GIS软件工程_系统总体设计
5_GIS软件工程的总体设计
GIS软件 第五章 GIS软件 工程总体设 计
课堂提要
5.1 系统目标的确 定 5.2 总体设计的基 本原则 5.3 体系结构设计 5.4 数据库概念设 计 5.5 模块设计 5.6 应用模型设计 5.7 代码设计
GIS 软件工程
4）先进性 要考虑计算机及外设、 要考虑计算机及外设、基础软件的 新版本，新的操作系统等先进设备、 新版本，新的操作系统等先进设备、先 进技术的应用。 进技术的应用。
5.6 应用模型设计 5.7 代码设计
GIS软件 第五章 GIS软件 工程总体设 计
GIS 软件工程
1、确定目标的原则 1）针对性
GIS软件 第五章 GIS软件 工程总体设 计
提高信息管理的效率， 以提高信息管理的效率，提高信息 5.1 系统目标的确 质量，为决策者提供及时、准确、 质量，为决策者提供及时、准确、有效 定 的信息，向社会提供所需信息为出发点。 的信息，向社会提供所需信息为出发点。5.2 总体设计的基 对具体的专业应用要有具体的设计目标。 对具体的专业应用要有具体的设计目标。 本原则
5.3 体系结构设计 5.4 数据库概念设 计 5.5 模块设计 5.6 应用模型设计 5.7 代码设计
GIS 软件工程
5.3 体系结构设计 1、常用系统体系 1）层次体系
所谓层 所谓层次的概念就是一层一层分割一目了 概念就是 的处理方 体系就 用分层 然的处理方式。层次体系就是利用分层的方式 处理复杂 功能， 复杂的 系统要求上 来处理复杂的功能，层次系统要求上层子系统 下层子系统的功能， 下层子系统 子系统的功能 子系统不 可以使用下层子系统的功能，而下层子系统不 子系统的功能 功能。 下层每 能够使用上层子系统的功能。一般下层每个程 接口执行当前 一个简 功能， 序接口执行当前的一个简单的功能，而上层通 下层程 过调用不同的下层程序，并按不同的顺序来执 这些下层 下层程 体系就是以这 行这些下层程序，层次体系就是以这种方式来 多个复杂 复杂的 功能的 完成多个复杂的业务功能的。
第五章GIS软件工程总体设计123
特点：
(1)每个理想模块只解决一个问题。 (2)每个理想模块的功能都应该明确，使人容易理解。 (3)理想模块之间的联结关系简单，具有独立性。 (4)由理想模块构成的系统，容易使人理解，易于编程，易于测试，易于 修改和维护。
对用户来说，其感兴趣是模块的功能，而不必去理解 模块内部的结构和原理。
5.3 软件结构设计－模块
模块的特点：
1.属性
外部属性：输入/输出、逻辑功能
内部属性：运行程序、内部数据 • 在结构化系统设计中。人们主要关心的是模块的外 部属性，至于内部属性，将在详细设计中完成。 2.大小 • 模块有大有小，它可以是一个程序，也可以是程序 中的一个程序段或者一个子程序。
5.3 软件结构设计－模块
信息隐蔽
5.3 软件结构设计－模块
一 模块： 在程序中数据说明、可执行语句等程序对
象的集合，或者是单独命名和编址的元素
。 模块化：指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软 件系统划分若干模块的过程。
(1) 模块的逻辑功能是指模块能够做什么事，表达了模块把输 入转换成输出的功能，可以是单纯的输入/输出功能。 (2) 模块的运行程序指模块如何用程序实现其逻辑功能。
5.3 软件结构设计－模块的独立性
四、模块的独立性
模块独立性, 是指软件系统中每个模块只完成系 统要求的独立的子功能, 并且与其它的模块的联 系最少且接口简单。 例如, 若一个模块只具有单一的功能且与其它 模块没有太多的联系, 则称此模块具有模块独 立性。 一般采用两个准则度量模块独立性。即模块 间耦合和模块内聚。
5.3 软件结构设计
结构化设计的主要思想：认为一个程序 、一组程序或者一个系统无非是由一组功能 操作来构成的，并进而吸取了结构化分析的 “黑盒子”的概念。
GIS工程5 GIS软件工程的总体设计
4 编写总体设计阶段的文档 总体设计阶段完成时应编写以下文档 （1）总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、 总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、 数据设计、处理方式设计、运行设计等； 数据设计、处理方式设计、运行设计等； （2）数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据模式设计、物理设计等。 数据模式设计、物理设计等。 （3）用户手册，对需求分析阶段编写的初步的用 用户手册， 户手册进行审订； 户手册进行审订； （4）制定初步的测试计划，对测试的策略、方法 制定初步的测试计划，对测试的策略、 和步骤提出明确的要求。 和步骤提出明确的要求。
2 数据结构及数据库设计
数据结构采用逐步细化的方法。 数据结构采用逐步细化的方法。 在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、 在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、 操作的约束和数据之间的关系等方面进行描述， 操作的约束和数据之间的关系等方面进行描述，确定 数据的结构特征。 数据的结构特征。 在总体设计阶段要加以细化，在详细设计阶段则 在总体设计阶段要加以细化， 规定具体的实现细节。 规定具体的实现细节。
第五章 GIS软件工程的总体设计 GIS软件工程的总体设计
第一节 第二节 第三节 第四节 概述 体系结构设计 软件结构设计 空间数据库设计
第一节 概述
系统设计是为了实现软件需求规格书的要求， 系统设计是为了实现软件需求规格书的要求， 将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 系统设计就是把GIS 系统设计就是把GIS前期工程中的软件需求转换 GIS前期工程中的软件需求转换 为软件表示的过程， 为软件表示的过程，最初这种表示知识描述软件的总 体结构，称为总体设计，在总体设计完成后，需要进 总体设计， 体结构，称为总体设计 在总体设计完成后， 行数据库设计，然后进行应用模型设计，最后是详细 数据库设计，然后进行应用模型设计 最后是详细 应用模型设计， 设计。 设计。
GIS设计与实现4.总体设计
空地 平
空分
样级
间形 均 曲引间值 分 点差
内坡 高 面力扩频 值 级收
插度 程 分模散率 分 别益
分分 分 级型分分 级 提测
析析 析
析析
取算
二、HIPO图
HIPO图是由美国IBM公司发明的“层次＋输入 ／处理／输出图”的英文缩写。HIPO图实际上由H图（ 即层次图）和IPO图两部分组成。
Hierarchical 层次 Input 输入 Process 处理 Output 输出
如果某模块只有一个上级模块调用它，可以 把它合并到调用它的上级模块中。
（2）模块规模应该适中
模块规模不应过大，规模过大，不易理解；规模也不 宜过小，模块过小，模块数量将增大，使得模块接口变 得复杂；
适当的模块规模一般其编码能写在一页纸上（通常在 60行左右）
返回
（3）深度、宽度、扇出、扇入都应当适中
运行数据库服务器程序 的机器，称为应用服务 器，一旦服务器程序被 启动，就随时等待响应 客户程序发来的请求。
运行在客户端电脑上，当 需要对数据库中的数据进 行操作时，通过网络向服 务器程序发出请求，服务 器程序根据预定的规则作
出应答，送回结果。
1.客户端和服务器端分别由相应的软硬件组成； 2.多个客户端共享服务器资源； 3.通过网络协议进行通讯； 4.客户端可实现功能和数据的透明访问和存取.
将 WEB 服 务 应 用 于 GIS 。 目 前 正 处 于 实验性阶段
第四节 软、硬件环境配置方案设计
一、硬件环境 二、软件环境
一、硬件环境
支持GIS开发和运行的硬件平台，用于存储、处
理、传输和显示空间数据。
主机
用于数据管理、存储 和处理的设备，如工
第五章GIS系统总体设计
GIS 设计与应用——第 5 章第五章GIS 系统总体设计在系统定义阶段确定系统建设的目标和任务之后，需要进行系统的总体设计。
GIS 总体设计阶 段的主要任务是将系统需求转换为数据结构和软件体系结构，即数据设计和体系结构设计。
数据设 计就是把分析阶段所建立的信息域模型变换成软件实现中所需的数据结构。
体系结构设计则是把系 统的功能需求分配给软件结构，形成软件的模块结构图，并设计模块之间的接口关系。
在总体设计 阶段，各模块还处于黑盒子状态，模块通过外部特征标识符（如名字）进行输入和输出。
使用黑盒 子的概念，设计人员可以站在较高的层次上进行思考，从而避免过早地陷入具体的条件逻辑、算法 和过程步骤等实现细节，以便更好地确定模块和模块间的结构。
一、总体设计的任务、方法和准则（一） 总体设计的任务和方法总体设计的任务是要求系统设计人员遵循统一的准则和采用标准的工具来确定系统应包含哪些 模块、用什么方法联结在一起，以构成一个最优的系统结构。
总体设计一般采用结构化设计方法进行实现。
结构化设计强调软件总体结构的设计，是一种自 顶向下、逐步求精和分阶段实现的设计策略。
结构化设计的基本特点 由问题结构导出系统结构， 即问题结构到系统结构的映射。
问题结构主要用数据流图 （DFD） 来描述系统的逻辑模型，而系统结构是指用系统的模块结构图来描述软件结构 通过自顶向下分解和层次组织的方法来简化系统，产生模块结构 运用一系列的图表工具。
为使系统设计流程易于理解，结构化设计使用了两种主要的图表工 具：伪码和结构图。
伪码描述的是模块的处理逻辑，用来表达程序的设计思路；结构图用于 描述软件的总体结构，采用自顶向下、层次组织的方法 提供一系列的系统设计策略。
结构化设计提供了两种设计策略，它们分别是面向过程的数据 流方法与面向数据结构的 Jackson 方法和 Warnier-Orr 方法。
提供一组评价系统设计质量的准则。
GIS软件工程-第7章 GIS软件工程的设计方法
GIS软件工程-第7章 GIS软件工程的设计方法GIS 软件工程第 7 章 GIS 软件工程的设计方法在当今数字化和信息化的时代，地理信息系统（GIS）的应用日益广泛。
从城市规划到资源管理，从环境保护到交通运输，GIS 都发挥着重要作用。
而 GIS 软件工程作为开发高质量 GIS 系统的关键，其设计方法更是至关重要。
GIS 软件工程的设计方法涵盖了多个方面，包括需求分析、体系结构设计、数据设计、界面设计等。
需求分析是整个设计过程的基础，它旨在明确用户对 GIS 系统的功能和性能需求。
这需要与用户进行深入的沟通和交流，了解他们的业务流程、工作场景以及面临的问题和挑战。
通过需求分析，可以确定系统需要处理的数据类型、数据量、数据精度等，以及系统需要提供的功能，如地图绘制、空间分析、数据查询等。
体系结构设计则决定了系统的整体框架和组织方式。
常见的 GIS 体系结构包括C/S（客户端/服务器）架构和B/S（浏览器/服务器）架构。
C/S 架构具有较强的交互性和处理能力，适用于对性能要求较高的专业应用；B/S 架构则具有易于部署和维护的优点，适合广泛的用户通过网络访问使用。
在进行体系结构设计时，需要考虑系统的可扩展性、可维护性和可靠性等因素，以确保系统能够适应未来的业务发展和技术变化。
数据设计是 GIS 软件工程中的核心环节。
GIS 系统涉及大量的空间数据和属性数据，如何有效地组织和管理这些数据是关键。
需要确定数据的存储格式、数据结构和数据库模式。
常见的数据存储格式包括矢量数据和栅格数据，它们各有优缺点，需要根据具体应用场景进行选择。
数据结构的设计要考虑数据的一致性、完整性和高效查询等要求。
同时，还需要建立合理的数据库模式，以实现数据的有效存储和管理。
界面设计对于 GIS 系统的用户体验至关重要。
一个好的界面应该简洁明了、易于操作，能够让用户方便地完成各种任务。
在界面设计中，需要考虑用户的操作习惯和认知能力，合理布局功能按钮和菜单，提供清晰的操作提示和反馈。
GIS软件工程-第7章 GIS软件工程的设计方法
GIS软件工程-第7章 GIS软件工程的设计方法第7章 GIS软件工程的设计方法本章将介绍GIS软件工程的设计方法，包括需求分析、系统设计、模块设计、用户界面设计等内容。
通过合理的设计方法，可以确保GIS软件的功能完善、性能优良，并使用户能够方便地操作和使用。
7·1 需求分析在进行GIS软件工程设计之前，首先需要进行需求分析。
需求分析是确定GIS软件开发目标和功能的过程。
通过与用户沟通交流，收集用户需求，明确GIS软件应该具备的功能和特性。
需求分析的结果将作为设计的依据，对于全面理解用户需求、准确把握项目目标非常重要。
7·1·1 用户需求收集用户需求收集是需求分析的第一步，通过与用户交流、访谈等方式，获取用户对GIS软件功能和特性的要求。
可以通过问题调查、需求讨论会等方式，收集用户的意见和建议。
同时，还可以参考相关文献、市场调研等资料，获取更多的信息。
7·1·2 需求分析与整理在收集完用户需求之后，需要对其进行整理和分析。
将用户需求进行分类整理，明确每个功能的具体要求。
同时，还要对需求进行评估和优先级排序，确定哪些功能是必要的，哪些是可选的。
这样可以确保设计过程中重点关注核心功能的实现。
7·1·3 需求规格说明书编写需求规格说明书是对需求进行详细描述的文档，包括用户需求、系统需求和功能需求等内容。
需求规格说明书应该清晰、详细地描述每个功能的输入、输出、处理过程和界面要求等。
这样可以为后续的系统设计提供明确的指导和依据。
7·2 系统设计系统设计是基于需求分析的结果进行的，主要包括系统架构设计、数据结构设计和算法设计等内容。
系统设计的目标是确保GIS软件在功能实现、性能优化等方面能够达到预期的要求。
7·2·1 系统架构设计系统架构设计是整个GIS软件的总体设计方案，包括系统组成、模块划分、各模块之间的关系等内容。
第三章GIS系统总体设计
在需求分析和可行性分析之后，需要进行GIS项目的总体方案设计。 系统总体设计目的是回答“系统应如何实现”的问题。 一个完整的系统总体设计书包括以下部分： 1. 系统建设的目标 2. 系统建设的原则 3. 系统功能模块设计 4. 系统数据库总体设计 5. 系统运行的物理环境设计 6. 系统设计与开发的技术路线 7. 系统建设的经费预算、时间进度安排和人员团队 8. 附件
3.系统功能模块设计
系统功能设计应注意以下要点： 按照用户单位的业务流程设计系统的功能，功能模块与需求 分析阶段的数据流程图相对应。 每个模块功能简单明确。 模块划分按层次细化（层次图、HIPO图）。
每一个模块应尽可能独立，模块之间联系及互相影响尽可能 少，尽可能减少模块间的调用关系和数据交换关系。
实例：某信息系统运行的物理环境示意图
6.系统设计与开发的技术路线
• 系统开发所采用的软件技术体系 • 系统分析、设计与开发全过程安排及流程图 • 项目开发中所采用的关键技术和名词解释
该部分约占总篇幅的15％。
7.经费、时间、人员安排
• 经费分配：详细说明项目经费由哪些部分组成，各分 分配的金额以及计算依据。通常包括：硬件购置费、软 件购置费、数据购置费、设计费、开发费、维护费、管 理费等。
1.系统建设的目标
用简明的语言阐明以下问题： 目前用户单位业务中存在哪些问题，为什么要建立GIS 系统？ 在该系统中为什么要使用GIS？
使用该系统后将具有哪些积极的作用？
该部分约占总篇幅的5％。
2.系统建设的原则
简要说明系统建设过程中所遵循的基本思想和规则。通常 包括以下基本原则： 针对性 适用性（第一原则） 预见性（可扩充性） 先进性 标准性（共享性） 应结合系统建设实际，进一步对各原则进行阐述。 该部 分约占总篇幅的5％。
GIS软件工程的总体设计-课件 (一)
GIS软件工程的总体设计-课件 (一)GIS软件工程的总体设计是一项非常重要的任务，它涉及到多个方面的设计问题，包括软件的架构设计、模块设计、数据库设计等。
在开展这项工作时，需要遵循一定的设计原则和方法，保证设计的质量和可维护性。
以下是针对GIS软件工程的总体设计课件的分点分布排序的相关内容。
1. 软件架构设计软件架构设计是GIS软件工程的总体设计中的一个关键要素。
它包括软件系统中各个组件的分布及其在系统中的相互关系等。
在进行架构设计时，需要保证系统的可扩展性、灵活性和可重用性。
同时，还需要考虑到系统的安全性和可靠性等问题。
除此之外，还需要了解使用的软件开发模式，为软件架构的设计提供指导。
2. 模块设计模块设计是GIS软件工程的总体设计中的另一个重要方面。
模块设计是将软件系统拆解为多个小模块，并描述模块之间的关系和数据流程。
在进行模块设计时，需要将系统的功能分解为具体的实现模块，并规定模块之间的接口。
同时，还需要考虑到模块的可测试性和可重用性等因素。
3. 数据库设计在GIS软件工程的总体设计中，数据库设计也是非常重要的部分。
数据库设计是指定义用于存储和管理GIS数据的数据库结构。
在进行数据库设计时，需要选择合适的数据模型和设计方法，为系统提供高效的数据存储和管理。
同时，还需要考虑到数据库的安全性和可维护性等因素，以便于未来的数据维护和更新。
4. 用户界面设计用户界面设计是GIS软件工程的总体设计中的重要组成部分。
在进行用户界面设计时，需要考虑到用户的需求和使用习惯，为用户提供方便的数据访问和操作方式。
同时，还需要保证用户界面设计的易用性和良好性能，以便于提高GIS软件的效率和质量。
在总体设计的过程中，还需要考虑到其他一些因素，例如可证明性、可测试性、可重构性和可拓展性等。
以上给出的四个方面都是非常重要的。
在实际工作中，还需要根据具体情况进行调整和优化。
GIS软件工程的总体设计需要具备全局性思考和细致的设计精神，以确保系统设计的稳健性和可维护性。
《GIS总体设计》课件
contents
目录
• GIS概述 • GIS总体设计原则 • GIS总体设计内容 • GIS总体设计方法 • GIS总体设计实践 • GIS发展趋势与展望
01
GIS概述
GIS定义
01
GIS定义
地理信息系统（GIS）是一种用 于捕获、存储、操作、分析和呈 现地理信息的计算机系统。
03
GIS总体设计内容
系统目标与任务
系统目标
明确GIS系统的建设目的和预期效果，如 提高地理信息管理效率、优化决策支持 等。
VS
任务
阐述GIS系统需要完成的具体工作，如数 据采集、处理、存储、查询、分析和可视 化等。
数据组织与处理
数据组织
设计合适的数据结构，如矢量数据、栅格数 据、属性数据等，以便高效地存储、查询和 分析地理信息。
立的学科。
现代GIS
03
现代GIS技术已经广泛应用于各个领域，成为数字化时代的重要
工具。
GIS应用领域
自然资源管理
GIS用于土地资源、森林资源、矿产资源等 的管理和规划。
城市规划与管理
GIS用于城市规划、交通管理、公共设施布 局等方面。
环境监测与保护
GIS用于环境监测、生态保护、灾害预述
GIS总体设计应考虑未来发展的需要，确保系统具有良好的可扩展性和可维护性，能够适应未来技术 和业务的变化。
安全性原则
总结词
保障数据安全
详细描述
GIS总体设计应充分考虑数据安全问 题，采取有效的安全措施和技术手段 ，确保数据不被非法获取、篡改或破 坏，保障系统的稳定运行。
软件配置
选择适合的GIS软件平台和工具，如ArcGIS 、QGIS等，以及相关数据库软件。
GIS软件工程-第6章 GIS软件工程的详细设计
GIS软件工程.第6章 GIS软件工程的详细设计第6章 GIS软件工程的详细设计6.1 概述本章节介绍GIS软件工程的详细设计内容，包括系统架构、模块设计、数据库设计等方面的具体细节。
6.2 系统架构设计在此章节中，详细阐述GIS软件工程的系统架构设计，包括系统组成部分、模块之间的关系以及各个模块的功能描述。
6.2.1 系统组成部分描述GIS软件工程系统包含的各个主要组成部分，如前端界面、后端服务、数据存储等。
6.2.2 模块之间的关系详细描述各个模块之间的交互关系，包括数据流动、消息传递等。
6.2.3 模块功能描述对每个模块进行详细的功能描述，包括输入输出参数、具体实现等。
6.3 数据库设计在此章节中，进行GIS软件工程的数据库设计，包括数据库结构、表结构以及数据关系的定义。
6.3.1 数据库结构设计详细描述GIS软件工程数据库的整体结构，包括主要表、索引、视图等。
6.3.2 表结构设计对每个表进行详细的结构设计，包括字段定义、索引设计等。
6.3.3 数据关系定义描述数据表之间的关系以及约束条件的定义，包括主外键关系、唯一性约束等。
6.4 算法设计在此章节中，详细描述GIS软件工程中所使用的各种算法，包括地理计算算法、数据处理算法等。
6.4.1 地理计算算法对GIS软件工程中常用的地理计算算法进行详细的描述，例如地图投影算法、坐标转换算法等。
6.4.2 数据处理算法对GIS软件工程中常用的数据处理算法进行详细的描述，例如空间查询算法、拓扑分析算法等。
6.5 用户界面设计在此章节中，详细描述GIS软件工程的用户界面设计，包括界面布局、交互设计等。
6.5.1 界面布局详细描述GIS软件工程界面的整体布局，包括主菜单、工具栏、地图显示区等。
6.5.2 交互设计描述用户界面的交互设计，包括鼠标操作、键盘操作等。
6.6 安全性设计在此章节中，描述GIS软件工程的安全性设计，包括用户身份验证、数据访问控制等方面的内容。
GIS软件工程-第6章 GIS软件工程的详细设计
GIS软件工程-第6章 GIS软件工程的详细设计第6章 GIS软件工程的详细设计本章节将详细阐述GIS软件工程的设计过程。
详细设计是在概要设计基础上，对GIS软件系统的功能模块进行细化设计，包括数据结构设计、算法设计、界面设计等。
本章将按照设计过程的逻辑顺序，逐步介绍详细设计的内容。
6.1 数据结构设计在GIS软件工程的详细设计阶段，需要对系统的数据结构进行设计。
这包括对地理数据、空间索引数据和相关属性数据的组织方式进行设计。
同时，还需要考虑数据的读取和写入效率、数据一致性以及数据的安全性等方面的设计。
6.1.1 地理数据结构设计GIS软件中地理数据通常以点、线、面等几何对象进行表示，因此需要设计相应的数据结构来存储这些对象。
常用的地理数据结构包括拓扑结构、栅格结构和矢量结构等。
在设计地理数据结构时，需要考虑地理对象的表示精度、空间关系的表示和查询效率等因素。
6.1.2 空间索引数据结构设计为了提高GIS软件系统的查询效率，需要设计合适的空间索引数据结构。
常用的空间索引数据结构包括四叉树、R树、KD树等。
在设计空间索引数据结构时，需要考虑查询效率、索引维护成本和数据一致性的要求。
6.1.3 相关属性数据结构设计GIS软件中的属性数据包括地理对象的属性信息和与之相关联的其他属性信息。
在设计属性数据结构时，需要考虑数据的组织方式、数据的类型和数据的一致性等方面的设计。
6.2 算法设计在GIS软件工程的详细设计阶段，需要对系统的各个功能模块的算法进行设计。
算法设计包括地理数据处理算法、空间查询算法和空间分析算法等。
6.2.1 地理数据处理算法设计地理数据处理算法是GIS软件中最基本的功能模块，包括数据输入输出、数据格式转换、数据编辑等。
在设计地理数据处理算法时，需要考虑处理效率、数据一致性和错误处理等方面的设计。
6.2.2 空间查询算法设计空间查询是GIS软件中最重要的功能之一，包括点查询、线查询、面查询等。
gis系统总体设计
系统总体设计报告农场域土地利用管理信息系统系统总体设计报告目录一、系统结构设计二、系统功能设计三、接口设计四、界面设计五、数据库设计系统框架设计模块功能设计1.地图显示与浏览(1)刷新：刷新地图显示。
(2)要素选择：选择要素，以点、圆圈、多边形等方式选取。
(3)放大：地图放大。
(4)缩小：地图缩小。
(5)漫游：地图整体鼠标移动。
(6)全副显示：使地图在当前窗口中最大化显示。
2.地图数据编辑与修改(1)属性修改：打开属性表，修改要素变更属性。
(2)要素编辑：选择要素，对其进行编辑、修改、删除。
编辑工具条：点工具：加点、减点、移动。
线工具：延伸、移动，新增、删除。
面工具：移动、删除。
(3)保存编辑：保存当前编辑内容。
(4)Undo:撤销操作。
(5)Redo:返回操作。
3.地图要素查询3.1按属性查询(1)在弹出属性查询Form里选择感兴趣图层，编辑选择条件，查询感兴趣要素，返回结果直接显示在主界面地图上。
3.2空间查询(1)进行空间拓扑查询，通过获得查询对象与拓扑关系，查询出符合条件的几何空间对象及其属性。
3.3图查属性(1)查询当前被选择对象的属性信息，直接选择要素，右击查询属性，相应要素的属性弹出显示。
4.制图输出与打印(1)制做成图：将各显示图层统一与标注地图输出图框中编辑成图，加入地图必须整饰要素、辅助要素等等，最后.jpg或.bmp等栅格数据结构输出。
(2)将上步中制作的栅格地图，选择合适幅面，连接打印机，打印成纸质版地图。
5.统计与分析(1)对选中要素的统计，统计各类利用类型的面积、分布等信息。
(2)基于属性表的统计功能，统计整体的各类利用类型的面积、分布等信息。
以表格显示统计结果，并选择打印成文本资料。
(3)空间分析：对选中要素做缓冲区等简单空间分析操作，尽量满足不同用户的分析需求，扩展系统的应用范围。
缓冲区分析：选择感兴趣的几何要素，点击缓冲区分析方法按钮，在弹出框内设置缓冲参数、类型等，将操作结果作为新建图层直接显示于地图最上层。
第5章GIS软件工程的总体设计 ppt课件
9/107
数据流风格的体系结构
• 这种结构适用于输入数据被一系列的计算 或者处理部件变换成输出数据。
10/107
调用和返回风格的体系结构
• 这种风格使一个软件设计者设计出非常容 易修改和扩充的体系结构。 • 包含：主程序/子程序风格体系结构和远 程过程调用风格的体系结构
11/107
• 在这里要了解几个概念：
– 程序结构的深度：程序结构的层次数称为结 构的深度。结构的深度在一定意义上反映了 程序结构的规模和复杂程度。 – 程序结构的宽度：层次结构中同一层模块的 最大模块个数称为结构的宽度。
– 模块的扇入和扇出：扇出表示一个模块直接 调用（或控制）的其它模块数目。扇入则定 义为调用（或控制）一个给定模块的模块个 数。多扇出意味着需要控制和协调许多下属 模块。而多扇入的模块通常是公用模块。
电费 计算电费
“住户情况”是一个数据结构,图中模块都与此数据 结构有关. “计算水费”和“计算电费”本无关,由于引用了此 数据结构产生依赖关系,它们之间也是标记偶合.
26/107
将标记耦合修改为数据耦 合举例
计算水电费
本月 用水量 水费 电费 计算水费 计算电费
27/107
本月 用电量
(4) 控制耦合
12/107
面向对象风格的体系结构
• 系统部件封装数据和操作数据的 方法。 • 部件之间的交互和协调通过消息 来传递。
13/107
层次式风格的体系结构
• 在这种结构中，定义不同的层次，每层都 完成了相对外层更靠近机器指令的操作
14/107
评估可选的体系结构
• 对于同一个软件需求，由于各种设计方法 的原理不同，会导出不同的软件结构。 • 同一问题的不同软件结构：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（三）大气质量评价模块
大气质量评价模块主要包括基于AQI指数模型评价和基于GIS网格划分模拟模型 评价两个子模块。
AQI指数模型评价模块
通过分别对各个区的大气环境监测点进行AQI指数计算，得到每个区的AQI指数， 进而得到合肥市中心城区AQI指数。
提供打印浏览、地图要素添加、打印等功能；
图层控制模块
图层控制包括，图层的添加、移动、删除、图层属性表浏览、图层属性、图层符号化功 能；
数据输出模块
用户可以将现有数据格式转换为shp、gdb或mdb格式的数据，对数据进行投影转换、坐标 转换等功能。
GIS软件工程 2017/4/20
7
（二）大气污染模拟模块
GIS软件工程 2017/4/20
4
系统简介
大气环境质量评价是改善大气质量，而对于反映环境质量的环 境基础信息而言，基于GIS的大气环境质量评价系统更具有直观性、 空间性。它把城市大气点状污染源和大气环境监测点等有关数据输 入系统，并在此基础上进行分析，进行环境信息的存储和查询、大 气污染的分析、污染物排放的预测等工作。 系统的设计思路是利用VS 2010平台和ArcGIS Engine组件开发， 通过两大数据库系统管理和转换空间数据及属性数据，进行动态数 据的交换。系统主要由模型、数据和接口组成，数据模块为模型和 接口模块提供数据来源。 系统中应用到插件技术，实行框架+插件的软件架构。插件技术 是指在程序的设计开发过程中，设计了宿主和插件两部分程序，宿 主和插件之间通过数据可以相互连接，并且通过增减插件或修改插 件来调整应用程序的功能。
GIS软件工程
2017/4/20
9
谢谢欣赏！
GIS软件工程
2017/4/20
基于GIS的城市大气质量评价系统
一一系统总体设计
1
GIS软件工程
2017/4/20
2
系统说明
1.系统名称 基于GIS的南昌市大气质量评价系统
2.运行环境
软件：Microsoft Windows系列，包括Windows XP、Windows7等版本。 硬件：512M以上内存，分辨率800×600以上，1GB以上硬盘剩余空间； 其他硬件配置根据业务需求，比如地图出图需要配套的打印机、绘 图仪。
图形编辑模块
功能包括编辑控制：启动编辑、保存编辑和停止编辑；常规编辑：编辑选择、撤销、重 复、粘贴、赋值、拷贝和删除；图形创建：创建点、创建线、创建面、创建注记、创建尺寸 标注；图形修改：修改节点、添加节点、删除节点、图形旋转、图形移动、注记修改、属性 修改；高级编辑功能：线构面、线切割面等。
制图模块
GIS软件工程
2017/4/20
3
3.开发环境
1)开发平台：VS2010；
2)操作系统： Windows 7； 3)开发语言：C#；
4)数据库系统：空间数据库（ArcSDE）、本地Access数据库；
4.关键技术 组件式GIS技术 在二次开发中运用了GIS组件对象，组件化GIS集成了更多的先 进技术，功能更加强大，使用更加便利，使得二次开发变得更加容 易。组件化GIS具有二次开发方便、易于集成、无限扩展等特点。通 过“控件 + 对象”的形式，支持多种开发软件，方便二次开发。其 中ArcGIS Engine以组件的方式提供了完善的GIS功能：包括高性能 的空间数据库管理、完备的空间分析工具、属性数据分析、地图编 辑等。
GIS软件工程
2017/4/20
5
系统总体结构
系统按模块划分可主要分为GIS基本功能模块、大气污染扩散模 拟模块、大气质量评价模拟和污染源数据管理模块。
系统功能模块
GIS软件工程 2017/4/20
6
（一）GIS基本功能模块
视图浏览模块
系统对各种比例尺的基础地形图以不同颜色的进行显示，提供中心放大、中心缩小、拉 框放大、拉框缩小、漫游、坐标定位等GIS基本功能；并对用户的操作进行记录；
基于GIS的网格划分评价模型模块
通过对研究区进行网格划分，基于大气污染扩散模型计算出每个单元网格的污 染物浓度值，再通过AQI指数计算模型计算出每个单元网格的AQI指数，最后根据指 数值大小进行分级，加以不同颜色进行区分。
GIS软件工程
2017/4/20
8
（四）污染源数据管理模块
数据提取模块 提供根据污染源排放量、规模、区域等等分别进行单个图层或多个图层提取 的功能； 数据更新模块 提供将空间数据和属性数据分别导入对应的数据库中的功能；