地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

1、地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)第1頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二第2 節(jié) GIS開發(fā)過(guò)程 GIS的開發(fā)是一個(gè)系統(tǒng)工程，其開發(fā)周期較長(zhǎng)， 涉及多個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域，包含內(nèi)容十分廣泛， 它分為系統(tǒng)調(diào)查分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)實(shí)施 系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù) 四個(gè)大階段，其中又分為若干個(gè)小階段 它們相互銜接而又互相影響，整個(gè)過(guò)程形成 螺旋式上升的循環(huán)過(guò)程。 它是由用戶需求調(diào)查開始的第2頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 一、系統(tǒng)調(diào)查分析 需求調(diào)查與分析 是對(duì)用戶(群)的要求,以及用戶(群)的情況進(jìn)行調(diào)查分析。 用戶需求調(diào)查的好壞在很大程度上決定了一個(gè)地理信息系統(tǒng)的成敗。 要集中力

2、量，多次多層面的開展調(diào)查，并留下文字資料，作為開發(fā)工作的重要檔案。 可行性分析 是對(duì)建立系統(tǒng)的必要性和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可能性，從社會(huì)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面進(jìn)行分析， 以確定用戶實(shí)力，系統(tǒng)環(huán)境、資料、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)流量，硬件能力， 軟件系統(tǒng)、經(jīng)費(fèi)預(yù)算以及時(shí)間分析和效益分析。 系統(tǒng)分析 是系統(tǒng)調(diào)查分析階段的最后一環(huán)，在用戶需求調(diào)查分析，可行性分析的基礎(chǔ)上， 深入分析，明確新建系統(tǒng)的目標(biāo)，建立新建系統(tǒng)邏輯模型。 這里的邏輯模型指的是對(duì)具體地理信息上的抽象，即去掉一些具體的非本質(zhì)的東西， 保留突出本質(zhì)(指地理信息專業(yè)概念表達(dá))的東西及其聯(lián)系。第2 節(jié) GIS開發(fā)過(guò)程分析傳統(tǒng)的工作流程，導(dǎo)出邏輯模型把用戶需求分析的

3、集中描述，概括為系統(tǒng)明確目標(biāo)分析描繪新系統(tǒng)流程，列出邏輯模型對(duì)系統(tǒng)調(diào)查分析的總結(jié)成文第3頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 調(diào)查用戶的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、職責(zé) 應(yīng)當(dāng)了解用戶單位工作性質(zhì)，機(jī)構(gòu)設(shè)置的職責(zé)，工作任務(wù)的目的、規(guī)模，以及他們對(duì)系統(tǒng) 支持的強(qiáng)度，并調(diào)查哪些部門，哪些人員的職責(zé)同欲建GIS有直接、間接關(guān)系。 調(diào)查傳統(tǒng)的處理方法 要詳細(xì)了解傳統(tǒng)方法的作業(yè)流程及存在主要問(wèn)題， 以便全面衡量工作廣度、深度及要突破的關(guān)鍵技術(shù)。 調(diào)查要求新系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果和可獲得資料、數(shù)據(jù)的程度 調(diào)查用戶對(duì)應(yīng)用界面和程序接口的要求 用戶對(duì)新系統(tǒng)的要求必須明確、具體，有些是直接的，有些是長(zhǎng)期的，理

4、想性的，都要分 門別類，了解透徹。 要了解這些資料、數(shù)據(jù)能否足夠支持新系統(tǒng)，及時(shí)提供程度。 潛在用戶和地理信息系統(tǒng)的潛力 在調(diào)查過(guò)程中，由于用戶往往只能回答一般性的問(wèn)題，提出籠統(tǒng)的要求。 因此，未來(lái)系統(tǒng)究竟具備那些功能和潛力，能為那些行業(yè)服務(wù)、服務(wù)到什么水平， 取得什么樣的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效果，取決于設(shè)計(jì)者如何把握潛在用戶的要求， 在滿足當(dāng)前用戶要求的前提下，歸納、抽象推廣到更廣的用戶的需求。 這些只有在完全調(diào)查清楚用戶需求基礎(chǔ)上才能辦到。需求調(diào)查與分析第4頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 新系統(tǒng)的社會(huì)、 經(jīng)濟(jì)效益分析 闡明用戶部門、社會(huì)對(duì)系統(tǒng)需要，技術(shù)市場(chǎng)的狀況，經(jīng)濟(jì)上的

5、意義、學(xué)術(shù)上的意義。 該任務(wù)的人員，質(zhì)和量方面是否足以完成該任務(wù) 技術(shù)上的關(guān)鍵向題及難點(diǎn)何在？是否都能予以適當(dāng)解決？解決計(jì)劃如何？ 資料和數(shù)據(jù)的總量，可獲取的資料、數(shù)據(jù)清單 逐一評(píng)估它們的現(xiàn)時(shí)性狀況，可更新程度。 逐一評(píng)估精度等級(jí)和可利用程度，獲取困難的資料、數(shù)據(jù)清單及可能清單獲取的渠道。 資料、數(shù)據(jù)類型及加工方法，輸入技術(shù)以及與未來(lái)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的關(guān)系。 軟件系統(tǒng)和開發(fā)能力能否切實(shí)并留有余地地完成該系統(tǒng)的各項(xiàng)要求 所能夠擁有的硬件的能力能否充分保證系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo) 所提供的經(jīng)費(fèi)是否能略有余地地保證任務(wù)完成及新系統(tǒng)產(chǎn)生效益估計(jì) 任務(wù)的時(shí)間計(jì)劃表是否合理并有適度余量以上可行性分析的8個(gè)主要方面，其它具

6、體方面必須妥善分析，可行性分析涉及大量的人力、物力、財(cái)力的去向及能否取得相應(yīng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的回報(bào)的大事。涉及方面很多，都盡量要做到全面妥善地考慮解決。 可行性分析第5頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 二、系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)是將系統(tǒng)分析階段提出的邏輯模型化為相應(yīng)的實(shí)際的物理模型 這是整個(gè)研制工作的核心。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段不僅要完成，而且要優(yōu)化，即要始終考慮高效性、安全性， 具有容錯(cuò)能力的強(qiáng)壯性和方便性 也即按照邏輯功能的要求，考慮各種具體實(shí)際條件和具體應(yīng)用領(lǐng)域，進(jìn)行具體 設(shè)計(jì)，來(lái)完成這些要求。 第2 節(jié) GIS開發(fā)過(guò)程邏輯模型物理模型轉(zhuǎn)化總體設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第6頁(yè)

7、，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 總體設(shè)計(jì)又稱功能設(shè)計(jì)或概念設(shè)計(jì)。它的主要任務(wù)是： 系統(tǒng)目的、目標(biāo)及屬性確定 系統(tǒng)目的即是系統(tǒng)預(yù)期要達(dá)到的水平。 系統(tǒng)目標(biāo)指實(shí)現(xiàn)目的過(guò)程中若干努力指標(biāo)，屬性指指標(biāo)的量度。通常目標(biāo)是一個(gè)多層次的樹 根據(jù)系統(tǒng)研制的目標(biāo)來(lái)規(guī)劃系統(tǒng)的規(guī)模和確定系統(tǒng)的組成與功能 模塊或系統(tǒng)的相互關(guān)系描述及接口設(shè)計(jì)規(guī)定 硬、軟件配置的環(huán)境設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)源評(píng)估，數(shù)據(jù)庫(kù)方案及建庫(kù)方法 人才培訓(xùn) 包括開發(fā)人員“演示與討論”等方式地交流與協(xié)調(diào)，新系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)與生產(chǎn)所需的人才培訓(xùn) 系統(tǒng)建立計(jì)劃和經(jīng)費(fèi)預(yù)算 系統(tǒng)建立計(jì)劃要有充足的具體條件保證，經(jīng)費(fèi)預(yù)算要合理。 成本及收益分析 成本指

8、建設(shè)和運(yùn)行新系統(tǒng)的資金投入，收益指新系統(tǒng)運(yùn)行的產(chǎn)出。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)第7頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、具體化、物理化，主要內(nèi)容有： 模塊設(shè)計(jì) 按照功能獨(dú)立、規(guī)模適當(dāng)?shù)哪K化設(shè)計(jì)方法， 對(duì)總體設(shè)計(jì)中各大模塊進(jìn)一步分細(xì)成為各功能小模塊， 并繪出它們之間的聯(lián)系及各模塊內(nèi)容及功能， 以及它們的算法及流程。系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)模塊設(shè)計(jì)第8頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、具體化、物理化，主要內(nèi)容有： 數(shù)據(jù)分級(jí)分類及編碼設(shè)計(jì) 這方面，有標(biāo)準(zhǔn)的一定盡量采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及部門標(biāo)準(zhǔn)； 沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)的，要

9、盡量靠攏相近標(biāo)準(zhǔn)，遵循統(tǒng)一性、系統(tǒng)邏輯性、準(zhǔn)確性的原則系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分類分級(jí)第9頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、具體化、物理化，主要內(nèi)容有： 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 其中包括： A. 數(shù)據(jù)獲取方案設(shè)計(jì) 這是最基本的設(shè)計(jì)，也叫數(shù)字化方案設(shè)計(jì)， 它包括，內(nèi)容選取及分類，數(shù)字化中要素 關(guān)系的處理原則，相應(yīng)專題內(nèi)容的數(shù)字化方案， 作業(yè)步驟和數(shù)字化質(zhì)量保證措施； B. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì) 它主要指數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的選擇，數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系 的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)； C. 數(shù)據(jù)檢索設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)主流的需要，設(shè)計(jì)那些方式滿足對(duì)數(shù)據(jù)的需要， 它們一般是屬性檢索、空間檢索

10、、拓樸檢索、組合檢索以及其它檢索。系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)第10頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、具體化、物理化，主要內(nèi)容有：輸入、輸出方式及界面設(shè)計(jì)系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)界面設(shè)計(jì)第11頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 詳細(xì)設(shè)計(jì)是在總體設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化、具體化、物理化，主要內(nèi)容有：安全性設(shè)計(jì) 操作權(quán)限分級(jí)，用戶分級(jí)口令的設(shè)置病毒防治實(shí)施的計(jì)劃方案 把任務(wù)分解，落實(shí)到人，提出進(jìn)度要求， 數(shù)據(jù)加密和考核標(biāo)準(zhǔn)，給出經(jīng)費(fèi)預(yù)算。數(shù)據(jù)備份等。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要成果是總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書 及詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)安全性設(shè)計(jì)實(shí)施計(jì)劃

11、方案第12頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二系統(tǒng)評(píng)價(jià)是指對(duì)一個(gè)GIS系統(tǒng)從系統(tǒng)性能和經(jīng)濟(jì)效益兩方面進(jìn)行評(píng)價(jià)新系統(tǒng)的全面評(píng)價(jià)一般應(yīng)在新系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間后才進(jìn)行，以達(dá)公正、客觀系統(tǒng)評(píng)價(jià)的結(jié)果是寫出評(píng)價(jià)報(bào)告、提出改進(jìn)和提高經(jīng)濟(jì)效益的措施。 第3 節(jié) GIS的評(píng)價(jià)GIS評(píng)價(jià)報(bào)告GIS評(píng)價(jià)的目的 GIS評(píng)價(jià)的指標(biāo)GIS評(píng)價(jià)第13頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二二、GIS評(píng)價(jià)的指標(biāo) GIS的對(duì)象是一個(gè)較大的地理區(qū)域，是探索和研究這個(gè)宏觀區(qū)域上地理現(xiàn)象的 未知關(guān)系和規(guī)律為目的的，它一般不僅是已有生產(chǎn)方式的再組織和再生產(chǎn)。 因而它除了有信息系統(tǒng)的一般特性指

12、標(biāo)外，還有自己特有的專業(yè)特性。 GIS的系統(tǒng)評(píng)價(jià)包含了以下三個(gè)指標(biāo) 一般系統(tǒng)的性能指標(biāo) 專業(yè)性能指標(biāo) 經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo) 第3 節(jié) GIS的評(píng)價(jià) 1、GIS穩(wěn)定性和平均無(wú)故障時(shí)間； 2、GIS聯(lián)機(jī)響應(yīng)時(shí)間、處理速度和吞吐量； 3、GIS的利用率； 4、系統(tǒng)的操作靈活性、方便性、容錯(cuò)性； 5、安全性和保密性； 6、加工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性； 7、系統(tǒng)的可擴(kuò)充性； 8、系統(tǒng)的可維護(hù)性； 1、數(shù)據(jù)的包容性 2、空間分析的準(zhǔn)確性及區(qū)域性 3、可視化功能和性能1、成本費(fèi)用。2、直接經(jīng)濟(jì)效益。3、間接經(jīng)濟(jì)效益。第14頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 1、數(shù)據(jù)的包容性： 2、空間分析的準(zhǔn)確性及區(qū)

13、域性： 3、可視化功能和性能： 第3 節(jié) GIS的評(píng)價(jià) (1)、數(shù)據(jù)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化； (2)、對(duì)眾多主流GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的兼容性； (3)、空間數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)性及地圖投影變換能力的強(qiáng)弱； (4)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的容量與性能； (5)、系統(tǒng)多分辨率數(shù)據(jù)的兼容性； (6)、矢、柵集成能力； (7)、無(wú)縫數(shù)據(jù)集成能力； (8)、二維、三維數(shù)據(jù)集成能力； (9)、掃描數(shù)字化和掃描矢量化能力； (10)、數(shù)據(jù)更新能力及交互處理性能。 (1)、區(qū)域的量度準(zhǔn)確性及區(qū)域范圍； (2)、三維分析的準(zhǔn)確性及區(qū)域范圍； (3)、疊置分析的顆粒度及區(qū)域范圍； (4)、緩沖區(qū)及類似分析的準(zhǔn)確度及區(qū)域； (5)、大區(qū)域乃至全

14、球準(zhǔn)確量度分析能力； (6)、網(wǎng)絡(luò)分析的功能，精度及范圍； (7)、其它專業(yè)空間分析功能和能力； (1)、符號(hào)美觀、色彩鮮艷，制作方便、動(dòng)態(tài)性； (2)、圖形、圖像及多媒體信息的顯示功能及交互性能； (3)、二維、三維信息的結(jié)合顯示及性能； (4)、虛擬實(shí)景能力； (5)、地圖的在線編繪能力和交互編繪的能力； (6)、圖面配置的藝術(shù)性、智能性； (7)、輸出格式的功能與性能；第15頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二 1、成本費(fèi)用。成本費(fèi)用主要由下列幾部分組成： 2、直接經(jīng)濟(jì)效益。它是指系統(tǒng)運(yùn)行后所產(chǎn)生的可以直接測(cè)算的收益。 3、間接經(jīng)濟(jì)效益。也稱管理效益和社會(huì)效益。 作

15、為項(xiàng)目級(jí)GIS和部門級(jí)GIS的效益?zhèn)戎攸c(diǎn)基本上在此。 第3 節(jié) GIS的評(píng)價(jià) 設(shè)備購(gòu)置費(fèi)。它包括購(gòu)置GIS的軟件，硬件的開支費(fèi)用。 設(shè)施費(fèi)用。它由安裝、調(diào)試和運(yùn)行系統(tǒng)所需建立的支撐環(huán)境而開支的費(fèi)用。 開發(fā)費(fèi)用。指開發(fā)一個(gè)GIS所需要的費(fèi)用，它包括GIS中耗時(shí)最多，價(jià)值最大 的巨量數(shù)據(jù)錄入及生產(chǎn)費(fèi)用。 運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。它是指系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中所需要的各項(xiàng)費(fèi)用，包括數(shù)據(jù)更 新費(fèi)用，一般按年度標(biāo)。 一般由4個(gè)大項(xiàng)組成 減少資金占用； 減少物資及資源損耗； 減少人工費(fèi)用； 增加利潤(rùn)收入 系統(tǒng)的科學(xué)價(jià)值：例如GIS對(duì)于全球變化和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的意義，對(duì)厄爾尼諾 和其他生態(tài)環(huán)境現(xiàn)象的精密標(biāo)定和精密分析都是具有創(chuàng)新的科 學(xué)意義和潛在的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值； 系統(tǒng)的政治、軍事意義：例如200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)界線的精密顯示及繪制， 長(zhǎng)距離航線、航跡的定位。軍事的巨大潛在價(jià)值； 增強(qiáng)了決策、應(yīng)變能力和競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力； 改善了區(qū)域或企業(yè)的內(nèi)、外部環(huán)境； 提高和重視了信息的導(dǎo)向作用，增強(qiáng)信息意識(shí)，從信息中取效益； 促進(jìn)了管理層觀念的轉(zhuǎn)變和素質(zhì)的提高及規(guī)劃和決策的科學(xué)性； 提高了管理工作的效率和質(zhì)量；促進(jìn)了管理體制和和組織機(jī)構(gòu)的改革。上述效益往往只具有定性的分析而難以定量描述。社會(huì)效益的闡述應(yīng)該實(shí)事求是，切忌生拉硬套。第16頁(yè)，共17頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)12分，星期二三、GIS評(píng)