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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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+
7、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
8、,CASE选择表达式OFCASE语句块1CASE语句块nELSE语句块n+1END,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
9、；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
10、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
11、（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
12、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
13、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,
