GIS系统详细设计
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CRC循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check)
实现方法：这是利用除法及余数的原理来进行错误检测的.将接收到的码组进行 除法运算 ，如果除尽，则说明传输无误；如果未除尽，则表明传输出现差错。
MD5校验和数字签名
实现方法：主要有MD5和DES算法
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
输入设计的考虑因素
输入数据量的多少 输入频率 要求速度和准确性 数据的类型、格式、保密性和输入费用
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
输入设计的原则
源点输入 统一输入 控制输入量 减少输入延迟 减少输入错误 避免额外步骤 简化输入过程
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
部分 部分 ... ...
多重选择结构
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图特点
每个“处理步骤”是用一个盒子表示的。
需要时，盒子中还可以嵌套另一个盒子，嵌套深度一般没有限制。
只能从上边进入盒子从下边走出，除此之外没有其他的入口和出口。
a
b
x1
case x1,i=2,3,4
处理过程设计的设计方法
HIPO图=层次模块结构图+IPO图 结构化英语方法 决策树与决策表 算法描述语言
第二节 系统详细设计的工具
第二节 详细设计的表达工具
问题提出
系统设计和系统实现通常由不同的人员完成。
根据软件工程学的思想，在GIS软件研发过程中，尤其是大型GIS软件的设计与 实现，系统设计和系统实现两个阶段的任务，通常由不同的人员来进行。
模 块 盒
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图特征
是一种清晰的图形表达式，能定义功能域（重复或选择的工作域）。 控制流程不能任意转移。 易于确定全局或局部的数据工作域。 易于表示递归。
一、结构化系统详细设计工具|问题分析图
问题分析图（Problem Analysis Diagram，简称PAD）
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计的成果
可用程序流程图描述，也可用伪码描述，还可用形式化软件设计语 言描述。
详细设计的结果基本上决定了最终程序代码的质量。
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计与系统总体设计比较
详细设计以总体设计阶段的工作为基础。 在总体设计阶段，数据项和数据结构以比较抽象的方式描述。
PFC不易表示数据结构。 详细的PFC每个符号对应于源程序的一行代码，对于提高大型系统
的可理解性作用甚微。
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S（Nassi-Shneiderman）盒式图
是另一种用于详细设计表达的结构化图形设计工具。 流程图使用过程中，人们发现流程线不一定是必需的，为此，人们
输入设计的评价
界面明晰美观 操作方便 校验措施齐全
二、系统详细设计的具体内容|输出设计
输出设备
显示器、打印机、磁带磁盘、绘图机、网络、扬声器等。
输出内容和形式
输出项目、位数、数据形式（文字和数字）。
输出格式
表格、图形或文件等。
二、系统详细设计的具体内容|输出设计
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，为之选择具体的算法，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。
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计的步骤
根据系统结构图，划分功能模块。 模块的数据设计（输入、输出数据）。 模块的算法设计。 模块的程序结构图或者其他图形工具描述的程序结构。
输出设计的方法
表格信息 图形信息 图表
输出设计的评价
提供及时、准确、全面的信息。 便于阅读和理解，符合用户的习惯。 充分考虑和利用了输出设备的功能。 为今后的发展预留一定的余地。
二、系统详细设计的具体内容|处理过程设计
处理过程设计的含义
设计出所有模块和他们之间相互关系（即联接方式），并具体地设 计出每个模块内部的功能和处理过程。
输入设计的方式
键盘输入 数模/模数转换方式
条码（棒码）输入 扫描仪输入 传感器输入
网络传送数据
利用电话网络（通过modem）传送数据 利用数字网络直接传送数据
磁盘传送数据
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
输入数据正确性校验
人工校对 二次键入校对 逻辑关系校对 程序设计实现校对
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S流程图的基本符号
第一项任务 下一项任务 再下一项任务
顺序结构
循环条件
do-while 部分
repeat -until 部分 循环条件
循环结构
条件
F
T
Else 部分
Then 部分
Baidu Nhomakorabea
选择结构
case条件
值值
... ...
case case ... ...
《GIS设计与实现》教程
第五章 系统详细设计
教学提纲
第一节 系统详细设计的目标与任务 第二节 系统详细设计的工具 第三节 GIS系统详细设计报告
第一节 系统详细设计的目标与任务
第一节 系统详细设计的目标与任务
一、系统详细设计的目标与任务 二、系统详细设计的具体内容
一、系统详细设计的目标与任务
x2
x3
x4 F
x6
T
g
x5
i
c
d
e
h
x8 j
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图扩展
数据盒
描述有关的数据，包括全程数据、局部数据和模块界面上的参数等。
模块盒
描述执行过程。
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图扩展
数 据
盒
全部数据：……………… 局部数据：……………… 数据结构：………………
在详细设计阶段为每个模块增加足够的细节，使得程序员能够以相 当直接的方式对每个模块编码。
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的模块内容
详细的算法 数据表示和数据结构 实现的功能和使用的数据之间的关系
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的总体任务
为每个模块设计实现的细节
确定模块的接口细节及模块间的调度关系。 描述每个模块的流程逻辑。 编写详细设计文档。
主要包括细化的系统结构图及逐个模块的描述，如功能、接口、数据组织、控 制逻辑等等。
第一节 系统详细设计的目标与任务
二、系统详细设计的具体内容
1. 用户界面设计 2. 输入设计 3. 输出设计 4. 处理过程设计
第二节 系统详细设计工具
一、结构化系统详细设计工具
1. 程序流程图 2. N-S盒式图 3. 问题分析图 4. 类程序设计语言
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
程序流程图（Program Flow Chart，简称PFC）
又称程序框图。 描述方式直观、形象化，易于理解，便于复查。 是应用最广泛的系统详细设计工具。 特别适用于小模块设计。
设计了N-S图， N-S图是无线的流程图,又称N-S盒式图。 功能域表达明确、容易确定数据作用域。 以结构化方式严格地实现从一个处理到另一个处理的控制转移。
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图构成
开始于一个大的矩形，表示它所描述的模块。 该矩形的内部被分成不同的部分，分别表示不同的子处理过程。 这些子处理过程又可进一步分解成更小的部分。
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
程序流程图常用符号
方框表示处理步骤 菱形框表示逻辑判断 箭头表示控制流
……
(1) 输入输出框
(2)处理框
(3)判断框 (4)连接点 (5)起止框
程序流程图常用符号
(6)流程线
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
程序流程图示例
在PFC中，结构化单元可以进行嵌套。
总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥感图像； 详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感影像。
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计与系统总体设计比较
详细设计要提供关于算法的更多细节。
总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序。 详细设计则要确定使用哪种排序算法。
会话管理方式
提示方式与权限管理
二、系统详细设计的具体内容|用户界面设计
用户界面设计的内容
主界面设计 输入界面设计
可靠性高，容错性好 操作简单，易学易用
输出界面设计
报表 数据源
风格一致，布局合理
布局格式 报表=数据源+布局格式
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
计算机数据校验的实现方法
最简单的校验
实现方法：把原始数据和待比较数据直接进行比较，看是否完全一样这种方法 是最安全最准确的。同时也是效率最低的。
奇偶校验Parity Check
实现方法：在数据存储和传输中，字节中额外增加一个比特位，用来检验错误。 校验位可以通过数据位异或计算出来。
解决方案
采用一种标准的、通用的详细设计表达工具。
需要采用一种标准的、通用的详细设计表达工具来实现两个阶段的沟通，使设 计人员设计的系统详细设计报告，实现人员能够无歧义地理解。
详细设计表达工具有助于系统详细设计成果的实现。
第二节 系统详细设计工具
一、结构化系统详细设计工具 二、面向对象系统详细设计工具
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
计算机数据校验的实现方法
BCC异或校验法(block check character)
实现方法：就是把所有数据都和一个指定的初始值（通常是0）异或一次，最后 的结果就是校验值，通常 把其附在通讯数据的最后一起发送出去。接收方收到 数据后自己也计算一次异或和校验值，如果和收到的校验值一致就说明收到的 数据是完整的。
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
PFC优点
结构清晰 易于理解 便于修改 描述方式直观、形象化
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
PFC缺点
PFC本质上不是逐步求精的好工具，它使程序员过早地考虑程序的 控制流程，而不去考虑程序的全局结构。
PFC中用箭头代表控制流，因此程序员可以完全不顾结构化程序设 计的精神，随意转移控制。
else部分， 选择构造
可执行单元
F
T
判断语句
then部分， repeat-until 循环构造
判断语句
F
T
else部分的 可执行单元
then部分的 可执行单元
可执行单元
判断语句 F
T
可执行单元
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
PFC示例
以县级土地利用规划 管理信息系统规划实 施管理中发送模块的 程序流程图为例。
模块算法 模块接口 模块程序图
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的具体任务
绘制程序结构图。
细化总体设计的体系流程图，绘出程序结构图，直到每个模块的编写难度可被 单个程序员所掌握为止。
为每个功能模块选定算法。 确定模块使用的数据组织。
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的具体任务
由日本日立制作所研究开发。 综合了流程图、盒式图和伪码等技术的特点。 在Pascal 语言基础上发展而成的系统详细设计工具。 不仅支持软件的详细设计，还支持软件需求分析和总体设计。
一、结构化系统详细设计工具|问题分析图
PAD基于Pascal的控制结构，用二维树状图的形式描述程序 的逻辑。
二、系统详细设计的具体内容|用户界面设计
用户界面设计的要求
用户界面是系统与用户之间的接口，也是控制和选择信息输入输出 的主要途径。
用户界面设计应坚持：友好、简便、实用、易于操作的原则，尽量 避免过于繁琐和花哨。
二、系统详细设计的具体内容|用户界面设计
用户界面设计的方式
菜单方式
用户界面设计的方式
系统设计的步骤
总体设计阶段
详细设计阶段
系统总体结构设计 系统平台设计 数据库设计
代码设计 输入输出设计 处理过程设计 系统设计说明书
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计的根本目标
确定怎样具体地实现所要求的系统，也就是为各个在总体设计阶段 处于黑盒子级的模块设计具体的实现方案。
系统详细设计的主要内容
实现方法：这是利用除法及余数的原理来进行错误检测的.将接收到的码组进行 除法运算 ，如果除尽，则说明传输无误；如果未除尽，则表明传输出现差错。
MD5校验和数字签名
实现方法：主要有MD5和DES算法
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
输入设计的考虑因素
输入数据量的多少 输入频率 要求速度和准确性 数据的类型、格式、保密性和输入费用
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
输入设计的原则
源点输入 统一输入 控制输入量 减少输入延迟 减少输入错误 避免额外步骤 简化输入过程
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
部分 部分 ... ...
多重选择结构
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图特点
每个“处理步骤”是用一个盒子表示的。
需要时，盒子中还可以嵌套另一个盒子，嵌套深度一般没有限制。
只能从上边进入盒子从下边走出，除此之外没有其他的入口和出口。
a
b
x1
case x1,i=2,3,4
处理过程设计的设计方法
HIPO图=层次模块结构图+IPO图 结构化英语方法 决策树与决策表 算法描述语言
第二节 系统详细设计的工具
第二节 详细设计的表达工具
问题提出
系统设计和系统实现通常由不同的人员完成。
根据软件工程学的思想，在GIS软件研发过程中，尤其是大型GIS软件的设计与 实现，系统设计和系统实现两个阶段的任务，通常由不同的人员来进行。
模 块 盒
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图特征
是一种清晰的图形表达式，能定义功能域（重复或选择的工作域）。 控制流程不能任意转移。 易于确定全局或局部的数据工作域。 易于表示递归。
一、结构化系统详细设计工具|问题分析图
问题分析图（Problem Analysis Diagram，简称PAD）
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计的成果
可用程序流程图描述，也可用伪码描述，还可用形式化软件设计语 言描述。
详细设计的结果基本上决定了最终程序代码的质量。
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计与系统总体设计比较
详细设计以总体设计阶段的工作为基础。 在总体设计阶段，数据项和数据结构以比较抽象的方式描述。
PFC不易表示数据结构。 详细的PFC每个符号对应于源程序的一行代码，对于提高大型系统
的可理解性作用甚微。
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S（Nassi-Shneiderman）盒式图
是另一种用于详细设计表达的结构化图形设计工具。 流程图使用过程中，人们发现流程线不一定是必需的，为此，人们
输入设计的评价
界面明晰美观 操作方便 校验措施齐全
二、系统详细设计的具体内容|输出设计
输出设备
显示器、打印机、磁带磁盘、绘图机、网络、扬声器等。
输出内容和形式
输出项目、位数、数据形式（文字和数字）。
输出格式
表格、图形或文件等。
二、系统详细设计的具体内容|输出设计
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，为之选择具体的算法，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。
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计的步骤
根据系统结构图，划分功能模块。 模块的数据设计（输入、输出数据）。 模块的算法设计。 模块的程序结构图或者其他图形工具描述的程序结构。
输出设计的方法
表格信息 图形信息 图表
输出设计的评价
提供及时、准确、全面的信息。 便于阅读和理解，符合用户的习惯。 充分考虑和利用了输出设备的功能。 为今后的发展预留一定的余地。
二、系统详细设计的具体内容|处理过程设计
处理过程设计的含义
设计出所有模块和他们之间相互关系（即联接方式），并具体地设 计出每个模块内部的功能和处理过程。
输入设计的方式
键盘输入 数模/模数转换方式
条码（棒码）输入 扫描仪输入 传感器输入
网络传送数据
利用电话网络（通过modem）传送数据 利用数字网络直接传送数据
磁盘传送数据
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
输入数据正确性校验
人工校对 二次键入校对 逻辑关系校对 程序设计实现校对
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S流程图的基本符号
第一项任务 下一项任务 再下一项任务
顺序结构
循环条件
do-while 部分
repeat -until 部分 循环条件
循环结构
条件
F
T
Else 部分
Then 部分
Baidu Nhomakorabea
选择结构
case条件
值值
... ...
case case ... ...
《GIS设计与实现》教程
第五章 系统详细设计
教学提纲
第一节 系统详细设计的目标与任务 第二节 系统详细设计的工具 第三节 GIS系统详细设计报告
第一节 系统详细设计的目标与任务
第一节 系统详细设计的目标与任务
一、系统详细设计的目标与任务 二、系统详细设计的具体内容
一、系统详细设计的目标与任务
x2
x3
x4 F
x6
T
g
x5
i
c
d
e
h
x8 j
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图扩展
数据盒
描述有关的数据，包括全程数据、局部数据和模块界面上的参数等。
模块盒
描述执行过程。
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图扩展
数 据
盒
全部数据：……………… 局部数据：……………… 数据结构：………………
在详细设计阶段为每个模块增加足够的细节，使得程序员能够以相 当直接的方式对每个模块编码。
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的模块内容
详细的算法 数据表示和数据结构 实现的功能和使用的数据之间的关系
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的总体任务
为每个模块设计实现的细节
确定模块的接口细节及模块间的调度关系。 描述每个模块的流程逻辑。 编写详细设计文档。
主要包括细化的系统结构图及逐个模块的描述，如功能、接口、数据组织、控 制逻辑等等。
第一节 系统详细设计的目标与任务
二、系统详细设计的具体内容
1. 用户界面设计 2. 输入设计 3. 输出设计 4. 处理过程设计
第二节 系统详细设计工具
一、结构化系统详细设计工具
1. 程序流程图 2. N-S盒式图 3. 问题分析图 4. 类程序设计语言
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
程序流程图（Program Flow Chart，简称PFC）
又称程序框图。 描述方式直观、形象化，易于理解，便于复查。 是应用最广泛的系统详细设计工具。 特别适用于小模块设计。
设计了N-S图， N-S图是无线的流程图,又称N-S盒式图。 功能域表达明确、容易确定数据作用域。 以结构化方式严格地实现从一个处理到另一个处理的控制转移。
一、结构化系统详细设计工具|N-S盒式图
N-S盒式图构成
开始于一个大的矩形，表示它所描述的模块。 该矩形的内部被分成不同的部分，分别表示不同的子处理过程。 这些子处理过程又可进一步分解成更小的部分。
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
程序流程图常用符号
方框表示处理步骤 菱形框表示逻辑判断 箭头表示控制流
……
(1) 输入输出框
(2)处理框
(3)判断框 (4)连接点 (5)起止框
程序流程图常用符号
(6)流程线
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
程序流程图示例
在PFC中，结构化单元可以进行嵌套。
总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥感图像； 详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感影像。
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计与系统总体设计比较
详细设计要提供关于算法的更多细节。
总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序。 详细设计则要确定使用哪种排序算法。
会话管理方式
提示方式与权限管理
二、系统详细设计的具体内容|用户界面设计
用户界面设计的内容
主界面设计 输入界面设计
可靠性高，容错性好 操作简单，易学易用
输出界面设计
报表 数据源
风格一致，布局合理
布局格式 报表=数据源+布局格式
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
计算机数据校验的实现方法
最简单的校验
实现方法：把原始数据和待比较数据直接进行比较，看是否完全一样这种方法 是最安全最准确的。同时也是效率最低的。
奇偶校验Parity Check
实现方法：在数据存储和传输中，字节中额外增加一个比特位，用来检验错误。 校验位可以通过数据位异或计算出来。
解决方案
采用一种标准的、通用的详细设计表达工具。
需要采用一种标准的、通用的详细设计表达工具来实现两个阶段的沟通，使设 计人员设计的系统详细设计报告，实现人员能够无歧义地理解。
详细设计表达工具有助于系统详细设计成果的实现。
第二节 系统详细设计工具
一、结构化系统详细设计工具 二、面向对象系统详细设计工具
二、系统详细设计的具体内容|输入设计
计算机数据校验的实现方法
BCC异或校验法(block check character)
实现方法：就是把所有数据都和一个指定的初始值（通常是0）异或一次，最后 的结果就是校验值，通常 把其附在通讯数据的最后一起发送出去。接收方收到 数据后自己也计算一次异或和校验值，如果和收到的校验值一致就说明收到的 数据是完整的。
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
PFC优点
结构清晰 易于理解 便于修改 描述方式直观、形象化
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
PFC缺点
PFC本质上不是逐步求精的好工具，它使程序员过早地考虑程序的 控制流程，而不去考虑程序的全局结构。
PFC中用箭头代表控制流，因此程序员可以完全不顾结构化程序设 计的精神，随意转移控制。
else部分， 选择构造
可执行单元
F
T
判断语句
then部分， repeat-until 循环构造
判断语句
F
T
else部分的 可执行单元
then部分的 可执行单元
可执行单元
判断语句 F
T
可执行单元
一、结构化系统详细设计工具|程序流程图
PFC示例
以县级土地利用规划 管理信息系统规划实 施管理中发送模块的 程序流程图为例。
模块算法 模块接口 模块程序图
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的具体任务
绘制程序结构图。
细化总体设计的体系流程图，绘出程序结构图，直到每个模块的编写难度可被 单个程序员所掌握为止。
为每个功能模块选定算法。 确定模块使用的数据组织。
一、系统详细设计的目标与任务
详细设计的具体任务
由日本日立制作所研究开发。 综合了流程图、盒式图和伪码等技术的特点。 在Pascal 语言基础上发展而成的系统详细设计工具。 不仅支持软件的详细设计，还支持软件需求分析和总体设计。
一、结构化系统详细设计工具|问题分析图
PAD基于Pascal的控制结构，用二维树状图的形式描述程序 的逻辑。
二、系统详细设计的具体内容|用户界面设计
用户界面设计的要求
用户界面是系统与用户之间的接口，也是控制和选择信息输入输出 的主要途径。
用户界面设计应坚持：友好、简便、实用、易于操作的原则，尽量 避免过于繁琐和花哨。
二、系统详细设计的具体内容|用户界面设计
用户界面设计的方式
菜单方式
用户界面设计的方式
系统设计的步骤
总体设计阶段
详细设计阶段
系统总体结构设计 系统平台设计 数据库设计
代码设计 输入输出设计 处理过程设计 系统设计说明书
一、系统详细设计的目标与任务
系统详细设计的根本目标
确定怎样具体地实现所要求的系统，也就是为各个在总体设计阶段 处于黑盒子级的模块设计具体的实现方案。
系统详细设计的主要内容