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文檔簡介

1、土地管理信息系統(tǒng)建設(shè),14,土地管理信息系統(tǒng)建設(shè)概述,1、土地管理信息系統(tǒng)建設(shè)的系統(tǒng)工程指導(dǎo)思想 土地管理信息系統(tǒng)是集土地管理業(yè)務(wù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、數(shù)據(jù)庫(RDBMS)、遙感(RS)、網(wǎng)絡(luò)(Network)等高新技術(shù)于一體的技術(shù)含量高,投資力度大,建設(shè)難度大的系統(tǒng)工程。因?yàn)樵谏系毓芾硇畔⑾到y(tǒng)建設(shè)時(shí),不僅要考慮系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)環(huán)境(例如,計(jì)算機(jī)硬件和軟件),計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)土地管理信息化的方法,還要考慮具有不同學(xué)科知識的工作人員(例如,土地管理人員、計(jì)算機(jī)技術(shù)人員)在系統(tǒng)建設(shè)各個(gè)階段的組織管理措施,數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制問題,以及系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)利益等等。,l.2 土地管理信息系統(tǒng)建設(shè)的過程步

2、驟,根據(jù)我們進(jìn)行系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)踐,系統(tǒng)建設(shè)過程可以分成幾個(gè)階段劃分的一條基本原則是使各個(gè)階段的任務(wù)彼此間盡可能相對獨(dú)立,同一階段各項(xiàng)任務(wù)的性質(zhì)盡可能相同,從而降低每個(gè)階段任務(wù)的復(fù)雜程度,簡化不同階段之間的聯(lián)系,有利于系統(tǒng)建設(shè)的組織管理。系統(tǒng)建設(shè)可分為三個(gè)時(shí)期,即系統(tǒng)分析時(shí)期、系統(tǒng)開發(fā)時(shí)期和系統(tǒng)維護(hù)時(shí)期,每個(gè)時(shí)期又進(jìn)一步劃分成若干個(gè)階段(見圖91)。,圖9-1 土地管理信息系統(tǒng)建設(shè)過程示意圖,系統(tǒng)分析時(shí)期的任務(wù)是確定系統(tǒng)的目標(biāo)、任務(wù);導(dǎo)出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、硬軟件環(huán)境、數(shù)據(jù)庫和子系統(tǒng)設(shè)定等技術(shù)框架和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)采用的策略;估計(jì)完成系統(tǒng)建設(shè)需要的資源和成本,制定系統(tǒng)的開發(fā)和工程建設(shè)的進(jìn)度安排,進(jìn)行人員

3、組織和培訓(xùn)。這個(gè)時(shí)期可以分成三個(gè)階段,即系統(tǒng)任務(wù)確定、可行性研究和需求分析。 系統(tǒng)開發(fā)時(shí)期具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)庫建立,可由下述四個(gè)階段組成:總體設(shè)計(jì)、纖細(xì)設(shè)計(jì)(包括程序編制和軟件開發(fā))、系統(tǒng)測試、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立。 系統(tǒng)維護(hù)時(shí)期的主要任務(wù)是使系統(tǒng)持久地滿足土地管理的需要。具體地說,當(dāng)系統(tǒng)軟件在使用過程中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)該加以改正;當(dāng)環(huán)境改變時(shí)應(yīng)該修改系統(tǒng)軟件以適應(yīng)新的環(huán)境;當(dāng)系統(tǒng)軟件使用者有新要求時(shí)應(yīng)該及時(shí)改進(jìn)軟件以滿足使用者的新需要。,13系統(tǒng)建設(shè)的組織準(zhǔn)備,系統(tǒng)建設(shè)最大項(xiàng)大型的系統(tǒng)工程,通常要有土地管理部門和系統(tǒng)軟件開發(fā)人員的參與。這兩個(gè)部門自己的要求和利益,因此,一般需要設(shè)立一個(gè)項(xiàng)目協(xié)

4、調(diào)委員會來協(xié)調(diào)各方的利益,承擔(dān)和監(jiān)督項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行。這個(gè)項(xiàng)目協(xié)調(diào)委員會通常由土地管理部門負(fù)責(zé)人和系統(tǒng)軟件開發(fā)負(fù)責(zé)人組成。 參與系統(tǒng)建設(shè)的土地管理部門和軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)的人員組織結(jié)構(gòu)有兩種,一種是項(xiàng)目管理人員。另一種是系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)人員。項(xiàng)目管理人員以其所管理的項(xiàng)目與技術(shù)人員發(fā)生聯(lián)系,其任務(wù)是進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行;系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)人員進(jìn)行軟件的編程、測試、實(shí)施、運(yùn)行和維護(hù);土地管理部門技術(shù)人員負(fù)責(zé)軟件測試、實(shí)施、維護(hù)和數(shù)據(jù)庫的建立、檢核,這樣,土地管理部門的技術(shù)人員在整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)中得到了培訓(xùn),為以后獨(dú)立地進(jìn)行系統(tǒng)的日常管理和運(yùn)行打下基礎(chǔ)。,2可行性研究,在系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)和目標(biāo)確定之后,就進(jìn)人可

5、行性研究階段。可行性研究的目的不是解決問題,而是確定問題是否可能或者值得去解決。分析幾種主要的可能解決方法的利弊,從而判定原定的系統(tǒng)目標(biāo)和規(guī)模是否現(xiàn)實(shí),系統(tǒng)完成后所能帶來的效益是否大到值得投資開發(fā)這個(gè)系統(tǒng)的程度。因此可行性研究實(shí)質(zhì)上是要進(jìn)行一次大大壓縮簡化了的系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的過程。 系統(tǒng)幾種建設(shè)方案的提出,是根據(jù)系統(tǒng)分析人員對土地管理業(yè)務(wù)流程調(diào)查后,導(dǎo)出較粗略的系統(tǒng)邏輯模型,包括系統(tǒng)流程圖和數(shù)據(jù)流程圖,然后從系統(tǒng)邏輯模型出發(fā),探索出若干種可供選擇的系統(tǒng)建設(shè)方案。關(guān)于系統(tǒng)流程圖和數(shù)據(jù)流程圖的格式在下面做詳細(xì)介紹。對每種方案都應(yīng)該仔細(xì)研究出它的可行性,一般至少應(yīng)該從下述三方面研究每種方案的可行性:

6、,可行性研究,1數(shù)據(jù)條件。數(shù)據(jù)的類型和質(zhì)量能否滿足系統(tǒng)建設(shè)的需要。 2技術(shù)條件。使用現(xiàn)有的技術(shù)能否實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)。 3經(jīng)濟(jì)條件。系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益能否超出它的開發(fā)成本。 4. 社會條件。社會方面的可行性主要是指一些社會的或者人的因素對系統(tǒng)的影響。,3、系統(tǒng)需求分析,需求分析的基本任務(wù)是準(zhǔn)確地回答“系統(tǒng)必須做什么?”這個(gè)問題。雖然在可行性研究階段已經(jīng)粗略了解土地管理部門的需求,甚至還提出了一些可行的方案,但是可行性研究的基本目的是用較小的成本在較短的時(shí)間內(nèi)確定是否存在可行的解法,因此許多細(xì)節(jié)被忽略了。然而在最終的土地管理信息系統(tǒng)中卻不能遺漏任何一個(gè)微小的細(xì)節(jié),所以可行性研究并不能代替需求分析。,需

7、求分析內(nèi)容,在這一過程中,系統(tǒng)分析員應(yīng)主要掌握下面的內(nèi)容: (1)確定系統(tǒng)必須完成的所有功能。 (2)了解系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)類型以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。 (3)了解數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的整體要求和藍(lán)圖。 (4)確定系統(tǒng)的軟、硬件環(huán)境。,在需求分析過程中,首先是全面調(diào)查、了解目前土地管理的實(shí)際工作過程,理解其間的運(yùn)作及關(guān)鍵性步驟,以及數(shù)據(jù)內(nèi)容和行為的流動過程。綜合這些分析后導(dǎo)出系統(tǒng)的詳細(xì)邏輯模型,通常用流程圖等描述這個(gè)邏輯模型。需求分析是系統(tǒng)開發(fā)的基礎(chǔ),關(guān)系到系統(tǒng)建設(shè)的成敗,因此,需求分析必須由土地管理部門業(yè)務(wù)人員和軟件開發(fā)系統(tǒng)分析員共同參與,使土地管理人員深入了解計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的處理過程,系統(tǒng)分析員通過土

8、地管理人員深人了解土地管理業(yè)務(wù)。最后對需求分析提交的文檔要進(jìn)行嚴(yán)格的審查驗(yàn)證。,31調(diào)查研究,調(diào)查研究的目的是對現(xiàn)行士地管理的體制結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行分析,特別是業(yè)務(wù)過程分析,需要從現(xiàn)行土地管理的每一項(xiàng)業(yè)務(wù)人手,搞清每一項(xiàng)業(yè)務(wù)活動中涉及哪些數(shù)據(jù),有哪些數(shù)據(jù)處理的分析過程,產(chǎn)生哪些數(shù)據(jù)(圖件、表格、報(bào)、證、卡、簿、分析結(jié)果等),這些數(shù)據(jù)又提供給哪些業(yè)務(wù)活動使用。通過調(diào)查研究還要進(jìn)一步理順現(xiàn)行土地管理活動之間的關(guān)系,劃清每項(xiàng)業(yè)務(wù)活動之間的“邊界”,防止出現(xiàn)業(yè)務(wù)處理過程重復(fù)、數(shù)據(jù)管理不清的情況。而且通過調(diào)查研究還要搞清土地管理人員對系統(tǒng)的功能要求。,調(diào)查研究的方式有多種多樣,通常的方式有面談、參觀、問

9、卷、索取有關(guān)資料并加以學(xué)習(xí)和理解,做專題報(bào)告等。通常進(jìn)行調(diào)查研究的內(nèi)容可以分成工作調(diào)查和技術(shù)調(diào)查,工作調(diào)查包括土地管理部門的組織模式,各業(yè)務(wù)科室工作職責(zé)范圍;業(yè)務(wù)關(guān)系和工作流程;數(shù)據(jù)流程,數(shù)據(jù)處理過程與數(shù)據(jù)要求等。通過工作調(diào)查與分析,掌握系統(tǒng)工作的框架。技術(shù)調(diào)查包括市場上計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)水平及土地管理部J現(xiàn)有的軟、硬件設(shè)備情況;土地管理部門人員普遍的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平等。通過技術(shù)調(diào)查,分析建立系統(tǒng)的必要性與可能性。,32工作流程分析,工作流程分析是指對現(xiàn)有的土地管理工作模式和運(yùn)行過程進(jìn)行調(diào)查、研究,并以概括的形式表達(dá)對現(xiàn)有系統(tǒng)的認(rèn)識,以此作為確定系統(tǒng)功能的依據(jù)。系統(tǒng)流程是概括現(xiàn)有系統(tǒng)的傳統(tǒng)工具,

10、它的基本思想是用圖形符號描述系統(tǒng)里面的每個(gè)部件(程序、文件、數(shù)據(jù)庫、表格、人工過程等)。系統(tǒng)流程圖表達(dá)的是信息在系統(tǒng)各部件之間流動的情況。,1符號。表92中列出的系統(tǒng)符號是系統(tǒng)流程圖的基本符號,其它詳細(xì)的符號類型和標(biāo)準(zhǔn)可參閱計(jì)算機(jī)軟件工程規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)匯編。 2分層。面對復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí),比較好的方法是分層次地描述這個(gè)系統(tǒng)。首先用一張高層次的系統(tǒng)流程圖描繪系統(tǒng)總體概貌,表明系統(tǒng)的關(guān)鍵功能。然后分別把每個(gè)關(guān)鍵功能擴(kuò)展到適當(dāng)?shù)脑敿?xì)程度,畫在單獨(dú)的一頁紙上。這種分層次的描繪方法便于閱讀者從抽象到具體逐步深人地了解一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)。 表92 系統(tǒng)流程圖的基本符號,3舉例。介紹工作流程圖的最好方法是通過一個(gè)具體

11、例子說明它的用法。縣級土地管理部門的一個(gè)主要職責(zé)是進(jìn)行土地利用現(xiàn)狀調(diào)查(簡稱土地詳查),土地詳查的主要任務(wù)是查清土地家底和土地權(quán)屬狀況。目前手工方法進(jìn)行土地詳查的工作流程圖如圖92(a)。工作流程圖中,每個(gè)處理的編號為整個(gè)流程的序號,以便于引用、追蹤和加以注釋。圖92(b)是對圖92(a)中處理7(面積量算)的過程的詳細(xì)說明。系統(tǒng)流程圖的習(xí)慣畫法是使信息在圖中從頂向下或從左向右流動。,33數(shù)據(jù)流程分析,數(shù)據(jù)流程分析是研究分析數(shù)據(jù)在土地管理業(yè)務(wù)中流動和處理的情況,通常用數(shù)據(jù)流程圖來表示。其基本目的是系統(tǒng)分析員把對現(xiàn)有土地管理的認(rèn)識用數(shù)據(jù)流程描繪出來,以確定數(shù)據(jù)輸人處理和輸出的類型,供有關(guān)人員審查

12、確認(rèn);另一個(gè)主要用途是作為總體設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的依據(jù)。因?yàn)閿?shù)據(jù)流程圖是邏輯系統(tǒng)的圖形表示,即使不是專業(yè)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員也容易理解,所以是很有用的工具。,1符號。圖93是用于表示數(shù)據(jù)流程圖的基本符號。數(shù)據(jù)流程圖有四種基本符號:正方形(或立方體)表示數(shù)據(jù)的源點(diǎn)或終點(diǎn);圓角矩形(或圓形)代表變換數(shù)據(jù)的處理;開口矩形(或兩條平行橫線)代表數(shù)據(jù)存儲;箭頭表示數(shù)據(jù)流,即特定數(shù)據(jù)的流動方向。,2舉例。下面通過一個(gè)簡單例子具體說明怎樣畫數(shù)據(jù)流程圖。在土地詳查中,傳統(tǒng)的手工方法量算每個(gè)地塊凈面積的過程是:外業(yè)調(diào)查人員將地塊邊界繪制到土地利用現(xiàn)狀圖上,將線狀地物(如公路、農(nóng)村道路等)寬度和零星地物面積記錄在

13、外業(yè)調(diào)查手簿上。內(nèi)業(yè)工作人員通過使用求積儀法、網(wǎng)格法等各種儀器和方法將每個(gè)圖斑的毛面積量算出來。在土地利用現(xiàn)狀圖上量算每個(gè)圖斑內(nèi)線狀地物的長度,通過查詢外業(yè)手簿上記錄的那個(gè)線狀地物的寬度,計(jì)算在這個(gè)圖斑內(nèi)線狀地物的面積,再用量出的圖斑的毛面積扣除這個(gè)圖斑內(nèi)的線狀地物面積和零星地物面積,即統(tǒng)計(jì)出圖斑凈面積計(jì)算表,數(shù)據(jù)流程圖見圖94。,3數(shù)據(jù)輸人、輸出清單。數(shù)據(jù)輸人、輸出清單列出系統(tǒng)建設(shè)中所有需輸人的數(shù)據(jù)來源、格式,輸出數(shù)據(jù)的格式等信息,作為總體設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。樣本見表 93(a),93(b)。,34數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì),在進(jìn)行土地管理的工作過程和數(shù)據(jù)流程分析調(diào)查后,系統(tǒng)分析員就可進(jìn)行系統(tǒng)

14、軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)通常包括系統(tǒng)軟件功能模塊國,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架和系統(tǒng)的軟、硬件配置框圖。在描繪復(fù)雜的關(guān)系時(shí),圖形比文字?jǐn)⑹鰞?yōu)越得多,它形象直觀一目了然,通常要用到三種圖形工具: 1層次方框圖。 2Warnier圖。 3IPO圖。,1層次方框圖。層次方框圖用樹形結(jié)構(gòu)的一系列多層次的矩形框描繪數(shù)據(jù)的層次結(jié)構(gòu)。樹形結(jié)構(gòu)的頂層是一個(gè)單獨(dú)的矩形框,它代表完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),下面的各層矩形框代表這個(gè)數(shù)據(jù)的子集,最底層的各個(gè)框代表組成這個(gè)數(shù)據(jù)的實(shí)際數(shù)據(jù)因素(不能再分割的元素)。例如,土地詳查系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可用圖 95的層次方框圖表示。土地詳查數(shù)據(jù)庫是由圖形庫、屬性庫和文檔庫組成,這

15、三個(gè)子數(shù)據(jù)庫又進(jìn)一步分為各自的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。隨著結(jié)構(gòu)的精細(xì)化,層次方框圖對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也描繪得越來越詳細(xì),這種模式非常適于需求分析階段的需要。系統(tǒng)分析員從對頂層信息的分類開始,沿圖中每條路徑反復(fù)細(xì)化,直到確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的全部細(xì)節(jié)時(shí)為止。,2Warnier圖。法國計(jì)算機(jī)科學(xué)家Warnier提出了表示信息層次結(jié)構(gòu)的另外一種圖形工具。和層次方框圖類似,Warnier圖也用樹形結(jié)構(gòu)描繪信息。圖96 是用Warnier圖描繪土地管理信息系統(tǒng)軟件的例子,它說明了這種圖形工具的用法圖中花括號用來區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的層次,在一個(gè)花括號內(nèi)的所有名字都屬于同一類信息。,3IPO圖。IPO圖是輸人處理輸出圖的簡稱,它是美國IBM

16、公司發(fā)展完善起來的一種圖形工具,能夠方便地描繪輸人數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)的處理和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。 IPO圖使用的基本符號既少又簡單,因此很容易學(xué)會使用這種圖形工具。它的基本形式是在左邊的框中列出有關(guān)的輸人數(shù)據(jù),在中間的框內(nèi)列出主要的處理,在右邊的框內(nèi)列出產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù),處理框中列出處理的次序暗示了執(zhí)行的順序。在IPO圖中還用類似向量符號的粗大箭頭清楚地指出數(shù)據(jù)通信的情況。圖97是一個(gè)土地變更調(diào)查屬性數(shù)據(jù)庫文件更新的例子,通過這個(gè)例子不難了解IPO圖的用法。,總之,需求分析是系統(tǒng)建設(shè)過程中的一個(gè)重要階段,其根本任務(wù)是確定系統(tǒng)必須具有的功能和性質(zhì),系統(tǒng)要求的運(yùn)行環(huán)境;通過仔細(xì)研究分析系統(tǒng)實(shí)際工作的業(yè)務(wù)運(yùn)

17、行和數(shù)據(jù)流向,得出用系統(tǒng)流程圖和數(shù)據(jù)流程圖所定義的詳細(xì)的系統(tǒng)邏輯模型。 需求分析的結(jié)果是系統(tǒng)開發(fā)時(shí)期的基礎(chǔ),必須仔細(xì)驗(yàn)證它的正確性,系統(tǒng)開發(fā)人員必須和上地管理人員取得完全一致的意見,需求分析的文檔應(yīng)該被土地管理人員所確認(rèn)。,4總體設(shè)計(jì),總體設(shè)計(jì)的基本目的就是回答“系統(tǒng)從總體上應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)”這個(gè)問題,總體設(shè)計(jì)又稱為概化設(shè)計(jì)。概化設(shè)計(jì)的工作是設(shè)計(jì)軟件的功能結(jié)構(gòu),也就是要確定系統(tǒng)中每個(gè)程序是由哪些模塊組成的,以及這些模塊間的相互間的關(guān)系。這一階段的另一項(xiàng)重要任務(wù)是數(shù)據(jù)庫的概化設(shè)計(jì),其內(nèi)容包括,決定數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容,選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)模型,各數(shù)據(jù)內(nèi)容如何在庫中組織并如何將設(shè)計(jì)的內(nèi)容寫成報(bào)告。這一階段所設(shè)計(jì)

18、的功能結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的每個(gè)元素仍然處于黑盒子狀態(tài),這些黑盒子里的具體內(nèi)容將在以后詳細(xì)設(shè)計(jì)。,41設(shè)計(jì)方法,目前進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)常用的方法有四種,分別是;過程法(結(jié)構(gòu)化分析)、原型法、面向?qū)ο蠓ê虲ASE法。,4.2功能設(shè)計(jì),為了最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)系統(tǒng),必須設(shè)計(jì)出組成這個(gè)系統(tǒng)的所有程序和文件(或數(shù)據(jù)庫)。對程序的設(shè)計(jì),通常分為兩個(gè)階段完成:首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),然后進(jìn)行過程設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定程序由哪些模塊組成,以及這些模塊之間的關(guān)系;過程設(shè)計(jì)確定每個(gè)模塊的處理過程。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是總體設(shè)計(jì)的任務(wù),過程設(shè)計(jì)是詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)。 通常程序中的一個(gè)模塊完成一個(gè)適當(dāng)?shù)淖庸δ?。?yīng)該把模塊組織成良好的層次系統(tǒng),頂層模塊調(diào)用它

19、的下層模塊以實(shí)現(xiàn)程序的完整功能。軟件功能結(jié)構(gòu)可以用層次日或結(jié)構(gòu)圖來描繪。,在進(jìn)行軟件功能設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該遵循以下幾個(gè)基本原理:,1模塊化原理。模塊化就是把程序分成若干模塊,每個(gè)模塊完成一個(gè)子功能。把這些模塊集成在一起組成一個(gè)整體,就可以完成指定的功能,滿足問題的要求。采用模塊化原理可以使軟件結(jié)構(gòu)清晰,不僅容易設(shè)計(jì)也容易閱讀和理解。因?yàn)槌绦蝈e(cuò)誤通常局限在有關(guān)的模塊及它們之間的接口中,所以模塊化使軟件容易測試和調(diào)試,因而有助于提高軟件的可靠性。 2抽象。當(dāng)我們考慮對任何問題的模塊化解法時(shí),可以提出許多抽象的層次。在抽象的最高層次使用問題環(huán)境的語言,以概括的方式敘述問題的解法;在較低抽象層次采用更過程

20、化的方法,把面向問題的術(shù)語和面向?qū)崿F(xiàn)的術(shù)語結(jié)合起來敘述問題的解法;最后,在最低的抽象層次用可以直接實(shí)現(xiàn)的方式敘述問題的解法,3信息隱蔽原理和局部化。是指設(shè)計(jì)和確定模塊時(shí),使得一個(gè)模塊內(nèi)包含的信息(過程和數(shù)據(jù))對于不需要這些信息的模塊來說,是不能訪問的。所謂局部化是指把一些關(guān)系密切的軟件元素物理地放得彼此靠近。 4模塊獨(dú)立。開發(fā)具有獨(dú)立功能而且和其它模塊之間沒有過多的相互作用的模塊,就可以做到模塊獨(dú)立。模塊的獨(dú)立程度可以由兩個(gè)定性標(biāo)準(zhǔn)度量,即內(nèi)聚和耦合。耦合衡量不同模塊彼此間互相依賴的緊密程度;內(nèi)聚衡量一個(gè)模塊內(nèi)部各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度。,(1)耦合,在軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)該追求盡可能松散耦合的系統(tǒng)

21、,也就是說,如果兩個(gè)模塊中的每一個(gè)都能獨(dú)立地工作而不需要另一個(gè)模塊的存在,那么這種耦合程度最好。 但是,在一個(gè)軟件系統(tǒng)中不可能所有模塊之間都沒有任何連接。如果兩個(gè)模塊彼此間通過參數(shù)交換信息,而且交換的信息僅僅是數(shù)據(jù),那么這種耦合稱為數(shù)據(jù)耦合。如果傳遞的信息中有控制信息(盡管有時(shí)這種控制信息以數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)),則這種耦合稱為控制耦合。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)模塊通過一個(gè)公共數(shù)據(jù)環(huán)境相互作用時(shí),它們之間的耦合稱為公共環(huán)境耦合,公共環(huán)境可以是全程變量、共享的通信區(qū)、內(nèi)存的公共覆蓋區(qū)、任何存儲介質(zhì)上的文件、物理設(shè)備等。最高程度的耦合是內(nèi)容耦合。,如果出現(xiàn)下列情況之一,兩個(gè)模塊間就發(fā)生了內(nèi)容耦合: 一個(gè)模塊訪問另一

22、個(gè)模塊的內(nèi)部數(shù)據(jù); 一個(gè)模塊不通過正常人口而轉(zhuǎn)到另一個(gè)模塊的內(nèi)部; 兩個(gè)模塊有一部分程序代碼重疊(只可能出現(xiàn)在匯編程序中); 一個(gè)模塊有多個(gè)人口(這意味著一個(gè)模塊有幾種功能)。 應(yīng)該堅(jiān)決避免使用內(nèi)容耦合。耦合是影響軟件復(fù)雜程度的一個(gè)重要因素,應(yīng)該采取下述設(shè)計(jì)原則:盡量使用數(shù)據(jù)耦合,少用控制耦合,限制公共環(huán)境耦合的范圍,完全不用內(nèi)容耦合。,(2)內(nèi)聚。理想內(nèi)聚的模塊只做一件事情。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該力求做到高內(nèi)聚,通常中等程度的內(nèi)聚也是可以采用的,而且效果和高內(nèi)聚相差不多。但是,低內(nèi)聚很壞,不要使用。 低內(nèi)聚有如下幾類:如果一個(gè)模塊完成一組任務(wù),這些任務(wù)彼此間即使有關(guān)系,關(guān)系也是很松散的,就叫做偶然內(nèi)聚。

23、如果一個(gè)模塊完成的任務(wù)在邏輯上屬于相同或相似的一類(例如,一個(gè)模塊產(chǎn)生各種類型的全部輸出),則稱為邏輯內(nèi)聚。如果一個(gè)模塊包含的任務(wù)必須在同一段時(shí)間內(nèi)執(zhí)行(例如,模塊完成各種初始化工作),就叫時(shí)間內(nèi)聚。中內(nèi)聚主要有兩類:如果一個(gè)模塊內(nèi)的處理元素是相關(guān)的,而且必須以特定次序執(zhí)行,則稱為過程內(nèi)聚。使用系統(tǒng)流程圖作為工具設(shè)計(jì)軟件時(shí),常常通過研究流程圖確定模塊的劃分,這樣得到的往往是過程內(nèi)聚的模塊。如果模塊中所有元素都使用同一個(gè)輸人數(shù)據(jù)和(或)產(chǎn)生同一個(gè)輸出數(shù)據(jù),則稱為通信內(nèi)聚。,高內(nèi)聚也有兩類:如果一個(gè)模塊內(nèi)的處理元素和同一個(gè)功能密切相關(guān),而且這些處理必須順序執(zhí)行(通常一個(gè)處理元素的輸出數(shù)據(jù)作為下一個(gè)

24、處理元素的輸人數(shù)據(jù)),則稱為順序內(nèi)聚。如果模塊內(nèi)所有處理元素屬于一個(gè)整體,完成一個(gè)單一的功能,則稱為功能內(nèi)聚。功能內(nèi)聚是最高程度的內(nèi)聚。 功能設(shè)計(jì)時(shí)力爭做到高內(nèi)聚,并且能夠辨認(rèn)出低內(nèi)聚的模塊,有能力通過修改設(shè)計(jì)提高模塊的內(nèi)聚程度,降低模塊間的耦合程度,從而獲得較高的模塊獨(dú)立性。,43數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的是數(shù)據(jù)的邏輯關(guān)系和數(shù)據(jù)表示,它的抽象定義為:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B是一個(gè)二元組 B=(E,R),其中 E是實(shí)體,R是集合 E上的關(guān)系的有限集合,兩者的有機(jī)結(jié)合就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也就是數(shù)據(jù)庫的概化設(shè)計(jì),它是從抽象的角度來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫。其內(nèi)容包括:決定數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容,選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)模型,各數(shù)據(jù)內(nèi)

25、容如何在庫中組織并如何將設(shè)計(jì)的內(nèi)容寫成報(bào)告。,1數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)內(nèi)容。數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)內(nèi)容是依據(jù)需求分析中數(shù)據(jù)流程圖而確定的。例如,對于土地詳查的數(shù)據(jù)流程圖進(jìn)行分析,輸人數(shù)據(jù)是土地利用現(xiàn)狀圖。那么從土地利用現(xiàn)狀圖可以分析出,土地詳查數(shù)據(jù)包括兩種類型:一種是空間數(shù)據(jù),例如,地類圖斑(多邊形)、線(如公路、農(nóng)村道路)、點(diǎn)(例如,零星地物、高程點(diǎn));另一種是屬性數(shù)據(jù),例如,圖斑的土地利用類型、權(quán)屬性質(zhì)、所屬行政區(qū)域、圖斑號等。 因此確定數(shù)據(jù)內(nèi)容要依據(jù)需求分析中的數(shù)據(jù)流程圖。,2數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型的確定。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫模型主要有三種:網(wǎng)狀、層狀和關(guān)系型模型。近年來,隨著面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展,面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫模型也應(yīng)運(yùn)

26、而生。但在土地管理信息系統(tǒng)中一個(gè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)模型的選擇是與所用的軟件分不開的。因此在確定使用哪些模型時(shí),要與使用目的相結(jié)合。 (l)數(shù)據(jù)庫中屬性表與屬性關(guān)系的設(shè)計(jì)。空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的屬性表與屬性關(guān)系的設(shè)計(jì)通常要包括下面五個(gè)步驟:設(shè)計(jì)相互關(guān)聯(lián)的表格;對數(shù)據(jù)表進(jìn)行規(guī)范化;定義主關(guān)鍵項(xiàng)和外部關(guān)鍵項(xiàng)(主鍵或主碼和外鍵或外碼);使用實(shí)體關(guān)系模型來定義關(guān)系;關(guān)系表的再規(guī)范化。下面就前四個(gè)部分加以說明。,設(shè)計(jì)相互關(guān)聯(lián)的表格:在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中,數(shù)據(jù)存儲的文件單元是表,而表與表之間則維持著某種關(guān)系,在相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)表中均存在著某一項(xiàng)來維持的,這種項(xiàng)叫關(guān)鍵項(xiàng)(Key)。 表94(a)是一個(gè)表,在這個(gè)表中存儲了所有

27、的屬性信息,因此無相應(yīng)的關(guān)系表,而表94(b)中,則將一個(gè)表分成幾個(gè)子表,各個(gè)子表中均與主表有直接或間接的關(guān)系。這個(gè)過程叫做數(shù)據(jù)庫的均衡化。,數(shù)據(jù)的均衡化:將數(shù)據(jù)庫中各關(guān)系表進(jìn)行分解,使其變成更簡單、更穩(wěn)定的一套關(guān)系表的過程叫做數(shù)據(jù)庫的均衡化。均衡化的目的是保持?jǐn)?shù)據(jù)間更為恰當(dāng)?shù)南嗷ヒ蕾嚺c獨(dú)立的關(guān)系,減少數(shù)據(jù)庫的冗余度,加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的獨(dú)立性和安全性。,使用實(shí)體一關(guān)系模型來幫助關(guān)系表的規(guī)范化:實(shí)體一關(guān)系模型,即ER模型,是用實(shí)體關(guān)系來表示數(shù)據(jù)的模型,它的一個(gè)主要用途便是可以清楚地表達(dá)實(shí)體間的關(guān)系。ER模型是一個(gè)從上到下地解決問題的方法,以下用土地詳查中的數(shù)據(jù)ER設(shè)計(jì)圖為例,說明這種方法實(shí)施的情況,見

28、圖98。,a首先要識別實(shí)體。識別的實(shí)體有三個(gè):一個(gè)是圖斑,一個(gè)是線狀地物,一個(gè)是零星地物,三者共同組成土地利用圖斑。 b決定實(shí)體間的關(guān)系。實(shí)體間的關(guān)系主要指一對一、一對多或多對多等的關(guān)系。該例中,一個(gè)地類圖斑可對應(yīng)多個(gè)零星地物。兩個(gè)地類圖斑共用一個(gè)線狀地物(農(nóng)村道路、公路等)。,C決定各實(shí)體的關(guān)鍵項(xiàng)。在確定實(shí)體間的關(guān)系以后,需要識別對各個(gè)實(shí)體之間關(guān)系的關(guān)鍵項(xiàng),在該例中地類圖斑的關(guān)鍵項(xiàng)是用行政區(qū)編號十圖斑號來表示的。,邏輯數(shù)據(jù)圖:邏輯數(shù)據(jù)圖是一種很有用的數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)的表達(dá)工具,它用以將設(shè)計(jì)者的關(guān)系表全部表達(dá)出來。圖99是土地詳查的部分邏輯數(shù)據(jù)示意圖的例子。該例中主要表達(dá)與土地詳查有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)

29、庫的邏輯關(guān)系。,3數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的組織。在土地管理信息系統(tǒng)中各種空間特征的數(shù)據(jù)集是用關(guān)系來表達(dá)的。例如,土地詳查通常需要地形方面的信息(例如,等高線、坡度)和專業(yè)方面的信息(例如,河網(wǎng)、道路圖、土地利用現(xiàn)狀圖)。土地管理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖(圖910)中分為點(diǎn)狀圖層、線狀圖層和面狀圖層,數(shù)據(jù)類型分矢量和柵格。數(shù)據(jù)分層的考慮因素主要從以下幾個(gè)方面著手:,數(shù)據(jù)具有相同的屬性信息;不同類型的數(shù)據(jù)通常應(yīng)該放人不同的層,便于維護(hù);數(shù)據(jù)庫中的各類數(shù)據(jù)的更新可能使用各種不同的數(shù)據(jù)源,在分層中,使用不同數(shù)據(jù)源更新的數(shù)據(jù)也應(yīng)分層進(jìn)行存儲,以便于更新。即使是同一類型的數(shù)據(jù),有時(shí)其屬性特征也不相同,所以也應(yīng)

30、該分層存儲。例如,河流既有線狀的,又有面狀的,而面狀的河流數(shù)據(jù)需有拓?fù)潢P(guān)系,因此必須分兩層存儲。 在各類數(shù)據(jù)分析完畢后,可以用一個(gè)表格來表示(表96)。,44界面設(shè)計(jì),用戶界面是土地管理流程的實(shí)際體現(xiàn),是系統(tǒng)直接面對用戶的窗口。用戶界面一般采用漢字功能菜單選擇、聯(lián)機(jī)幫助、出錯(cuò)提示等與用戶友好的方法。在條件允許的情況下,可考慮增加自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)功能,以提高系統(tǒng)智能化的程度。用戶界面設(shè)計(jì)的原則是: 1簡單化,即界面一目了然; 2采用土地管理術(shù)語; 3操作過程的可視化; 4支持用戶批處理作業(yè);,1簡單化 即界面一目了然,操作手續(xù)簡單,盡量減少需要用戶輸人參數(shù)。一些參數(shù)的選擇、工作模式的設(shè)置可在一般情

31、況下屏蔽起來,作為系統(tǒng)管理員一級的工作方式,不必與一般用戶見面。 2采用土地管理術(shù)語 盡量貼近土地管理工作的實(shí)際。凡與用戶見面的圖、表應(yīng)當(dāng)模擬真實(shí)的圖形顯示和表格格式,遵從用戶的工作習(xí)慣。 3操作過程的可視化 使用戶了解操作的過程。例如,對于運(yùn)行時(shí)間較長又不易顯示過程的功能模塊,可以采用運(yùn)行階段或運(yùn)行百分比樣條顯示。 4支持用戶批處理作業(yè) 即將幾個(gè)連續(xù)工作的步驟集中起來,一次性地啟動,減輕用戶操作的負(fù)擔(dān)。 總體設(shè)計(jì)中進(jìn)行了功能設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和界面設(shè)計(jì)后,就要書寫總體設(shè)計(jì)文檔,以交給系統(tǒng)建設(shè)負(fù)責(zé)人審查,以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量,并作為詳細(xì)設(shè)計(jì)的依據(jù)。,5詳細(xì)設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì)階段的任務(wù)還不是具體地編寫程序,

32、而是要設(shè)計(jì)出程序的“藍(lán)圖”,以后程序員將根據(jù)這個(gè)藍(lán)圖寫出實(shí)際的程序代碼,對于土地管理信息系統(tǒng),這個(gè)階段的任務(wù)是: 邏輯上正確地實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊的功能,設(shè)計(jì)出的處理過程應(yīng)該盡可能簡明易懂; 空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì),要求數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化; 產(chǎn)生數(shù)據(jù)字典。,51功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì)的方法有多種,其中包括結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方法的選擇與總體設(shè)計(jì)是相一致的,在這里我們?nèi)圆捎脗鹘y(tǒng)的結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)技術(shù)。 結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)采用自頂向下逐步求精的設(shè)計(jì)方法和單人口單出口的控制結(jié)構(gòu),把一個(gè)模塊的功能逐步分解細(xì)化為一系列具體的處理步驟或某種高級語言的語句。程序流程圖又稱為程序框圖,是描述軟件

33、設(shè)計(jì)的方法之一,圖911列出一些程序流程圖中常用的符號。,結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法基本上由下述三個(gè)步驟組成: 第一步,分析和確定輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu); 第二步,主要依據(jù)輸人數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)出程序結(jié)構(gòu); 第三步,畫出程序流程圖。 ,通過分析此表我們可以得到下面的程序流程圖(圖912)。,例如,土地詳查中進(jìn)行縣級平原地區(qū)耕地坡度分級面積匯總(表97),通過分析此表我們可以得到下面的程序流程圖(圖912)。,52數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),土地信息的標(biāo)準(zhǔn)化是保障信息可持續(xù)利用,能夠在行業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中流通并與其它信息相兼容的關(guān)鍵所在。數(shù)據(jù)是土地信息的主要表達(dá)形式,數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)有序管理、數(shù)據(jù)規(guī)范的關(guān)鍵措

34、施之一。數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括: 數(shù)據(jù)編碼的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范;各數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì);數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。,1數(shù)據(jù)編碼的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 長期以來,人們在各自的系統(tǒng)開發(fā)中,對數(shù)據(jù)庫的編碼設(shè)計(jì)各自不同,這樣的結(jié)果使得各自開發(fā)的數(shù)據(jù)庫不能夠與其它部門實(shí)行共享,更有甚者自己的數(shù)據(jù)庫也不能共享。目前,我國對土地信息還沒有標(biāo)準(zhǔn)的編碼系統(tǒng),這是一項(xiàng)亟待研究的課題。部分的行業(yè)數(shù)據(jù)編碼散見于國家有關(guān)行業(yè)編碼、國家土地管理有關(guān)規(guī)程、文件中,例如,土地利用分類是一級為8大類,二級為46小類。,數(shù)據(jù)編碼的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化應(yīng)遵循的幾個(gè)原則是: (l)規(guī)范化。最大限度地與現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一致。 (2)科學(xué)性和系統(tǒng)性。根據(jù)一定的原

35、則和標(biāo)準(zhǔn)建立多層次的排列順序,劃分層次要考慮土地管理實(shí)踐的需要,同時(shí)要有一個(gè)科學(xué)的編碼系統(tǒng)。 (3)一致性與兼容性。對系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化、分類、編碼及對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行合理命名,并與其它系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)兼容信息共享。 (4)包容性和可擴(kuò)充性。對現(xiàn)有的和各種可預(yù)見到的信息均予以考慮,確定其類別和代碼,以求得到最大限度的包容;同時(shí)留有充分的擴(kuò)充余地,以便必要時(shí)予以補(bǔ)充。 (5)相對穩(wěn)定性。編碼體系均以各數(shù)據(jù)要素中最穩(wěn)定的屬性或特性為基礎(chǔ),使之在較長時(shí)間內(nèi)不發(fā)生重大變化。,2數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是將整個(gè)概化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為最終的詳細(xì)設(shè)計(jì)的過程。這一過程包括三個(gè)方面:屬性數(shù)據(jù)類型的設(shè)計(jì)、編碼標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)和各表格中

36、主關(guān)鍵項(xiàng)的選擇。表格中的主碼常是組合碼的情況。例如,土地利用圖斑編號是行政區(qū)編號十圖斑編號二項(xiàng)組成。,3存儲管理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在考慮存儲管理結(jié)構(gòu)時(shí),有以下幾個(gè)方面的考慮: (l)數(shù)據(jù)庫的管理。通常一個(gè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)當(dāng)設(shè)立使用權(quán)限,從數(shù)據(jù)庫安全角度著想,各數(shù)據(jù)層均要由數(shù)據(jù)庫管理員設(shè)置用戶權(quán)限。例如,土地管理部門對使用系統(tǒng)的權(quán)限可分成三組:一組是系統(tǒng)管理員組,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的總體管理和數(shù)據(jù)備份;二組是操作員組,進(jìn)行數(shù)據(jù)的錄人,但不能修改數(shù)據(jù)庫;三組是用戶組,可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢和測覽。不同的權(quán)限設(shè)置不同的密碼。,(2)數(shù)據(jù)精度。數(shù)據(jù)精度是描述在一個(gè)給定的錯(cuò)誤區(qū)限內(nèi)可以找到特定空間特征的能力,對一個(gè)數(shù)據(jù)庫來說,設(shè)計(jì)

37、者需要明確: 數(shù)據(jù)庫的精度不會因?yàn)椴捎米詣踊臄?shù)據(jù)采集過程而使其增高。 數(shù)字化圖形的精度不會高于其原始地圖。 數(shù)據(jù)庫總體精度是最壞情況的最低精度部分?jǐn)?shù)據(jù)的精度。,53數(shù)據(jù)字典,數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)從功能和數(shù)據(jù)兩個(gè)角度說明系統(tǒng),但仍不完善,需對數(shù)據(jù)流程圖和數(shù)據(jù)模型中的每個(gè)成分加以定義,才能構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)描述,這種描述需要依靠數(shù)據(jù)字典。所謂數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)描述信息的名詞數(shù)據(jù)庫,它包含每一數(shù)據(jù)元的名字、意義、描述、來源、功用、格式以及與其它數(shù)據(jù)關(guān)系。建立數(shù)據(jù)字典可以幫助用戶理解整個(gè)數(shù)據(jù)庫的組織和內(nèi)容以便更好地使用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)字典應(yīng)該是一個(gè)動態(tài)文件,隨著數(shù)據(jù)庫開發(fā)的不斷增長和維護(hù)過程中的不斷修

38、正而時(shí)時(shí)進(jìn)行不斷的更新。,一個(gè)數(shù)據(jù)字典通常包括以下幾個(gè)內(nèi)容; 數(shù)據(jù)庫的總體組織結(jié)構(gòu); 數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計(jì)的框架; 各數(shù)據(jù)層的詳細(xì)內(nèi)容定義及結(jié)構(gòu); 數(shù)據(jù)命名的定義等。 其中數(shù)據(jù)字典總體設(shè)計(jì)的框架部分主要包括:數(shù)據(jù)來源、整體命名方法、各特征的最大最小范圍、有效值、地圖投影、圖幅匹配及精度、線與多邊形的拓?fù)潢P(guān)系及連續(xù)性、封閉性、質(zhì)量控制的過程和內(nèi)容、數(shù)據(jù)的各種文件、表格等。,數(shù)據(jù)字典中各數(shù)據(jù)層的詳細(xì)內(nèi)容定義及結(jié)構(gòu)部分主要包括以下幾個(gè)方面: 標(biāo)題類信息:名稱、類型、數(shù)據(jù)質(zhì)量; 各層的有關(guān)文件、表、各表的項(xiàng)及各項(xiàng)的定義、有效值范圍等; 地理參考方面要求滿足的情況; 其它有利于說明和理解的文字或圖表等; 各層

39、空間及屬性的質(zhì)量控制規(guī)范; 各層編號系統(tǒng)與其它各標(biāo)準(zhǔn)編號系統(tǒng)的關(guān)系; 各層數(shù)據(jù)的使用與各應(yīng)用類型的關(guān)系等。 總之,用戶借助數(shù)據(jù)字典,在數(shù)據(jù)庫查詢語言(SQL)支持下或在開發(fā)相應(yīng)的數(shù)據(jù)字典技術(shù)的支持下,可以讀出數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù),查詢出有關(guān)信息,這就是所謂數(shù)據(jù)字典的數(shù)據(jù)導(dǎo)航作用。,在數(shù)據(jù)定義時(shí),可采用一些標(biāo)準(zhǔn)化的符號,例如:“=”表示等價(jià)于(或定義為);“十”表示和(即連接兩個(gè)分量);“”表示或(即從方括弧內(nèi)列出的若干個(gè)分量中選擇一個(gè));“”表示重復(fù)(即重復(fù)花括弧內(nèi)的分量);“()”表示可選(即圓括弧里的分量可有可無)。圖913是數(shù)據(jù)文件定義的實(shí)例。 文件名:土地利用圖斑 別名:tuban 組成:編碼

40、十行政區(qū)婦碼十圖斑號十地類十權(quán)屬十凈面積十年份 簡述:用于土地詳查系統(tǒng) 注釋: 圖913數(shù)據(jù)字典舉例示意圖 詳細(xì)設(shè)計(jì)的最后一步是編寫詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書,其目的是:一作為程序員編寫軟件的依據(jù);二作為軟件測試的依據(jù)。,6系統(tǒng)測試,開發(fā)系統(tǒng)所需時(shí)間通常較長,面對的問題極其錯(cuò)綜復(fù)雜,因此在系統(tǒng)建設(shè)周期的每個(gè)階段都不可避免地會產(chǎn)生差錯(cuò)。盡管在每個(gè)階段結(jié)束之前都要通過技術(shù)審查,但并不可能發(fā)現(xiàn)所有的錯(cuò)誤。如果在軟件進(jìn)人正式運(yùn)行之前,沒有發(fā)現(xiàn)并糾正軟件中的大部分差錯(cuò),則這些差錯(cuò)在今后的數(shù)據(jù)庫建立等過程中會暴露出來,那時(shí)不僅改正這些錯(cuò)誤的代價(jià)更高,而且往往會造成很惡劣的后果。測試的目的就是在軟件投人正式運(yùn)行之前,盡

41、可能多地發(fā)現(xiàn)軟件中的錯(cuò)誤,檢驗(yàn)軟件能否滿足土地管理的數(shù)據(jù)處理和業(yè)務(wù)運(yùn)行以及軟件的可靠性的要求。,測試種類,軟件測試可分為兩種類型,即黑盒測試和白盒測試。 黑盒測試法 把程序看成一個(gè)黑盒子,完全不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過程,只檢查程序功能是否能按照詳細(xì)設(shè)計(jì)說明書的規(guī)定正常使用,程序是否能適當(dāng)?shù)亟邮蛰斎藬?shù)據(jù),產(chǎn)生正確的輸出信息,并且保持外部信息(如數(shù)據(jù)庫或文件)的完整性。黑盒測試又稱為功能測試。 白盒測試法 與黑盒法相反,白盒測試法的前提是可以把程序看成裝在一個(gè)透明的白盒子里,也就是完全了解程序的結(jié)構(gòu)和處理過程。這種方法按照程序內(nèi)部的邏輯測試程序,級驗(yàn)程序中的每條通路是否都能按預(yù)定要求正確工作。

42、白盒測試又稱為性能測試。,61系統(tǒng)測試的步驟,軟件測試通常包括三個(gè)階段。在編寫出每個(gè)模塊之后就對它做必要的測試,稱為單元測試。在這個(gè)測試步驟中所發(fā)現(xiàn)的往往是編程和詳細(xì)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤,模塊的編寫者和測試者可以是同一個(gè)人。這個(gè)階段結(jié)束之后,對軟件系統(tǒng)要進(jìn)行綜合測試。在這個(gè)過程中不僅應(yīng)該發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和編程的錯(cuò)誤,還應(yīng)該驗(yàn)證系統(tǒng)確實(shí)能提供需求說明書中指定的功能,通常由專門的測試人員承擔(dān)這項(xiàng)工作。驗(yàn)收測試把軟件系統(tǒng)作為單一的實(shí)體進(jìn)行測試,主要用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行測試,目的是驗(yàn)證系統(tǒng)確實(shí)能滿足用戶的需要,在這個(gè)測試步驟中發(fā)現(xiàn)的往往是系統(tǒng)需求說明書中的錯(cuò)誤,測試人員應(yīng)由土地管理人員和高級計(jì)算機(jī)技術(shù)人員組成。,在系統(tǒng)測試之

43、前要做兩件事情: 向測試者提供需求說明書、設(shè)計(jì)說明書和源程序清單等資料; 測試者寫出測試計(jì)劃和測試方案。 所謂測試方案不僅僅是測試時(shí)使用的輸人數(shù)據(jù),還應(yīng)該包括每組輸人數(shù)據(jù)預(yù)定要檢驗(yàn)的功能,以及每組輸人數(shù)據(jù)預(yù)期應(yīng)該得到的正確輸出。測試結(jié)束后,測試者要編寫測試結(jié)果報(bào)告,編程人員及時(shí)改正所發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤。,62單元測試,單元測試集中驗(yàn)證軟件設(shè)計(jì)的最小單元一模塊。正式測試之前必須先通過編譯程序檢查并且改正所有語法錯(cuò)誤,然后用詳細(xì)設(shè)計(jì)描述為指南,對重要的執(zhí)行通路進(jìn)行測試,以便發(fā)現(xiàn)模塊內(nèi)部的錯(cuò)誤。 在設(shè)計(jì)測試方案時(shí),基本目標(biāo)是確定一組最可能發(fā)現(xiàn)某個(gè)錯(cuò)誤或某類錯(cuò)誤的測試數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)測試技術(shù)主要有以下幾種方法: 適

44、用于白盒測試的邏輯覆蓋法; 適用于黑盒測試的等價(jià)劃分、邊界值分析以及錯(cuò)誤推測法。 通常的做法是,用黑盒法設(shè)計(jì)基本的測試方案,再用白盒法補(bǔ)充一些方案。,1邏輯覆蓋。邏輯覆蓋即對程序的所有邏輯過程進(jìn)行詳盡的測試,其中包括每一個(gè)語句、每一個(gè)判定結(jié)果與判定條件,檢測程序是否能達(dá)到預(yù)定的結(jié)果。 2. 等價(jià)劃分。等價(jià)劃分是用黑盒法設(shè)計(jì)測試方案的一種技術(shù)。它是把所有可能的輸人數(shù)據(jù)(有效的和無效的)劃分成若干個(gè)等價(jià)類,合理地做出下述假定:每類中的一個(gè)典型值在測試中的作用與這一類中所有其它值的作用相同。因此,可以從每個(gè)等價(jià)類中只取一組數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù)。這樣選取的測試數(shù)據(jù)最有代表性,最可能發(fā)現(xiàn)程序中的錯(cuò)誤。例如,

45、如果規(guī)定了輸人數(shù)據(jù)為整型,則可以劃分進(jìn)正整數(shù)、零和負(fù)整數(shù)三個(gè)有效類。 3邊界值分析。使用邊界值分析方法設(shè)計(jì)測試方案,首先應(yīng)該確定邊界情況,通常輸入等價(jià)類和輸出為價(jià)類的邊界就是應(yīng)該著重測試的程序邊界情況。按照邊界值分析法,應(yīng)該選取剛好等于、稍小于和稍大于等價(jià)類邊界值的數(shù)據(jù)作為測試數(shù)據(jù),而不是選取每個(gè)等價(jià)類內(nèi)的典型值或任意值作為測試數(shù)據(jù)。 4錯(cuò)誤推測。錯(cuò)誤推測法在很大程度上靠直覺和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。它的基本想法是列舉出程序中可能有的錯(cuò)誤和容易發(fā)生錯(cuò)誤的特殊情況,并且根據(jù)它們選擇測試方案。,以上介紹的基本方法,都能設(shè)計(jì)出一組有用的測試方案,但是沒有一種方法能覆蓋全部測試方案。而且不同方法各有所長,用一種方法

46、設(shè)計(jì)出的測試方案,可能最容易發(fā)現(xiàn)某些類型的錯(cuò)誤,對另外一些類型的錯(cuò)誤可能不易發(fā)現(xiàn)。因此對軟件進(jìn)行實(shí)際測試時(shí),應(yīng)該聯(lián)合使用各種設(shè)計(jì)測試方案的方法,形成一種綜合策略。,63綜合測試,綜合測試是將模塊按照設(shè)計(jì)要求組裝起來,同時(shí)進(jìn)行測試,主要目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)與接口有關(guān)的問題。例如,數(shù)據(jù)穿過接口時(shí)可能丟失;一個(gè)模塊對另一個(gè)模塊可能由于疏忽而造成有害影響;把子功能組合起來可能不產(chǎn)生預(yù)期的主功能;個(gè)別看來是可以接受的誤差可能積累到不能接受的程度等等。 綜合測試有兩種方法:一種方法是先分別測試每個(gè)模塊,再把所有模塊按設(shè)計(jì)要求放在一起結(jié)合成所要的系統(tǒng),這種方法稱為非漸增式測試方法;另一種方法是把下一個(gè)要測試的模塊同已

47、經(jīng)測試好的那些模塊結(jié)合起來進(jìn)行測試,測試完以后再把下一個(gè)應(yīng)該測試的模塊結(jié)合起來測試。這種每次增加一個(gè)模塊的方法稱為漸增式測試,這種方法實(shí)際上同時(shí)完成單元測試和綜合測試。,64驗(yàn)收測試,經(jīng)過綜合測試,已經(jīng)按照設(shè)計(jì)把所有模塊組裝成一個(gè)完整的軟件系統(tǒng),接口錯(cuò)誤也已經(jīng)基本排除了,接著就應(yīng)該進(jìn)一步驗(yàn)證軟件的有效性,即軟件的功能和性能是否符合土地管理的要求,這就是驗(yàn)收測試的任務(wù)。 驗(yàn)收測試的目的是向土地管理部門表明系統(tǒng)能夠像預(yù)定要求那樣工作。驗(yàn)收測試的范圍與綜合測試類似,但是也有一些差別,例如: 某些已經(jīng)測試過的純粹技術(shù)性的特點(diǎn)可以不需要再次測試; 對用戶特別感興趣的功能或性能,需要增加一些測試; 用真實(shí)

48、的實(shí)地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行測試。,驗(yàn)收測試人員必須由土地管理人員和高級計(jì)算機(jī)技術(shù)人員組成。系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目組應(yīng)向驗(yàn)收組提供如下資料: 系統(tǒng)工作任務(wù)書; 系統(tǒng)關(guān)鍵算法說明; 系統(tǒng)分析報(bào)告; 系統(tǒng)軟件源程序; 系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書; 系統(tǒng)軟件使用說明書; 系統(tǒng)數(shù)據(jù)字典; 系統(tǒng)自檢報(bào)告等。,驗(yàn)收組審核系統(tǒng)建設(shè)有關(guān)資料。審核的方面有: 資料文件完整性; 數(shù)據(jù)編碼、程序設(shè)計(jì)的規(guī)范性; 程序的可靠性。 資料審核驗(yàn)收后要交還系統(tǒng)軟件研制單位,驗(yàn)收組負(fù)責(zé)系統(tǒng)軟件產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。 驗(yàn)收測試一般使用黑盒測試法。應(yīng)該仔細(xì)設(shè)計(jì)測試計(jì)劃和測試過程,測試計(jì)劃包括要進(jìn)行的測試的種類和進(jìn)度安排,測試過程規(guī)定用來檢驗(yàn)軟件是否與需求一致的測試方案。測試方

49、案要考慮檢測以下指標(biāo): 系統(tǒng)效率,包括內(nèi)存占用率,運(yùn)行速度; 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果的正確性,精度達(dá)到的指標(biāo); 數(shù)據(jù)(圖、表)輸出的規(guī)范性等等。,通過測試要保證軟件能滿足所有功能要求,能達(dá)到每個(gè)性能要求。此外,還應(yīng)該保證軟件能滿足其它預(yù)定的要求(例如,可移植性、兼容性和可維護(hù)性等等) 驗(yàn)收之后,要書寫測試報(bào)告。檢測驗(yàn)收報(bào)告要提供檢測過程和檢測結(jié)果數(shù)字指標(biāo),在這個(gè)階段發(fā)現(xiàn)的問題往往和需求分析階段的差錯(cuò)有關(guān)。為了確定解決驗(yàn)收測試過程中發(fā)現(xiàn)的軟件缺陷或錯(cuò)誤的策略,通常需要和土地管理人員充分協(xié)商解決。,7系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立,土地管理信息系統(tǒng)軟件通過測試和驗(yàn)收后,就可以進(jìn)人系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立階段。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立過程可

50、分成幾個(gè)步驟(圖914):源數(shù)據(jù)的獲取和預(yù)處理;數(shù)據(jù)錄人;數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評價(jià);數(shù)據(jù)維護(hù)。,圖914數(shù)據(jù)庫建立工作流程示意圖,71源數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理,土地管理中的數(shù)據(jù),例如,土地利用現(xiàn)狀圖、地籍管理宗地圖等,通常是用三種方法而采集的:攝影測量法、測量法和GPS方法。這三種方法中,前兩種廣泛使用,而后一種目前只用來作為控制點(diǎn)數(shù)據(jù)采集的補(bǔ)充方法。 為了提高數(shù)據(jù)采集精度、速度,減少圖形數(shù)字化過程中、屬性數(shù)據(jù)輸人過程中的錯(cuò)漏,需要對原始圖件和數(shù)據(jù)進(jìn)行核查和處理,使其符合系統(tǒng)軟件中對數(shù)據(jù)錄人的要求,需要處理的問題如下:,(l)檢核圖形幾何位置: 原圖中圖斑幾何圖形不閉合處加輔助線閉合; 標(biāo)出圖上不太明顯的

51、兩條線的交點(diǎn); 標(biāo)明兩條線狀地物之間沒有結(jié)點(diǎn),但寬度不同的地方,以便圖形數(shù)字化時(shí),作為兩條弧段輸人; 兩條線狀地物并列,標(biāo)明以哪條線為地類邊界,并加輔助線閉合圖斑。 (2)檢核屬性數(shù)據(jù)錯(cuò)誤: 原圖中存在遺漏、錯(cuò)碼等問題要進(jìn)行處理。例如,給沒有圖斑號的圖斑增加圖斑號。若在一個(gè)行政單元內(nèi),存在地類號不同,而圖斑號相同的圖斑,修改其中一個(gè)圖斑的圖斑號; 標(biāo)明行政單元編碼,特別是特殊地的行政單元編碼。例如,飛地的所在行政單元和所屬行政單元是不一樣的; 標(biāo)明每段線狀地物寬度; 如果使用掃描儀數(shù)字化方式,也要對原始材料進(jìn)行預(yù)處理。例如,將地圖中的各種色彩不同的地類先分色,復(fù)制在透明聚酯薄膜上,然后再進(jìn)行掃

52、描。,72數(shù)據(jù)錄人,1空間數(shù)據(jù)的數(shù)字化過程。源數(shù)據(jù)獲取并得到預(yù)處理后,即可進(jìn)行圖件數(shù)字化。數(shù)字化方法通常有兩種方式:一是矢量數(shù)據(jù)的矢量跟蹤;二是使用掃描數(shù)字化方式。 手扶跟蹤式數(shù)字化方式是最常用的一種方式,它是用數(shù)字化儀跟蹤地圖上的各種地理特征,以獲取X,y坐標(biāo)。掃描數(shù)字化是使用掃描儀將整幅地圖掃描成圖像以后,再進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)換的方法。在進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)字化之前,需要考慮幾個(gè)方面:建立數(shù)字化數(shù)據(jù)輸人的方法和步驟,進(jìn)行人員的培訓(xùn),使錄人人員的數(shù)據(jù)輸人方法一致;建立和實(shí)施數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的原則標(biāo)準(zhǔn);建立一個(gè)實(shí)施進(jìn)度和預(yù)算評估的跟蹤系統(tǒng);設(shè)立合理的容差值;容差對數(shù)據(jù)庫的精度有很大影響。,2屬性數(shù)據(jù)的錄入。屬性數(shù)據(jù)

53、的輸入方法通常有四種;鍵盤鍵人法:即在空間數(shù)據(jù)輸人完成后,進(jìn)行屬性數(shù)據(jù)的輸人;使用計(jì)算機(jī)智能化掃描字符識別技術(shù);在空間數(shù)據(jù)數(shù)字化或矢量化的過程中賦值;人工編輯:使用一些分析方法進(jìn)行自動賦值。例如,利用村邊界圖層中行政村的行政編碼來給地類邊界圖斑的行政編碼進(jìn)行自動賦值,然后進(jìn)行人工編輯。,73數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評價(jià),數(shù)據(jù)質(zhì)量問題是關(guān)系到數(shù)據(jù)庫建設(shè)成敗和數(shù)據(jù)能否有效應(yīng)用的重要問題。 1數(shù)據(jù)質(zhì)量衡量準(zhǔn)則。土地管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù),通常衡量數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)質(zhì)量主要是檢測其空間數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、屬性數(shù)據(jù)的正確性、空間與屬性數(shù)據(jù)的完整性、一致性和現(xiàn)勢性,表98為數(shù)據(jù)質(zhì)量包含的內(nèi)容。 準(zhǔn)確性:即測量值

54、與真值之間的接近程度,可用誤差來衡量。對于空間坐標(biāo)數(shù)據(jù),即在規(guī)定的精度范圍內(nèi),數(shù)據(jù)庫必須能夠正確表示點(diǎn)、線、面所在位置的坐標(biāo)。 正確性:對于屬性數(shù)據(jù),指無遺漏又無重復(fù)地正確表示出各類屬性編碼。,完整性:指具有同一準(zhǔn)確度和精度的數(shù)據(jù)在類型上和特定空間范圍內(nèi)完整的程度。例如,土地詳查數(shù)據(jù)庫中用編碼完整地表達(dá)出每個(gè)地塊以及線狀地物的沖地類型(即8大類,46小類)、行政權(quán)屬、所有制形式(即集體或國有)等,具備準(zhǔn)確測算其面積的全部信息數(shù)據(jù)。如果土地詳查數(shù)據(jù)庫還將土地評價(jià)、基本農(nóng)田規(guī)劃保護(hù)列為數(shù)據(jù)庫管理工作目標(biāo),庫中還應(yīng)容納土地的農(nóng)學(xué)屬性信息數(shù)據(jù)(如土壤類型、土壤肥力狀況等等)。 一致性:是指對同一現(xiàn)象或

55、同類現(xiàn)象的表達(dá)的一致程度。例如,土地詳查數(shù)據(jù)庫中,對于圖件中的所有點(diǎn)、線、圖斑地塊,數(shù)據(jù)庫必須能夠正確完整地表達(dá)出各種必要的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),包括拓?fù)潢P(guān)聯(lián)與屬性關(guān)聯(lián)。 現(xiàn)勢性:指數(shù)據(jù)反映客觀現(xiàn)象目前狀況的程度。例如,圖件中土地變更的圖斑、線狀地物、零星地物的空間位置和屬性數(shù)據(jù)與時(shí)間的一致性。,表98數(shù)據(jù)質(zhì)量內(nèi)容,2數(shù)據(jù)誤差來源分析。數(shù)據(jù)的誤差大小即數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確程度通常是一個(gè)累積的量。數(shù)據(jù)從最初采集,經(jīng)加工最后到存檔及使用,每一步都可能產(chǎn)生誤差。如果了解不同處理階段數(shù)據(jù)誤差的特點(diǎn),在每步數(shù)據(jù)處理過程中都能做質(zhì)量檢查和控制,則可以將誤差降低至最小的程度,保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量。誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種,系統(tǒng)

56、誤差一經(jīng)發(fā)現(xiàn)易于糾正,而偶然誤差則一般只能逐一糾正,或采取不同處理手段以降低偶然誤差產(chǎn)生的概率。土地管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)誤差的主要來源如表99。,表99數(shù)據(jù)的主要誤差來源,3數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)。數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)質(zhì)量控制包含前期的誤差控制和后期的誤差處理,因而質(zhì)量控制貫穿在整個(gè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)采集過程中。 4數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)。數(shù)據(jù)質(zhì)量直接影響到數(shù)據(jù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,所以如何評價(jià)數(shù)據(jù)質(zhì)量是非常值得研究的課題。數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)的內(nèi)容主要是評價(jià)數(shù)據(jù)的完整性、正確性、一致性、準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性。目前對數(shù)據(jù)質(zhì)量評價(jià)的研究,都從不同側(cè)面出發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價(jià),這方面的內(nèi)容較復(fù)雜,這里只列出幾種方法。,74數(shù)據(jù)維護(hù),數(shù)據(jù)是任何信息系統(tǒng)的生命線,特別是上地管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)具有法律效力,因此要注意數(shù)據(jù)的維護(hù)和管理。 對于日常數(shù)據(jù)管理時(shí),所有進(jìn)人系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)必須在當(dāng)日內(nèi)備份,拷貝到專用軟盤內(nèi)存檔,軟盤統(tǒng)一編號,每周清理一次。存檔數(shù)據(jù)除系統(tǒng)管理員、土地管理部門主管信息的負(fù)責(zé)人外

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