1、第二章 GIS设计思想、内容和标准,一、GIS设计目标及其特点二、GIS设计的理论基础GIS工程学思想三、GIS设计的内容四、GIS的规范化与标准化,三、GIS设计的内容,（一）软件设计（二）数据库设计,返回,GIS设计的总体要求科学化、合理化、经济化 GIS设计的基本原则 标准化 先进性 兼容性 高效率 可靠性 通用性,（一）GIS软件设计,GIS设计与一般信息系统设计的差异,软件生存周期模型 以图表和逻辑表达式的形式描述定义和生产两个阶段 提供一种有目的和有规划的方式来建立质量保证体系,最常用的软件生存周期模型是瀑布模型,软件生存周期模型,瀑布模型,可行性与需求分析,项目管理方案设计,系统
2、总体设计,系统详细设计,系统实施,系统运行、评价与维护,GIS项目任务划分进度安排项目预算人员的组织管理程序开发管理GIS数据管理GIS文档管理项目的控制和评估,GIS工程项目的组织管理,GIS应用项目中的人员项目管理人员系统开发人员数据采集、录入和处理人员开发支持人员领域专家用户其他支持人员,GIS工程文档管理,文档的重要性沟通 开发者与用户间、开发者之间、用户之间控制 项目进展、工作进程、开发逻辑记录 成果记录、质量记录参照 数据源标准参照、数据接口标准参照、数据记录标准参照、系统运行和维护参照、系统验收参照辅助 系统运行、系统维护的辅助帮助,文档质量要求：即时性、一致性、完整性、可读性、
3、规范性 文档的分类：基础文档和开发文档基础文档 1）GIS信息分类与编码 2）地理原始数据预处理规范 3）地理数据质量规范 4）地理数字化规范 5）空间数据库建库技术规范 6）GIS实体属性标准 7）GIS数据维护规范 8）服务与收费标准,软件需求与开发计划,软件设计说明,使用说明,测试分析报告,项目开发总结,小规模软件,新兴的软件生存周期模型,快速原型模型 螺旋模型,数据库系统是存储、管理、处理和维护数据的软件系统，包括数据库、数据库管理员及相关软件 数据库的核心是数据模型 数据模型是一种形式化描述数据、数据之间联系以及有关语义约束的方法，包括 数据结构 操作的集合 完整性约束,（二）数据库
4、系统设计,从文件系统算起，数据模型的发展经历了四代 文件模型 经典数据模型（网状、层次和关系模型） 语义数据模型 专用数据模型,软件系统与数据库系统设计过程的对应图,地理数据库是一种应用于地理信息处理和信息分析领域的工程数据库，它管理的对象主要是地理数据 较为常用的是文件与关系数据库混合管理模式 ESRI公司推出的Geodatabase数据模型 基于面向对象技术，在通用的关系型数据库的基础上建立空间数据库 通过空间数据引擎进行访问 是一种较为优越和高效的空间数据库管理模式,返回,地理数据库,四、GIS规范化与标准化,（一）GIS规范化和标准化的作用（二）GIS规范化和标准化的内容,返回,GIS
5、规范化和标准化的作用,实现信息共享，推进GIS发展的最基本保障 避免简单重复的系统开发工作 方便了数据共享，节约了资源,GIS规范化和标准化的内容,GIS规范化和标准化的主要内容包括（毕硕本等.地理信息系统软件工程的原理与方法 附录二 GIS标准体系明细表 P639）GIS相关的名词术语标准 与GIS软件工程开发有关的各种标准化活动 与GIS数据库建设有关的活动 与GIS数据共享有关的标准化工作,(1) 地理信息标准 (2) 数据标准 (3) 信息技术标准 (4) 应用标准 (5) GIS的设计标准和系统评价标准,（1）地理信息标准统一的地理坐标系统 统一的地图投影系统 统一的地理格网系统 统
6、一的区域多边形或空间统计单元系统 空间信息分类和编码系统 数据模型标准,（2）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 标准的数据格式 标准的概念模式 标准的外包装,目前，有很多个组织和政府部门召集或主持制定地理信息系统标准，其内容主要包括空间数据模型和空间服务模型以及在此基础上的空间数据共享（Data Sharing）和互操作（Interoperation）。 OpenGIS，http:/www.opengis.orgFGDC，http:/www.fgdc.govISO/TC211，http:/www.isotc211.org地理信息系统数据标准化是实现不同应用领域地理信息的
7、共享和互操作的关键技术之一。,现有的空间元数据标准,空间数据的质量元素,（3）信息技术标准计算机软、硬件技术标准 数据库技术和图形、图像处理技术规范 地图制图标准,我国软件工程标准体系,（4）应用标准空间算法标准 为了提高应用精度和进行数据转换，各种算法需要达到一定的性能要求，同时给用户提供指南 解译标准,（5）GIS的设计标准和系统评价标准系统设计规范 信息系统建设流程规范体系 模型开发系统评价是系统建设的重要一环，系统开发人员应在系统逻辑性、系统扩充性与兼容性、系统开放性、系统实际可运行性（业务系统）、系统先进性等方面遵照相关规范、标准严格实施监督和把关。,GIS工程标准（规范）,GIS工
8、程标准的类型也是多方面的。它可能包括过程标准（如方法、技术、度量等）、产品标准（如需求、设计、部件、描述、计划、报告等）、专业标准（如职别、道德准则、认证、特许、课程等），以及记法标准如（术语、表示法、语言等）。 中国国家标准GB/T15538-1995软件工程标准分类法给出软件工程标准的分类。 根据工程标准制定的机制和标准适用的范围有所不同， GIS工程标准可分为五个级别，即国际标准、国家标准、行业标准、企业（机构）标准及项目（课题）标准。,工程标准的制定与推行,工程标准的制定与推选通常要经历一个环状的生命周期。最初，制定一项标准仅仅是初步设想，经发起后要进行以下的步骤： （1） 建议拟订初
9、步的建议方案； （2） 开发制定标准的具体内容； （3） 咨询征求并吸取有关人员的意见； （4） 审批由管理部门决定能否推出； （5） 公布公布发布，使标准生效； （6） 培训为推行标准准备人员条件； （7） 实施投入使用，需经历相当期限； （8） 审核检验实施效果，决定修改还是撤消； （9） 修订修改其中不适当的部分，形成标准的新版本，进入新的周期。,国际标准,由国际联合机构制定和公布，提供各国参考的标准。60年代初，该机构建立了“计算机与信息处理技术委员会”，简称ISO/TC97，专门负责与计算机有关的标准化工作。这一标准通常冠有ISO字样，如ISO 8631-86 Information
10、 processing program constructs and conventions for the representation信息处理程序构造及其表示法的约定。该标准现已由中国收入国家标准。,国家标准,由政府或国家级的机构制定或批准，适用于全国范围的标准，如： 1) GB中华人民共和国国家技术监督局是中国的最高标准化机构，它所公布实施的标准简称为“国标”。 2) ANSI (American National Standards Institute)美国国家标准协会。这是美国一些民间标准化组织的领导机构，具有一定的权威性。 3) FIPS(NBS) Federal Informat
11、ion Processing Standards (National Bureau of Standards)美国商务部国家标准局联邦信息处理标准。如，1987年发表的FIPSPUB 13287Guideline for validation and verification plan Of computer,softwa1e(软件确认与验证计划指南)。,行业标准,由行业机构、学术团体或国防机构制定，并适用于某个业务领域的标准，如： 1) IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)美国电气与电子工程师学会。例如，ANSIIE
12、EE Str 8281983软件配置管理计划标准。 2) DODSTD (Department Of DefenseStandards)美国国防部标准，适用于美国国防部门。 3) MILS (MilitaryStandard)美国军用标准，适用于美军内部。,4) GJB-中华人民共和国国家军用标准，这是由中国国防科学技术工业委员会批准，适合于国防部门和军队使用的标准。例如，1988年实施的GJB 43788军用软件开发规范。此外，近年来中国许多经济部门，例如，原航空航天部、原国家机械工业委员会、对外经济贸易部、石油化学工业总公司等都开展了软件标准化工作，制定和公布了一些适合于本部门工作需要的规范。,返回,
