GIS工程质量管理.ppt

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1、1,GIS工程质量管理,陈能成测绘遥感信息工程国家重点实验室Email:,2,地理信息系统工程的概念（1）,系统：具有一定功能的、相互间具有有机联系的、由许多要素或构成部分组成的整体。系统是可以分解的，是有层次的。系统的特点：整体性；相关性；功能性；环境适应性；动态性；有序性。,3,地理信息系统工程的概念（2）,系统工程：是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、试验和使用的科学方法，是一种都具有普遍意义的方法。-中国：钱学森（1978）是跨越许多学科的科学，是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。-日本：三浦武雄（1977）是研究复杂系统设计的科学，由许多密切联系的元素组成。-美国科学技术词典系

2、统工程的特点：研究对象广泛；跨学科的边缘科学；采用定量分析和定性分析相结合的方法。,4,地理信息系统工程的概念（3）,地理信息系统工程：是应用系统的原理和方法，针对特定的实际应用的目的和要求，统筹设计、优化、建设、评价和维护实用GIS系统全部过程和步骤的总称，也称GIS的实用工程。地理信息系统工程的特点：具有一定的广泛性和相对的针对性（应用性强）；功能强大、种类繁多、数据量大、结构复杂；投资大、周期长、风险大；多种环境下开发。,5,地理信息系统工程的概念（4）,地理信息工程的三维结构：时间维：意向阶段、规划阶段、调查研究阶段、总体方案形成阶段、系统开发设计和研制阶段、调式阶段、安装阶段、运行阶

3、段；逻辑维：明确目标、资料收集、指标设计、系统综合、系统分析、系统优化、决策制定、计划实施；知识维：计算机科学、地理学、测绘和遥感学、环境科学、城市科学、信息论、应用数学、管理科学,知识维,逻辑维,时间维,6,地理信息系统工程的概念（5）,地理信息工程的类型：地理信息系统工具软件的开发工程；基于工具软件的二次开发语言的软件开发；基于有关地理信息系统的控件的开发；基于地理信息系统软件的数据集成。,7,地理信息系统工程的概念（6）,地理信息工程的四大要素：硬件 软件 数据 人员四大要素的关系（如右图）,硬件,8,GIS工程质量管理的概念（1）,质量：产品特性和特征的总和或有关提供优质服务需求的能力

4、（ISO8402）质量管理：在质量方面指挥和控制组织的协调的活动（包括制定质量方针和质量目标以及质量策划、质量控制、质量保证和质量改进）。质量方针：由组织的最高管理者正式发布的该组织的质量宗旨和方向。质量目标：依据质量方针，在质量方面所追求的目的。通常对组织的相关职能和层次分别规定质量目标。质量控制：为达到质量要求采取的质量保证计划和措施。质量评价：产品符合产品质量标准的结论。管理体系：建立质量方针和目标并实现这些目标的体系。质量管理体系：在质量方面指挥和控制组织的管理体系。,9,GIS工程质量管理的概念（2）,不断地完善质量保证体系的措施：不断完善质量责任制，制定良好的质量工作计划，明确各部

5、门各个岗位的任务、责任、权限，使各项工作系统化、标准化、程序化和制度化；生产单位的负责人必须对本单位的产品质量负责，生产人员对其完成的产品作业质量负责；各级检验人员应对其检验的产品质量负责，上工序对下工序负责；把各个环节的工作质量和产品质量有机地联系起来，做到专人负责，责任明确，形成网络。重视生产过程的各项基础工作。,10,GIS工程质量管理的原则,最高管理者应用以下原则领导组织进行业绩改进：以顾客为关注焦点领导作用会员参与过程方法管理的系统方法持续改进基于事实的决策方法与供方互利关系,11,GIS工程质量管理体系方法,建立和实施质量管理体系的方法包括：-确定顾客和其他相关方的需求和希望；-确

6、定组织的质量方针和质量目标；-确定实现质量目标必须的过程和职责；-确定和提供实现质量目标必须的资源；-规定测量每个过程的有效性和效率的方法；-应用这些测量方法确定每个过程的有效性和效率；-确定防止不合格并消除产生原因的措施；-建立和应用持续改进质量管理体系的过程。,12,GIS工程质量管理体系模式,以过程为基础的质量管理体系模式,质量管理体系的持续改进,顾客 要求,顾客满意,管理职责,资源管理,测量、分析和改进,产品实现,产品,输入,输出,信息流,增值流,13,GIS工程质量管理体系的文件类型,质量手册：向组织内部或外部提供的关于质量管理体系一致信息的文件；质量计划：表述质量管理体系如何应用于

7、特定产品、项目或合同的文件；规范：简明质量要求的文件；指南：阐明推荐的方法或建议的文件；作业指导书：如何一致完成活动或过程的信息文件；记录：为完成的活动或达到的结果提供客观证据的文件。,14,GIS工程质量管理体系的评价,质量管理过程的评价质量管理体系的审核质量管理体系的评审自我评定持续改进,15,GIS工程质量管理的内容,基础设施管理（硬件、软件和工作环境）人力资源管理（能力、意识和培训）文档管理（文档类型、质量要求）数据质量管理（质量元素、度量指标和评价：,16,GIS工程中的基础设施质量管理,基础设施质量管理的要求：应确定、提供并维护为达到产品符合要求所需的基础设施，如建筑物、工作场所和

8、相关设施；过程设备（硬件或软件）；支持性服务（如运输或通讯）。应确定并管理为到产品符合要求所需的工作环境。应确定质量信息需求，并按规定收集、储存、传递和处理信息。产品质量信息应满足顾客的需求。,17,GIS工程中硬件质量的要求（1）,对硬件质量的要求.性能价格比最优，具有通用性和可升级性；.运算速度和存储容量等性能指标满足数据管理要求；.与其他硬件的兼容性、可连接性、共享性好；.与所选软件兼容性、对系统软件和应用软件的适应性好；.硬件接口丰富，网络化能力强。,18,GIS工程中软件质量的要求（1）,对软件质量的要求：功能性实用性可靠性安全性可维护性可扩充性可兼容性其他特性（如性能价格比最优等）

9、,19,GIS工程中软件质量的要求（2）,基础软件的技术要求：具有数据采集、输入、存储与管理和输出的功能；具有构建拓扑关系及空间分析功能；具有良好的用户界面开发工具、支持汉字处理、具有二次开发功能；具有良好的开放性、兼容性及与其它系统空间数据的可交换性；性能可靠，软件技术支持服务好；具有模块化或组件化和网络化能力以及较高的性能价格比。,20,GIS工程中软件质量的要求（3）,应用软件的技术要求：与基础软件兼容或能以控件的方式连接;实现系统的某个特殊功能。网络体系结构的技术要求：网络结构合理：各类服务器与客户机、交换机、路由器等的数量与分布（配置的具体位置）；反映出局域网及其互联的情况（如采用公

10、用网或因特网需具体指出）；采用网络安全保护技术，如防火墙等，并符合国家有关安全保密的规定。,21,GIS工程中软件质量的要求（4）,软件质量的度量方法：直接度量方法：产生的代码行数、执行速度、存储量大小和错误数等；间接度量方法：功能性和实用性、复杂性、可靠性、可维护性和其他特性；面向模块的度量方法：工作量、经济成本、代码行数、文档页数、错误数和投入的人数等。,22,GIS工程中人力资源的管理（1）,人员的类型：在GIS数据工程项目的组织和建设中，设及的工作人员包括：系统开发人员、数据录入和处理人员、开发支持人员、领域专家、用户和其他支持人员等。人员管理的方法：执行项目经理制，处理好与用户的关系

11、，提高生产率。提高生产率的方法：分工明确，人尽其才，严格计划，加强交流，技术培训，质量监督，执行标准，资金保证。,23,GIS工程中人力资源的管理（2）,人员管理的要求：确定从事影响产品质量工作人员所必须的能力；提供培训或采取其他措施以满足这些要求；评价所采取措施的有效性；确保员工认识到所从事活动的相关性和重要性，以及如何为实现这些目标作出贡献；保持教育、培训、技能和经验的适当记录；对各级管理者以及对产品质量有直接影响的人员应按规定的时间间隔进行有关质量管理知识和岗位技能的培训、考核，并按规定要求持证上岗。,24,GIS工程中的文档管理（1）,文档的类型：基础文档和开发文档。基础文档：地理信息

12、分类与编码；数据采集技术规程；数据预处理规范；数据质量标准；数据库建库规范；数据维护规范；数据服务规范；.,25,GIS工程中的文档管理（2）,开发文档：可行性研究报告；开发计划书（初稿）；总体需求说明书；开发计划书（终稿）；总体设计说明书；总体控制方案；系统测试计划；详细设计书；系统测试分析报告；总结报告；用户手册；系统安装手册；系统管理员手册；系统维护手册；数据维护手册；各种制度、条例汇总；.,26,GIS工程中的文档管理（3）,文档的质量要求：及时性：所有文档应在响应阶段完成。一致性：所有文档的内容不得违背总体方案的框架。完整性：所有文档应保证在逻辑上和技术上严谨和完整。可读性：文档的书

13、写应考虑读者群的素质和层次。规范性：所有文档按规定的格式书写，术语应一致。,27,GIS工程中的数据质量管理,在GIS数据工程项目的组织和建设中，数据质量管理活动要贯穿于整个项目过程的始终。管理工作包括：国家部门之间、部门或企业内部的业务领域之间的协调；GIS工程的过程中各个阶段的管理；不同层次的工作人员之间的协调；等等。,28,GIS工程中的数据质量,数据质量的概述数据质量的元素数据质量评价和评价报告数据产品质量的检查和验收,29,数据质量的概述（1）,1 基本概念数据质量（data quality）：数据产品特性和特征的总和或有关提供优质服务需求的能力。数据质量元素记录数据集质量的定量成分

14、。数据质量子元素（data quality sub-element）：数据质量元素的组成部分，描述数据质量元素的一个方面。,30,数据质量的概述（2）,数据质量非定量元素（data quality overview element）：记录数据集质量的非定量成分，例如关于一个数据集的目的、用途和数据志等定性信息。数据质量量度（data quality measure）：测试的类型，这个测试应用于数据质量范围确定的数据，例如属性值正确的百分率。数据质量值类型（data quality value type）：报告数据质量结果的值的类型，例：“布尔型变量”、“长度”、“百分率”、“比率”。注意：每个

15、数据质量结果都有一个数据质量值类型。数据质量值单位（data quality value unit）：报告数据质量结果的值的单位，例：“米”、“人”。,31,数据质量的概述（3）,误差(error)：观测值与真值的接近的程度数据的准确度（accuracy）：测试结果与公认的真值（理论值）或可接受的参照值之间的近似程度。数据的精密度（precision)：对某个量的多次观测中，各观测值之间的离散程度。注：精度通常表示成一个统计值，它基于一组重复的测量值。如样本平均值的标准差。不确定性(uncertainty):客观世界或实体本身的不精确性、随机性和模糊性。质量标记的原则：真实标记的原则（Trut

16、h in Labeling）满足指定应用需求的原则（Fitness for Use）,32,质量和适合应用,33,数据质量的概述（4）,2.数据质量研究的层次 误差源的确定：空间数据误差源的确定和分类 误差探测：评价空间数据精度等级的方法 误差传播模型：应用于空间数据操作的顺序 误差管理的策略：输出产品中连同误差拷贝的方法 或决策支持中误差影响的确定方法 减少误差的策略：减少或限制输出产品的误差,34,数据质量的概述（5）,3.数据质量的研究方法 空间统计理论以及“带）方法 模糊集合理论方法 熵理论方法 神经网络方法 遥感信息模型方法,35,数据质量的概述（6）,4 误差4.1 源误差 遥感数

17、据：平台、传感器结构的稳定性 测量数据：人差、仪器、环境 GPS测量：信号、接收机、计算方法、坐标变换 地图制图：展点、编绘、绘图、综合、制印 数字化：纸张变形、比例尺和投影变换、仪器、人员、线宽、采点密度、图纸飘移 属性记录：输错、漏输、重输,36,数据质量的概述（7）,4.2 数据处理误差 几何改正 坐标变换和比例变换 特征地物的编辑 属性数据的编辑 空间分析 图形化简（数据压缩和曲线光滑）数据格式转换 地形数据模型化 计算机截断误差等,37,数据质量的概述（8）,4.3 使用误差 数据的完备程度 时间的有效性，即现势性 拓扑关系的正确性 缺乏数据的质量报告小结：误差的来源是多方面的 数据

18、处理误差远远小于源误差,38,GIS工程中的数据质量,数据质量的概述数据质量的元素数据质量评价和评价报告数据产品质量的检查和验收,39,数据质量的元素（1）,40,ISO/TC 211 数据质量元素（1）,数据质量元素：下面的数据质量元素（在适用的情况下）将用于描述数据集对产品规范中预设标准的符合程度：完备性：要素、要素属性和要素关系的存在和缺失，逻辑一致性：对数据结构、属性及关系的逻辑规则的依附度（数据结构可以是概念上的、逻辑上的或物理上的）位置准确度：要素位置的准确度 时间准确度：要素时间属性和时间关系的准确度 专题准确度：定量属性的准确度；定性属性的正确性；要素的分类分级以及其它关系。还

19、可建立其它数据质量元素来描述数据集定量质量的某一方面，本国际标准不再列出。,41,ISO/TC 211 数据质量元素（2）,数据质量子元素：完备性多余：数据集中多余的数据遗漏：数据集缺少的数据逻辑一致性概念一致性：对概念模式规则的符合情况值域一致性：值对值域的符合情况格式一致性：数据存储同数据集的物理结构匹配程度拓扑一致性：数据集拓扑特征编码的准确度,42,ISO/TC 211 数据质量元素（3）,位置准确度绝对或客观精度-坐标值同可以接受或真实值的接近程度相对或内在精度-数据集中要素的相对位置和其可以接受或真实的相对位置的接近程度格网数据位置精度-格网数据位置值同可以接受或真实值的接近程度时

20、间准确度时间量测准确度-时间参照的正确性（时间量测误差报告）时间一致性-事件时间排序或时间次序的正确性时间有效性-时间上数据的有效性,43,ISO/TC 211 数据质量元素（4）,专题准确度分类分级正确性-要素被划分的类别或等级，或者他们的属性同论域（例如地表真值或参考数据集）的比较非定性属性准确度-非定量属性的正确性定量属性准确度-定量属性的准确度对于任意数据质量元素可以建立额外的数据质量子元素。,44,ISO/TC 211 数据质量元素（5）,数据质量子元素的描述符：要报告每个适用的数据质量子元素的质量信息。将用七个数据质量子元素描述符作为全面记录数据质量子元素信息的机制 数据质量范围

21、数据质量量测 数据质量评价过程 数据质量结果 数据质量值的类型 数据质量值的单位 数据质量日期,45,ISO/TC 211 数据质量概述元素（6）,下面的数据质量概述要素，用来描述数据集的定性质量信息。目的：应描述数据集创建原因并包含有关其预期用途的信息。注意：数据集的预期用途不必与实际用途相同，实际用途用数据质量概述要素用途描述。用途：应描述数据集的实际应用，数据生产者或其它的截然不同的数据使用者通过用途描述数据集的应用。数据志：应尽可能详细的描述数据集的历史，叙述数据集从采集和获取直到编辑和派生再到其当前形式的生命周期。数据志可以包含两个独立的组成部分：来源信息：应描述数据集的出处；处理步

22、骤或历史信息：应说明发生的事件记录或数据集经历的转换，包括数据集维护过程是否是持续的或是定期的，也包括维护周期。附加数据质量概述元素应描述本国际标准没有标明的，数据集定性质量的某一方面。,46,我国现用的数据质量元素（1）,1.数据情况说明（元数据）Lineage（Matedata）数据来源 数据内容 数据处理日期、过程和方法 数据生产（更新）单位 数据生产（更新）日期等 数据使用（已有用户、潜在用户）,47,我国现用的数据质量元素（2）,2 位置精度（Positional Accuracy）数学基础 平面精度 高程精度 接边精度3 属性精度（Attribute Accuracy）要素分类与代

23、码的正确性 要素属性值的正确性 要素注记的正确性,48,我国现用的数据质量元素（3）,4 逻辑一致性（Logical Consistency）多边形闭合精度 结点匹配精度 拓扑关系的正确性 数据格式和数据值域的一致性5 数据的完备性（Completeness）数据分层的完备性 实体类型的完备性 注记的完整性,49,我国现用的数据质量元素（4）,6 时态精度（Temporal Accuracy）数据采集日期的正确性 数据更新日期的正确性 时态标记的正确性7 语义精度（Semantic Accuracy）要素分类与代码的正确性 要素属性项的正确性 要素注记的正确性 信息描述（现实世界数据世界）的正

24、确性、完备性,50,GIS工程中的数据质量,数据质量的概述数据质量的元素数据质量评价和评价报告数据产品质量的检查和验收,51,数据质量的评价流程,数据质量评价与报告步骤流程,52,质量评价步骤（1）,1确定可应用的数据质量元素、数据质量子元素和数据质量范围，并按照产品规范和用户要求确定需要重复的不同测试次数。2 确定数据质量度量方法为每次测试的执行确定数据质量度量方法、数据质量值的类型和数据数据质量值的单位（如果可用）。3选择和应用数据质量评价方法为每次确定的数据质量度量方法选择数据质量评价方法。数据质量评价方法可以是以下方法之一：直接评价法间接评价法,53,质量评价步骤（2）,4测定数据质量

25、评价结果定量的数据质量评价结果、一个或一组数据质量值、数据质量值单位和日期是所应用方法的输出结果。5测定一致性无论何时在产品规范或用户要求中详细说明的一致性质量水平，数据质量评价结果与其对比来确定一致性。一致性的数据质量评价结果（合格-不合格）是定量数据质量评价结果与一致性质量水平的对比。,54,数据质量的评价方法,55,直接评价法（1）,1 直接评价法类型直接评价法细分为内部与外部。内部直接评价方法要求对所有数据是在内部对数据集做评价。例1 在属于拓扑结构的数据集中，为边界闭合的拓扑一致性做的逻辑一致性测试所需要的所有信息。外部直接评价法要求参考外部数据对数据集测试。例2 对数据集中道路名称

26、做完整性测试需要另外的道路名称原始资料。例3 位置准确度（accuracy）的测试要求一个参考数据集或新测资料。,56,直接评价法（2）,2 实现直接评价的方法对于外部和内部评价方法，有两种实现方法，即全检查检查或抽样检查。全面检查要求按照数据质量范围确定的总数测试每一个样本。抽样检查要求测试总数中足够的样本以获得数据质量评价结果。注：检查时尽量采用自动和半自动的方法。数据质量元素和数据质量子元素用自动方法检查比较容易,包括：逻辑一致性：格式一致性 例：对实际输入检查数据的字段逻辑一致性：拓扑一致性 例：多边形闭合逻辑一致性：域值一致性 例：违犯限定，不符合指定域值完整性：多余 例：与其他文件

27、对比检查街道名称完整性：缺少 例：与其他文件对比检查街道名称时间精度：时间一致性 例：对规定的时间范围检查所有记录,57,间接评价法,间接评价方法是一种基于外部知识的数据集质量评价方法。外部知识可包括但不限定数据质量综述元素和其他用来生产数据集的数据集或数据的质量报告。注1 本方法只是推荐性的，如果直接评价方法不能使用时。注2 使用信息记录了数据集的用法。当搜索为特定目的生产或使用的数据集时是有帮助的。注3 数据志信息记录了有关数据集生产和历史的信息。例如，它包括生产数据的原始资料或采用的生产步骤等。当对一个已知用途确定数据集的适用性时这是有用的。注4 用途信息描述了数据集生产的用途。一个特定

28、的要求支持一个用途，对几种用途数据集可有一个综合性用途。当确定数据集的可能的值是这是有用的。,58,质量评价信息报告（1）,1.1元数据中的质量报告定量的质量结果将按照ISO 19115的模型和数据字典规定在元数据中报告。1.2“质量评价报告”中的报告质量评价报告产生有两个条件：（1）当数据质量评价结果作为元数据报告时，只报告合格/不合格；（2）产生综合的质量结果。在后一个条件下要求质量报告解释如何综合和如何认定这种综合结果的含义。但是，质量评价报告可产生于任何时间，这样提供比元数据所报告的更详细的内容，但是质量评价报告不能用在元数据中报告质量的地方。,59,质量评价信息报告（2）,1.3数据

29、质量评价结果综合报告当几个质量评价结果综合为一个单独的质量评价结果作为数据集质量报告时，综合的数据质量评价结果要作为元数据和数据质量报告的报告。数据质量评价结果要报告为“综合”类的。,60,GIS工程中的数据质量,数据质量的概述数据质量的元素数据质量评价数据产品质量的检查和验收,61,我国的数据质量标准,GB/T 18316-2001 数字测绘产品检查验收规定主要内容：检查验收基本规定 检查验收工作的实施 数字线划地形图产品的检查验收 数字高程模型产品的检查验收 数字正射影像图产品的检查验收 数字数字栅格地图产品的检查验收,62,数据质量的检验方法（1）,1 检验方法 2 度量指标 统计学方法

30、 平面中误差 对比的方法 高程标准差 目视的方法 置信度 软件的方法 较差/均差（影象）实地检测方法 不确定性,63,数据质量的检验方法（2）,3 检验内容 定位精度检验：数学基础、平面、高程、接边 属性精度检验：属性项及其定义、属性值 逻辑一致性检验：属性、格式、拓扑 数据完整性检验：要素、属性、（附件）时间精度检验：时间标记、现势性 元数据的检验 具体内容由规范或技术设计的要求确定,64,我国数据质量的评定（1）,1 缺陷 定义 分类：严重缺陷、重缺陷、轻缺陷2 缺陷扣分标准（例）严重缺陷：42分（不允许出现）重缺陷：12/T分(T为缺陷值调整系数）轻缺陷：1/T分(T为缺陷值调整系数）,

31、65,数据质量的评定（2）,3 单位产品质量评定 按一级质量元素扣分（预置100分）按每个一级质量元素扣分加权计算单位产品得分 N=x-42i-(12/T)j-(1/T)k 按单位产品得分和评定标准评定其质量等级：优级品（90-100）良级品（75-89）合格品（60-74）不合格品（0-59）4 批量产品质量评定 合格批（样本中全部为合格品）不合格批（样本有不合格品、再抽样检验、仍有不合格品）5 产品质量综合评定,66,数据质量的评定（3）,6 数据质量报告的内容 数据情况说明 数据的空间位置精度 数据的属性精度 数据的时间精度 数据的逻辑一致性和完整性 数据质量的综合评价7 数据质量报告的

32、形式：电子文件、文字报告,67,GIS工程中的数据质量,结论：1.数据质量直接影响GIS的经济效益和社会效益，也直接影响地理信息产业的形成和发展；2.数据质量的检测方法、度量指标体系和综合评定的原则和方法有待深入研究；3.不同类型的数字产品有不同的质量元素和不同的度量指标以及不同的评定原则；4.提高数字产品质量水平和加强质量管理的任务艰巨。,68,GIS工程中的系统功能测试（1）,1 基本概念1.1 测试（Testing）利用人工或自动方法来执行和评价系统及组成部分的过程，以验证其是否满足用户需求，符合设计要求，查看期望结果与获得的结果之间有无差别。1.2 可扩充性（Augmentabilit

33、y）系统能够经进一步开发增加功能的能力。1.3 正确性（Correctness）系统满足系统设计要求的程度。1.4 可用性（Availability）a.系统运行时实现系统设计功能的能力。b.系统正常工作时间占总运行时间的比例。,69,GIS工程中的系统功能测试（2）,1.5 有效性（Validity）系统的功能与用户要求的一致性程度。1.6 可维护性（Maintainability）按照系统设计的要求，对系统及其组成部分进行维护的容易程度。1.7 一致性（Conformance）系统的功能完全满足用户需求，符合系统设计的规定。1.8 可靠性（Reliability）在规定的条件下，系统及其组

34、成部分实现系统设计所要求的功能的能力。1.9 安全性（Security）系统自我保护的能力，即防止其受到意外的或蓄意的非法存取、使用、修改、毁坏或泄密的能力。,70,GIS工程中的系统功能测试（3）,1.10 稳定性（Stability）a.在干扰或破坏事件影响下系统运行正常的能力。b.系统在干扰或破坏事件之后返回原始状态的能力。1.11 测试用例（Test Case）测试数据及与之相关的测试规程的集合。1.12 测试范围（Test Coverage）一个范围，在此范围内测试系统的功能能否满足用户需求与系统设计的要求。1.13 测试数据（Test Data）用来测试系统及系统的各个组成部分的数

35、据，是测试用例的一部分。1.14 测试计划（Test Plan）叙述关于预定的测试活动要采取的途径及是实施安排的文件。,71,GIS工程中的系统功能测试（4）,1.15 测试报告（Test Report）描述对系统或系统组成部分进行的测试行为和结果的文件。1.16 测试有效性（Test Validity）完成测试规定目标的程度。1.17 系统文档（System Documentation）表达系统的需求、设计、功能、限制、操作使用，以及其它特性的文档。1.18 容错（Tolerance）GB/T114571995软件工程术语（2.524）。1.19 故障（Fault）系统或系统组成部分不能执行

36、其原来具备的功能或不能正常运行。1.20 错误（Error）系统或系统的组成部分运行产生的结果与实际的、规定的或理论上的值或条件不符合。,72,GIS工程中的系统功能测试（5）,1.21 失效（Failure）系统或系统的组成部分执行其功能的能力丧失。1.22 失效恢复（Failure Recovery）系统失效后又回到可靠的运行状态。1.23 性能（Performance）.系统执行其功能的能力。.系统执行其功能的能力的度量。1.24 模块（Module）a.系统中能逻辑地分开的组成部分。b.离散的程序单元1.25 功能（Function）系统实体或其特征动作能实现特定目的的能力。,73,G

37、IS工程中的系统功能测试（6）,1.26 集成（Integration）系统的各个组成部分合成一个完整的系统的过程。1.27 单元测试（Unit Testing）又称模块测试。这是针对系统设计的最小单元模块进行正确性检验的测试工作。目的在于发现各模块内部可能存在的各种差错。1.28 组装测试（Integrated Testing）又称整体测试。将经过单元测试的模块，按照系统设计要求组装起来，并进行测试。1.29 确认测试（Validation Testing）检验开发的系统是否满足用户的需求，符合系统设计的规定。1.30 试用测试（Operational Trial Testing）由最终用户

38、在实际应用环境中对系统功能、性能进行测试。,74,GIS工程中的系统功能测试（7）,1.31 验收测试（Acceptance Testing）验证系统功能是否能够满足用户需求，用户对该系统是否能接受的测试。1.32 测试规程（Test Procedure）对给定的测试，就其建立、操作执行和结果估计所作的详细说明，即测试的步骤和要求。1.33 用户（User）指实际使用系统来完成某项任务的单位或个人。1.34 开发者（Developer）执行系统建设、开发活动的机构。,75,GIS工程中的系统功能测试（8）,2 测试目的 对经过了需求分析、设计和开发所建立的城市地理信息系统，通过测试，评价其能否

39、真正满足用户的需求，或者系统能在多大程度上满足用户需求。3 测试原则 a.测试前应预先确定测试应有结果要把测试应有结果当作测试用例的一个组成部分，在选定被测试的功能和测试数据的同时，确定预期的测试结果。b.开发与测试小组分立 为了保证测试质量和客观公正性，应将开发与测试小组分立。c.设计非法输入的测试用例 检验系统能否拒绝接受有意或无意的非法输入并给出提示信息。d.测试工作须根据人力和物力条件，选择进行到一定的程度。,76,GIS工程中的系统功能测试（9）,4 测试方法 测试方法通常包括黑盒测试和白盒测试两种。4.1 黑盒测试 用黑盒法进行测试时，不考虑系统内部结构，只检查系统功能是否能按照系

40、统设计的规定正常使用，系统是否能正常接收输入数据并产生正确的输出信息。4.2 白盒测试 用白盒法进行测试时需要了解程序的内部结构，按照程序内部的逻辑测试程序，检验程序中的每条通路是否能按预定要求正确工作。,77,GIS工程中的系统功能测试（10）,5 测试类型 城市地理信息系统的测试工作可分为开发阶段测试和系统测试两种。5.1 开发阶段测试 开发者在系统开发阶段进行的测试分为三个不同的层次，即单元测试、组装测试和确认测试。单元测试 主要是对各个模块分别进行测试。,78,GIS工程中的系统功能测试（11）,单元测试内容 a.检查模块界面输入输出数据是否符合设计规定。b.检查模块涉及的局部数据结构

41、的状况。c.检查模块内部的主要执行路径，包括出错路径。单元测试方法系统详细设计是设计单元测试测试用例的根据。单元测试需要从程序的内部结构出发设计测试用例，尽可能的检测条件判断、循环等控制结构的每个分支，采用关键路径测试、边界值测试等白盒测试方法。5.1.2 组装测试 在完成单元测试的基础上，将模块按设计要求组装起来，并进行联调与测试。,79,GIS工程中的系统功能测试（12）,组装测试内容 a.测试模块间的接口，检查通过模块接口的数据是否会丢失。b.模块间是否会相互干扰。c.全局数据结构是否有问题。d.各模块联合是否达到预期功能。组装测试方法 组装测试可采用逐个将模块联入系统进行逐步测试和修改

42、，直至所有模块都正确集成到系统中为止的方法，即采用渐增式测试方法。5.1.3 确认测试 重点是检查整个系统是否达到了系统设计确定的全部要求。确认测试的对象是系统整体。-,80,GIS工程中的系统功能测试（13）,5.1.3.1 确认测试内容 a.功能测试 检查系统是否能实现设计要求的全部功能，是否有未实现的功能，以便予以补充。b.性能测试 检查和评估系统执行的响应时间、处理速度、网络承载能力、操作方便灵活程度和运行的可靠性。c.安全性测试 检查系统在容错功能、恢复功能、并发控制、安全保密等方面是否达到设计要求。确认测试方法 确认测试是通过黑盒测试法来检查系统功能与用户要求是否一致。5.2 系统

43、测试 城市地理信息系统是针对特定用户的需求而开发建设的应用系统，因此必须在实际运行使用环境下对系统进行系统测试。,81,GIS工程中的系统功能测试（14）,系统测试组成试用测试 a.测试目的 用户结合实际业务工作对系统进行试用，并在试用过程中发现问题，责成开发者进行修改。b.测试准备 试用测试前，系统开发人员应当为用户安装调试好系统实际运行的环境，为用户进行演示和培训，提供用户使用手册及测试记录表。c.测试期限 试用测试的期限一般为数周。在此期间，用户对试用系统发现的问题，应当及时填写测试记录，试用测试期满后，提供给开发者。d.测试结果处理 开发人员对用户测试记录应认真核实分析，并对确认的错误

44、和问题进行修改。,82,GIS工程中的系统功能测试（15）,5.2.1.2 验收测试 验收测试是为了验证系统的有效性，确认系统的功能、性能是否满足用户的需要和原定的要求，确认用户是否可以接受该系统。5.2.2 系统测试范围 系统测试的范围界定在系统的功能测试上。对于已经测试过的纯粹技术性问题可以不需要再次测试，而需要设计并执行一些与用户使用相关的功能测试。5.2.3 系统测试依据 系统的总体设计和详细设计规定了系统的功能或性能，这些技术文档是系统测试的依据和基础。,83,GIS工程中的系统功能测试（16）,5.2.4 系统测试要求 a.把系统作为单一的实体进行测试。b.在用户的参与下进行测试。

45、c.测试环境为系统运行的实际环境。d.主要使用实际数据。5.2.5 系统测试内容 系统测试的内容以系统基本功能为基础，根据各实际系统的具体功能要求而设计。,84,GIS工程中的系统功能测试（17）,系统基本功能.数据采集.数据编辑.数据管理.数据查询.空间分析.可视化表现和输出.三维表现与分析,85,GIS工程中的系统功能测试（18）,5.2.5.2 系统基本功能的主要内容基本功能：主要内容：数据输入图形输入；属性输入数据编辑图形编辑；属性数据编辑；图幅接边；拓扑生成数据管理数据格式转换；投影变换；坐标转换；图幅拼接与切割数据查询空间位置查询；属性查询；空间关系查询空间分析空间叠置分析；缓冲区

46、分析；网络分析；地形分析；量算功能；统计分析；DEM、TIN生成可视化表现和输出图形显示；三维立体显示与多角度观察；剖面生成显示；图形输出；文字报表输出；多媒体数据表达；影像制图,86,GIS工程中的系统功能测试（19）,5.2.6 系统测试方法 系统测试采用黑盒测试法。具体为系统在实际运行条件下，测试小组依据测试计划，参照功能测试指标逐项进行测试（参照附录A）。5.2.7 系统评价5.2.7.1 可用性 a.符合用户应用要求程度b.用户界面c.操作简明性 d.在线帮助5.2.7.2 性能.运行速度.安全性.稳定性.正确性.容错性,87,GIS工程中的系统功能测试（20）,88,GIS工程中的系统功能测试（21）,7 测试活动 a.确定测试计划：明确需测试的项目、内容、指标；制定测试方法、环境及进度的计划；细化计划。b.获得测试用例集；设计测试用例集；实现设计。c.评价测试结果：执行测试规程；核对终止情况；分析评价测试效果。,89,GIS工程中的系统功能测试（22）,8 测试文件8.1 文件种类 a.测试计划 b.测试报告8.2 文件内容8.2.1 测试计划计划 测试计划包括：测试计划名称、引言、计划、测试设计、说明等方面。8.2.2 测试报告 测试报告包括：测试报告名称、引言、测试执行情况、系统功能结论、评价等方面。,90,欢迎提出宝贵意见谢谢,