GIS设计与实现考试复习资料

第一章

1.GIS发展的各阶段特点

答：①集成式GIS，在一个系统中集成了GIS的各项功能，满足啦GIS综合应用的需求，但是系统过于复杂，软件成本高，难与其他系统集成。②模块式GIS,系统分为许多相对独立的功能模块，用户根据需求选择功能模块，难与其他系统集成。③核心式GIS，从底层提供GIS功能，通过API访问，易于集成其它系统，开发难度高。④组件式GIS，通过标准通线接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成，开发成本低，难度小，可以在通用语言环境中实现GIS功能，系统开发依赖开发环境，难以实现移植。⑤WebGIS，结合Internet,实现GIS的共享和互操作，社会化的GIS，可扩展性好，跨平台，用户参与程度不足，分析功能较简单。

2.GIS规范标准化的原因！

答：GIS规范标准化是体现在GIS的软件开发，系统建立与运行质量的重要要素。从技术的角度看，GIS是建立在计算机，网络以及信息处理等多种技术标准之上的，离开了这些标准就无法开发哪怕是最基本的系统。从应用的角度看，标准是实现信息共享，推进GIS 发展最基本的保障。

3.GIS数据标准化的主要内容：GIS相关的名词或术语标准化；与空间数据库建设有关的标准化活动；与GIS数据共享有关的标准化工作。

4.地理信息标准：统一的地理坐标系统、空间信息分类和编码系统、数据模型的标准。

5.数据标准：数据交换、空间元数据标准、数据质量、GIS数据产品标准。

元数据就是对数据集现势性，精度，内容，组织形式，属性，来源，适用性等多种信息的表述。空间数据元数据标准的建立是空间数据标准化的前提和保证，只有建立起规范的空间元数据才能有效地利用空间数据。数据质量;它对空间数据在表达空间位置，空间关系，专题特征以及时间等要素时，所能表达的准确性，一致性，完整性以及它们之间统一性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。

6.GIS设计概念：在GIS开发的整体过程中，遵循一般软件工程的原理和方法，结合GIS 开发的特点、特殊规律和要求，对GIS软件从系统定义、系统总体设计、系统详细设计、空间数据库和地理模型库设计、GIS实施、GIS软件测试与评价、直到GIS维护的各个阶段进行工程化规范的方法体系。

7.GIS设计目标:通过改进系统设计方法，严格执行开发的阶段划分，进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本以及延长系统生命周期的目的。

8.软件危机：一是如何开发软件以满足对软件日益增长的需要；二是如何维护数量不断膨胀的已有软件。

9.GIS软件设计的内容：软件设计和数据库设计。

基本原则：标准化，先进行，兼容性，高效率，可靠性，通用型。

差异：设计重心，数据库建设，设计方法。

数据库设计的核心是数据模型设计。而数据模型包括能精确描述系统的静态结构（数据结构），动态结构（操作的集合）和完整性约束条件三部分。数据模型的发展经历了四代：文件模型，经典数据模型，语义数据模型和专用数据模型。另外，还可以把数据模型分为俩种类型。一是独立于任何计算机实现的数据模型，其强调语意表达的能力；二是直接面向数据库中数据的逻辑结构的数据模型，用于计算机上的实现。

10.GIS设计的特点：

（1）GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点；（2）GIS设计以空间数据为驱动；

（3）GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。

第二章

11.GIS工程学结构体系主要由任务，基础理论和方法论三方面组成。

12.GIS工程学来源于系统学，系统工程学，软件工程学和地理信息科学的结合，因此系统学，系统工程学，软件工程学，地理信息科学都是其理论的基石。

系统工程是以大型复杂系统为研究对象，按照一定的目标对其进行研究，设计，开发，管理和控制，以期达到总体效果最优的理论和方法。而系统工程学属于工程技术类，是一门应用性很强的学科。

地理信息科学体系被划分为三个层次，理论地理信息科学，技术地理信息科学和应用地理信息科学。

13.GIS结构化划分的阶段（结构化生命周期法）：（1）系统开发准备阶段；（2）调查研究机可行性研究阶段；（3）系统分析阶段；（4）系统设计阶段；（5）系统实施阶段；（6）维护和评价阶段。

结构化生命周期法的特点：根据需求设计系统，严格按阶段进行，文档标准化和规范化，分解和综合，强调阶段成果审定和检验。

14.面向对象的主要概念和术语：①对象：人们对世界上的事物的认识形成概念，这些概念使我们可以感知和推理世界上的事物，这些概念应用到的事物称为对象。②类：具有一致数据结构和行为的对象抽象成类，它反映了与应用有关的重要的性质，而忽略掉其他一些无关的内容。③继承：对具有层次的类的属性和操作进行共享的一种机制。

15.面向对象设计方法：面向对象建模技术和统一建模语言。

面向对象建模技术中的OMT，采用对象模型，动态模型和功能模型等描述一个系统。OMT建模步骤，系统分析，系统总体设计，系统详细设计，软件编程。

16.原型法：开发人员在初步了解用户需求的基础上构造一个应用系统模型，即原型，用户和开发人员在此基础上发福探讨和完善原型，直到用户满意为止。

17.原型法开发信息系统的阶段：（1）确定用户的基本需求；（2）开发初始原型；（3）利用原型来提炼用户需求；（4）修正和改进原型。

原型从本质上可分为两种类型：丢弃型原型和进化型原型。从应用目的和场合出发又可分为三种类型：研究型原型，试验型原型和进化型原型。

18.GIS基本设计方法比较：

（1）结构化生命周期法：规定了软件开发过程中的各项工程活动，一般包括可行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编码及测试六项活动，并规定了它们自上而下，相互衔接的固定次序，前一阶段的成果是后一阶段工作开展的基础。

优点：1）提供了较为成熟和完善的管理模式，而且直观易学；2）缺乏灵活性；3）修改困难、难以维护和软件模块重用性差等缺点。

（2）原型法：主要思想是借助原型来辅助软件开发。利用开发工具快速构造出原型软件，用户及开发人员通过对原型软件的试运行、评价、修正和改进，逐步明确对软件的功能需求以进行正式开发或者直接把原型扩充成最终产品。

优点：1）增进了开发人员和用户对系统功能需求的理解；2）为用户提供了一种有力的学习手段，尤其是可以大大提高用户接受性；3）软件原型是否具有代表性直接影响到软件开发的成功与否。

（3）面向对象方法：面向对象技术将客观世界（即问题论域）看成是由一些相互联系的事物（即对象）组成，每个对象都有自己的运动规律和内部状态，对象间的相互作用和相互联系构成了完整的客观世界。

优点：1）人类思维方法一致，便于描述客观世界；2）开发的软件性能稳定、易于重用和维护。

19.GIS基本设计方法选择：

（1）考虑到GIS应用的特点以及GIS应用的多样化，进行GIS设计方法的选择需要考虑多方面的因素。（包括系统规模的大小、系统应用类型、系统需求明确程度等。）

（2）小型GIS软件设计常采用原型法进行开发；而大型GIS软件设计多采用结构化生命周期法或是面向对象方法进行开发，考虑到GIS设计需求不确定性特点，通常也在需求分析阶段应用原型法来确认用户需求。

第三章

20.系统定义时期的基本任务：1）功能需求；2）性能需求；3）环境需求；4）数据需求。

21.系统定义时期的主要任务：是确定软件开发工程必须完成的总目标以及工程可行性；导出实现工程目标应该采用的策略即系统必须完成的功能；估计完成该项工程需要的资源和成本；制定工程进度表；最后编写系统需求分析报告。这个时期的工作通常又称为系统分析。