第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版

1、面向?qū)ο蟮目梢暬?第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 教學(xué)目的與要求教學(xué)目的與要求 通過本章的學(xué)習(xí)，掌握通過本章的學(xué)習(xí)，掌握GIS設(shè)計(jì)與開發(fā)相設(shè)計(jì)與開發(fā)相 應(yīng)的理論、思想、方法、技術(shù)應(yīng)的理論、思想、方法、技術(shù) 。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 本章重點(diǎn)與難點(diǎn)本章重點(diǎn)與難點(diǎn) GIS設(shè)計(jì)相應(yīng)的理論、思想、方法、技術(shù)。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 一、GIS設(shè)計(jì)的思想(Thinking) 二、GIS設(shè)計(jì)內(nèi)容(Content) 三、GIS設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(Standard) 四、GIS設(shè)計(jì)方法(Method) 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 GIS設(shè)計(jì)目標(biāo)就是通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、嚴(yán)格執(zhí) 行開發(fā)的階段劃分、進(jìn)行各階段質(zhì)量把關(guān)以及做好 項(xiàng)目建設(shè)的組

2、織管理工作，從而達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí) 用性、降低系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的成本、延長系統(tǒng)生命 周期的目的。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 如何達(dá)到上述目標(biāo)，需要相應(yīng)的思想、理論、方法、 技術(shù)。 對于大家來說，需要的是。對于大家來說，需要的是。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)思想、內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn) 第一節(jié) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 軟件工程思想 是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)及管理科學(xué)等原理，開發(fā)軟件 的工程。軟件工程借鑒傳統(tǒng)工程的原則、方法，以提高質(zhì)量、 降低成本。其中，計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)用于構(gòu)建模型與算法，工 程科學(xué)用于制定規(guī)范、設(shè)計(jì)范型(paradigm)、評估成本及確 定權(quán)衡，管理科學(xué)用于計(jì)劃、資源、質(zhì)量、成本等管理。

3、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)百科全書 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 軟件危機(jī) 如何開發(fā)軟件，以滿足對軟件日益增長的需要 如何維護(hù)數(shù)量不斷膨脹的已有軟件 GIS軟件危機(jī)情況日益嚴(yán)重 進(jìn)行GIS設(shè)計(jì)是避免軟件危機(jī)，保證GIS開發(fā)質(zhì)量、提 高開發(fā)效率、降低開發(fā)成本的一個(gè)重要手段 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 軟件危機(jī)的主要內(nèi)容 對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)不準(zhǔn)確對軟件開發(fā)成本和進(jìn)度的估計(jì)不準(zhǔn)確 軟件質(zhì)量不高軟件質(zhì)量不高 用戶接受度不高用戶接受度不高 軟件產(chǎn)品開發(fā)效率低軟件產(chǎn)品開發(fā)效率低 相關(guān)的技術(shù)文檔資料不完備相關(guān)的技術(shù)文檔資料不完備 軟件可維護(hù)性、重用性和可擴(kuò)展性不高軟件可維護(hù)性、重用性和可擴(kuò)展性不高

4、數(shù)據(jù)不能得到及時(shí)的更新數(shù)據(jù)不能得到及時(shí)的更新 系統(tǒng)需求變更要求的系統(tǒng)升級不能得到實(shí)施系統(tǒng)需求變更要求的系統(tǒng)升級不能得到實(shí)施 網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)得不到貫徹執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全維護(hù)得不到貫徹執(zhí)行第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1） GIS處理的空間數(shù)據(jù) u數(shù)據(jù)量龐大 u實(shí)體種類繁多 u實(shí)體間的關(guān)聯(lián)復(fù)雜 GIS設(shè)計(jì)過程需要設(shè)計(jì)過程需要 u分析系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流 u分析系統(tǒng)所涉及的地理實(shí)體類型以及實(shí)體間的各種關(guān)系 u采用相關(guān)的地理數(shù)據(jù)模型表達(dá)這些關(guān)系 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)特點(diǎn)（2） GIS設(shè)計(jì)以空間數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)以空間數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng) GIS設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)為導(dǎo)向進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè) 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)以提高數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分

5、 析和處理效率為原則 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)特點(diǎn)（3） GIS工程投資大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)大、涉及部門繁 多。因此，在GIS設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目計(jì)劃管理項(xiàng)目計(jì)劃管理是一個(gè) 十分重要的部分 在項(xiàng)目計(jì)劃管理中，需要 u估計(jì)系統(tǒng)建設(shè)的投資效益 u評估系統(tǒng)建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)性和必要性 u制定系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度安排，保證系統(tǒng)建設(shè)的高效性 u建立系統(tǒng)建設(shè)的組織機(jī)構(gòu)和進(jìn)行人員協(xié)調(diào) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 系統(tǒng)工程學(xué)是研究如何應(yīng)用科學(xué)知識，特別是工程 學(xué)原理來提高系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)效率、提高系統(tǒng)質(zhì)量、 降低系統(tǒng)建設(shè)成本的學(xué)科 GIS工程學(xué)在促進(jìn)GIS的推廣應(yīng)用，加快GIS軟件產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展方面具有十分重要的意義，可以看作是 G

6、IS設(shè)計(jì)的方法學(xué) GIS工程學(xué)特點(diǎn) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS工程學(xué)特點(diǎn)有 以空間信息系統(tǒng)工程優(yōu)化為目的 橫跨多學(xué)科 直接面向決策，為可持續(xù)發(fā)展提供決策支持 與GIS產(chǎn)業(yè)化密切聯(lián)系 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS工程學(xué)體系 任務(wù) 運(yùn)用系統(tǒng)論的理論和方法，實(shí)現(xiàn)GIS工程的最優(yōu)設(shè)計(jì)、 最優(yōu)管理和最優(yōu)運(yùn)行，以求得系統(tǒng)總體最優(yōu)化 基礎(chǔ)理論 系統(tǒng)學(xué) 地理信息科學(xué) 系統(tǒng)工程學(xué) 方法論 根據(jù)理論形成的一系列程序化的基本操作技術(shù)與方法 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 系統(tǒng)工程學(xué)創(chuàng)始人之一霍爾（A.D.Hall）的三維結(jié)構(gòu)（如圖 所示） 目前比較經(jīng)典的、影響較大的一種系統(tǒng)工程基本方法 將系統(tǒng)工程活動(dòng)的方法體系分為前

7、后緊密銜接的七個(gè)步驟 和七個(gè)階段 同時(shí)考慮為完成各個(gè)步驟和階段所需的各種專業(yè)知識 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS工程三維結(jié)構(gòu)圖 擇 維 邏輯維 系 統(tǒng) 優(yōu) 化 與 方 案 選 知識維 問 題 定 義 指 標(biāo) 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 系 統(tǒng) 分 析 問 題 模 型 化 計(jì) 劃 實(shí) 施 系 統(tǒng) 綜 合 意向階段 規(guī)劃階段 擬訂方案階段 編制總體方案階段 系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)與研制階段 調(diào)試階段 安裝階段 業(yè)務(wù)運(yùn)行階段 時(shí) 間 計(jì)算機(jī)科學(xué) 地理學(xué) 測繪學(xué) 遙感學(xué) 管理科學(xué) 地理信息科學(xué) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS工程學(xué)的基礎(chǔ)理論（1） 系統(tǒng)學(xué)思想 n 系統(tǒng)可以定義為由相互作用、相互依賴的若干組 成部分（要素）構(gòu)

8、成的具有一定功能的有機(jī)整體。 n每一個(gè)系統(tǒng)都有其獨(dú)特的層次結(jié)構(gòu)、功能與環(huán)境。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS工程學(xué)的基礎(chǔ)理論（2） 系統(tǒng)工程學(xué) 系統(tǒng)工程是以大型復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象，按照 一定的目標(biāo)對其進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理 和控制，以期達(dá)到總體效果最優(yōu)的理論和方法。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS工程學(xué)的基礎(chǔ)理論（3） 地理信息科學(xué) 1992年GoodChild首次提出 研究地理信息的本質(zhì)特征與運(yùn)動(dòng)規(guī)律 被劃分為三個(gè)層次 地理信息科學(xué)被劃分為三個(gè)層次 理論地理信息科學(xué) 技術(shù)地理信息科學(xué) 應(yīng)用地理信息科學(xué) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 返回返回 第二節(jié) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 二、 （一）軟件設(shè)計(jì)

9、 （二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 返回返回 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)根據(jù)GIS工程學(xué)的設(shè)計(jì)思想來開展， 使應(yīng)用GIS系統(tǒng)滿足科學(xué)化、合理化、經(jīng)濟(jì)化 的總體要求。 GIS設(shè)計(jì)的基本原則 p標(biāo)準(zhǔn)化 p先進(jìn)性 p兼容性 p高效率 p可靠性 p通用性 GIS軟件設(shè)計(jì) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)的基本原則 基本原則基本原則具體內(nèi)容 標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化 符合GIS的基本要求和標(biāo)準(zhǔn)；符合現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)和行 業(yè)規(guī)范 先進(jìn)性先進(jìn)性 硬件設(shè)備的先進(jìn)性；軟件設(shè)計(jì)的先進(jìn)性；技術(shù)方法的 先進(jìn)性；管理手段的先進(jìn)性 兼容性兼容性 數(shù)據(jù)具有可交換性，選擇標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù) 格式轉(zhuǎn)換功能，實(shí)現(xiàn)與不同數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)共享

10、 高效性高效性 具有高效率的數(shù)據(jù)采集工藝方法和圖形處理能力、存 取能力、管理能力等等 可靠性可靠性保證系統(tǒng)正常運(yùn)行以及系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果的正確性 通用性通用性系統(tǒng)數(shù)據(jù)組織靈活，可以滿足不同應(yīng)用分析的需求 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS設(shè)計(jì)一般信息系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 重心重心 處理的是海量空間數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫 設(shè)計(jì)在GIS設(shè)計(jì)中尤其重要 軟件功能實(shí)現(xiàn)是其 設(shè)計(jì)重心 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 庫庫 建建 設(shè)設(shè) 不僅要進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)， 更要進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，包 括空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)方式、管 理機(jī)制等 只需要建立屬性數(shù) 據(jù)庫 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 方法方法 以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向、以空間數(shù)據(jù) 為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì) 以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向， 以

11、功能為驅(qū)動(dòng)進(jìn)行 系統(tǒng)設(shè)計(jì) GIS設(shè)計(jì)與一般信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的差異 GIS軟件設(shè)計(jì)一般采用合適的軟件生存周期模型 以圖表和邏輯表達(dá)式的形式來描述定義和 生產(chǎn)兩個(gè)階段 提供了一種有目的和有規(guī)劃的方式來建立 質(zhì)量保證體系 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 最常用的軟件生存周期模型是瀑布模型軟件生存周期模型是瀑布模型 瀑布模型將軟件過程分為六個(gè)階段 存在缺乏靈活性、軟件模塊重用性差、開發(fā)周 期長、修改困難、難以維護(hù)等缺陷 適應(yīng)不同軟件開發(fā)的需求，陸續(xù)出現(xiàn)了 快速原型模型 增量模型 螺旋模型 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 階段名稱任務(wù)支撐標(biāo)準(zhǔn)文檔 需求分析用戶需求調(diào)查、確定系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)和用戶對 系統(tǒng)的功能性能要求，分析系統(tǒng)

12、建設(shè)可行性 需求分析報(bào)告 項(xiàng)目管理 方案設(shè)計(jì) 對系統(tǒng)建設(shè)過程進(jìn)行總體規(guī)劃，包括對工作 區(qū)域和可用資源的規(guī)定、開發(fā)成本估算、開 發(fā)平臺(tái)和開發(fā)工具選擇、工作任務(wù)和進(jìn)度安 排等內(nèi)容 項(xiàng)目管理 計(jì)劃方案書 系統(tǒng)總體 設(shè)計(jì) 將系統(tǒng)的需求轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件體系結(jié) 構(gòu)，即數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)報(bào)告 系統(tǒng)詳細(xì) 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)階段確定下來的軟件模塊結(jié)構(gòu) 和接口描述具體地實(shí)現(xiàn)，得出實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo) 技術(shù)的精確描述 詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告 系統(tǒng)實(shí)施、 運(yùn)行和維 護(hù) 根據(jù)詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告的描述對系統(tǒng)的模塊、函 數(shù)和界面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并試運(yùn)行和進(jìn)行系統(tǒng)調(diào) 試，以及對系統(tǒng)進(jìn)行日常的維護(hù) 軟件代碼和 系統(tǒng)維護(hù)報(bào)告 瀑布模型各階段

13、任務(wù)劃分情況表 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是存儲(chǔ)、管理、處理和維護(hù)數(shù)據(jù)的軟 件系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理員及相關(guān)軟件 數(shù)據(jù)庫的核心是數(shù)據(jù)模型 數(shù)據(jù)模型是一種形式化描述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)之間聯(lián)系 以及有關(guān)語義約束的方法，包括 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 操作的集合 完整性約束 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 從文件系統(tǒng)算起，數(shù)據(jù)模型的發(fā)展經(jīng)歷 了四代 u文件模型 u經(jīng)典數(shù)據(jù)模型（網(wǎng)狀、層次和關(guān)系模 型） u語義數(shù)據(jù)模型 u專用數(shù)據(jù)模型 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 要求分析與說明形態(tài)描述、解空間描述概念結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)描述、部分解邏輯結(jié)構(gòu) 目標(biāo)系統(tǒng)具體描述，完全解物理結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 軟件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程的對應(yīng)圖 第二

14、節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 地理數(shù)據(jù)庫是一種應(yīng)用于地理信息處理和信息分析領(lǐng) 域的工程數(shù)據(jù)庫，它管理的對象主要是地理數(shù)據(jù) 較為常用的是文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫混合管理模式 ESRI公司推出的Geodatabase數(shù)據(jù)模型 基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)，在通用的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上建立空間數(shù)據(jù) 庫 通過空間數(shù)據(jù)引擎進(jìn)行訪問 是一種較為優(yōu)越和高效的空間數(shù)據(jù)庫管理模式 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 返回返回 第三節(jié) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 （一）GIS規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的作用 （二）GIS規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的作用 實(shí)現(xiàn)信息共享，推進(jìn)GIS發(fā)展的最基本保障 避免簡單重復(fù)的系統(tǒng)開發(fā)工作 方便了數(shù)

15、據(jù)共享，節(jié)約了資源 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容 GIS規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的主要內(nèi)容包括 GIS相關(guān)的名詞術(shù)語標(biāo)準(zhǔn) 與GIS軟件工程開發(fā)有關(guān)的各種標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng) 與GIS數(shù)據(jù)庫建設(shè)有關(guān)的活動(dòng) 與GIS數(shù)據(jù)共享有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 從以下方向?qū)嵭蠫IS規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè) 地理信息標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) GIS的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 地理信息標(biāo)準(zhǔn) 統(tǒng)一的地理坐標(biāo)系統(tǒng) 統(tǒng)一的地圖投影系統(tǒng) 統(tǒng)一的地理格網(wǎng)系統(tǒng) 統(tǒng)一的區(qū)域多邊形或空間統(tǒng)計(jì)單元系統(tǒng) 空間信息分類和編碼系統(tǒng) 數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)交換

16、空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)質(zhì)量 GIS數(shù)據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式 標(biāo)準(zhǔn)的概念模式 標(biāo)準(zhǔn)的外包裝 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱建立標(biāo)準(zhǔn)的組織建立標(biāo)準(zhǔn)的組織 GSDGM地理空間數(shù)據(jù)元數(shù)地理空間數(shù)據(jù)元數(shù) 據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) FGDC，美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員，美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員 會(huì)會(huì) GDDD數(shù)據(jù)集描述方法數(shù)據(jù)集描述方法 MEGRIN，歐洲地圖事務(wù)所，歐洲地圖事務(wù)所 CGSB空間數(shù)據(jù)集描述空間數(shù)據(jù)集描述 CSC，加拿大標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，加拿大標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì) CEN地學(xué)信息地學(xué)信息數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)描述 元數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù) CEN/TC287 DIF目錄交換格式目錄交換格式 美國宇航局美國宇航局(NAS

17、A)和全球變化和全球變化 數(shù)據(jù)管理國際工作組數(shù)據(jù)管理國際工作組(IWGDMGC) ISO地理信息地理信息 ISO/TC211 現(xiàn)有的空間元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 一級質(zhì)量元素一級質(zhì)量元素二級質(zhì)量元素二級質(zhì)量元素 位置精度位置精度 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 平面精度平面精度( (相對精度和絕對精度相對精度和絕對精度) ) 高程精度高程精度( (相對精度和絕對精度相對精度和絕對精度) ) 接邊精度接邊精度 形狀保真度形狀保真度 象元定位精度象元定位精度( (圖像分辨率圖像分辨率) ) 屬性精度屬性精度 要素分類與代碼的正確性要素分類與代碼的正確性 要素屬性值的正確性要素屬性值的正確性 要素注記的正確性要素注記的正確性

18、邏輯一致邏輯一致 多邊形閉合精度多邊形閉合精度 結(jié)點(diǎn)匹配精度結(jié)點(diǎn)匹配精度 拓?fù)潢P(guān)系的正確性拓?fù)潢P(guān)系的正確性 完整性完整性 元數(shù)據(jù)完備性元數(shù)據(jù)完備性 數(shù)據(jù)分層完備性數(shù)據(jù)分層完備性 實(shí)體類型完備性實(shí)體類型完備性 屬性數(shù)據(jù)完備性屬性數(shù)據(jù)完備性 注記完備性注記完備性 現(xiàn)勢性和數(shù)據(jù)說明現(xiàn)勢性和數(shù)據(jù)說明 數(shù)據(jù)采集日期說明數(shù)據(jù)采集日期說明 數(shù)據(jù)更新日期說明數(shù)據(jù)更新日期說明 可靠性和安全級可靠性和安全級 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量元素 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)據(jù)庫技術(shù)和圖形、圖像處理技術(shù)規(guī)范 地圖制圖標(biāo)準(zhǔn) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 標(biāo)準(zhǔn)類別標(biāo)準(zhǔn)名稱標(biāo)準(zhǔn)號 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 軟件工程術(shù)語GB/

19、T 11457-89 1. 信息處理數(shù)據(jù)流程圖、程序流程圖、系統(tǒng)流程圖、 程序網(wǎng)絡(luò)圖和系統(tǒng)資源圖的文件編制符號及約定 GB 1526-89 2. 結(jié)構(gòu)圖尚未發(fā)布 3. 軟件可靠性GB/T 14394-94 4. 計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)劃GB/T 12504-90 5. 軟件質(zhì)量評估尚未發(fā)布 開發(fā)標(biāo)準(zhǔn) 1. 計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范GB 8566-88 2. 軟件開發(fā)方法指南尚未發(fā)布 3. 軟件開發(fā)生存周期模型尚未發(fā)布 4. 程序設(shè)計(jì)方法評價(jià)準(zhǔn)則尚未發(fā)布 文檔標(biāo)準(zhǔn) 1. 計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南GB 8567-88 2. 計(jì)算機(jī)軟件需求說明編制指南GB 9385-88 3. 計(jì)算機(jī)軟件測試文件

20、編制規(guī)范GB 9386-88 管理標(biāo)準(zhǔn) 1. 軟件產(chǎn)品登錄標(biāo)準(zhǔn)尚未發(fā)布 2. 軟件計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)尚未發(fā)布 3. 計(jì)算機(jī)軟件配置管理計(jì)劃規(guī)范GB/T 12505-90 4. 軟件驗(yàn)收尚未發(fā)布 我國軟件工程標(biāo)準(zhǔn)體系 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn) 空間算法標(biāo)準(zhǔn) 為了提高應(yīng)用精度和進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，各 種算法需要達(dá)到一定的性能要求，同時(shí) 給用戶提供指南 解譯標(biāo)準(zhǔn) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 GIS的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 信息系統(tǒng)建設(shè)流程規(guī)范體系 模型開發(fā) 系統(tǒng)評價(jià)是系統(tǒng)建設(shè)的重要一環(huán)，系統(tǒng)開發(fā)人員應(yīng)在系 統(tǒng)邏輯性、系統(tǒng)擴(kuò)充性與兼容性、系統(tǒng)開放性、系統(tǒng)實(shí)際 可運(yùn)行性（業(yè)務(wù)系統(tǒng)）、系統(tǒng)先進(jìn)性等方面遵照相關(guān)規(guī)范、 標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格實(shí)

21、施監(jiān)督和把關(guān) 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 為了保證信息系統(tǒng)的開發(fā)質(zhì)量、降低開發(fā)費(fèi)用及提高系 統(tǒng)開發(fā)的成功率，必須借助于科學(xué)的設(shè)計(jì)方法。幾十年來， 人們在大量的系統(tǒng)開發(fā)實(shí)踐中，探索和發(fā)展了許多指導(dǎo)系 統(tǒng)開發(fā)的理論和方法，如結(jié)構(gòu)化生命周期法、原型法和面 向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法等，這些方法都相對成熟和完善，而且 在實(shí)踐中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。同時(shí)，軟件分析與設(shè)計(jì)時(shí)至今日 也形成許多新型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和技術(shù)，主要有快速應(yīng)用 設(shè)計(jì)開發(fā)、聯(lián)合應(yīng)用設(shè)計(jì)開發(fā)、并肩式設(shè)計(jì)開發(fā)等，這些 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法從不同的角度滿足客戶/服務(wù)器應(yīng)用設(shè)計(jì)開 發(fā)的需要。此處主要對結(jié)構(gòu)化生命周期法和原型法進(jìn)行介 紹。 GIS設(shè)計(jì)方法 第四節(jié) 第二節(jié)分析設(shè)

22、計(jì)方法白版 一、結(jié)構(gòu)化生命周期法 二、原型法 退出退出 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 一、結(jié)構(gòu)化生命周期法 （一）結(jié)構(gòu)化生命周期法概述 （二） 結(jié)構(gòu)化生命周期法的類型劃分 返回返回 結(jié)構(gòu)化生命周期法的產(chǎn)生背景 上世紀(jì)六七十年代，由于軟件項(xiàng)目變得日益龐大， 開發(fā)和維護(hù)也愈發(fā)困難。美國一些大型飛機(jī)制造公 司如波音公司和麥克唐納公司等由于軟件項(xiàng)目龐大 均采用了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，這是工程化方法在商用 系統(tǒng)開發(fā)過程中的早期應(yīng)用之一。它要求設(shè)計(jì)過程 必須嚴(yán)格地按階段進(jìn)行，只有前一階段完成之后， 才能開始下一階段的工作，同時(shí)，它要求在系統(tǒng)建 立之前就必須嚴(yán)格地定義和描述用戶的需求。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 結(jié)構(gòu)化生

23、命周期法的特點(diǎn)及其目的 特點(diǎn)具體內(nèi)容目的 根據(jù)需求設(shè)計(jì)系統(tǒng) 要求在未明確用戶需求之 前，不得進(jìn)行下一階段的 工作 保證工作質(zhì)量和以后各階段 開發(fā)的正確性，使系統(tǒng)開發(fā) 減少了盲目性 嚴(yán)格按階段進(jìn)行 各個(gè)階段嚴(yán)格劃分，每個(gè) 階段有其明確的任務(wù)和目 標(biāo)，而各階段又可被分為 若干工作和步驟 便于計(jì)劃管理和控制，前階 段工作成果是后階段工作的 依據(jù)，基礎(chǔ)扎實(shí)，不易返工 文檔標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化 要求文檔采用標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī) 范化、確定的格式和術(shù)語 以及圖形、圖表 保證通訊內(nèi)容的正確理解， 使系統(tǒng)開發(fā)人員及用戶有共 同的語言 分解和綜合 系統(tǒng)劃分為相互聯(lián)系又相 對獨(dú)立的子系統(tǒng)直至模塊 分解使復(fù)雜的系統(tǒng)簡單化， 便于設(shè)

24、計(jì)和實(shí)施。綜合使已 實(shí)施的子系統(tǒng)成為完整的系 統(tǒng)以體現(xiàn)系統(tǒng)的總體功能 強(qiáng)調(diào)階段成 果審定和檢驗(yàn) 階段成果需得到用戶、管 理人員和專家認(rèn)可 減少系統(tǒng)開發(fā)工作中的隱患 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 結(jié)構(gòu)化生命周期法的基本思想 結(jié)構(gòu)化生命周期法的基本思想是將系統(tǒng)開發(fā)看作 工程項(xiàng)目，有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行工作，它認(rèn)為 雖然各種業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)處理的具體內(nèi)容不同，但 所有系統(tǒng)開發(fā)過程都可以劃分為六個(gè)主要階段： 系統(tǒng)開發(fā)準(zhǔn)備階段 調(diào)查研究及可行性研究階段 系統(tǒng)分析階段 系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段 系統(tǒng)實(shí)施階段 維護(hù)和評價(jià)階段 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 系統(tǒng)開發(fā)準(zhǔn)備階段 當(dāng)現(xiàn)行系統(tǒng)不能適應(yīng)新形勢的要求時(shí)，用戶將提 出開發(fā)新系統(tǒng)的要求。

25、有關(guān)人員進(jìn)行初步調(diào)查， 然后組成專門的新系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)導(dǎo)小組，制定新系 統(tǒng)開發(fā)的進(jìn)度和計(jì)劃，負(fù)責(zé)新系統(tǒng)開發(fā)中的一切 工作。該階段雖不屬系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)的正式工作 階段，卻是不可缺少的。如果新系統(tǒng)開發(fā)采取外 包方式，本階段還要包括招投標(biāo)過程。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 調(diào)查研究及可行性研究階段 系統(tǒng)分析員采用各種方式進(jìn)行調(diào)查研究， 了解現(xiàn)行系統(tǒng)的界限、組織分工、業(yè)務(wù)流程 、資源及薄弱環(huán)節(jié)等，繪制現(xiàn)行系統(tǒng)的相關(guān) 圖表。在此基礎(chǔ)上，與用戶協(xié)商方案，提出 初步的新系統(tǒng)目標(biāo)，并進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)的可行 性研究，提交可行性報(bào)告。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 系統(tǒng)分析階段 系統(tǒng)分析階段是新系統(tǒng)的邏輯設(shè)計(jì)階段。系統(tǒng)分析旨在 對

26、現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，使用一系列的圖表 工具進(jìn)行系統(tǒng)的目標(biāo)分析，劃分子系統(tǒng)以及功能模塊， 構(gòu)造出新系統(tǒng)的邏輯模型，確定其邏輯功能需求，交付 新系統(tǒng)的邏輯功能說明書。系統(tǒng)分析也是新系統(tǒng)方案的 優(yōu)化過程，數(shù)據(jù)流程圖是新系統(tǒng)邏輯模型的主要組成部 分，它在邏輯上描述了新系統(tǒng)的功能、輸入、輸出和數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)等，而擺脫了所有的物理內(nèi)容。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 系統(tǒng)實(shí)施階段 系統(tǒng)實(shí)施是新系統(tǒng)付諸實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐階段，主要是 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段所完成的新系統(tǒng)物理模型。為了保 證程序和系統(tǒng)調(diào)試正常進(jìn)行，首先要進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 設(shè)備的安裝和調(diào)試工作，然后程序員根據(jù)程序模塊進(jìn) 行程序的設(shè)計(jì)、代碼編寫和調(diào)試工作。為了幫

27、助用戶 熟悉、使用新系統(tǒng)，系統(tǒng)分析人員還要對用戶及操作 人員進(jìn)行培訓(xùn)，編制操作、使用手冊和有關(guān)文檔。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 維護(hù)和評價(jià)階段 信息系統(tǒng)是復(fù)雜的大系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)、外部環(huán)境、各 種人為和機(jī)器因素的影響要求系統(tǒng)能適應(yīng)這種環(huán)境， 不斷地修改完善，這就需要進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，這期間 修改的內(nèi)容是多方面的。 系統(tǒng)的評價(jià)，廣義上貫穿于系統(tǒng)開發(fā)過程的始終， 這里主要指系統(tǒng)開發(fā)后期的評價(jià)。旨在將建成的新 系統(tǒng)與預(yù)期的目標(biāo)做一比較，不同的指標(biāo)綜合體現(xiàn) 為用戶的滿意程度可接受性。 通過以上各階段工作，新系統(tǒng)代替老系統(tǒng)進(jìn)入正常 運(yùn)行。但是系統(tǒng)的環(huán)境是不斷變化的，要使系統(tǒng)能 適應(yīng)環(huán)境且具有生命力，必須經(jīng)常進(jìn)行小

28、量的維護(hù) 評價(jià)活動(dòng)。 返回返回 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 結(jié)構(gòu)化生命周期法的類型劃分 結(jié)構(gòu)化生命周期法根據(jù)其系統(tǒng)開發(fā)思想 的不同又可以劃分為兩種類型 自頂向下方法 自底向上方法 自頂向下方法自底向上方法 基本 原理 與高層管理和業(yè)務(wù)流程相結(jié)合。 系統(tǒng)需求或目標(biāo)來自頂層，自 上而下傳導(dǎo)下去 由最終用戶驅(qū)動(dòng)，是從系統(tǒng)業(yè)務(wù)現(xiàn)狀出 發(fā)，先實(shí)現(xiàn)初級功能，然后由低到高， 逐步增加計(jì)劃、控制、決策等功能，自 下而上地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總目標(biāo) 階段 劃分 首先定義需求；其次設(shè)計(jì)偽代 碼；然后進(jìn)行編碼；測試代碼； 最后各模塊和系統(tǒng)集成；進(jìn)入 維護(hù)階段 階段劃分不明確，本質(zhì)上非結(jié)構(gòu)化，開 發(fā)前，應(yīng)大體考慮子系統(tǒng)的劃分及相互

29、關(guān)系，并在各項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)經(jīng)常協(xié)商和統(tǒng) 一意見，彌補(bǔ)整體性的不足 優(yōu)點(diǎn) 整體性好，各項(xiàng)目之間具有良 好配合和銜接關(guān)系，方便系 統(tǒng)集成；易于維護(hù) 用戶是系統(tǒng)的積極參加者，強(qiáng)調(diào)用戶工 作流程，以完成特定功能，為用戶服 務(wù)；用戶在開發(fā)過程中可標(biāo)識變化， 并看到哪些變化被系統(tǒng)采納 缺點(diǎn) 對過程而非目標(biāo)的過分強(qiáng)調(diào)易 誤導(dǎo)項(xiàng)目；開發(fā)規(guī)模過大；各 用戶過分關(guān)注自己的進(jìn)度，常 造成應(yīng)用整體損失 整體性差，各子系統(tǒng)不易進(jìn)行一體化集 成，各項(xiàng)目缺乏配合，沒考慮各項(xiàng)目 的地位和作用，數(shù)據(jù)重復(fù)收集甚至矛 盾，編碼體系不同，代碼自成體系 綜合的軟件開發(fā)方法 傳統(tǒng)的兩種結(jié)構(gòu)化生命周期法存在互補(bǔ)的關(guān)系，一 個(gè)的弱勢正好是另一個(gè)

30、的優(yōu)勢。將它們結(jié)合使用， 無疑是比較好的軟件開發(fā)方法。這種綜合的軟件開 發(fā)方法應(yīng)該遵循以下原則： 采用章法較嚴(yán)明的系統(tǒng)開發(fā)模式 強(qiáng)調(diào)用戶參與的重要性 采用正式的審核和反饋機(jī)制 避免組裝線式的思維方法和將最終用戶與系統(tǒng)彼此割據(jù) 返回返回 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 二、原型法 （一）原型法概述 （二） 原型的種類及其構(gòu)造方法 返回返回 原型法的產(chǎn)生背景 在早期的信息系統(tǒng)開發(fā)中，由于信息系統(tǒng)的規(guī)模有限， 用戶對這些系統(tǒng)的工作方式大都比較了解。因此，可以在開 發(fā)初期就對系統(tǒng)的功能進(jìn)行解剖、分析、深入了解，進(jìn)而設(shè) 計(jì)出滿足用戶要求的系統(tǒng)來，而且，這些系統(tǒng)一經(jīng)完成，往 往不需要有很大的變動(dòng)。 因此多采用結(jié)構(gòu)

31、化生命周期法進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)。但是，隨 著計(jì)算機(jī)工業(yè)的飛速發(fā)展，軟件開發(fā)規(guī)模不斷膨脹，出現(xiàn)了 許多新的情況和新的要求，集中表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 微型計(jì)算機(jī)日益普及 以前，只有實(shí)力雄厚的大公司才能夠買得起計(jì)算機(jī)， 付得起信息系統(tǒng)開發(fā)維護(hù)的費(fèi)用，而現(xiàn)在絕大多數(shù)公司， 個(gè)人都有能力購買計(jì)算機(jī)。同時(shí)，軟件費(fèi)用在整個(gè)信息系 統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用中的比例迅速上升，已大大超過硬件的價(jià)格。 采用傳統(tǒng)的開發(fā)方法，耗時(shí)多、人員廣、費(fèi)用大，因而給 開發(fā)工作帶來了很大困難。 應(yīng)用需求變化加快 在全球化的今天，企業(yè)間競爭日益激烈，企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn) 略不斷調(diào)整，企業(yè)的規(guī)模也在不斷的變化，很多公司的結(jié) 構(gòu)向著小型、靈

32、活的方向發(fā)展。不斷地縮短開發(fā)周期，提 高質(zhì)量，是對信息系統(tǒng)開發(fā)提出的更高要求。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 社會(huì)化GIS的發(fā)展趨勢 GIS在信息化建設(shè)過程中發(fā)揮著重要作用，面向社會(huì) 大眾的GIS更呈現(xiàn)出豐富多彩的形式和動(dòng)態(tài)性，這些GIS 應(yīng)用需求不可能在最初就確定下來。如果采用結(jié)構(gòu)化生命 周期法，周期太長，費(fèi)用太高，可能無法完成，即使經(jīng)過 努力得以完成，系統(tǒng)的建成之日也可能是它的淘汰之時(shí)。 螺旋型模型被要求 用戶的需求多變被認(rèn)為是預(yù)先定義方法實(shí)施中的最大 困難，因?yàn)樗延脩粜枨笤谠缙诰图右詢鼋Y(jié)。而原型化方 法則相反，它認(rèn)為需求的反復(fù)和多變是一種正常現(xiàn)象，是 不可避免的，應(yīng)該鼓勵(lì)用戶對需求提出更多、

33、更高的要求。 原型法使未來的系統(tǒng)提供的信息真正的滿足管理和決策的 需要，而快速修改工具是實(shí)現(xiàn)上述要求的技術(shù)保證。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 原型法的工作方法 開發(fā)人員在初步了解用戶需求的基礎(chǔ)上構(gòu)造一個(gè) 應(yīng)用系統(tǒng)模型，即原型，用戶和開發(fā)人員在此基 礎(chǔ)上共同反復(fù)探討和完善原型，直到用戶滿意為 止。 原型法開發(fā)信息系統(tǒng)包括以下幾個(gè)階段： 確定用戶的基本需求 開發(fā)初始原型 利用原型來提煉用戶需求 修正和改進(jìn)原型 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 確定用戶的基本需求 在這一階段中，用戶根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)清楚地表達(dá)自己的基 本需求，即應(yīng)該具備的一些基本功能，用戶界面的基本形 式等。系統(tǒng)分析開發(fā)人員據(jù)此來確定系統(tǒng)的規(guī)模及基

34、本框 架，判斷系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)能否得到，同時(shí)應(yīng)估算出開發(fā)原 型的成本。 開發(fā)初始原型 開發(fā)初始原型僅僅反映用戶的基本需求，并不要求完善。 開發(fā)初始原型的目的是快速建立一個(gè)滿足用戶基本需求的 交互式系統(tǒng)，并且能夠按照用戶的要求不斷修改。系統(tǒng)分 析設(shè)計(jì)人員應(yīng)使用一些可視化開發(fā)工具和高層次的開發(fā)語 言來建立系統(tǒng)原型，幫助修正系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 利用原型來提煉用戶需求 系統(tǒng)原型是開發(fā)人員和用戶就系統(tǒng)設(shè)計(jì)的構(gòu)思進(jìn)行對話 的橋梁。利用原型來提煉用戶需求的階段是整個(gè)開發(fā)過 程的關(guān)鍵，用戶通過親自使用原型，從而了解其需求得 到的滿足程度以及存在的問題。開發(fā)人員一方面記錄下 用戶提出的該系統(tǒng)的缺點(diǎn)和不足之處；另一方面也要借 助原型系統(tǒng)引導(dǎo)、啟發(fā)用戶表達(dá)對系統(tǒng)的最終要求。 修正和改進(jìn)原型 開發(fā)人員根據(jù)第三階段中用戶提出的修改意見或發(fā)現(xiàn)的 問題，對初始原型系統(tǒng)進(jìn)行修改、擴(kuò)充和完善。這是一 個(gè)多次反復(fù)的過程，直到用戶滿意為止。如果用戶滿意， 則修改過的原型成為一個(gè)運(yùn)行原型，運(yùn)行原型可能成為 一個(gè)新的應(yīng)用系統(tǒng)，也可能作為應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ)。 第二節(jié)分析設(shè)計(jì)方法白版 以結(jié)構(gòu)化生命周期法為代表的預(yù)先定義式系統(tǒng)開發(fā)方 法和原型化開發(fā)方法，它們雖然在指導(dǎo)思想和具體做 法上均有很大不同，但它們并不相互排斥，在實(shí)踐中 它們是