GIS設(shè)計及實現(xiàn)考試復習資料

1、 第一章1. GIS發(fā)展的各階段特點 答：集成式GIS，在一個系統(tǒng)中集成了GIS的各項功能，滿足啦GIS綜合應(yīng)用的需求，但是系統(tǒng)過于復雜，軟件成本高，難與其他系統(tǒng)集成。 模塊式GIS,系統(tǒng)分為許多相對獨立的功能模塊，用戶根據(jù)需求選擇功能模塊，難與其他系統(tǒng)集成。核心式GIS，從底層提供GIS功能，通過API訪問，易于集成其它系統(tǒng)，開發(fā)難度高。組件式GIS，通過標準通線接口實現(xiàn)模塊間通信及GIS與其它系統(tǒng)集成，開發(fā)成本低，難度小，可以在通用語言環(huán)境中實現(xiàn)GIS功能，系統(tǒng)開發(fā)依賴開發(fā)環(huán)境，難以實現(xiàn)移植。WebGIS，結(jié)合Internet,實現(xiàn)GIS的共享和互操作，社會化的GIS，可擴展性好，跨平臺，

2、用戶參與程度不足，分析功能較簡單。2. GIS規(guī)范標準化的原因！ 答：GIS規(guī)范標準化是體現(xiàn)在GIS的軟件開發(fā)，系統(tǒng)建立與運行質(zhì)量的重要要素。從技術(shù)的角度看，GIS是建立在計算機，網(wǎng)絡(luò)以及信息處理等多種技術(shù)標準之上的，離開了這些標準就無法開發(fā)哪怕是最基本的系統(tǒng)。從應(yīng)用的角度看，標準是實現(xiàn)信息共享，推進GIS發(fā)展最基本的保障。3. GIS數(shù)據(jù)標準化的主要內(nèi)容：GIS相關(guān)的名詞或術(shù)語標準化；與空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)有關(guān)的標準化活動；與GIS數(shù)據(jù)共享有關(guān)的標準化工作。4. 地理信息標準：統(tǒng)一的地理坐標系統(tǒng)、空間信息分類和編碼系統(tǒng)、數(shù)據(jù)模型的標準。5. 數(shù)據(jù)標準：數(shù)據(jù)交換、空間元數(shù)據(jù)標準、數(shù)據(jù)質(zhì)量、GIS數(shù)據(jù)

3、產(chǎn)品標準。 元數(shù)據(jù)就是對數(shù)據(jù)集現(xiàn)勢性，精度，內(nèi)容，組織形式，屬性，來源，適用性等多種信息的表述?？臻g數(shù)據(jù)元數(shù)據(jù)標準的建立是空間數(shù)據(jù)標準化的前提和保證，只有建立起規(guī)范的空間元數(shù)據(jù)才能有效地利用空間數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量;它對空間數(shù)據(jù)在表達空間位置，空間關(guān)系，專題特征以及時間等要素時，所能表達的準確性，一致性，完整性以及它們之間統(tǒng)一性的度量，一般描述為空間數(shù)據(jù)的可靠性和精度，用誤差來表示。6. GIS設(shè)計概念：在GIS開發(fā)的整體過程中，遵循一般軟件工程的原理和方法，結(jié)合GIS開發(fā)的特點、特殊規(guī)律和要求，對GIS軟件從系統(tǒng)定義、系統(tǒng)總體設(shè)計、系統(tǒng)詳細設(shè)計、空間數(shù)據(jù)庫和地理模型庫設(shè)計、GIS實施、GIS軟件測

4、試與評價、直到GIS維護的各個階段進行工程化規(guī)范的方法體系。7. GIS設(shè)計目標:通過改進系統(tǒng)設(shè)計方法，嚴格執(zhí)行開發(fā)的階段劃分，進行各階段質(zhì)量把關(guān)以及做好項目建設(shè)的組織管理工作，從而達到增強系統(tǒng)的實用性，降低系統(tǒng)開發(fā)和應(yīng)用的成本以及延長系統(tǒng)生命周期的目的。8.軟件危機：一是如何開發(fā)軟件以滿足對軟件日益增長的需要；二是如何維護數(shù)量不斷膨脹的已有軟件。9. GIS軟件設(shè)計的內(nèi)容：軟件設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 基本原則：標準化，先進行，兼容性，高效率，可靠性，通用型。 差異：設(shè)計重心，數(shù)據(jù)庫建設(shè)，設(shè)計方法。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的核心是數(shù)據(jù)模型設(shè)計。而數(shù)據(jù)模型包括能精確描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)），動態(tài)結(jié)構(gòu)（操作的

5、集合）和完整性約束條件三部分。數(shù)據(jù)模型的發(fā)展經(jīng)歷了四代：文件模型，經(jīng)典數(shù)據(jù)模型，語義數(shù)據(jù)模型和專用數(shù)據(jù)模型。另外，還可以把數(shù)據(jù)模型分為倆種類型。一是獨立于任何計算機實現(xiàn)的數(shù)據(jù)模型，其強調(diào)語意表達的能力；二是直接面向數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，用于計算機上的實現(xiàn)。10.GIS設(shè)計的特點：（1）GIS處理的是空間數(shù)據(jù)，具有數(shù)據(jù)量龐大、實體種類繁多、實體間的關(guān)聯(lián)復雜等特點； （2）GIS設(shè)計以空間數(shù)據(jù)為驅(qū)動； （3）GIS工程投資大、周期長、風險大、涉及部門繁多。 第二章11. GIS工程學結(jié)構(gòu)體系主要由任務(wù)，基礎(chǔ)理論和方法論三方面組成。12.GIS工程學來源于系統(tǒng)學，系統(tǒng)工程學，軟件工程學和

6、地理信息科學的結(jié)合，因此系統(tǒng)學，系統(tǒng)工程學，軟件工程學，地理信息科學都是其理論的基石。 系統(tǒng)工程是以大型復雜系統(tǒng)為研究對象，按照一定的目標對其進行研究，設(shè)計，開發(fā)，管理和控制，以期達到總體效果最優(yōu)的理論和方法。而系統(tǒng)工程學屬于工程技術(shù)類，是一門應(yīng)用性很強的學科。 地理信息科學體系被劃分為三個層次，理論地理信息科學，技術(shù)地理信息科學和應(yīng)用地理信息科學。13. GIS結(jié)構(gòu)化劃分的階段（結(jié)構(gòu)化生命周期法）：（1）系統(tǒng)開發(fā)準備階段；（2）調(diào)查研究機可行性研究階段；（3）系統(tǒng)分析階段；（4）系統(tǒng)設(shè)計階段；（5）系統(tǒng)實施階段；（6）維護和評價階段。 結(jié)構(gòu)化生命周期法的特點：根據(jù)需求設(shè)計系統(tǒng)，嚴格按階段進行

7、，文檔標準化和規(guī)范化，分解和綜合，強調(diào)階段成果審定和檢驗。14. 面向?qū)ο蟮闹饕拍詈托g(shù)語：對象：人們對世界上的事物的認識形成概念，這些概念使我們可以感知和推理世界上的事物，這些概念應(yīng)用到的事物稱為對象。類：具有一致數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和行為的對象抽象成類，它反映了與應(yīng)用有關(guān)的重要的性質(zhì)，而忽略掉其他一些無關(guān)的內(nèi)容。繼承：對具有層次的類的屬性和操作進行共享的一種機制。15.面向?qū)ο笤O(shè)計方法：面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)和統(tǒng)一建模語言。 面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)中的OMT，采用對象模型，動態(tài)模型和功能模型等描述一個系統(tǒng)。OMT建模步驟，系統(tǒng)分析，系統(tǒng)總體設(shè)計，系統(tǒng)詳細設(shè)計，軟件編程。16.原型法：開發(fā)人員在初步了解用戶需求的基

8、礎(chǔ)上構(gòu)造一個應(yīng)用系統(tǒng)模型，即原型，用戶和開發(fā)人員在此基礎(chǔ)上發(fā)福探討和完善原型，直到用戶滿意為止。17.原型法開發(fā)信息系統(tǒng)的階段：（1）確定用戶的基本需求；（2）開發(fā)初始原型；（3）利用原型來提煉用戶需求；（4）修正和改進原型。原型從本質(zhì)上可分為兩種類型：丟棄型原型和進化型原型。從應(yīng)用目的和場合出發(fā)又可分為三種類型：研究型原型，試驗型原型和進化型原型。18.GIS基本設(shè)計方法比較：（1） 結(jié)構(gòu)化生命周期法：規(guī)定了軟件開發(fā)過程中的各項工程活動，一般包括可行性分析、需求分析、總體設(shè)計、詳細設(shè)計、編碼及測試六項活動，并規(guī)定了它們自上而下，相互銜接的固定次序，前一階段的成果是后一階段工作開展的基礎(chǔ)。 優(yōu)

9、點：1）提供了較為成熟和完善的管理模式，而且直觀易學；2） 缺乏靈活性；3）修改困難、難以維護和軟件模塊重用性差等缺點。 （2）原型法：主要思想是借助原型來輔助軟件開發(fā)。利用開發(fā)工具快速構(gòu)造出原型軟件，用戶及開發(fā)人員通過對原型軟件的試運行、評價、修正和改進，逐步明確對軟件的功能需求以進行正式開發(fā)或者直接把原型擴充成最終產(chǎn)品。 優(yōu)點：1）增進了開發(fā)人員和用戶對系統(tǒng)功能需求的理解；2）為用戶提供了一種有力的學習手段，尤其是可以大大提高用戶接受性；3）軟件原型是否具有代表性直接影響到軟件開發(fā)的成功與否。 （3） 面向?qū)ο蠓椒ǎ好嫦驅(qū)ο蠹夹g(shù)將客觀世界（即問題論域）看成是由一些相互聯(lián)系的事物（即對象）組

10、成，每個對象都有自己的運動規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài)，對象間的相互作用和相互聯(lián)系構(gòu)成了完整的客觀世界。 優(yōu)點：1）人類思維方法一致，便于描述客觀世界；2）開發(fā)的軟件性能穩(wěn)定、易于重用和維護 。19.GIS基本設(shè)計方法選擇 ：（1）考慮到GIS應(yīng)用的特點以及GIS應(yīng)用的多樣化，進行GIS設(shè)計方法的選擇需要考慮多方面的因素。（包括系統(tǒng)規(guī)模的大小、系統(tǒng)應(yīng)用類型、系統(tǒng)需求明確程度等。）（2） 小型GIS軟件設(shè)計常采用原型法進行開發(fā)；而大型GIS軟件設(shè)計多采用結(jié)構(gòu)化生命周期法或是面向?qū)ο蠓椒ㄟM行開發(fā)，考慮到GIS設(shè)計需求不確定性特點，通常也在需求分析階段應(yīng)用原型法來確認用戶需求。 第三章20. 系統(tǒng)定義時期的基本任

11、務(wù)：1）功能需求；2）性能需求；3）環(huán)境需求；4）數(shù)據(jù)需求。21.系統(tǒng)定義時期的主要任務(wù)：是確定軟件開發(fā)工程必須完成的總目標以及工程可行性；導出實現(xiàn)工程目標應(yīng)該采用的策略即系統(tǒng)必須完成的功能；估計完成該項工程需要的資源和成本；制定工程進度表；最后編寫系統(tǒng)需求分析報告。這個時期的工作通常又稱為系統(tǒng)分析。22.GIS結(jié)構(gòu)化分析常用的分析工具：數(shù)據(jù)流模圖（數(shù)據(jù)流圖）、數(shù)據(jù)字典以及對數(shù)據(jù)流進行描述的加工邏輯說明。 GIS數(shù)據(jù)流模型是GIS軟件系統(tǒng)邏輯模型的一種圖形表示，他描述了GIS數(shù)據(jù)流動，存儲，處理等邏輯關(guān)系，一般采用數(shù)據(jù)流圖來表示。 數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)信息的集合。23. 加工邏輯是指用戶對這個加

12、工的邏輯要求，即加工的輸入數(shù)據(jù)流與輸出數(shù)據(jù)流之間的邏輯關(guān)系。 結(jié)構(gòu)化英語：是一種介于自然語言和形式化語言之間的半形式化語言。判定表：為說明復雜的決策邏輯提供了一種形式化的以表格為基礎(chǔ)的表達方法，它能夠自動地實現(xiàn)對諸如完整性和無歧義性等特點的檢測。判定樹：它是判定表的變形，本質(zhì)完全一樣，所有用判定表能表達的問題都能用判定樹來表達。24. 面向會對象的系統(tǒng)定義工具：用例圖。 用例圖是從軟件需求分析到最終實現(xiàn)的第一步，它顯示了系統(tǒng)的用戶和用戶希望提供的功能，有利于用戶和軟件開發(fā)人員之間的溝通。 用例圖的四個組成要素：參與者，用例，系統(tǒng)邊界和用例關(guān)系。參與者：參與者是系統(tǒng)外部的一個實體，它以某種方式參

13、與了用例的執(zhí)行過程。用例：定義了系統(tǒng)所提供的功能和行為單元。系統(tǒng)邊界:是指系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的界限。25. 系統(tǒng)可行性研究主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)源調(diào)查與評估、技術(shù)可行性評估、經(jīng)濟和社會效益分析、系統(tǒng)的支持狀況。26. 用戶需求調(diào)查分析方式：訪談交流，會議討論，軟件原型。27. 系統(tǒng)目標分析：1）進行用戶類型分析；2）對現(xiàn)行系統(tǒng)進行調(diào)查分析；3）明確系統(tǒng)服務(wù)對象；4）用戶研究領(lǐng)域現(xiàn)狀調(diào)查。28.GIS系統(tǒng)定義報告：類似于計算機軟件工程中的“軟件需求規(guī)格說明書”。 第四章29. 系統(tǒng)總體設(shè)計的目標：將系統(tǒng)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)計和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計。30. 系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)：確定系統(tǒng)總體架構(gòu)與軟、

14、硬件配置，根據(jù)系統(tǒng)分析成果進行系統(tǒng)功能模塊的劃分，建立模塊的層次結(jié)構(gòu)及調(diào)用關(guān)系，確定模塊間的接口及人機界面，病設(shè)計數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)。31.系統(tǒng)總體設(shè)計工具：（1） 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)總體設(shè)計工具：層次圖（適合自頂而下設(shè)計的軟件的過程中使用）；HIPO圖、結(jié)構(gòu)圖；（2） 面向?qū)ο笙到y(tǒng)總體設(shè)計工具：類圖 邊界類，實體類，控制類 類圖是由類，接口等模型元素以及它們之間的關(guān)系構(gòu)成。類是面向?qū)ο笾邢到y(tǒng)組織結(jié)構(gòu)的核心。類的屬性，類的名稱，類的操作。接口是在沒有給出對象的實現(xiàn)和狀態(tài)的情況下對對象行為的描述。類之間的關(guān)系，依賴關(guān)系，泛化關(guān)系，關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)關(guān)系。32. GIS軟件體系結(jié)構(gòu)的類型: 單機結(jié)構(gòu)，客戶機/服務(wù)

15、器體系結(jié)構(gòu)，瀏覽器/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，面向地理信息服務(wù)的WebGIS。 面向地理信息服務(wù)的WebGIS的特點：全球化的客戶/服務(wù)器應(yīng)用真正大眾化的GIS良好的可擴展性跨平臺性33.軟件環(huán)境：系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫軟件和GIS專業(yè)軟件（MapGIS，MapInfo，SuperMap）。GIS軟件環(huán)境選擇的原則：所選的GIS軟件環(huán)境必須符合開放式系統(tǒng)的要求所選的GIS軟件環(huán)境必須有必要和足夠的軟件工具平臺必須充分考慮所選軟件環(huán)境的功能和效率以及對采用新技術(shù)的支持和擴充能力考慮所選軟件環(huán)境的可靠性及性價比等常規(guī)的選擇標準。34. 系統(tǒng)功能設(shè)計的原則：1）功能結(jié)構(gòu)的合理性；2）功能結(jié)構(gòu)的完備性；3）系統(tǒng)各個功

16、能的獨立性；4）功能模塊的可靠性；5）功能模塊操作的簡便性。35. 模塊:一個軟件系統(tǒng)通常由許多的模塊組成，函數(shù)和子程序都可以稱為模塊，它是程序語句按邏輯關(guān)系建立起來的組合體。 根據(jù)功能的差異可以將模塊劃分為：輸入模塊輸出模塊變換模塊協(xié)調(diào)模塊而模塊結(jié)構(gòu)最普遍的形式就是樹狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)36. GIS接口設(shè)計的內(nèi)容：系統(tǒng)與標準數(shù)據(jù)的接口、互操作性接口、空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的接口、GIS與其他開發(fā)環(huán)境之間的接口、人機接口等。 接口的形式;直接讀取通過導入/導出機制進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換GIS內(nèi)部接口設(shè)計需確定接口約定：命名約定調(diào)用約定參數(shù)傳遞約定（按值傳遞或按引用傳遞）37. 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的結(jié)合有兩種形

17、式：綁定式和分離式38.GIS用戶界面設(shè)計的內(nèi)容：以用戶為中心的人機界面和GIS用戶界面設(shè)計與開發(fā)。 人機交互的五種基本方式，命令語言，菜單選擇，填表方式，自然語言，直接操作39. GIS用戶界面設(shè)計的原則：1）一致性原則；2）合適的功能；3）封裝性；4）靈活性；5）合理、高效利用屏幕；6）用戶界面的效率；7）提供反饋、幫助信息以及出錯處理機制；8）與應(yīng)用程序設(shè)計分離；9）復雜性和可靠性。 第五章40.系統(tǒng)詳細設(shè)計的任務(wù)： （1）細化總體設(shè)計的體系流程圖，繪出程序結(jié)構(gòu)圖，直到每個模塊的難度可被單個程序員掌握為止； （2）為每個功能模塊選定算法； （3）確定每個模塊使用的數(shù)據(jù)組織； （4）確定模

18、塊的接口細節(jié)，以及模塊間的調(diào)用關(guān)系； （5）描述每個模塊的流程邏輯； （6）編寫詳細設(shè)計文檔。41. 詳細設(shè)計以總體設(shè)計階段的工作為基礎(chǔ)，但又不同于總體設(shè)計階段，主要表現(xiàn)于以下兩個方面：在總體設(shè)計階段，數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以比較抽象的方式描述。詳細設(shè)計要提供關(guān)于算法的更多細節(jié)。42. 詳細設(shè)計的模塊包含實現(xiàn)對應(yīng)的總體設(shè)計的模塊所需要的處理邏輯，主要的內(nèi)容：詳細的算法數(shù)據(jù)表示和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的功能和使用的數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。43. 程序流程圖：它是應(yīng)用最廣泛的描述過程的方法，具有簡單，直觀，易于掌握的優(yōu)點，特別適用于具體模塊小程序的設(shè)計。缺點：程序流程圖本質(zhì)上不是逐步求精的好工具，它使程序員過早地考慮程序的控制流程，而不去考慮程序的全局結(jié)構(gòu)；程序流程圖中用箭頭代表控制流，因此程序員可以完全不顧結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的精神，隨意轉(zhuǎn)換控制；程序流程圖不易表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；詳細的程序流程圖每個符號對定于源程序的一行代碼，對于提高大型系統(tǒng)的可理解性作用甚微。44. 盒式圖：它是另外一種用于詳細設(shè)計表達的結(jié)構(gòu)化圖形設(shè)計工具，它也是一種清晰的圖形表達式，能定義功能域；控制不能任意