科学 应用地理信息科学 地理信息科学的三个层次 * * 第二章　GIS设计思想、内容和标准 《地理信息系统设计》教程 一、GIS设计目标及其特点 二、GIS设计的理论基础——GIS工程学思想 教学提纲 退出 一、GIS设计目标及其特点 （一）GIS设计目标 （二）GIS设计特点 返回 GIS设计目标 软件危机的出现 数据不能得到及时的更新 系统需求变所更要求的系统升级不能得到实施 网络安全维护得不到贯彻执行 维护软件 对软件开发成本和进度的估计不准确 软件质量不高 用户接受度不高 软件产品开发效率低 相关的技术文档资料不完备 软件可维护性、重用性和可扩展性不高 开发软件 主要内容 阶段 返回 返回 二、GIS设计的理论基础 （一）GIS工程学特点 （二）GIS工程学体系 （三）GIS工程学的基础理论 返回 GIS工程学特点 返回 返回 择 维 逻辑维 系 统 优 化 与 方 案 选 知识维 问 题 定 义 指 标 系 统 设 计 系 统 分 析 问 题 模 型 化 计 划 实 施 系 统 综 合 意向阶段 规划阶段 拟订方案阶段 编制总体方案阶段 系统开发设计与研制阶段 调试阶段 安装阶段 业务运行阶段 时 间 计算机科学 地理学 测绘学 遥感学 管理科学 地理信息科学 系统分析时要考虑系统的生命周期、系统环境适应性，以及要求系统能随着环境的变化不断调整其内部各要素的状态、功能与相互关系 动态性 分析设计系统时要根据系统的目标