注册测绘师课件-地理信息工程(案例分析)全解

地理信息工程注册测绘师资格考试培训李爱勤李爱勤 博士、教高博士、教高浙江省测绘科学技术研究院浙江省测绘科学技术研究院2021案例分析局部案例分析局部Click to add titleClick to add titleContentsContentsClick to add titleClick to add titleClick to add titleClick to add titleClick to add titleClick to add title1 12 23 34 411:54授课内容授课内容授课内容授课内容第第10章章 地理信息工程地理信息工程第第11章章 导航电子地图制作导航电子地图制作第第12章章 互联网地理信息效劳互联网地理信息效劳2021年试卷分析年试卷分析2021年试卷分析年试卷分析2021年试卷分析年试卷分析2021年试卷分析年试卷分析重点难点分析重点难点分析如何应试如何应试11:54第第第第1010章章章章 地理信息工程地理信息工程地理信息工程地理信息工程10.1 根底地理信息数据库建设根底地理信息数据库建设10.2 专题地理信息数据库建设专题地理信息数据库建设10.3 应用系统开发应用系统开发10.4 系统部署与集成系统部署与集成11:54地理地理地理地理信息工程大纲要求信息工程大纲要求信息工程大纲要求信息工程大纲要求1.根据工程需求，确定地理信息数据库的内容和系统硬软件根据工程需求，确定地理信息数据库的内容和系统硬软件平台，进行技术设计。平台，进行技术设计。2.根据技术设计，采用适当的技术方法，进行根底和专题地根据技术设计，采用适当的技术方法，进行根底和专题地理信息数据的采集、加工、处理及整合。理信息数据的采集、加工、处理及整合。3.根据技术设计，对获取的数据进行入库前的检查和集成处根据技术设计，对获取的数据进行入库前的检查和集成处理，建立地理信息数据库，进行数据的组织、入库以及数理，建立地理信息数据库，进行数据的组织、入库以及数据库的优化调试、测试。据库的优化调试、测试。4.根据技术设计，基于适当的硬、软件平台及网络环境，部根据技术设计，基于适当的硬、软件平台及网络环境，部署并构建数据库管理系统和应用系统，进行系统开发、集署并构建数据库管理系统和应用系统，进行系统开发、集成、测试和运行。成、测试和运行。5.根据工程要求，制定地理信息数据库及其系统运行管理、根据工程要求，制定地理信息数据库及其系统运行管理、维护更新措施，并实施相应的运行管理及维护更新工作。维护更新措施，并实施相应的运行管理及维护更新工作。6.根据地理信息工程工程的特点和要求，对工程过程质量进根据地理信息工程工程的特点和要求，对工程过程质量进行控制，并对工程成果进行整理、检查、验收和归档。行控制，并对工程成果进行整理、检查、验收和归档。11:5410.1 10.1 根底地理信息数据库建设案例根底地理信息数据库建设案例根底地理信息数据库建设案例根底地理信息数据库建设案例11:54 10.1.1 10.1.1 知识知识要点要点1、目标与任务、目标与任务目标：目标：对数据采集生产的成果进行检查和处理，对生产数据进行对数据采集生产的成果进行检查和处理，对生产数据进行转换处理，形成标准统一的数据集；设计转换处理，形成标准统一的数据集；设计DLG数据库组织数据库组织结构和系统功能，基于网络环境开发数据库管理系统，实结构和系统功能，基于网络环境开发数据库管理系统，实现对现对DLG数据有效管理与分发应用，并与其他数据库进行数据有效管理与分发应用，并与其他数据库进行数据库集成。数据库集成。主要任务：主要任务：1生产数据入库检查生产数据入库检查2数据组织结构设计数据组织结构设计3数据标准化处理数据标准化处理4系统结构及功能设计系统结构及功能设计5开发数据库管理系统开发数据库管理系统11:54 10.1.1 10.1.1 知识知识要点要点2、数据库建设需求分析数据库建设需求分析1系统用户分析系统用户分析数据库维护管理人员数据库维护管理人员数据加工与提供人员数据加工与提供人员内部人员数据查询浏览内部人员数据查询浏览2系统功能需求分析系统功能需求分析平安性平安性提供数据库操作提供数据库操作数据查询、检索、浏览、提取、加工，数据裁切、拼接、数据查询、检索、浏览、提取、加工，数据裁切、拼接、格式转换、专题图制作等。格式转换、专题图制作等。向用户提供数据产品和信息效劳向用户提供数据产品和信息效劳3数据库集成需求分析数据库集成需求分析分散建库的原那么，同时预留与其它数据库集成的接口。分散建库的原那么，同时预留与其它数据库集成的接口。本次本次DLG数据库建库只包含核心数据，具有可扩展性，提数据库建库只包含核心数据，具有可扩展性，提供数据接口。供数据接口。11:54 10.1.1 10.1.1 知识知识要点要点3、数据库建库技术路线、数据库建库技术路线DLG数据数据库系系统结构示意构示意图11:543、建库技术路线、建库技术路线C/S结构局部是核心业务模块，包括数据入库检查、结构局部是核心业务模块，包括数据入库检查、平安管理、视图管理、查询检索、元数据管理、平安管理、视图管理、查询检索、元数据管理、数据输出、数据分析、专题图制作、数据库维护数据输出、数据分析、专题图制作、数据库维护等模块。等模块。B/S结构局部是数据效劳模块，用户可浏览数据根结构局部是数据效劳模块，用户可浏览数据根本情况，如数据类型、数据范围、元数据信息，本情况，如数据类型、数据范围、元数据信息，确定数据订单，通过中心内网传递到数据库，产确定数据订单，通过中心内网传递到数据库，产生数据效劳请求信息；用户可通过查询到订单状生数据效劳请求信息；用户可通过查询到订单状态，如正在处理、已经处理完毕等。态，如正在处理、已经处理完毕等。应用效劳层是解译应用层发出的请求，通过空间应用效劳层是解译应用层发出的请求，通过空间数据引擎数据引擎ArcSDE对数据库进行相应的操作，并将对数据库进行相应的操作，并将结果通过中间件结果通过中间件ArcGIS Engine RunTime 或或ArcIMS反响到应用端。应用模块，包括浏览查询、反响到应用端。应用模块，包括浏览查询、数据效劳、数据库平安管理等业务应用。数据效劳、数据库平安管理等业务应用。10.1.1 10.1.1 知识知识要点要点11:54 10.1.1 10.1.1 知识知识要点要点4、数据库建库流程、数据库建库流程1数据整理数据整理2数据预入库数据预入库3数据处理与修改数据处理与修改4元数据整理元数据整理5数据正式入库数据正式入库6数据库功能开发数据库功能开发7质量检查与验收质量检查与验收11:54 10.1.1 10.1.1 知识知识要点要点5.数据库结构设计数据库结构设计数据库结构设计主要包括概念结构设计、逻辑结构设计、数据库结构设计主要包括概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计。物理结构设计。6.数据整理与入库数据整理与入库数据入库之前需要做大量的准备工作，主要包括实体元素数据入库之前需要做大量的准备工作，主要包括实体元素的错误纠正、多边形封闭性检测、重复地形要素的清理、的错误纠正、多边形封闭性检测、重复地形要素的清理、道路和河流等某些持殊地形要素的处理、地形要素扩展属道路和河流等某些持殊地形要素的处理、地形要素扩展属性的设置等。性的设置等。7.数据库管理系统设计数据库管理系统设计数据库系统设计，一般包括：网络、软硬件、存储环境、数据库系统设计，一般包括：网络、软硬件、存储环境、系统构架设计等系统构架设计等管理系统功能设计，一般应包括：数据入库检查、视图管管理系统功能设计，一般应包括：数据入库检查、视图管理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发效劳、理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发效劳、数据库维护、平安管理等。数据库维护、平安管理等。设计原那么：设计原那么：1灵活性灵活性 2易操作性易操作性 3高效性高效性11:54 10.1.2 DLG10.1.2 DLG建库案例样题建库案例样题国家测绘地理信息局某部门负责建立的国家测绘地理信息局某部门负责建立的“核心地形要素核心地形要素DLG数据库以下简称数据库以下简称“DLG数据库建库技术设计如下。数据库建库技术设计如下。随着数据库技术的开展，空间数据库技术逐渐取代了传统的文件随着数据库技术的开展，空间数据库技术逐渐取代了传统的文件数据管理模式，对象一关系数据库管理系统是较为流行的解决方数据管理模式，对象一关系数据库管理系统是较为流行的解决方法，它是将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中并提供法，它是将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中并提供索引机制和简单的操作，即在空间数据源之上增加一层软件空索引机制和简单的操作，即在空间数据源之上增加一层软件空间数据引擎空间数据库管理系统间数据引擎空间数据库管理系统spatial database management system，SDBMS，实现对空间数据和属性数据的，实现对空间数据和属性数据的一体化管理。一体化管理。通过分析国内外空间数据库的技术进展，针对通过分析国内外空间数据库的技术进展，针对DLG数据库集成业数据库集成业务的需求，借鉴已有空间数据库建设的经验，结合现有的软件环务的需求，借鉴已有空间数据库建设的经验，结合现有的软件环境和境和DLG数据库集成建库技术路线，数据库集成建库技术路线，DLG数据建库建设将采用数据建库建设将采用Oracle+ArcSDE的空间数据管理模式，以满足对的空间数据管理模式，以满足对DLG数据库海量数据库海量数据的集成管理。数据的集成管理。11:54 10.1.2 10.1.2 样题样题1.简答题简答题1简述空间数据库管理技术现状。简述空间数据库管理技术现状。2简述数据库管理系统的主要功能需求与设计。简述数据库管理系统的主要功能需求与设计。2.分析题分析题结合案例，描述结合案例，描述DLG数据建库的技术流程。数据建库的技术流程。11:54 10.1.2 10.1.2 参考答案参考答案1.简答题简答题1简述空间数据库管理技术现状。简述空间数据库管理技术现状。随着数据库技术的开展，空间数据库技术逐渐取代了传统随着数据库技术的开展，空间数据库技术逐渐取代了传统的文件数据管理模式，对象一关系数据库管理系统是较为的文件数据管理模式，对象一关系数据库管理系统是较为流行的解决方法，它是将复杂的数据类型作为对象放入关流行的解决方法，它是将复杂的数据类型作为对象放入关系数据库中并提供索引机制和简单的操作，即在空间数系数据库中并提供索引机制和简单的操作，即在空间数据源之上增加一层软件空间数据引擎空间数据库管理据源之上增加一层软件空间数据引擎空间数据库管理系统系统spatial database management system，SDBMS，实现对空间数据和属性数据的一体化管理。实现对空间数据和属性数据的一体化管理。11:54 10.1.2 10.1.2 参考答案参考答案1.简答题简答题2简述数据库管理系统的主要功能需求与设计。简述数据库管理系统的主要功能需求与设计。管理系统功能设计，一般应包括数据入库检查、视图管理、管理系统功能设计，一般应包括数据入库检查、视图管理、查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发效劳、数据查询检索、输入输出、数据分析、制图、分发效劳、数据库维护、平安管理等。视数据库不同及应用需求不同，管库维护、平安管理等。视数据库不同及应用需求不同，管理系统功能可做适当增删调整。理系统功能可做适当增删调整。11:54 10.1.2 10.1.2 参考答案参考答案2.分析题分析题结合案例，描述结合案例，描述DLG数据建库的数据建库的技术流程。技术流程。答：答：数据建库实施流程一般包括入库数据建库实施流程一般包括入库前的数据整理、数据预入库、数前的数据整理、数据预入库、数据处理与修改、元数据整理、数据处理与修改、元数据整理、数据正式入库及数据库功能开发几据正式入库及数据库功能开发几个步骤。个步骤。数据整理数据整理数据预入库数据预入库数据处理与修改数据处理与修改元数据整理元数据整理数据正式入库数据正式入库数据库功能开发数据库功能开发11:54 10.2 10.2 专题地理信息数据库建设案例专题地理信息数据库建设案例专题地理信息数据库建设案例专题地理信息数据库建设案例11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点1、专题地理信息数据库建设需求分析、专题地理信息数据库建设需求分析以城乡土地管理信息数据库设计和建立为例以城乡土地管理信息数据库设计和建立为例1用户根本情况用户根本情况1数据库使用者及权限数据库使用者及权限2其他其他2运行环境情况运行环境情况1硬件环境硬件环境2软件环境软件环境3数据需求数据需求1数据来源数据来源2成果数据成果数据3发布数据土地利用现状公开查询中规定可发布的发布数据土地利用现状公开查询中规定可发布的数据数据4元数据元数据11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点2、专题地理信息数据库构成、专题地理信息数据库构成根据城市各种土地根底图件和数据更新的现状，根据城市各种土地根底图件和数据更新的现状，数据库由根底地理信息数据库、土地信息专题数数据库由根底地理信息数据库、土地信息专题数据库、备份数据库、共享数据库和元数据库构成。据库、备份数据库、共享数据库和元数据库构成。1根底地理信息数据库根底地理信息数据库2土地信息专题数据库土地信息专题数据库3共享数据库共享数据库4元数据库元数据库11:542、专题地理信息数据库构成、专题地理信息数据库构成1根底地理信息数据库根底地理信息数据库详见详见10.1 2土地信息专题数据库土地信息专题数据库根据实际需要，在根底地理数据图层之上叠加土根据实际需要，在根底地理数据图层之上叠加土地应用专题层，如土地利用规划、建设用地红线、地应用专题层，如土地利用规划、建设用地红线、土地交易地块等。土地交易地块等。按照图层划分：行政区域、行政界线、宗地、权按照图层划分：行政区域、行政界线、宗地、权属界线拐点、面状地类、现状地类、地类界线、属界线拐点、面状地类、现状地类、地类界线、符号、注记等。符号、注记等。按现势性划分：现状数据库、历史数据库、操作按现势性划分：现状数据库、历史数据库、操作数据库。数据库。10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点11:542、专题地理信息数据库构成、专题地理信息数据库构成3共享数据库共享数据库从根底、专题数据库中，提取出的那些不涉及国从根底、专题数据库中，提取出的那些不涉及国家秘密的数据，用于与其他部门或向社会共享的家秘密的数据，用于与其他部门或向社会共享的数据。数据。4元数据库元数据库根据元数据描述的对象可分为三类：数据要素级根据元数据描述的对象可分为三类：数据要素级元素级元数据、数据集级元数据、数据库级元素级元数据、数据集级元数据、数据库级元数据。元数据。本案例主要采用数据集级元数据，主要包括：标本案例主要采用数据集级元数据，主要包括：标识信息、数据质量信息、数据集维护信息、空间识信息、数据质量信息、数据集维护信息、空间数据表示信息、空间数据组织信息、空间参考系数据表示信息、空间数据组织信息、空间参考系信息、实体和属性信息、发行信息、元数据参考信息、实体和属性信息、发行信息、元数据参考信息、引用信息等。信息、引用信息等。每个数据集对应一个元数据文档和一条数据记录每个数据集对应一个元数据文档和一条数据记录 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点3、土地专题数据的组织、土地专题数据的组织土地信息所涉及的数据类型多，既有空间数据，又有土地信息所涉及的数据类型多，既有空间数据，又有大量文本属性数据。如：土地利用图、地籍详查图、大量文本属性数据。如：土地利用图、地籍详查图、城乡土地定级估价图等；以地块、行政区划为根本单城乡土地定级估价图等；以地块、行政区划为根本单元的详细数据资料如：地块面积、用地类型、统计元的详细数据资料如：地块面积、用地类型、统计数据等，空间数据可分成不同的数据层分别进行管数据等，空间数据可分成不同的数据层分别进行管理。以下图为土地专题数据存储的逻辑结构例如。理。以下图为土地专题数据存储的逻辑结构例如。11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点3.土地专题数据的组织土地专题数据的组织1空间数据组织空间数据组织空间数据一般按照图层进行管理，土地专题空间数据包括如下空间数据一般按照图层进行管理，土地专题空间数据包括如下内容：内容：1地籍数据地籍数据2规划数据规划数据3土地利用现状数据土地利用现状数据4房地产库房地产库5行政区划数据行政区划数据11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点3.土地专题数据的组织土地专题数据的组织2属性数据组织属性数据组织一般的一般的GIS软件具有同时管理空间数据和属性数据的功能，也软件具有同时管理空间数据和属性数据的功能，也可以采用可以采用Excel或或Access软件预处理，再与空间数据库结合来实软件预处理，再与空间数据库结合来实现属性数据的管理。现属性数据的管理。属性表属性表结构构设计例如：地籍例如：地籍详查原始数据表原始数据表结构构11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点3.土地专题数据的组织土地专题数据的组织3对象关系图设计对象关系图设计考虑到城乡土地利用对象的差异，空间实体对象之间的关联关考虑到城乡土地利用对象的差异，空间实体对象之间的关联关系，空间实体对象和其属性之间的关联关系以及属性之间的关系，空间实体对象和其属性之间的关联关系以及属性之间的关联关系较为复杂，因此需要采用面向对象的设计理念。联关系较为复杂，因此需要采用面向对象的设计理念。11:5411:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点3.土地专题数据的组织土地专题数据的组织4要素编码要素编码某些空间操作是面向要素如符号化，需要唯一标识每一类某些空间操作是面向要素如符号化，需要唯一标识每一类要素，为此要对所有的土地利用现状数据的所有要素进行统一要素，为此要对所有的土地利用现状数据的所有要素进行统一编码。编码。分为七大类：根底地理要素类地籍要素类地形要素类地类要素类注记要素类影像要素类其他要素类利用7位编码进行分类代码表示，如上图。11:54 10.2.1 10.2.1 知识知识要点要点4、数据库的物理设计、数据库的物理设计1确定存储结构确定存储结构综合考虑因素：存取时间、存储空间利用率、维护代综合考虑因素：存取时间、存储空间利用率、维护代价。价。2设计存储路径设计存储路径存取方法，建立索引。存取方法，建立索引。3确定数据的存放位置确定数据的存放位置将使用频繁的数据文件和系统表空间文件放置在大度将使用频繁的数据文件和系统表空间文件放置在大度的磁盘上，或者采用高性能磁盘阵列、的磁盘上，或者采用高性能磁盘阵列、SSD固态硬盘固态硬盘等，解决磁盘存取性能瓶颈。等，解决磁盘存取性能瓶颈。4确定系统配置确定系统配置根据需要，配置根据需要，配置Oracle数据库有关参数变量。数据库有关参数变量。11:54以某市城乡土地管理信息数据库的设计和以某市城乡土地管理信息数据库的设计和建立为例说明专题地理信息数据库的建设建立为例说明专题地理信息数据库的建设过程，包括数据库建设需求分析、数据库过程，包括数据库建设需求分析、数据库构成、专题数据的组织、数据库的物理设构成、专题数据的组织、数据库的物理设计共计共4个局部。个局部。10.2.2 10.2.2 案例样题案例样题11:54 10.2.2 10.2.2 样题样题简答题简答题1土地专题空间数据主要包括哪些内容？这些数据如土地专题空间数据主要包括哪些内容？这些数据如何获取？何获取？2土地信息专题数据库设计要遵照哪些原那么？土地信息专题数据库设计要遵照哪些原那么？3简述建立共享数据库的根本流程。简述建立共享数据库的根本流程。4元数据的作用是什么？建立元数据库的根本原那么元数据的作用是什么？建立元数据库的根本原那么有哪些？有哪些？11:54 10.2.2 10.2.2 参考答案参考答案简答题简答题1土地专题空间数据主要包括哪些内容？这些数据如土地专题空间数据主要包括哪些内容？这些数据如何获取？何获取？答：答：土地专题空间数据主要有如下几类：土地专题空间数据主要有如下几类：地籍数据：一般由电子地籍图转化而来。地籍数据：一般由电子地籍图转化而来。规划数据：通过对规划图纸扫描矢量化获得。规划数据：通过对规划图纸扫描矢量化获得。土地利用现状数据：通过扫描矢量化或影像解译获得。土地利用现状数据：通过扫描矢量化或影像解译获得。房地产数据：通过扫描矢量化或实地调查获得。房地产数据：通过扫描矢量化或实地调查获得。行政区划数据：通过地籍图或扫描矢量化获得。行政区划数据：通过地籍图或扫描矢量化获得。11:54 10.2.2 10.2.2 参考答案参考答案2土地信息专题数据库设计要遵照哪些原那么？土地信息专题数据库设计要遵照哪些原那么？答：答：土地信息专题数据库设计原那么如下：土地信息专题数据库设计原那么如下：要符合数据库的设计标准，用词准确、逻辑严谨，做到逻辑要符合数据库的设计标准，用词准确、逻辑严谨，做到逻辑性强，用词禁忌模棱两可，防止不同的人从不同角度对标准性强，用词禁忌模棱两可，防止不同的人从不同角度对标准内容产生不同的理解。内容产生不同的理解。应与现有的国家土地信息标准、土地信息行业标准等保持一应与现有的国家土地信息标准、土地信息行业标准等保持一致，应与有关行业法规与文件相协调，防止矛盾，同时，不致，应与有关行业法规与文件相协调，防止矛盾，同时，不同局部之间应相互协调一致，专业名词和术语应保持唯一。同局部之间应相互协调一致，专业名词和术语应保持唯一。应遵循现有的国家测绘行业相关空间信息标准。应遵循现有的国家测绘行业相关空间信息标准。考虑实用性和可操作性，且易于被其他标准所引用。考虑实用性和可操作性，且易于被其他标准所引用。应考虑更新、扩展和延伸的要求，为将来技术开展提供框架应考虑更新、扩展和延伸的要求，为将来技术开展提供框架和开展余地，随着信息技术开展和相关国家标准、行业标准和开展余地，随着信息技术开展和相关国家标准、行业标准的不断完善而进行充实和修订。的不断完善而进行充实和修订。11:54 10.2.2 10.2.2 参考答案参考答案3简述建立共享数据库的根本流程。简述建立共享数据库的根本流程。答：答：建立共享数据库要解决以下问题：建立共享数据库要解决以下问题：共享数据库需求调查和分析。共享数据库需求调查和分析。数据库的逻辑结构设计，数据库设计实际分为需求分析、概数据库的逻辑结构设计，数据库设计实际分为需求分析、概念设计、逻辑设计、数据库物理设计、数据库实施、数据库念设计、逻辑设计、数据库物理设计、数据库实施、数据库运行和维护。运行和维护。确定共事数据库的分步建设策略。确定共事数据库的分步建设策略。共享数据库的管理组织、使用连接效劳的管理体制。共享数据库的管理组织、使用连接效劳的管理体制。解决数据库内容的异质性，包括模式层的异质性和数据层的解决数据库内容的异质性，包括模式层的异质性和数据层的异质性。异质性。11:54 10.2.2 10.2.2 参考答案参考答案4元元数数据据库库的的作作用用是是什什么么？建建立立元元数数据据库库的的根根本本原原那那么么有有哪哪些些？答：答：元数据库的作用：元数据库的作用：是是用用于于建建立立、管管理理、维维护护和和使使用用数数据据的的仓仓库库。元元数数据据库库是是用用于于存存储储元元数数据据的的地地方方，支支持持CWM标标准准Common Warehouse Metamodel公公共共仓仓库库元元模模型型，是是OMG组组织织在在数数据据仓仓库库系系统统中中定定义义了了一一套套完完整整的的元元模模型型体体系系结结构构，用用于于数数据据仓仓库库构构建建和和应应用用的的元元数数据据建建模模。元元数数据据库库保保证证了了数数据据仓仓库库数数据据的的一一致致性性和和准准确确性性，为为企企业业进行数据质量管理提供了数据依据。进行数据质量管理提供了数据依据。建立元数据库的主要原那么如下：建立元数据库的主要原那么如下：以现有标准为根底。以现有标准为根底。对现有标准进行扩展。对现有标准进行扩展。将数据库中含有的多种资源分解细化。将数据库中含有的多种资源分解细化。对现有标准中存在而数据库中没有的字段，按现有标准进行增补。对现有标准中存在而数据库中没有的字段，按现有标准进行增补。对于现有标准中未曾提及的资源自定义其元数据。对于现有标准中未曾提及的资源自定义其元数据。11:54 10.3 10.3 应用系统开发案例应用系统开发案例应用系统开发案例应用系统开发案例11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点1、需求分析、需求分析1数据需求分析数据需求分析按照市政府相关部门规定和需求，需要将以下数据纳入数据库按照市政府相关部门规定和需求，需要将以下数据纳入数据库统一管理。统一管理。1全市范围全市范围1：10万、万、1：5万、万、1：5000、1：2000、1：1000、1：500比例尺的地形图。比例尺的地形图。21000km2卫星遥感影像数据、高清晰数码航片影像数据。卫星遥感影像数据、高清晰数码航片影像数据。3控制测量成果控制测量成果4管线数据管线数据5市域范围内行政区划、绿地、水系、政府机关、科研教育、市域范围内行政区划、绿地、水系、政府机关、科研教育、大专院校等约大专院校等约62类电子地图数据。类电子地图数据。6城区城区52个社区，约个社区，约21000个门牌地名数据。个门牌地名数据。7其他专题数据国土、城建、规划、文保、控保、古井、其他专题数据国土、城建、规划、文保、控保、古井、古牌坊、古树名木等古牌坊、古树名木等以以“某市根底空间数据管理与应用系统开发设计为例。某市根底空间数据管理与应用系统开发设计为例。11:54P226 10.310.3.1 1 知识要点知识要点1、需求分析、需求分析2业务需求分析业务需求分析根据应用需求，系统需具备如下功能。根据应用需求，系统需具备如下功能。1数据入库、出库操作。数据入库、出库操作。2地图查阅根本操作，包括浏览、平移、放大、缩小地图查阅根本操作，包括浏览、平移、放大、缩小等图形根本操作功能。等图形根本操作功能。3查询、统计与分析，包括坐标查询、距离查询、面查询、统计与分析，包括坐标查询、距离查询、面积查询、图号查询、条件查询、模糊查询、条件查询、缓积查询、图号查询、条件查询、模糊查询、条件查询、缓冲区分析、自定义条件统计、空间分析等功能。冲区分析、自定义条件统计、空间分析等功能。4地图编辑功能，包括点、线、面、文字等图形要素地图编辑功能，包括点、线、面、文字等图形要素编辑功能，类似编辑功能，类似CAD的地图编辑功能。的地图编辑功能。5地图输出功能，包括屏幕拷贝、打印机输出、绘图地图输出功能，包括屏幕拷贝、打印机输出、绘图仪输出等功能。仪输出等功能。11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点1、需求分析、需求分析3数据成果根本要求数据成果根本要求1数学根底要求：平面坐标系采用数学根底要求：平面坐标系采用1980西安坐标系；西安坐标系；投影采用高斯一克吕格投影，按投影采用高斯一克吕格投影，按3分带；高程基准采用分带；高程基准采用1985国家高程基准。国家高程基准。2数据内容要求：数据内容要求：根底地理数据是整个系统的空间定位框架，由数字线划图根底地理数据是整个系统的空间定位框架，由数字线划图DLG数据、数字栅格地图数据、数字栅格地图DRG数据、数字正射数据、数字正射影像图影像图DOM数据、数字高程模型数据、数字高程模型DEM数据和地数据和地名数据名数据PN共共5局部内容构成。局部内容构成。专题地理数据包括土地利用数据、规划管理数据、土木建专题地理数据包括土地利用数据、规划管理数据、土木建设数据等。设数据等。多媒体数据包括管理过程中产生的文本和图像数据以及可多媒体数据包括管理过程中产生的文本和图像数据以及可能产生的录音、录像等数据。能产生的录音、录像等数据。11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点1、需求分析、需求分析4质量管理与控制要求质量管理与控制要求质量是系统建设成败的关键，质量控制是工程管理的重要质量是系统建设成败的关键，质量控制是工程管理的重要内容，为保证最终数据和应用平台软件的质量，需要建立内容，为保证最终数据和应用平台软件的质量，需要建立全程质量监督制度，即从工程组织实施、设计、技术实现全程质量监督制度，即从工程组织实施、设计、技术实现等方面采取一系列措施，进行严格控制。对数据生产和软等方面采取一系列措施，进行严格控制。对数据生产和软件开发的每一个过程进行质量控制，规定下一步工作的首件开发的每一个过程进行质量控制，规定下一步工作的首要工作是检验上一步工作的内容与质量，只有在上一步工要工作是检验上一步工作的内容与质量，只有在上一步工作的质量到达要求后才进行下一步的工作，使每个人建立作的质量到达要求后才进行下一步的工作，使每个人建立起高度的质量和责任意识，并赋予严格的质量职责，使每起高度的质量和责任意识，并赋予严格的质量职责，使每一步工作都得到严格的质量监督和管理。一步工作都得到严格的质量监督和管理。1数据库质量管理要求二级检查一级验收制度执行数据库质量管理要求二级检查一级验收制度执行2软件质量管理要求遵循软件工程的标准软件质量管理要求遵循软件工程的标准11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点2、总体设计、总体设计1空间数据存储方式空间数据存储方式采用关系数据库和空间数据库引擎如采用关系数据库和空间数据库引擎如ArcSDE实现对空间数据的高效访问。实现对空间数据的高效访问。2系统开发方法系统开发方法组件组件COM技术，采用技术，采用C/S系统架构。系统架构。3多尺度空间数据入库多尺度空间数据入库多尺度空间数据包括影像数据、栅格数据和矢量多尺度空间数据包括影像数据、栅格数据和矢量数据，入库时存在格式读取复杂、投影变换等问数据，入库时存在格式读取复杂、投影变换等问题，可以借助第三方软件如题，可以借助第三方软件如ArcGIS的的Toolbox、FME等实现。等实现。11:543、功能设计功能设计11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点4、空间数据库设计、空间数据库设计1根底地理信息数据库设计：根底地理信息数据库是根底地理信息数据库设计：根底地理信息数据库是以狭义以狭义GIS空间数据为主要对象，具体设计方法参考空间数据为主要对象，具体设计方法参考10.1 的相关内容，此处不再赘述。的相关内容，此处不再赘述。2专题地理信息数据库设计：专题地理信息数据库是专题地理信息数据库设计：专题地理信息数据库是指面向业务专用、部门所属的空间数据，其具体设计方法指面向业务专用、部门所属的空间数据，其具体设计方法参考参考10.2 的相关内容，此处不再赘述。的相关内容，此处不再赘述。11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点5、模块设计、模块设计以以“用户管理和用户管理和“数据库备份与恢复两个模块为数据库备份与恢复两个模块为例，详细讲述模块设计。例，详细讲述模块设计。1系绕功能模块设计系绕功能模块设计2用户管理设计略用户管理设计略3数据库备份与恢复设计略数据库备份与恢复设计略11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点6、网络结构设计网络结构设计外网外网内网内网物理隔离国家保密国家保密不认可不认可11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点6、网络结构设计、网络结构设计外网建议内网涉密的情况下外网建议内网涉密的情况下外网外网11:54 10.310.3.1 1 知识要点知识要点7.运行环境设计运行环境设计依据前期调研的用户现有软依据前期调研的用户现有软硬件平台，以及系统建设对硬件平台，以及系统建设对软硬件的需求，推荐如右侧软硬件的需求，推荐如右侧表所示的系统软硬件平台。表所示的系统软硬件平台。8.系统平安设计系统平安设计系统的平安设计包括网络平系统的平安设计包括网络平安设计与软件功能稳定性平安设计与软件功能稳定性平安设计。安设计。网络平安设计主要依赖涉密网络平安设计主要依赖涉密专网及防火墙等硬件设施；专网及防火墙等硬件设施；软件功能稳定性设计，可以软件功能稳定性设计，可以从软件设计、编码标准、软从软件设计、编码标准、软件测试等环节加强监管，实件测试等环节加强监管，实现防范与监督的管理模式。现防范与监督的管理模式。效效劳器器其他其他设备客客户端端软件件选型型11:54 10.3.2 10.3.2 案例样题案例样题案例第一题：以“某市根底空间数据管理与应用系统开发设计为例。根底空间数据管理与应用系统是数字城市建设的根底内容，实现根底地理空间数据包括4D数据以及其他专题数据的统一管理，为数字城市其他业务系统模块实现数据准备与提取，既提供了一个统一的数据来源和根底，又能方便实现空间数据管理的一致性。1、系统建设目标根底空间数据管理与应用系统是数字城市建设中的根底内容，实现根底地理空间数据包括4D数据以及其他专题数据的统一管理，主要包括空间数据的输入、格式输出、编辑更新、查询统计、空间分析、制图输出、专题图、历史库管理、3D分析等应用。系统具有海量数据管理、高效智能无缝拼接处理、多源数据融合、动态更新维护等特点。11:54 10.3.2 10.3.2 案例样题案例样题2、系统建设任务、系统建设任务1多尺度空间数据库的建立多尺度空间数据库的建立1制定数据格式标准与数据转换技术方案：对根底地理数据、专题地制定数据格式标准与数据转换技术方案：对根底地理数据、专题地理空间数据和多媒体数据按照一定的技术标准和要求进行集成，实现各种理空间数据和多媒体数据按照一定的技术标准和要求进行集成，实现各种数据的整合与一体化管理；统一数学根底为数据的整合与一体化管理；统一数学根底为1980西安坐标系、西安坐标系、1985国家高国家高程基准、地理坐标。程基准、地理坐标。2收集并处理各种数据：包括数字线刘图收集并处理各种数据：包括数字线刘图DLG数据、数字栅格地数据、数字栅格地图图DRG数据、数字正射影像图数据、数字正射影像图DOM数据、数字高程模型数据、数字高程模型DEM数据、地名数据数据、地名数据PN。3数据转换与入库：根据数据转换与入库技术方案完成空间数据的转数据转换与入库：根据数据转换与入库技术方案完成空间数据的转换与入库工作。换与入库工作。2系统应用软件平台的研制系统应用软件平台的研制在在4D根底数据根底上，实现多尺度多分辨率空间数据入库功能；基根底数据根底上，实现多尺度多分辨率空间数据入库功能；基于多尺度空间数据库实现空间数据管理功能和地图浏览、地图编辑、查询于多尺度空间数据库实现空间数据管理功能和地图浏览、地图编辑、查询分析、地图输出等地图操作功能。分析、地图输出等地图操作功能。3、提交成果、提交成果1多尺度数据库及入库技术方案。多尺度数据库及入库技术方案。2全套技术文档。全套技术文档。3空间数据管理软件系统一套。空间数据管理软件系统一套。11:54 10.3.2 10.3.2 案例样题案例样题1、计算题、计算题在上述案例中假设：应用系统中平均每个功能模块开发费用为在上述案例中假设：应用系统中平均每个功能模块开发费用为7万元，万元，1名工程师需要名工程师需要10个工作日完成；系统集成费用个工作日完成；系统集成费用9万元，万元，1名工程师需要名工程师需要12个工作日完成；系统功能完善与修改费用个工作日完成；系统功能完善与修改费用8万元，万元，1名工程师需要名工程师需要11个工作日完成，要求全部软件编程实现工作个工作日完成，要求全部软件编程实现工作3个个月内完成。请进行以下计算。月内完成。请进行以下计算。1所需要的软件开发和系统研制经费。所需要的软件开发和系统研制经费。2所需要投入的软件编程人员。所需要投入的软件编程人员。2、简答题、简答题1简述应用系统设计与开发总体思路。简述应用系统设计与开发总体思路。2简述简述C/S网络结构下的网络结构下的GIS开发方法。开发方法。3简述本系统运行的网络体系结构。简述本系统运行的网络体系结构。3、分析题、分析题根据该工程的实际特点和目前计算机技术开展趋势，设计分析系根据该工程的实际特点和目前计算机技术开展趋势，设计分析系统开发与运行的软硬件环境统开发与运行的软硬件环境11:54 10.3.2 10.3.2 参考答案参考答案1.计算题计算题在上述案例中假设：应用系统中平均每个功能模块开发费用为在上述案例中假设：应用系统中平均每个功能模块开发费用为7万元，万元，1名工程师需要名工程师需要10个工作日完成；系统集成费用个工作日完成；系统集成费用9万元，万元，1名工程师需要名工程师需要12个工作日完成；系统功能完善与修改费用个工作日完成；系统功能完善与修改费用8万元，万元，1名工程师需要名工程师需要11个工作日完成，要求全部软件编程实现工作个工作日完成，要求全部软件编程实现工作3个个月内完成。请进行以下计算。月内完成。请进行以下计算。1所需要的软件开发和系统研制经费。所需要的软件开发和系统研制经费。2所需要投入的软件编程人员。所需要投入的软件编程人员。答：答：1本系统共包括本系统共包括21个模块，每个模块的开发费用为个模块，每个模块的开发费用为7万元，合万元，合计为计为147万元。加上系统集成费用万元。加上系统集成费用9万元，系统功能完善与修改费万元，系统功能完善与修改费用用8万元，系统研制费用合计为万元，系统研制费用合计为147+9+8=164万元。万元。21名工程师完成工程所需时间为名工程师完成工程所需时间为2110+12+11=233个工作日。个工作日。每月按每月按22.5个工作日计算，共需要个工作日计算，共需要23322.5=10.36个月。整个任个月。整个任务要在务要在3个月内完成，所以需要投入的软件编程人员为个月内完成，所以需要投入的软件编程人员为10.36/34人。人。见见P229P229，图系统功能框架，图系统功能框架11:54 10.3.2 10.3.2 参考答案参考答案2.简答题简答题1简述应用系统设计与开发总体思路。简述应用系统设计与开发总体思路。按照一般性原那么，按照一般性原那么，GIS应用系统的设计与开发根本上从数据库应用系统的设计与开发根本上从数据库与专业应用功能两方面来考虑。与专业应用功能两方面来考虑。数据库设计主要包括概念设计、逻辑设计、存储设计、元数据设数据库设计主要包括概念设计、逻辑设计、存储设计、元数据设计等。从概念上讲数据库由根底地理数据、专题空间数据、多媒计等。从概念上讲数据库由根底地理数据、专题空间数据、多媒体数据共体数据共3局部构成，它们的数据源、类型、格式都是多样的，局部构成，它们的数据源、类型、格式都是多样的，需要一个能够有力管理这些复杂数据的数据库逻辑模型。目前在需要一个能够有力管理这些复杂数据的数据库逻辑模型。目前在GIS应用中多采用二维表的关系模型，将数据按照数据集、数据应用中多采用二维表的关系模型，将数据按照数据集、数据区与数据层这区与数据层这3个逻辑单元进行组织与存储。个逻辑单元进行组织与存储。专业应用功能的设计和实现，要紧紧围绕用户需求，针对实际管专业应用功能的设计和实现，要紧紧围绕用户需求，针对实际管理的业务要求和工作流程，开展应用功能设计，同时包括系统运理的业务要求和工作流程，开展应用功能设计，同时包括系统运行的网络体系结构的设计。在统一标准体系、数据规那么的前提行的网络体系结构的设计。在统一标准体系、数据规那么的前提下，将所有业务和问题集成到下，将所有业务和问题集成到GIS平台上，进行统一存储、管理、平台上，进行统一存储、管理、关联，提供符合用户管理实际要求的专业化业务模块和各类业务关联，提供符合用户管理实际要求的专业化业务模块和各类业务综合分析功能。一般应包括根底数据管理、通用数据查询、桌面综合分析功能。一般应包括根底数据管理、通用数据查询、桌面业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络业务处理、机助专题制图、辅助分析决策、动态数据交换、网络信息发布、运行维护管理共信息发布、运行维护管理共8大功能模块。大功能模块。11:54 10.3.2 10.3.2 参考答案参考答案2、简答题、简答题2简述简述C/S网络结构下的网络结构下的GIS开发方法。开发方法。CS网络结构下的网络结构下的GIS应用系统一般都要求具有较强的应用系统一般都要求具有较强的GIS分析和查询功能。在分析和查询功能。在C/S网络结构下网络结构下GIS的开发主要采的开发主要采用用COM组件技术实现。组件技术实现。组件组件COM技术在技术在GIS中的应用已经非常广泛，主要的中的应用已经非常广泛，主要的GIS厂商都推出了自己的组件产品，目前，常用的组件厂商都推出了自己的组件产品，目前，常用的组件GIS开发以开发以ArcEngine较多。较多。11:54 10.3.2 10.3.2 参考答案参考答案2、简答题、简答题3简述本系统运行的网络体系结构。简述本系统运行的网络体系结构。为适应分布在不同区域的多用户使用系统的特点，并考虑为适应分布在不同区域的多用户使用系统的特点，并考虑系统中局部数据属于保密信息的情况，系统应分别采用系统中局部数据属于保密信息的情况，系统应分别采用C/S和和B/S两种分布式模式，以适应并支持局域网和城域网两种分布式模式，以适应并支持局域网和城域网或互联网两种网络环境。系统管理工作在内部的局域或互联网两种网络环境。系统管理工作在内部的局域网采用网采用C/S架构完成，具备数据入库、操作与查询功能的架构完成，具备数据入库、操作与查询功能的客户端层构成客户端，空间数据引擎与数据库构成效劳嚣客户端层构成客户端，空间数据引擎与数据库构成效劳嚣端；在全用户范围的城域网内采用端；在全用户范围的城域网内采用B/S架构，仅能浏览、架构，仅能浏览、查询、检索空间数据库的客户端层构成浏览器端；空间数查询、检索空间数据库的客户端层构成浏览器端；空间数据引擎、据引擎、WebGIS效劳器与数据库效劳器构成效劳器端。效劳器与数据库效劳器构成效劳器端。11:54 10.3.2 10.3.2 参考答案参考答案3、分析题、分析题根据该工程的实际特点和目前计算机技术开展趋势，设计根据该工程的实际特点和目前计算机技术开展趋势，设计分析系统开发与运行的软硬件环境分析系统开发与运行的软硬件环境系统开发与运行的软硬件环境如下。系统开发与运行的软硬件环境如下。软件环境：软件环境：操作系统采用操作系统采用Windows 2021系列或系列或Windows 7操作系统，操作系统，其中效劳器可采用其中效劳器可采用Windows Server 2021或或Linux、UNIX操作系统。操作系统。数据库可采用数据库可采用SQL Server或或Oracle数据库。数据库。GIS平台可在平台可在ArcGIS或国产优秀或国产优秀GIS软件任选一种。软件任选一种。系统开发语言可选系统开发语言可选Visual C+、Delphi、Visual Basic或或.NET。办公软件采用办公软件采用Office 20003或或Office 2021。硬件环境：硬件环境：数据存储设备可以采用光通道磁盘阵列，通过光纤交换机数据存储设备可以采用光通道磁盘阵列，通过光纤交换机与数据效劳器相连。与数据效劳器相连。数据备份设备可采用磁带机数据备份设备可采用磁带机20G或或40G容量磁带。容量磁带。效劳器采用效劳器采用1台台4CPU以上的效劳器，兼作数据效劳器和以上的效劳器，兼作数据效劳器和GIS效劳器。效劳器。客户端不用特别要求，选用一般主流微机即可。客户端不用特别要求，选用一般主流微机即可。其他外设可以配置其他外设可以配置A0幅面绘图仪、幅面绘图仪、A0幅面扫描仪、打印幅面扫描仪、打印机等。机等。11:54 10.3.2 10.3.2 案例样题案例样题案例第二题：11:54 某某公公司司承承接接了了某某街街道道的的信信息息化化建建设设工工程程，为为了了实实现现街街区区的的智智能能化化管管理理，并并能能够够提提供供高高效效的的便便民民效效劳劳，希希望望融融合合街街区区的的根根底底空空间间数数据据与与各各种种专专题题业业务务数数据据，研研发发“数数字字街街区区信信息息平平台台。该该平平台台要要实实现现地地理理信信息息系系统统(GIS)(GIS)、办办公公自自动动化化及及网网络络公公共共效效劳劳的的紧紧密密结结合合，既既能能够够方方便便街街区区管管理理人人员员的的日日常常办办公公，又又能能够够为为街街区区居居民民提提供供一一个个便便捷捷的的网网络络效效劳劳平平台台。工工程程设设计计人人员员决决定定采采用用目目前前普普遍遍流流行行的的B/SB/S架架构构来来建建设设这这个个平平台台，整整个个系系统统架架构构分分为为三三个个层层次次，即即数数据据层层、应应用用层层和和用用户户层层。系系统统建建成成后后，应应具有一般的具有一般的GISGIS常见功能、街区管理功能和公共产品效劳功能。常见功能、街区管理功能和公共产品效劳功能。问题问题 1 1目目前前，GISGIS软软件件开开发发的的整整体体架架构构主主要要有有C/SC/S架架构构和和B/SB/S架架构构，B/SB/S是是WebWeb兴兴起起后后建建立立在在网网络络根根底底上上的的一一种种结结构构模模式式，具具有有客客户户端端配配置置要要求求较低等特点。请简要介绍较低等特点。请简要介绍B/SB/S结构的缺点。结构的缺点。2 2简述该街区信息平台的根本功能。简述该街区信息平台的根本功能。3 3简述该街区信息平台可能涉及的数据类型。简述该街区信息平台可能涉及的数据类型。参考答案参考答案 1.请简要介绍请简要介绍B/S结构的缺点。结构的缺点。B/S模式的优点：具有分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等模式的优点：具有分布性特点，可以随时随地进行查询、浏览等业务处理；业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加效劳器功能；业务处理；业务扩展简单方便，通过增加网页即可增加效劳器功能；维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新；开维护简单方便，只需要改变网页，即可实现所有用户的同步更新；开发简单，共享性强。发简单，共享性强。B/S模式的缺点：个性化特点明显降低，无法实现具有个性化的功能模式的缺点：个性化特点明显降低，无法实现具有个性化的功能要求；操作是以鼠标为最根本的操作方式，无法满足快速操作的要求；要求；操作是以鼠标为最根本的操作方式，无法满足快速操作的要求；页面动态刷新，响应速度明显降低；无法实现分页显示，给数据库访页面动态刷新，响应速度明显降低；无法实现分页显示，给数据库访问造成较大的压力；功能弱化，难以实现传统模式下的特殊功能要求。问造成较大的压力；功能弱化，难以实现传统模式下的特殊功能要求。11:54 10.3.2 10.3.2 案例样题案例样题参考答案参考答案 2.简述该街区信息平台的根本功能。简述该街区信息平台的根本功能。(1)常用功能，如图层管理、地图浏览、数据编辑、定位查询、打印输出常用功能，如图层管理、地图浏览、数据编辑、定位查询、打印输出等。等。(2)信息获取功能，利用网络获取各种空间信息和各类管理信息。信息获取功能，利用网络获取各种空间信息和各类管理信息。(3)空间信息的交互式查询、管理及处理功能。空间信息的交互式查询、管理及处理功能。(4)空间分析功能，能够提供路径分析、邻近分析等效劳。空间分析功能，能够提供路径分析、邻近分析等效劳。(5)政务信息的发布功能。政务信息的发布功能。(6)街区居民网上办事大厅。街区居民网上办事大厅。(7)街区公共、应急效劳功能。街区公共、应急效劳功能。(8)基于位置的互联网资源共享效劳功能。基于位置的互联网资源共享效劳功能。11:54 10.3.2 10.3.2 案例样题案例样题参考答案参考答案 3.简述该街区信息平台可能涉及的数据类型。简述该街区信息平台可能涉及的数据类型。该平台可能涉及的数据类型有：该平台可