GIS项目设计与开发-ppt课件.ppt
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1、GISGIS项目设计与开发项目设计与开发1.GIS项目2.GIS项目工程化思想及其理论基础3.GIS项目工程化开发4.GIS项目工程化组织管理5.GIS项目失败的因素目录目录q GIS项目是应用是应用GISGIS原理和方法,针对特定的实际应用目的和要求,研制原理和方法,针对特定的实际应用目的和要求,研制GISGIS系统的系统的全部过程和步骤,也称全部过程和步骤,也称GISGIS实用工程。实用工程。q GIS项目具有一定的广泛性基于系统工程、软件工程。基于系统工程、软件工程。q GIS项目具有相对的针对性针对用户的背景、要求、能力、用途等因素。针对用户的背景、要求、能力、用途等因素。q GIS项
2、目涵盖范围广工程立项、设计、研发、优化、评价、维护、更新等系统全过程。工程立项、设计、研发、优化、评价、维护、更新等系统全过程。q GIS项目涉及因子众多 硬件、软件、数据和人。硬件、软件、数据和人。1.GIS1.GIS项目项目 GIS应用领域非常广泛,其用途也各不相同(如用作科学研究工具、办公服务等),因此GIS应用项目的规模、类型也是非常广泛的:q简单项目应用q企业/行业应用q政府部门应用q社会公众应用q社区家庭应用2.GIS2.GIS项目工程化思想及其理论基础项目工程化思想及其理论基础q 系统思想系统思想q 系统理论系统理论q 系统工程系统工程q 软件工程软件工程q GIS工程化思想工程
3、化思想理论基础理论基础1、 整体性2、 相关性3、 目的性和功能4、 环境适应性5、 动态性6、 有序性2.1 系统思想系统思想q 控制论 1947年由N.Wiener提出; 最优控制理论在自然、社会、经济领域有广泛应用前景;q 一般系统论 1950年由L.V.Bertalanffy提出; 寻找不同学科之间的共同语言或科学术语,并注重强调系统 的开放性;q 系统科学 基础是控制论、一般系统论、信息论、运筹学等;2.2 系统理论系统理论q 属于系统科学体系q 研究对象广泛 人类社会、生态环境、自然现象、和组织管理等;q 是一门跨学科的边缘科学 是自然科学和社会科学的交叉; 建立了一套处理复杂问题
4、的理论、方法和手段,利用系统的整体观点处理问题;q 研究方法齐全 采用定性和定量相结合的方法2.3系统工程系统工程q 软件工程学研究如何以较少的代价获得高质量的软件;q 软件工程技术中遵循的原则: 分解:将复杂问题分解成若干个较小的、相对独立的、易解决的 子问题; 抽象和信息隐蔽:即模块化和局部性方法; 一致性:软件开发过程的标准化、统一化; 确定性:用确定的形式将一些较含糊的概念表达出来,如数据流程图、软件度量指标等;2.4 软件工程软件工程2.5 GIS工程化思想工程化思想GIS工程化三维结构体系工程化三维结构体系计算机科学计算机科学城市科学城市科学地理学地理学信息论信息论测绘遥感学测绘遥
5、感学应用数学应用数学环境科学环境科学管理科学管理科学知识维明确目标明确目标系统分析系统分析资料收集资料收集系统优化系统优化指标设计指标设计决策制定决策制定系统综合系统综合计划实施计划实施逻辑维意向阶段意向阶段系统开发设计系统开发设计研究阶段研究阶段规划阶段规划阶段调查阶段调查阶段调查研究阶段调查研究阶段安装阶段安装阶段总体方案研究阶段总体方案研究阶段运行阶段运行阶段时间维3.GIS3.GIS项目开发项目开发q 立项综合论证立项综合论证q 需求分析需求分析q 研制总要求研制总要求q 系统开发方式系统开发方式q 系统分析系统分析q 系统设计系统设计q 系统实现系统实现q 系统维护和评价系统维护和评
6、价3.1 立项综合论证立项综合论证1. 立项原因2. 立项基础3. 国内外研究现状4. 工程轮廓与目标5. 需求调查(宏观的)6. 投资环境7. 投资周期8. 技术力量与支持9. 软硬件价格与性能10. 数据源状况11. 应用前景12. 效益评估13. 可运行性评估n研制必要性 (现状分析 、用户需求 )n使命和任务(达到的目的) n使用性能(功能和性能) n初步总体方案 (结构、研制内容)n技术可行性分析(关键技术成熟性、技术基础分析 ) n研制周期 (设计、开发与集成、测试与定型)n经济可行性分析 (经费概算)n效能分析 (与以前的使用方式相比)A A、新系统的、新系统的社会、经济效益分析
7、社会、经济效益分析 B B、该任务的、该任务的人员,质和量方面能否完成该任务人员,质和量方面能否完成该任务 C C、技术上的、技术上的关键问题及难点能否予以适当解决关键问题及难点能否予以适当解决 D D、资料和数据的、资料和数据的总量,可获取的资料、数据清单总量,可获取的资料、数据清单 E E、软件系统和开发能力能否完成该系统的要求软件系统和开发能力能否完成该系统的要求 F F、硬件的能力能否保证系统的指标硬件的能力能否保证系统的指标 G G、经费能否保证任务完成及新系统产生效益估计经费能否保证任务完成及新系统产生效益估计 H H、任务的、任务的时间计划表是否合理并有适度余量时间计划表是否合理
8、并有适度余量 可行性分析可行性分析 q 发现现行系统存在的问题q 初步确定系统的主要目标 q 技术力量的调查分析 q 资金财力的调查分析 q 数据资料的调查分析 q 系统效益调查分析 q 运行可行性的调查分析3.2 需求分析需求分析一般来说,需求分析的重点内容包括:q 物理环境物理环境:物理设备的位置以及其分布的集中程度;物理设备的位置以及其分布的集中程度;q 接口接口:与其它软件系统的接口以及对数据格式的要求;与其它软件系统的接口以及对数据格式的要求;q 用户或人的因素用户或人的因素:用户熟练程度,使用系统需要接受的训练;用户熟练程度,使用系统需要接受的训练;q 功能功能:系统要完成什么,性
9、能如何;系统要完成什么,性能如何;q 文档文档:需要哪些文档以及其针对的读者;需要哪些文档以及其针对的读者;q 数据数据:数据格式、数据精度、数据量、接收和发送数据的频率;数据格式、数据精度、数据量、接收和发送数据的频率;q 资源资源:使用系统需要的设备,开发需要的人力资源、计算机资源、时间表;使用系统需要的设备,开发需要的人力资源、计算机资源、时间表;q 安全性安全性:对访问信息的控制程度,数据的备份等;对访问信息的控制程度,数据的备份等;q 质量保证质量保证:对系统可靠性要求,平均系统出错时间,可移植性,可维护性等。对系统可靠性要求,平均系统出错时间,可移植性,可维护性等。 在GIS项目需
10、求分析过程中,在数据、人员、组织等方面要进行额外的考虑:数据数据:数据在一个GIS应用系统中,占有举足轻重的位置。q 数据的输出样式:屏幕显示、屏幕显示、Web发布、出版、工程图等发布、出版、工程图等q 输出数据的内容和要求:内容,数据的精度,比例尺等内容,数据的精度,比例尺等q 数据的分布性:数据是集中管理还是分布管理数据是集中管理还是分布管理q 现有的纸质地图:内容,其比例尺、时效性、是否涉及保密内容,其比例尺、时效性、是否涉及保密q 现有的电子数据:数据形式(栅格数据形式(栅格/矢量矢量/属性数据库)、数据格式、完属性数据库)、数据格式、完整性、精度、投影方式、比例尺等因素整性、精度、投
11、影方式、比例尺等因素q 数据录入:数据量大小,输入设备(数字化仪、扫描仪),软件的支持数据量大小,输入设备(数字化仪、扫描仪),软件的支持程度,数据录入的人员数目,能否在预定时间内完成数据录入程度,数据录入的人员数目,能否在预定时间内完成数据录入q 数据购买:数据量以及价格数据量以及价格人员人员:因为应用地理信息系统一般是针对专业领域的,在进行需求获取时不仅要考虑一般用户,而且要听取领域专家的意见,将他们的理论、经验模型化,并在系统中完成。组织组织:现有的组织机构,有关部门的职责,业务流程,GIS如何在其业务流程中体现以及因为应用GIS所引起的可能的组织机构的变化。进行需求获取的方式是多种多样
12、的,包括面谈、电话访谈、参观、问卷、获取领域相关资料等。在地理信息系统开发中,由于GIS的概念、功能等还没有被用户深入理解并接受,采用GIS专题报告可以很好地激励用户提出需求。如果时间和资金允许,开发原型系统也可以更好地挖掘用户需求。3.3 研制总要求n使用要求(总体及分系统技术指标)n总体技术方案(定位、外部结构、内部结构、组成部分及实现途径、功能流程、硬件及网络结构)n保障设备方案(研制设备、购置设备、备品)n质量及可靠性控制措施(质量保证大纲、可靠性保证大纲、故障分析及纠正、外购及外协、软件质量、文档、测试)n标准化控制措施(已有标准的实施、需制定的标准)n设计定型状态(试验系统、标准、
13、数据、测试、用户试用、定型试验、文档、鉴定)n设计定型时间n研制经费核算和装备成本概算1 1、结构化生命周期法结构化生命周期法 2 2、由底而上法由底而上法 3 3、快速原型法快速原型法4 4、四阶段法、四阶段法3.4 系统开发方式系统开发方式结构化生命周期法结构化生命周期法 (瀑布模型瀑布模型)可行性研究与计划可行性研究与计划需求分析需求分析设计设计编码编码运行维护运行维护测试测试定义阶段定义阶段开发阶段开发阶段维护阶段维护阶段由底而上法由底而上法 具体的初级功能具体的初级功能 计划、控制、决策计划、控制、决策总目标总目标实实 现现增增 加加特点:特点: 缺乏系统性,缺点大。缺乏系统性,缺点
14、大。 避免用该方法进行避免用该方法进行GISGIS的开发。的开发。快速原型方法快速原型方法分析定义分析定义 系统需求系统需求生成生成 原型原型 系统系统 设计设计程序程序 设计设计编码编码测试测试运运 行行 和维护和维护软件生存期软件生存期原型化原型化 四阶段法四阶段法q系统工作流程分析系统工作流程分析q系统功能分析系统功能分析q数据量分析数据量分析q应用规模分析应用规模分析q用户资金情况分析用户资金情况分析3.5 系统分析系统分析系统工作流程分析系统工作流程分析:例如,我们要设计一“土地管理系统”。现实系统是什么呢?有那些输入量、那些输出量,现行的工作(没有计算机,手工管理)流程是怎样进行的
15、。比如说,使用土地人(或单位)信息、使用土地的价格、使用年限等,这些是输入量;记录这些信息的计算机数据、打印出的土地使用证和各种查询结果是输出量;从申请使用某块土地开始直至批准为止的过程为系统手工作业流程。 将现实系统每一个办事环节所需要的各种表格搜集起来,搞清楚每个表格、每项的填写依据、填写要求。在此基础上,再搞清各个表格之间的填写顺序和相互之间的关系。 系统功能分析系统功能分析:先不管用什么计算机硬件、什么网络环境、什么软件操作系统、什么数据库、什么GIS平台、什么计算机语言进行编程,只研究应该为用户解决什么问题,系统应具有那些功能。数据量分析数据量分析:数据量分析要包括空间数据、属性数据
16、,还要考虑为了建拓扑关系等因素所产生的附加数据。数据量的大小,直接关系到网络服务器的选型、网络体系的建立、数据库选型、GIS平台确定等一系列问题。很多工程经验证明,在系统开发和初试运行阶段,由于数据量较小,系统问题一般比较多的存在于应用程序之中。随着数据量增加,问题逐渐开始暴露,而且主要集中在网络资源竞争方面。如果事先没有很好设计,充分考虑数据量大小,势必影响系统有效工作。 尤其对于GIS系统,比一般的管理信息系统MIS数据量要大得多,这一点应当引起充分注意。应用规模分析应用规模分析:这里所说的规模主要是指网络的大小,是在一个建筑物内,还是在一个区域内应用;在一个区(县)、一个中小城市、一个大
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