中国矿业大学土地资源管理专业 GIS开发与设计课程总结

中国矿业大学土地资源管理专业GIS开发与设计课程总结
第一章GIS设计思想、内容
1.GIS软件分类
(1)平台软件
平台软件具备比较齐全的获取、组织、存储、访问、处理、分析、表现、发布和在不同地点、不同系统和不同用户之间传输地理空间数据的能力，其功能具有通用性。

(2)桌面软件
桌面软件是一个简易的单用户地理信息系统平台软件，提供一组地理空间数据处理功能。

(3)专业软件
专业软件面向平台软件的某一功能类别，加以强化和扩充，可以完整、高效地适应该类地理空间数据应用的需要。

(4)应用软件
用户有了实际的应用需求与应用领域，为了解决用户实际应用问题的这样一类地理信息系统。

2、软件工程：将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护的过程，即将工程化应用于软件中。

3、GIS软件工程：
就是在GIS软件的开发整个过程中，遵循一般软件开发的工程化原理和方法，并照顾到GIS软件开发的特殊规律和要求，对GIS软件从可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、软件编制、软件测试，直到软件维护的各个阶段进行工程化规范的一门技术。

4、软件生存周期
⏹软件生存周期（Software Life Cycle）：一个软件从开始计划，到废弃不用
为止的整个时期。

⏹一般来讲，软件生存周期包括定义、开发与运行维护3个时期，每一时期
又可细分为若干更小的阶段。

❑定义时期：有问题定义、可行性研究、需求分析；
❑开发时期：总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试；
❑运行维护时期
5、GIS软件生存周期：
GIS软件生存周期是指一个GIS软件从提出开发要求开始直到该软件报废为止的整个时期。

6、软件生存周期模型：
是描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型；它确立了软件开发和演绎中各阶段的次序限制以及各阶段活动的准则；
7、常用的软件生存周期模型：
目前有若干种软件生存周期模型，如瀑布模型、快速原型模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型、Rational统一过程、敏捷过程与极限编程等；
8、瀑布模型的特点
⏹阶段间具有顺序性和依赖性。

⏹推迟程序的物理实现。

⏹质量保证：每个阶段必须完成规定的文档；每个阶段结束前完成文档审查，
及早改正错误。

⏹易于组织，易于管理：因为你可以预先完成所有计划。

⏹是一种严格线性的、按阶段顺序的、逐步细化的过程模型（开发模式）
9、为什么说把整个软件生存周期划分为更小的阶段有助于软件项目管理？
解答：软件是一种逻辑实体，其固有的特点是缺乏可见性，因此，管理和控制软件开发过程相当困难。

把整个软件生存周期划分为更小的阶段后，提高了软件项目的可见性，可以给每个阶段赋予确定而有限的任务，就能够简化软件建设过程中每一步的工作内容，使因为软件规模增长而大大增加了的软件复杂性变得较易控制和管理。

第二章系统定义
1、可行性分析：
是对建立系统的必要性和实现目标的可能性，从技术因素、经济因素、社会因素、理论因素等几个方面进行分析。

2、理论可行性分析的内容：
●系统数据结构、数据模型与应用涉及到的专业数据的特征和结构的合适性
分析
●分析方法和应用模型与GIS技术结合的可能性分析
3、需求分析的任务：
需求分析阶段要解决的问题，是让用户和开发者共同明确将要开发的是一个什么样的系统（做什么：What）。

具体而言，有两个任务：
建立分析模型
编写需求说明
4、需求获取的内容：
(1)功能性需求
定义了系统做什么（描述系统必须支持的功能和过程）
(2)非功能性需求（技术需求）
定义了系统工作时的特性（描述操作环境和性能目标）
两类需求包括的内容：
(1) 功能(2) 性能(3) 环境(4) 界面
(5) 用户或人的因素(6) 文档(7) 数据
(8) 资源(9) 安全保密( 10)软件成本消耗与开发进度
(11)质量保证
5、分析建模
在技术层次上，软件工程是从一系列建模任务开始的，软件的分析模型通常由一组模型组成，其中包括数据模型、功能模型和行为模型。

占主导地位的两种分析模型：
●结构化分析模型
●面向对象分析模型
6、结构化分析模型的组成与描述工具：
（1）数据流图(DFD)
（2）加工说明（
PSPEC）
（3）数据字典(DD)
（4）E-R图
（5）控制流图（CFD）与控制说明（CSPEC）
（6）状态转换图(STD)
7、数据流图(DFD)：
是软件系统逻辑模型的一种图形表示，反映了客观现实问题的工作过程。

数据流图描述数据在系统中流动和处理的情况，具有直观、形象、容易理解的优点。

8、数据流图的基本符号：
9、结构化方法和面向对象方法的比较：
10、统一建模语言：(Unified Modeling Language, UML)
11、面向对象分析方法的工具：
12、面向对象方法中的对象：
它是系统中用来描述客观事物的一个实体，是用来构成系统的一个基本单位，包括属性、行为以及对象标识。

对象由一组属性和一组行为构成。

⏹属性：用来描述对象静态特征的数据项；
⏹行为：用来描述对象动态特征的操作序列。

第三章总体设计
1、从技术和管理的角度看设计的关系（要回填图）
2、模块独立性的度量标准：内聚和耦合（系统要追求高内聚低耦合）
耦合衡量不同模块彼此间互相依赖（连接）的紧密程度；
内聚衡量一个模块内部各个元素彼此结合的紧密程度。

3、软件结构：即由模块组成的层次系统；
4、总体设计的表达工具：层次图、HIPO图、结构图。

5、地理空间数据库：
是一种应用于地理信息处理和信息分析领域的工程数据库，它管理的对象主要是地理数据（包括空间数据和属性数据），它要求数据库必须具备对地理现象进行建模、操纵、分析和推理的功能。

6、空间数据管理方式
（1）文件—关系数据库混合管理方案
（2）全关系型空间数据库管理系统
（3）对象—关系数据库管理系统
（4）面向对象空间数据库管理系统
7、全关系式数据库管理方案
⏹属性数据、几何数据同时采用关系数据库进行管理；
⏹空间数据和属性数据不必进行烦琐的连接，数据存取较快；
全关系式空间数据库管理系统管理图形数据有两种方式：
a.将空间实体的空间特征用关系模型来表达，制作关系表
b. 将图形数据的变长部分处理成Binary二进制块Block字段，例如将图形的坐
标数据当成一个二进制块，交由关系数据库管理系统进行存储和管理。

8、空间数据引擎：
基于特定的空间数据模型，在特定的数据库管理系统的基础上，提供对空间数据的存储、读取、检索等操作，以提供在此基础上二次开发的程序功能集合。

⏹ArcSDE
⏹SuperMap SDX+
Oracle Spatial
9、地理模型：
是对地理实体的特性及其变化规律的一种表示或者抽象，同时也是对地理实体的那些所要研究的特定特征进行定量的抽象。

10、组件式地理信息系统（COM GIS）的基本思想：
是把GIS的各大功能模块划分为几个控件，每个控件完成不同的功能。

各个GIS控件之间，以及GIS控件与其它非GIS控件之间，可以方便地通过可视化的软件开发工具集成起来，形成最终的GIS应用。

13、SuperMap Objects：
是SuperMap GIS是一套面向GIS应用系统开发者的新一代组件式GIS开发平台。

SuperMap Objects基于Microsoft的COM组件技术标准，以ActiveX控件的方式提供强大的GIS功能，适用于用户快速开发专业GIS应用系统。

12、SDB （空间数据）、SDD （属性数据）、SMW（工作空间）
13、用SQL Sever2000 和SuperMap Deskpro 建立空间数据库的流程：
（1）安装DBMS软件
（2）配置相关设置
（3）建立连接
（4）创建空间数据库
13、应用模型：应用模型，是用户结合专业问题和GIS理论与技术建立的GIS 实际应用，它表达了参与部门及用户在自己建立的GIS中怎么去处理他们的问题。

第四章：详细设计
1、详细设计的内容：
系统详细设计的主要内容是在具体进行程序编码之前，根据总体设计提供的文档，细化总体设计中已划分出的每个功能模块，为之选一具体的算法、并清晰、准确的描述出来，从而在具体编码阶段可以把这些描述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序。

2、详细设计的表达工具：程序流程图、盒图、类程序设计语言
第五章系统实施与测试
1、软件测试：是为了发现错误而执行程序的过程
2、测试用例：通常把一次程序执行需要的测试数据，称为一个“测试用例”
3、软件测试过程（图描述）
第六章：运行与维护
1、为什么要进行软件维护
一方面：精心设计、精心实施、经过调试的系统，也难免有不如人意的地方，或者有的地方效率还可提高，或者使用不够方便，甚至还有错误、这些问题只有在实践中才能暴露。

另一方面：随着管理环境的变化，也会对应用型地理信息系统提出新的要
求，应用型GIS只有适应这些要求才能生存下去。