地理信息系統(tǒng)工程組織.ppt

1、第十二講 地理信息系統(tǒng)工程管理,程承旗 北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所,地理信息系統(tǒng)工程化思想及期理論基礎(chǔ),系統(tǒng)思想,1、 整體性 2、 相關(guān)性 3、 目的性和功能 4、 環(huán)境適應(yīng)性 5、 動(dòng)態(tài)性 6、 有序性,軟件工程學(xué)研究的基本目標(biāo)是：,1） 一種定義良好的方法學(xué)，該方法學(xué)是面向包括計(jì)劃、開發(fā)和維護(hù)等階段的軟件生存周期的； 2） 一組確定的軟件文檔，它對(duì)軟件生存周期的每一步記錄軟件文件資料，并且具有按步顯示軌跡的能力； 3） 一組可以預(yù)測(cè)的里程碑，在整個(gè)軟件生存周期中，每隔一定時(shí)間可以對(duì)它們進(jìn)行復(fù)審。 1、 分解 2、 抽象和信息隱蔽 3、 一致性 4、 確定性,地理信息系統(tǒng)工程建設(shè),一

2、、現(xiàn)行系統(tǒng)調(diào)查,確定對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)的調(diào)查范圍 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行系統(tǒng)存在的問題； 初步確定新建GIS的主要目標(biāo) 估計(jì)新建GIS可能帶來的效益； 根據(jù)用戶的資金和技術(shù)力量分析建立GIS是否可行。 1、 發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行系統(tǒng)存在的問題 2、 初步確定系統(tǒng)的主要目標(biāo) 3、 技術(shù)力量的調(diào)查分析 4、 資金財(cái)力的調(diào)查分析 5、 數(shù)據(jù)資料的調(diào)查分析 6、 系統(tǒng)效益調(diào)查分析,二、系統(tǒng)分析,1、 分析現(xiàn)行運(yùn)作過程，獲得現(xiàn)行系統(tǒng)流程圖 2、 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，獲取數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)流條目：組成、流量、來源、去向； 文件條目：文件名、組成、存貯方式、存取頻率； 數(shù)據(jù)項(xiàng)條目：數(shù)據(jù)項(xiàng)名、類型、長(zhǎng)度、取值范圍； 加工條目：加工名、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)

3、、加工邏輯； 對(duì)隱含在有關(guān)圖形上的數(shù)據(jù)也應(yīng)引起足夠重視。 3、 導(dǎo)出現(xiàn)行系統(tǒng)的邏輯模型 4、 進(jìn)行用戶需求分析與描述 5、 明確待建GIS的目標(biāo) 6、 導(dǎo)出待建GIS的邏輯模型 7、 制定設(shè)計(jì)實(shí)施的初步計(jì)劃,數(shù)據(jù)流圖的制作規(guī)范,1、 數(shù)據(jù)流圖的基本圖元：,（1） 數(shù)據(jù)源點(diǎn)和數(shù)據(jù)終點(diǎn) 數(shù)據(jù)源點(diǎn)和終點(diǎn)用方塊表示，是數(shù)據(jù)流的起點(diǎn)及最終目的地 （2） 加工（數(shù)據(jù)處理/變換）用圓框表示，是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的邏輯單元，它接受若干數(shù)據(jù)流，通過加工內(nèi)部產(chǎn)生規(guī)定的數(shù)據(jù)流，DFD中對(duì)加工的標(biāo)識(shí)通常由加工編號(hào)和加工命名組成。,（3） 數(shù)據(jù)流：用標(biāo)識(shí)箭頭表示，是系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)對(duì)象，同時(shí)還表示數(shù)據(jù)流動(dòng)的方向，當(dāng)進(jìn)入或者流

4、出某個(gè)加工的數(shù)據(jù)流之間，存在重要的邏輯聯(lián)系時(shí)，可以附加符號(hào)說明。見后圖 （4） 文件（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）：文件用兩條平行線段表示。,數(shù)據(jù)流圖具體步驟如下：,1） 確定系統(tǒng)邊界，畫出頂層數(shù)據(jù)流圖。 2） 自項(xiàng)向下，對(duì)每個(gè)加工進(jìn)行內(nèi)部分解，畫出分層數(shù)據(jù)流圖。 3） 對(duì)數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行復(fù)查求精。 在分層數(shù)據(jù)流圖求精過程中應(yīng)該注意以下問題： 檢查流入、流出加工的數(shù)據(jù)流的連續(xù)性。 控制單張數(shù)據(jù)流圖的復(fù)雜性 父圖與子圖的數(shù)據(jù)平衡 終止加工分解的條件 局部文件 分解層次的均勻性問題,數(shù)據(jù)流圖編制實(shí)例,以數(shù)據(jù)流圖相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)詞典編制規(guī)范,1、 數(shù)據(jù)流條目：定義一個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，其構(gòu)成框架如下，其中方括號(hào)部分是條目構(gòu)

5、成的可選部分。 數(shù)據(jù)流名稱別名列表 數(shù)據(jù)流組成 來源去向 處理特點(diǎn)（使用頻率，數(shù)據(jù)量等） 其他注釋（格式、位置等） 數(shù)據(jù)流條目中的名稱應(yīng)該以數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)流名稱一致。 數(shù)據(jù)流組成是數(shù)據(jù)條目的主要部分，其構(gòu)成如下： 數(shù)據(jù)流名稱=數(shù)據(jù)項(xiàng)邏輯操作符數(shù)據(jù)項(xiàng) 例：學(xué)生成績(jī)單=課程編碼+課程名+任課教師 1指導(dǎo)教師+學(xué)號(hào)+姓名+成績(jī)（+備注）,描述數(shù)據(jù)流組成常用符號(hào)有：=，+，|，（） =表示“定義為（等價(jià)于）” +表示“與” |括號(hào)內(nèi)用“|”分割的各項(xiàng)目選擇出現(xiàn)一項(xiàng) （）括號(hào)內(nèi)部分可以不出現(xiàn) 括號(hào)內(nèi)部部分重復(fù)出現(xiàn),例某倉庫管理系統(tǒng)的出、入庫事務(wù)定義為： 數(shù)據(jù)流：倉儲(chǔ)事務(wù)別名：入出庫請(qǐng)求 倉儲(chǔ)事務(wù)=

6、入庫|出庫+零件+數(shù)量+時(shí)間+經(jīng)辦人 每天發(fā)生次數(shù)100次，高峰為9：0011：00 由倉庫管理員通過終端發(fā)出，應(yīng)該確認(rèn)事務(wù)口令 對(duì)于有效事務(wù)應(yīng)該記錄出入庫流入帳,數(shù)據(jù)項(xiàng)條目,數(shù)據(jù)項(xiàng)組成數(shù)據(jù)流的成分，分為基本數(shù)據(jù)項(xiàng)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)項(xiàng)，基本數(shù)據(jù)項(xiàng)如整數(shù)、小數(shù)、字符串、日期、邏輯值等，結(jié)構(gòu)型數(shù)據(jù)項(xiàng)由若干數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，其說明結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流條目結(jié)構(gòu)類似。 例數(shù)據(jù)流“倉儲(chǔ)事務(wù)”中的數(shù)據(jù)項(xiàng)“零件”可以定義為 數(shù)據(jù)項(xiàng)零件 零件=零件號(hào)+零件名稱+規(guī)格+（備注） 數(shù)據(jù)項(xiàng)零件號(hào) 零件號(hào)=Pxxxxxxx 說明：零件號(hào)由字母P開頭的8個(gè)字符組成，后7個(gè)字符可以是字母或者數(shù)字,文件條目,文件作為數(shù)據(jù)靜態(tài)存儲(chǔ)池，是記錄的有序集

7、合，其說明結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)流條目類似。區(qū)別在于文件條目中通常要求說明文件組織方式。 文件名別名 記錄定義 文件組織 存儲(chǔ)介質(zhì)描述,例：文件“學(xué)生成績(jī)庫”定義如下： 文件學(xué)生成績(jī)庫 學(xué)生成績(jī)=學(xué)號(hào)+姓名+課程代碼+成績(jī)+必修1限選1任選 學(xué)號(hào)：由8位數(shù)字組成 姓名：24個(gè)漢字 課程代碼：字母C開關(guān)的8位字任串 成績(jī)：13位十進(jìn)制整數(shù) 課程類別：1位標(biāo)識(shí)符，定義為：B必修X限選R任選 文件組織：以學(xué)號(hào)為關(guān)鍵字遞增排列,加工說明,數(shù)據(jù)流圖中，每個(gè)加工或稱數(shù)據(jù)處理與變換，要求在數(shù)據(jù)詞典中有一個(gè)準(zhǔn)確簡(jiǎn)明的形式化或半簡(jiǎn)明形式化描述，其結(jié)構(gòu)如下： 加工：加工編號(hào)+加工名或別名 輸入數(shù)據(jù)流； 輸出數(shù)據(jù)流 加工的功能

8、簡(jiǎn)述 加工邏輯描述（結(jié)構(gòu)化語言/表格/圖形）； 附加說明,1） 利用結(jié)構(gòu)化語言對(duì)“加工”進(jìn)行描述的規(guī)范,結(jié)構(gòu)化語言要求加工中的處理操作語句之間的聯(lián)系，使用類似于結(jié)構(gòu)化的控制語句進(jìn)行描述。例如： IF條件THEN 語句塊1 ELSE 語句塊2,CASE選擇表達(dá)式OF CASE語句塊1 CASE語句塊n ELSE 語句塊n+1 END,WHILE條件DO 循環(huán)體 REPAET 循環(huán)體 UNTIL條件 FOR循環(huán)初值；循環(huán)終止描述DO 循環(huán)體,上述語句塊中的操作性語句通常是動(dòng)詞+賓語結(jié)構(gòu)，其中的數(shù)據(jù)對(duì)象必須在數(shù)據(jù)詞典中已定義。 例如：“加工”計(jì)算課程沖突率,BEGIN 接收合法選課記錄或者重修課程；

9、 REPEAT CASE課程類別OF 重修課程：/必修課程必須優(yōu)先安排/ BEGIN查開課清單，真寫該生個(gè)人課表END 合法選課記錄； BEGIN 根據(jù)課程號(hào)在開課清單中查當(dāng)前所選課程時(shí)間表； 檢查當(dāng)前所選課程與該生已選課程是否沖突 IF不產(chǎn)生沖突THEN填寫該生個(gè)人課表； ELSE BEGIN 計(jì)算沖突率； IF沖突率30%THEN填寫學(xué)生個(gè)人課表/當(dāng)前課程可選 ELSE BEGIN 根據(jù)課程類別優(yōu)選序刪除沖突課程；/優(yōu)先序：重修，必修，限選，任選 重新計(jì)算課程沖突率 END END END END 接收合法選課記錄或者重修課程； UNTIL合法選課記錄或者重修課程不存在； 輸出已選課程 E

10、ND,2） 使用判定樹說明復(fù)合條件嵌套的加工邏輯。,如果加工邏輯是復(fù)合條件嵌套，也可以使用判定樹描述，例如,3） 使用判定表說明加工邏輯在的復(fù)合條件嵌套,判定表的結(jié)構(gòu)如下圖： 其中，I區(qū)為條件區(qū)，按行列出所有基本條件；區(qū)為條件組合區(qū)，按列給出所有可能發(fā)生的條件組合，區(qū)為動(dòng)作區(qū)，按行列出所有可能發(fā)生的動(dòng)作，區(qū)為動(dòng)作發(fā)生區(qū)，在各動(dòng)作行與條件組合列的交叉處表示在指定條件組合下，發(fā)生的動(dòng)作，通常以Y或N表示，例如：,三、系統(tǒng)設(shè)計(jì),1、 GIS總體設(shè)計(jì),（1）系統(tǒng)目的、目標(biāo)及屬性的確定 投資規(guī)模（大、中、?。?建設(shè)周期（一年、二年） 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（半年、七個(gè)月） 數(shù)據(jù)采集（半年、七個(gè)月） 舊有設(shè)備利用 效益

11、預(yù)計(jì) 系統(tǒng)被接納和使用度（或滿意度）估計(jì) （2）進(jìn)行各子系統(tǒng)或模塊的劃分與功能描述 （3）模塊或子系統(tǒng)間的接口設(shè)計(jì) （4）硬軟件配置設(shè)計(jì) （5）網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) （6）輸入輸出與數(shù)據(jù)存貯要求 （7）開發(fā)策略規(guī)定 （8）成本與收益分析,2、 系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì),（1） 模塊設(shè)計(jì) （2） 代碼設(shè)計(jì) （3） 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) （4） 數(shù)據(jù)獲取方案設(shè)計(jì) （5） 界面設(shè)計(jì) （6） 輸入輸出設(shè)計(jì) （7） 程序模塊設(shè)計(jì) （8） 安全性設(shè)計(jì) （9） 實(shí)施方案計(jì)劃,四、系統(tǒng)的開發(fā)與實(shí)施,1、 程序編制與調(diào)試 2、 數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)庫建立 3、 人員的技術(shù)培訓(xùn) 4、 系統(tǒng)測(cè)試,五、系統(tǒng)維護(hù)和評(píng)價(jià),1、 GIS的維護(hù) （1） 糾錯(cuò) （

12、2） 數(shù)據(jù)更新 （3） 完善與適應(yīng)性維護(hù) （4） 硬件設(shè)備的維護(hù) 2、 系統(tǒng)評(píng)價(jià),六、GIS工程建設(shè)中的組織管理,1、 GIS建設(shè)中的領(lǐng)導(dǎo)管理 2、 組織機(jī)構(gòu)與人員分配 3、 計(jì)劃管理 4、 GIS建設(shè)質(zhì)量控制 5、 文檔管理 6、 系統(tǒng)版本管理 7、 維護(hù)管理,地理信息系統(tǒng)文檔設(shè)計(jì),一、文檔設(shè)計(jì)的意義 文檔作用可以表現(xiàn)為： 1）溝通 2）控制 3）鏈接 1） 記錄 2） 參照 3） 輔助,二、GIS文檔類型,1、一般項(xiàng)目文檔 可行性研究與計(jì)劃 需求分析 概要設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 功能測(cè)試 系統(tǒng)測(cè)試 使用與維護(hù),2、GIS文檔,GIS文檔 地理數(shù)據(jù)庫文檔 開發(fā)策略文檔,（1） GIS基礎(chǔ)文檔,

13、1） GIS信息分類與編碼 2） 地理原始數(shù)據(jù)預(yù)處理規(guī)范 3） 地理數(shù)據(jù)質(zhì)量規(guī)范 4） 地理數(shù)據(jù)數(shù)字化規(guī)范 5） 空間數(shù)據(jù)庫建庫技術(shù)與規(guī)范 6） GIS實(shí)體屬性標(biāo)準(zhǔn) 7） GIS數(shù)據(jù)維護(hù)規(guī)范 8） GIS服務(wù)與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) 等等,（2） GIS開發(fā)文檔,1） 可行性研究報(bào)告 2） 項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃書（初稿） 3） GIS總體需求說明書 4） 項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃書（終稿） 5） GIS總體設(shè)計(jì)說明書 6） GIS總體控制方案 7） GIS系統(tǒng)測(cè)試計(jì)劃 8） GIS詳細(xì)設(shè)計(jì)書,9） GIS系統(tǒng)測(cè)試分析報(bào)告 10） 項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告 11） 用戶手冊(cè) 12） 系統(tǒng)安裝手冊(cè) 13） 系統(tǒng)管理員手冊(cè) 14） 系統(tǒng)維護(hù)手冊(cè) 15） 數(shù)據(jù)維護(hù)規(guī)程 16） 各種制度、條例匯總,三、文檔質(zhì)量要求,1、 即時(shí)性 2、 一致性 3、 完整性 4、 可讀性 5、 規(guī)范性,四、一個(gè)典型的GIS文檔實(shí)例,詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書,1、 引言 1） 背景 2） 工作條件與限制 3） 定義 4） 背景資料 2、 模塊設(shè)計(jì) 1）