地理信息系统工程组织

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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,系统思想,1、 整体性,2、 相关性,3、 目的性和功能,4、 环境适应性,5、 动态性,6、 有序性,软件工程学研究的基本目标是：,1） 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；,2） 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；,3） 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。,1、 分解,2、 抽象和信息隐蔽,3、 一致性,4、 确定性,地理信息系统工程建设,一、现行系统调查,确定对现行系统的调查范围,发现现行系统存在的问题；,初步确定新建GIS的主要目标,估计新建GIS可能带来的效益；,根据用户的资金和技术力量分析建立GIS是否可行。,1、,发现现行系统存在的问题,2、,初步确定系统的主要目标,3、,技术力量的调查分析,4、,资金财力的调查分析,5、,数据资料的调查分析,6、,系统效益调查分析,二、系统分析,1、,分析现行运作过程，获得现行系统流程图,2、,进行数据分析，获取数据字典,数据流条目：组成、流量、来源、去向；,文件条目：文件名、组成、存贮方式、存取频率；,数据项条目：数据项名、类型、长度、取值范围；,加工条目：加工名、输入数据、输出数据、加工逻辑；,对隐含在有关图形上的数据也应引起足够重视。,3、,导出现行系统的逻辑模型,4、,进行用户需求分析与描述,5、,明确待建GIS的目标,6、,导出待建GIS的逻辑模型,7、,制定设计实施的初步计划,数据流图的制作规范,1、,数据流图的基本图元：,（1）,数据源点和数据终点,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,（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。,（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。见后图,（4） 文件（数据存储）：文件用两条平行线段表示。,数据流图具体步骤如下：,1） 确定系统边界，画出顶层数据流图。,2） 自项向下，对每个加工进行内部分解，画出分层数据流图。,3） 对数据流图进行复查求精。,在分层数据流图求精过程中应该注意以下问题：, 检查流入、流出加工的数据流的连续性。, 控制单张数据流图的复杂性, 父图与子图的数据平衡, 终止加工分解的条件, 局部文件, 分解层次的均匀性问题,数据流图编制实例,以数据流图相对应的数据词典编制规范,1、,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。,数据流名称别名列表,数据流组成,来源去向,处理特点（使用频率，数据量等）,其他注释（格式、位置等）,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。,数据流组成是数据条目的主要部分，其构成如下：,数据流名称=数据项逻辑操作符数据项,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）,描述数据流组成常用符号有：=，+，|，（）,=表示“定义为（等价于）”,+表示“与”,|括号内用“|”分割的各项目选择出现一项,（）括号内部分可以不出现,括号内部部分重复出现,例某仓库管理系统的出、入库事务定义为：,数据流：仓储事务别名：入出库请求,仓储事务=入库|出库+零件+数量+时间+经办人,每天发生次数100次，高峰为9：0011：00,由仓库管理员通过终端发出，应该确认事务口令,对于有效事务应该记录出入库流入帐,数据项条目,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。,例数据流“仓储事务”中的数据项“零件”可以定义为,数据项零件,零件=零件号+零件名称+规格+（备注）,数据项零件号,零件号=Pxxxxxxx,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,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。,文件名别名,记录定义,文件组织,存储介质描述,例：文件“学生成绩库”定义如下：,文件学生成绩库,学生成绩=学号+姓名+课程代码+成绩+必修1限选1任选,学号：由8位数字组成,姓名：24个汉字,课程代码：字母C开关的8位字任串,成绩：13位十进制整数,课程类别：1位标识符，定义为：B必修X限选R任选,文件组织：以学号为关键字递增排列,加工说明,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：,加工：,加工编号+加工名或别名,输入数据流；,输出数据流,加工的功能简述,加工逻辑描述（结构化语言/表格/图形）；,附加说明,1）,利用结构化语言对“加工”进行描述的规范,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：,IF条件THEN,语句块1,ELSE,语句块2,CASE选择表达式OF,CASE语句块1,CASE语句块n,ELSE,语句块n+1,END,WHILE条件DO,循环体,REPAET,循环体,UNTIL条件,FOR循环初值；循环终止描述DO,循环体,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。,例如：“加工”计算课程冲突率,BEGIN,接收合法选课记录或者重修课程；,REPEAT,CASE课程类别OF,重修课程：/必修课程必须优先安排/,BEGIN查开课清单，真写该生个人课表END,合法选课记录；,BEGIN,根据课程号在开课清单中查当前所选课程时间表；,检查当前所选课程与该生已选课程是否冲突,IF不产生冲突THEN填写该生个人课表；,ELSE,BEGIN,计算冲突率；,IF冲突率30%THEN填写学生个人课表/当前课程可选,ELSE,BEGIN,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,重新计算课程冲突率,END,END,END,END,接收合法选课记录或者重修课程；,UNTIL合法选课记录或者重修课程不存在；,输出已选课程,END,2）,使用判定树说明复合条件嵌套的加工逻辑。,如果加工逻辑是复合条件嵌套，也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,判定表的结构如下图：,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,1、 GIS总体设计,（1）系统目的、目标及属性的确定,投资规模（大、中、小）,建设周期（一年、二年）,数据准备（半年、七个月）,数据采集（半年、七个月）,旧有设备利用,效益预计,系统被接纳和使用度（或满意度）估计,（2）进行各子系统或模块的划分与功能描述,（3）模块或子系统间的接口设计,（4）硬软件配置设计,（5）网络设计,（6）输入输出与数据存贮要求,（7）开发策略规定,（8）成本与收益分析,2、,系统的详细设计,（1）,模块设计,（2）,代码设计,（3）,数据库设计,（4）,数据获取方案设计,（5）,界面设计,（6）,输入输出设计,（7）,程序模块设计,（8）,安全性设计,（9）,实施方案计划,四、系统的开发与实施,1、 程序编制与调试,2、 数据采集与数据库建立,3、 人员的技术培训,4、 系统测试,五、系统维护和评价,1、 GIS的维护,（1） 纠错,（2） 数据更新,（3） 完善与适应性维护,（4） 硬件设备的维护,2、 系统评价,六、GIS工程建设中的组织管理,1、 GIS建设中的领导管理,2、 组织机构与人员分配,3、 计划管理,4、 GIS建设质量控制,5、 文档管理,6、 系统版本管理,7、 维护管理,地理信息系统文档设计,一、文档设计的意义,文档作用可以表现为：,1）沟通,2）控制,3）链接,1）,记录,2）,参照,3）,辅助,二、GIS文档类型,1、一般项目文档,可行性研究与计划,需求分析,概要设计,详细设计,实现,功能测试,系统测试,使用与维护,2、GIS文档,GIS文档,地理数据库文档,开发策略文档,（1）,GIS基础文档,1）,GIS信息分类与编码,2）,地理原始数据预处理规范,3）,地理数据质量规范,4）,地理数据数字化规范,5）,空间数据库建库技术与规范,6）,GIS实体属性标准,7）,GIS数据维护规范,8）,GIS服务与收费标准,等等,（2）,GIS开发文档,1）,可行性研究报告,2）,项目开发计划书（初稿）,3）,GIS总体需求说明书,4）,项目开发计划书（终稿）,5）,GIS总体设计说明书,6）,GIS总体控制方案,7）,GIS系统测试计划,8）,GIS详细设计书,9）,GIS系统测试分析报告,10）,项目总结报告,11）,用户手册,12）,系统安装手册,13）,系统管理员手册,14）,系统维护手册,15）,数据维护规程,16）,各种制度、条例汇总,三、文档质量要求,1、,即时性,2、,一致性,3、,完整性,4、,可读性,5、,规范性,四、一个典型的,GIS,文档实例,详细设计说明书,1、,引言,1）,背景,2）,工作条件与限制,3）,定义,4）,背景资料,2、,模块设计,1）,模块划分依据,2）,模块结构图与功能描述,3、代码设计,4、数据库设计,1）,数据库总体结构,2）,数据库逻辑设计,3）,数据库物理设计,4）,数据库管理要求,5、,用户界面设计,1）,用户界面设计原则,2）,交互式菜单设计,3）,图、表显示设计,4）,布局设计,6、,输入/输出设计,7、,程序模块设计,8、,安全性设计,9、,方案实施与管理,1）,方案实施说明,2）,工作任务分解,3）,进度安排,4）,经费预算与管理,