《GIS设计与实现》复习

《GIS设计与实现》复习资料

第一章引论

1、何谓GIS？GIS主要研究的内容是什么？

GIS是以计算机技术为依托，以具有空间内涵的地理数据为处理对象，运用系统工程和信息科学的理论，采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。

研究内容：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。

2、GIS逐步走向成熟的今天，其发展呈现出哪些趋势？

①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究

③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展

④GIS产业化发展⑤GIS软件向组件式GIS发展

3、从发展历程角度来看，GIS软件经历了哪几个阶段，各阶段的主要特点是什么？

①集成式GIS：在一个系统中集成了GIS的各项功能；

②模块式GIS：系统分成许多相对独立的功能模块；

③核心式GIS：从底层提供GIS功能，通过API访问；

④组件式GIS：通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成；

⑤万维网GIS：结合Internet，实现GIS的共享和互操作。

第二章GIS设计思想和方法

1、GIS设计与一般信息系统设计相比较，有什么差异？

3、GIS作为一个特殊的软件领域，其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点？

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。

4、什么是UML？数据质量？结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象？

1）UML（Unified Modeling Language）又称统一建模语言或标准建模语言。它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。

UML是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模，而且，UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。

2）数据质量：是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征等要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。

3）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。

4）原型法：其主要思想是借助原型来辅助软件开发。在开发初期，开发人员根据自己对用户需求的理解，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。

5）编码：是根据一定的协议或格式把模拟信息转换成比特流的过程。

6）继承：是对具有层次关系的类的属性和操作进行共享的一种机制。如在一个已有的基础上加上若干新内容形成新类。7）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、试从开发思想、开发模式、优缺点和适用性方面对三种GIS软件设计方法进行比较论述。

三种GIS基本设计方法的比较

5、原型法开发信息系统包括哪几个阶段？各阶段的内容是什么？

1）确定用户的基本需求：用户根据系统的特点清楚地表达自己的基本需求，即应该具备的一些基本功能，用户界面的基本形式等。系统分析开发人员据此来确定系统的规模及基本框架，判断系统需要的数据能否得到，同时应估算出开发原型的成本。

2）开发初始原型：仅仅反映用户的基本需求，并不要求完善。开发初始原型的目的是快速建立一个满足用户基本需求的交互式系统，并且能够按照用户的要求不断修改。系统分析设计人员应使用一些可视化开发工具和高层次的开发语言来建立系统原型，帮助修正系统设计的内容。

3）利用原型来提炼用户需求：系统原型是开发人员和用户就系统设计的构思进行对话的桥梁。利用原型来提炼用户需求的阶段是整个开发过程的关键，用户通过亲自使用原型，从而了解其需求得到的满足程度以及存在的问题。开发人员一方面记录下用户提出的该系统的缺点和不足之处；另一方面也要借助原型系统引导、启发用户表达对系统的最终要求。

4）修正和改进原型：开发人员根据第三阶段中用户提出的修改意见或发现的问题，对初始原型系统进行修改、扩充和完善。这是一个多次反复的过程，直到用户满意为止。如果用户满意，则修改过的原型成为一个运行原型，运行原型可能成为一个新的应用系统，也可能作为应用系统开发的基础。

6、什么是信息社会的标志？实现地理信息资源共享需要具备哪几个条件？

1）信息社会的标志之一是信息资源共享。

2）实现地理信息资源共享需要具备以下三个基本条件：

①数据资源的贮备；

②要有技术支撑系统的保障，例如通讯技术、网络技术、数据库技术等现代化技术手段；

③共享规则的制定、被广泛采纳和遵循，主要包含标准、规范、政策和相关法律。

第三章应用型GIS系统分析

1、GIS软件需求规格说明主要包括哪些内容？

GIS软件需求规格说明包括以下内容：（此题请大家有选择性的记忆，此处为了保持其完整性而全部给出）

1. 引言

1.1 编写目的（阐明编写需求说明的目的，指明用户对象）

1.2 GIS项目背景（应包括：a.GIS项目的委托单位、开发单位和主管部门；b.该GIS软件系统与其它系统的关系）1.3 定义（列出文档中所用到的专门术语的定义和缩写词的原文）

1.4 参考资料（可包括：a.项目经核准的计划任务书、合同或上级机关的批文；b.项目开发计划；c.文档所引用的资料、标准和规范。列出这些资料的作者、标题、编号、发表日期、出版单位或资料来源）

2. GIS项目概述

2.1 GIS项目目标、内容、现行系统的调查情况

2.2 GIS运行环境

2.3 条件与限制

3. GIS数据描述

3.1 GIS静态数据

3.2 GIS动态数据（包括输入数据和输出数据）

3.3 GIS数据流图

3.4 GIS数据库描述（给出所使用数据库的名称和类型）

3.5 GIS数据字典

3.6 GIS加工逻辑小说明

3.7 数据采集

4. GIS功能需求

4.1 功能划分

4.2 功能描述

5. GIS性能需求

5.1 数据精确度

5.2 时间特性（如响应时间、更新处理时间、

数据转换与传输时间、运行时间等）

5.3 适应性（在操作方式、运行环境、与其它软件的接口以及

开发计划等发生变化时，应具有的适应能力）

6. GIS运行需求

6.1 用户界面（如屏幕格式、报表格式、

菜单格式、输入输出时间等）

6.2 硬件接口

6.3 软件接口

6.4 故障处理

7. 质量保证

8. 其它需求（如可使用性、安全保密、可维护性、可移植性等）

2、简要说明系统可行性分析的内容和具体工作。

1）数据源调查与评估：在立项之前要对系统数据源、数据结构和数据模型等进行全面分析，调查已有数据情况，确定它们的可用性，对所缺乏数据要确定其收集方法，测算数据采集与数据库建库的工作量。

2）技术可行性评估：使用目前可用的开发方法和工具能否支持系统需求的实现。

3）经济和赎回效益分析：成本-效益分析是可行性研究的重要内容，用于评估GIS的经济合理性，给出系统开发的成本论证，并将估算的成本与预期的利润进行对比。经济效益指应用系统为用户增加的收入，它可以通过直接的和统计的方法估算。社会效益大多只能用定性的方法估算。

4）系统开发与运行环境评价：对项目的开展起着制约作用的除技术与经济因素之外的社会因素：与项目直接相关的管理人员、工作人员是否对项目持支持态度；有多少人力可用于GIS系统，其中有多少人员需要培训；项目财力支持情况，包括组织部门所能给予的当前的投资额及将来维护GIS的逐年投资额等。

3、数据字典、数据流的概念

1）数据字典是关于数据信息的集合。它是数据流图中所有要素严格定义的场所，这些要素包括数据流、数据流的组成、文件、加工小说明及其他应进入字典的一切数据，其中每个要素对应数据字典中的一个条目。

2）数据流是数据结构在系统内传输的路径。对数据流的描述通常包括：数据流名，说明，数据流来源，数据流去处，