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GIS设计和实现复习资料第一章 引论1、何谓GIS？GIS关键研究内容是什么？ GIS是以计算机技术为依靠，以含有空间内涵地理数据为处理对象，利用系统工程和信息科学理论，采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息计算机系统，为计划、管理和决议提供信息起源和技术支持。研究内容：数据采集、数据存放、数据处理和分析、数据输出。2、GIS逐步走向成熟今天，其发展展现出哪些趋势？GIS趋于综合性发展 GIS数据模型研究GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展GIS产业化发展 GIS软件向组件式GIS发展3、从发展历程角度来看，GIS软件经历了哪多个阶段，各阶段关键特点是什么？集成式GIS：在一个系统中集成了GIS各项功效；模块式GIS：系统分成很多相对独立功效模块；关键式GIS：从底层提供GIS功效，经过API访问；组件式GIS：经过标准通信接口实现模块间通信及GIS和其它系统集成；万维网GIS：结合Internet，实现GIS共享和互操作。 第二章 GIS设计思想和方法1、GIS设计和通常信息系统设计相比较，有什么差异？ 3、GIS作为一个特殊软件领域，其设计过程有哪些区分于其它软件设计独有特点？ 1）GIS处理是空间数据，含有数据量庞大、实体种类繁多、实体间关联复杂等特点。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、包含部门繁多。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。它是一个定义良好、易于表示、功效强大且普遍适用建模语言。其支持模型化和软件系统开发图形化语言,为软件开发全部阶段提供模型化和可视化支持，包含由需求分析到规格，到结构和配置。UML是一个通用标准建模语言，能够对任何含有静态结构和动态行为系统进行建模，而且，UML适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不一样阶段。2）数据质量：是对空间数据在表示空间位置、空间关系、专题特征等要素时，所能达成正确性、一致性、完整性度量，通常描述为空间数据可靠性和精度，用误差来表示。3）结构化生命周期法：要求了软件开发过程中各项工程活动，通常包含可行性分析、需求分析、总体设计、具体设计、编码及测试六项活动，并要求了它们自上而下，相互衔接固定次序，前一阶段结果是后一阶段工作开展基础。4）原型法：其关键思想是借助原型来辅助软件开发。在开发早期，开发人员依据自己对用户需求了解，利用开发工具快速结构出原型软件，用户及开发人员经过对原型软件试运行、评价、修正和改善，逐步明确对软件功效需求以进行正式开发或直接把原型扩充成最终产品。5）编码：是依据一定协议或格式把模拟信息转换成比特流过程。6）继承：是对含有层次关系类属性和操作进行共享一个机制。如在一个已经有基础上加上若干新内容形成新类。7）对象：大家对世界上事物认识形成概念，这些概念使我们能够感知和推理世界上事物，这些概念应用到事物称为对象。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叙述。三种GIS基础设计方法比较5、原型法开发信息系统包含哪多个阶段？各阶段内容是什么？ 1）确定用户基础需求：用户依据系统特点清楚地表示自己基础需求，即应该含有部分基础功效，用户界面基础形式等。系统分析开发人员据此来确定系统规模及基础框架，判定系统需要数据能否得到，同时应估算出开发原型成本。2）开发初始原型：仅仅反应用户基础需求，并不要求完善。开发初始原型目标是快速建立一个满足用户基础需求交互式系统，而且能够根据用户要求不停修改。系统分析设计人员应使用部分可视化开发工具和高层次开发语言来建立系统原型，帮助修正系统设计内容。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构思进行对话桥梁。利用原型来提炼用户需求阶段是整个开发过程关键，用户经过亲自使用原型，从而了解其需求得到满足程度和存在问题。开发人员首先统计下用户提出该系统缺点和不足之处；其次也要借助原型系统引导、启发用户表示对系统最终要求。4）修正和改善原型：开发人员依据第三阶段中用户提出修改意见或发觉问题，对初始原型系统进行修改、扩充和完善。这是一个数次反复过程，直到用户满意为止。假如用户满意，则修改过原型成为一个运行原型，运行原型可能成为一个新应用系统，也可能作为应用系统开发基础。6、什么是信息社会标志？实现地理信息资源共享需要含有哪多个条件？ 1）信息社会标志之一是信息资源共享。2）实现地理信息资源共享需要含有以下三个基础条件：数据资源贮备；要有技术支撑系统保障，比如通讯技术、网络技术、数据库技术等现代化技术手段；共享规则制订、被广泛采纳和遵照，关键包含标准、规范、政策和相关法律。 第三章 应用型GIS系统分析1、GIS软件需求规格说明关键包含哪些内容？GIS软件需求规格说明包含以下内容：（此题请大家有选择性记忆，此处为了保持其完整性而全部给出）1. 引言1.1 编写目标（说明编写需求说明目标，指明用户对象）1.2 GIS项目背景（应包含：a.GIS项目标委托单位、开发单位和主管部门；b.该GIS软件系统和其它系统关系）1.3 定义（列出文档中所用到专门术语定义和缩写词原文）1.4 参考资料（可包含：a.项目经核准计划任务书、协议或上级机关批文；b.项目开发计划；c.文档所引用资料、标准和规范。列出这些资料作者、标题、编号、发表日期、出版单位或资料起源）2. GIS项目概述 2.1 GIS项目目标、内容、现行系统调查情况 2.2 GIS运行环境 2.3 条件和限制 3. GIS数据描述 3.1 GIS静态数据 3.2 GIS动态数据（包含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功效需求 4.1 功效划分 4.2 功效描述5. GIS性能需求 5.1 数据正确度 5.2 时间特征（如响应时间、更新处理时间、 数据转换和传输时间、运行时间等） 5.3 适应性（在操作方法、运行环境、和其它软件接口和 开发计划等发生改变时，应含有适应能力）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. 质量确保8. 其它需求 （如可使用性、安全保密、可维护性、可移植性等）2、简明说明系统可行性分析内容和具体工作。1）数据源调查和评定：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方面分析，调查已经有数据情况，确定它们可用性，对所缺乏数据要确定其搜集方法，测算数据采集和数据库建库工作量。2）技术可行性评定：使用现在可用开发方法和工具能否支持系统需求实现。3）经济和赎回效益分析：成本-效益分析是可行性研究关键内容，用于评定GIS经济合理性，给出系统开发成本论证，并将估算成本和预期利润进行对比。经济效益指应用系统为用户增加收入，它能够经过直接和统计方法估算。社会效益大多只能用定性方法估算。4）系统开发和运行环境评价：对项目标开展起着制约作用除技术和经济原因之外社会原因：和项目直接相关管理人员、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，包含组织部门所能给目前投资额及未来维护GIS逐年投资额等。 3、数据字典、数据流概念1）数据字典是相关数据信息集合。它是数据流图中全部要素严格定义场所，这些要素包含数据流、数据流组成、文件、加工小说明及其它应进入字典一切数据，其中每个要素对应数据字典中一个条目。2）数据流是数据结构在系统内传输路径。对数据流描述通常包含：数据流名，说明，数据流起源，数据流去处，数据流组成。平均流量，高峰期流量；其中，数据流组成指数据流所包含数据结构。一个数据流可包含一个或多个数据结构。 第四章 1、内聚、耦合、信息隐蔽、层次图概念。1）内聚是模块内部各成份之间联络，假如一个模块内聚度大，模块独立性就会提升。2）耦合是指模块间联络，耦合度是对模块独立性直接衡量，模块间联络越小，模块独立性则会越高，耦合度就会降低。3）信息隐蔽是模块一个关键特征。“信息隐蔽”意味着有效模块化能够经过定义一组独立模块来实现，这些独立模块相互之间仅仅交换那些为了完成系统功效所必需交换信息。4）层次图（hierarchical chart）是在软件总体设计阶段最常见工具之一，用来描绘软件层次结构。2、GIS用户界面设计需要遵照哪些标准？一致性标准 适宜功效封装性 灵活性合理、高效利用屏幕 用户界面效率提供反馈、帮助信息和犯错处理机制 和应用程序设计分离3、什么是地理建模？GIS地理建模包含哪些过程阶段？ 1）地理建模是对地理实体特征及其改变规律一个表示或抽象，同时也是对地理实体那些所要研究特定特征进行定量抽象。2）地理建模阶段包含：建模准备；模型假设；建立模型；模型求解；模型分析；模型检验。 第五章 1、什么是程序步骤图？程序步骤图（Program Flow Chart，简称PFC）又称为程序框图，它是应用最广泛描述过程方法，含有简单、直观、易于掌握优点，尤其适适用于具体模块小程序设计。2、什么叫分布式GIS？分布式GIS 是经过分布式计算实现异地资源和信息共享、提升系统实施效率GIS系统。3、不一样规模分布式GIS软件开发有什么异同点？（此答案并不正确，期望大家再讨论总结，详见P151）1）小规模分布式GIS软件开发：其适适用于用户数量少、图形数据少、用户查询图形数据量也少系统。在这种系统中，可选择高级PC作为服务器，采取Windows NT、Unix等操作系统，在其上运行Web服务器软件、ArcIMS服务器软件、应用服务器和Oracle（或SQL Server、DB2、Informix）等数据库管理系统，全部图形操作及非图形操作等Internet服务全部由这台服务器提供。2）中等规模分布式GIS软件开发：有着大量用户、大量图形数据分布式GIS，当图形数据大到几十至几百兆字节，而且一个数据库由上千张图组成时，就需要用有效手段来管理和维护图形数据。当数据量大到GB等级时，对空间数据库维护或查询速度成为很关键问题。ESRI企业ArcSDE在关系型数据库管理系统基础上增加了空间数据管理工具，它提供了对于空间数据库高效查询。中等规模分布式。3）大规模分布式GIS应用软件开发：大规模分布式GIS系统，能够考虑设计一个含有多台图形服务器系统。 Internet服务器把含有不一样要求用户导向不一样图形服务器，这么能够降低图形服务器压力。ArcIMS能够在多个应用服务器之间调度和发送图形操作请求并接收操作结果。这种配置使用户能够灵活方便地扩充现有系统，不停推出新服务项目，而无须对Web服务器做大改动。在上述多个配置方案中， ArcIMS是连接GIS和Internet/Intranet桥梁。在Internet/Intranet环境下应用软件系统开发中，ArcIMS技术是关键。 第六章1、什么是E-R模型？E-R模型（entity-relation data model）又称实体-关系数据模型。它是由实体类（简称实体）、关系类（简称关系）和属性三个抽象概念组成，是组成信息系统或数据库概念模型一个有效工具或有效方法（也称为E-R方法）。2、系统具体设计具体任务是什么？1）细化总体设计体系步骤图，绘出程序结构图，直到每个模块编写难度可被单个程序员所掌握为止。2）为每个功效模块选定算法。3）确定模块使用数据组织。4）确定模块接口细节，及模块间调度关系。5）描述每个模块步骤逻辑。6）编写具体设计文档。关键包含细化系统结构图及逐一模块描述，如功效、接口、数据组织、控制逻辑等。3、以某种区域为例，详述怎样进行空间数据采集建库？（见P125） 第九章 应用型GIS实施1、概念：GIS软件评价、风险识别、GIS软件测试方法、风险驾驭1）GIS软件评价是在GIS测试基础上，经过对技术因子和经济因子进行评价，从而得出对系统整体水平和系统实施所能取得效益认识和评价。其分为技术评价和经济评价。2）风险识别是指识别项目、技术和商业中各自潜在问题，分为项目风险、技术风险和商业风险。3）GIS软件测试方法有：文档审查，利用系统开发过程中所使用一切文档资料来确定系统开发依据、方法技巧、系统功效特征和可能达成性能 。模拟运行测试，分为专题功效和系统综合测试，前者在运行中挑出部分系统文档资料中提到功效来进行测试；后者针对某一应用课题或研究项目来运行软件系统，比较系统运行结果和实际情况差异，得出系统总体性能水平。模拟开发测试，依据系统现有功效模块及提供开发环境，根据指定开发项目要求由用户进行二次开发，完成指定任务或目标。4）风险驾驭：是指利用一些优异技术和方法，如可靠性工程学、软件心理学、面向对象分析和设计方法、优异开发平台和性能优越数据库软件和一些优异项目管理方法等设法避开或转移风险。2、系统实施过程中，怎样进行程序调试？常见排错方法有哪些？ 1）程序调试关键由三个步骤组成：选择足够测试数据对程序进行试验，统计发生错误。定位程序中错误位置，即确定是哪个模块内部发生了错误或模块间调用错误。经过研究程序源代码，找出故障原因，并更正错误。其中定位错误位置是调试工作关键内容，约占调试总工作量95%。2）常见排错方法有：硬性排错、归纳法排错、演绎法排错、跟踪法排错。3、GIS软件测试有多个方法？各有什么特点？GIS软件测试方法及其特点以下：1）文档审查：总体概括地了解系统能够提供什么功效，是测试系统功效是否被有效实施依据。2）模拟运行测试：是一个较直接和全方面测试方法，测试结果较正确和可靠，适适用于基础型、专用型和专题应用型。3）模拟开发测试：测试软件本身技术性能和软件易用性、易学性、联机帮助等功效，通常只适适用于对基础型GIS。4、GIS设计评价中，费用估量关键应考虑哪些方面？1）所需地图输入量大小，数据源标准化、公开化程度。2）数据库通常管理费用，数据更新、维护通常成本。3）硬件和软件配置是否合乎规模和必需。4）硬件和软件维护费用情况，所需耗材情况。5）所需技术支持和人员培训情况。5、GIS系统体系结构包含哪些内容？空间数据模型 空间数据结构 数据组织方法应用程序间通信数据共享 网络体系结构 分布式数据管理 跨平台设计6、系统实施阶段包含哪些方面任务？硬件和软件购置及安装 程序编写和调试 系统安装和调试。培训 系统中相关数据录入或转换。 第十章 应用GIS管理和维护1、GIS维护中，数据安全和保密包含哪些内容？数据存贮加密 数据存取控制 数据传输加密加密算法和加密方法 安全和保密管理2、怎样实现GIS软件质量确保？明确GIS用户需求 组织外部力量协调 掌握开发新软件方法提升软件开发能力 发挥每个开发者能力 提升计划和管理质量3、对地理信息进行维护时，有哪些更新方法？实测更新法 编绘更新法 计算机地图制图更新法遥感信息更新法 GPS信息更新法。4、在安排GIS项目进度时，需要考虑哪些原因？确定系统验收和交付日期。 进度计划策略 怎样定义和识别GIS各项任务。GIS项目管理人员怎样掌握每一任务结束时间，怎样识别和监控关键路径和怎样确定任务并行性，以确保项目顺利进行。关键路径是项目进度安排中关键，应把它列为里程碑。关键路径通不过，对后面安排影响是很大。怎样度量进度和质量，即对质量把关程度怎样。 非技术原因影响，如风险原因。5、概念：GIS软件质量确保体系GIS软件质量确保体系：是指在GIS设计各个阶段（系统定义、系统设计、系统实施、系统维护）、各个部门（用户、项目计划组、项目开发组、项目审查组）要进行和质量相关各项活动总称。包含软件质量特征确实定、质量确保标准和方针制订、关键质量问题提出和分析、各阶段质量确保工作、总坚固现阶段质量确保活动等。