《GIS设计与应用》课程教学大纲.docx

GIS设计与应用The Design and Application of GIS一、课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分：4学分课程总学时：64学时，其中讲课：48学时，实验(含上机)：16学时，课外 学时课程性质：必修开课学期：第6学期先修课程：地理信息系统原理I、空间数据库、GIS软件开发类课程适用专业：地理信息科学教 材：毕硕本等，地理信息系统软件工程的原理与方法，科学出版社，2003年。开课单位：地理与遥感学院 地理信息科学系二、课程性质、教学目标和任务GIS设计与应用课程为地理信息科学专业的专业主干课程，为专业必修课。该课程的教学目标是，以软件工程的基本原理与方法为基础，同时介绍GIS建设的相关 知识，从而到达分析、设计与实现GIS软件工程的技术要求，培养综合性交叉学科人才。该课程的任务是，使学生掌握GIS软件工程的可行性分析、需求分析、总体设计、详细 设计、软件编程与测试、软件维护的基本原理与相应的方法，以及GIS软件的数据工程、数 据质量控制、质量保证的基本知识，并了解GIS软件工程的的标准化内容。该课程的主要内容包括两局部内容：一局部是一般软件工程的基本原理与方法，包括可 行性分析、需求分析、总体设计、详细设计、编程与测试、维护；一局部为GIS软件所独有 或特色鲜明的内容，包括数据工程、数据质量控制、质量保证、标准化。该课程的重点是，GIS工程思想；GIS软件工程的主要过程；可行性研究的具体步骤； 度量经济效益的方法；系统分析工具；结构化方法；面向对象的开发过程；结构化设计的基 本原理；详细设计的内容；Jackson方法；UML方法；数据预处理的主要内容；数据处理的 主要内容；GIS数据质量的控制内容；GIS软件测试方法；软件调试的内容等内容。三、教学内容和要求第1章GIS软件工程概述(3学时)(1)理解GIS设计目标及其特点；(2)掌握GIS工程思想； 掌握结构化生命周期法的适用条件和优缺点；(4)掌握原型法的适用条件和优缺点； 理解GIS设计的内容，包括软件设计、数据库设计；（6）掌握GIS软件工程的主要过程； 理解软件生存周期模型；重点：GIS工程思想；GIS软件工程的主要过程；难点：理解软件生存周期模型。第2章GIS软件工程的可行性分析（4学时）（1）理解可行性研究的目的；（2）掌握可行性研究的具体步骤；（3）掌握度量经济效益的方法；（4）掌握本钱效益的分析方法；重点：可行性研究的具体步骤；度量经济效益的方法；难点：本钱效益的分析方法。第3章GIS软件工程的系统分析（4学时） 理解系统需求分析的重要性，（2）理解目标分析、系统功能与性能分析； 掌握系统分析工具：GIS数据流模型、数据字典、加工逻辑说明； 了解软件需求规格说明；重点：系统分析工具：GIS数据流模型、数据字典、加工逻辑说明；难点：目标分析、系统功能与性能分析。第4章GIS软件工程的分析方法（4学时）（1）掌握结构化方法；（2）理解Coad方法;（3） 了解OMT分析方法;（3）理解面向对象的开发过程；（4）理解面向对象的分析过程；重点：结构化方法；面向对象的开发过程；难点：面向对象的分析过程。第5章GIS软件工程的总体设计（6学时）（1）理解总体设计的任务、方法和准那么；掌握结构化设计的基本原理：适应范围、结构化分析与设计的关系；掌握软件模块化的基本原理，软件结构以及软件结构形态；（4）掌握软件模块的影响范围和控制范围；掌握系统总体设计工具，理解各种工具的特点及适用性；（6） 了解应用模型的分类和作用； 理解GIS应用分析模型设计：地理建模及其步骤，应用模型的构建方法；重点：结构化设计的基本原理：适应范围、结构化分析与设计的关系；软件模块化的基本原理，软件结构以及软件结构形态；软件模块的影响范围和控制范围；难点：GIS应用分析模型设计：地理建模及其步骤，应用模型的构建方法。第6章GIS软件工程的详细设计(6学时)(1)理解详细设计的基本原那么；(2)理解详细设计的内容和具体任务； 掌握详细设计的各种图形工具、表格工具和语言工具；(4)理解用户界面设计的原那么、类型和要素； 了解标准化设计的主要内容；重点：详细设计的内容和具体任务；详细设计的各种图形工具、表格工具和语言工具;难点：用户界面设计的原那么、类型和要素。第7章GIS软件工程的设计方法(6学时)(1)掌握Jackson方法；了解Booch方法；(2) 了解Coad方法；了解OMT方法；(3)掌握UML方法；重点：Jackson方法；Booch方法；UML方法；难点：UML方法。第8章GIS软件数据工程(3学时)(1)理解GIS数据的规范化和标准化；(2) 了解地理信息的分类和编码；(3)掌握数据预处理的主要内容；(4) 了解数据采集的儿种方法；(5)掌握数据处理的主要内容；重点：数据预处理的主要内容；数据采集的几种方法；数据处理的主要内容；难点：数据预处理的主要内容；数据处理的主要内容。第9章GIS软件工程的数据质量控制(2学时)(1)理解GIS数据质量问题的过程分析内容；(2)掌握GIS数据质量的控制内容；(3) 了解测绘数字产品的质量控制内容；重点：GIS数据质量问题的过程分析内容；GIS数据质量的控制内容；难点：GIS数据质量的控制内容。第10章GIS软件工程的编程与测试(6学时)掌握程序语言的选择；(2)掌握GIS软件测试内容、GIS软件测试方法；理解测试用例的设计内容；(4)掌握黑盒测试、白盒测试的方法；（5）掌握软件调试的内容：步骤、原那么、方法；重点：GIS软件测试方法；黑盒测试、白盒测试的方法；软件调试的内容;难点：GIS软件测试方法；黑盒测试、白盒测试的方法；软件调试的内容。第11章GIS软件工程的维护（1学时）（1） 了解GIS维护的内容；了解软件维护活动的内容；（3） 了解程序修改的步骤及副作用；重点：GIS维护的内容；难点：软件维护活动的内容。第12章GIS软件工程的质量保证（2学时）（1）理解软件质量的度量模型；（2）理解软件质量保证的主要内容；（3） 了解软件质量评价与评审的主要内容；重点：软件质量的度量模型；软件质量保证的主要内容；难点：软件质量的度量模型。第13章GIS软件工程的标准化（1学时）（1） 了解GIS的标准化；（2） 了解GIS标准体系的内容；（3） 了解GIS软件工程标准：分类、层次、主要内容；重点：GIS软件工程标准：分类、层次、主要内容；难点：GIS软件工程标准：分类、层次、主要内容。四、课程考核（1）作业等：作业：8次，课程论文：1篇；（2）考核方式：开卷考试（3）总评成绩计算方式：平时考勤成绩、期中考试成绩、实验成绩各占20%,期末考试成绩占40% o五、参考书目1、陈俊、宫鹏，实用地理信息系统一一成功地理信息系统的建设与管理，科学出版社，1998年；2、毕硕本等，软件工程案例教程，北京大学出版社，2008年；3、李满春等，GIS设计与实现，科学出版社，2003年。