1 GIS软件工程概述

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GIS 软件工程

教材：GIS设计与实现 李满春编著 科学出版社 参考资料: 课堂提要 地理信息系统软件工程的原理与方法 §1.1 GIS软件工程 (毕硕本) §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 地理信息系统设计与实现(吴信才) 的生存周期 大象-Thinking in UML §1.4 GIS软件工程 GIS分析、设计与项目管理(孔云峰) 建设的主要过程 地理信息系统设计与开发(陈正江) 地理信息系统原理应用与工程(张正栋)

第一章 GIS软 件工程概述

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GIS 软件工程1.1 GIS软件工程 从GIS软件的特点分析入手，找 出GIS软件开发存在的问题，并进 行原因分析，然后给出GIS软件工 程的概念，最后介绍GIS软件工程 的特色。

第一章 GIS软 件工程概述

课堂提要§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

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GIS 软件工程1.1.1 GIS软件的特点 1. 实现了空间、属性数据的一体化 存储，但在如何组织空间数据的存 储结构方面需要进一步工作。

第一章 GIS软 件工程概述

课堂提要

§1.1 GIS软件工程 2. 在数据组织与处理模式方面，沿 §1.2 软件生存周期 袭地图处理的模式——点、线、面， §1.3 GIS软件工程 的生存周期 图层、图库，面向过程，尺度割裂。 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

3. 采用树型系统结构和主-从工作 模式，数据交换以图层为单位。— —长事务、封锁力度大

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GIS 软件工程4. 在空间数据管理范围方面，可以 有效处理二维空间数据和DEM数 据——对三维空间数据无有效处理 手段。

第一章 GIS软 件工程概述

课堂提要§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

5.在数据共享与功能共享方面，开 始考虑元数据问题，实现了不同格 式空间数据之间的转换问题。—— 仍以系统为中心，互操作未解决。概括起来：以系统为中心，以地图 为基础，二维处理，静态管理，尺 度割裂，数据集中。

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GIS 软件工程1.1.2 GIS软件开发过程中的问题1.经费预算经常突破，完成时间一再拖延。 2.开发的软件不能满足用户的要求。 3.开发的软件可维护性差(不规范)。 4.开发的软件可靠性差(缺乏测试)。 5.数据工程量特别大，特别是数据采集工 作量十分大。

第一章 GIS软 件工程概述

课堂提要§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

6.软件需求与软件生产的矛盾日益加剧， 突出表现在软件生产率低。7.软件可重用性差。

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第一章 GIS软 概括起来有以下方面较为严重： 件工程概述

GIS 软件工程

不重视可行性分析和需求分析、软 件设计

呈无序状态、系统的使用说 明书不正规、不完善和系统开发过 程中文档不完备。 缺乏软件工程的支持，一方面 造成了国产的大多数GIS软件产品 性能不稳定、运行平台单一、缺乏 后续维护；另外更限制了我国GIS 软件业的规模化发展。

课堂提要§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

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GIS 软件工程

一位公司老总用朴素的话语道出 了真谛，“我并不缺实际编制软件的 人，我缺少将人组织起来协同工作的 方法和会熟练运用这种方法的人；缺 课堂提要 少这些，人再多也是一盘散沙”。 §1.1 GIS软件工程 如果说具体的软件开发人员是兵， §1.2 软件生存周期 那么软件工程这门科学就是兵书战策， §1.3 GIS软件工程 而能掌握并熟练运用这门科学的人便 的生存周期 是将，无将之师又能有多大的作为呢? §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程 目前，我国的GIS软件开发也是兵多 将少，产品形不成规模，难于同在软 件工程指导下经过“流水线”生产的 国外软件竞争。

第一章 GIS软 件工程概述

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GIS 软件工程1.1. 3 开发过程中的问题的原因分析 1.软件的规模越来越大，结构越来 越复杂 2.软件开发的管理困难 3.软件开发费用不断增加 4.软件开发技术落后 5.生产方式落后 6.开发工具落后，生产率提高缓慢 7. 通用GIS软件处在快速上升分化 发展过程中，更新变化很快，不可 避免存在不少发展过程中的衔接问 题。

第一章 GIS软 件工程概述

课堂提要§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

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GIS 软件工程1.1.4 GIS软件工程 1、定义软件工程是用科学知识和技术原理来 定义、开发、维护软件的一门学科。其主 要思想是在软件生产中用工程化的方法代 替传统手工方法。GIS软件工程就是在GIS软件的开发整 个过程中，遵循一般软件开发的工程化原 理和方法，并照顾到GIS软件开发的特殊规 律和要求，对GIS软件从可行性研究、需求 分析、总体设计、详细设计、软件编制、 软件测试，直到软件维护的各个阶段进行 工程化规范的一门技术。

第一章 GIS软 件工程概述

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GIS 软件工程2、性质 GIS软件工程涉及的学科门类繁 多，具有多学科交叉的特征，既要 吸收诸多相关学科的精华，又将被 多个相关学科所运用。

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GIS 软件工程

3、目标 软件工程的目标可以概括为“生产 具有正确性、可用性以及开销合宜的 产品”,具体有以下4个原则：

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1)选取适宜的开发模型，可以认识 需求易变性，并加以控制，以保证软 件产品满足用户的需求； 2)采用合适的设计方法，通常要考 虑实现软件的模块化、抽象与信息隐 蔽、局部化、一致性以及适应性等特 征；

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GIS 软件工程3)提供高质量的工程支持，在软 件工程中，软件工具与环境对软件过 程的支持颇为重要； 4)重视开发过程的管理，软件工 程的管理，直接影响可用资源的有效 利用、生产满足目标的软件产品，提 高软件组织的生产能力等问题。

第一章 GIS软 件工程概述

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GIS 软件工程

将GIS软件工程的目标界定为：付 出较低的开发成本；达到要求的软件 功能；取得较好的软件性能；开发的 课堂提要 软件易于移植；需要较低的维护费用； §1.1 GIS软件工程 能按时完成开发任务，及时交付使用； §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 开发的软件可靠性高。的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

第一章 GIS软 件工程概述

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GIS 软件工程4、内容

第一章 GIS软 件工程概述

按照软件开发过程的先后顺序， 包括系统分析、系统设计、系统实施 和运行评价及维护等四个阶段，每个 阶段都以工程化原理作指导，以工程 化方法做手段，并以质量控制、工程 标准和工程管理作为保障，确保GIS 软件的开发成功。

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GIS 软件工程5、GIS软件工程的特色

第一章 GIS软 件工程概述

1)系统复杂度大——交付的文档 质量和数量、软件的微观复杂性、软 件的宏观复杂性 2)数据在系统中具有特别地位— —“核心”、数据：硬件：软件为8: 1:1 、数据的质量、数据的现势性、 合理的数据结构

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GIS 软件工程3)系统表达方式复杂——表达的 内容复杂、表达的对象具有时空特性 4)系统更新速度快 5)系统维护工作量大 6)易操作性要求高

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GIS 软件工程1.2

软件生存周期软件生存周期模型是描述软件开发过 程中各种活动如何执行的模型。软件生存 周期模型揭示了如何演绎软件过程的思想， 是软件生存周期模型化技术的基础，也是 建立软件开发环境的核心。其确立了软件 开发和演绎中各阶段的次序限制以及各阶 段活动的准则，确立开发过程所遵守的规 定和限制，便于各种活动的协调以及各类 人员的有效通信，有利于活动重用和活动 管理。

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GIS 软件工程

1.2.1 瀑布模型 在瀑布模型中，将各项活动规定 为依照固定顺序连接的若干阶段工作， 课堂提要 形如瀑布流水，瀑布模型的特征是： 每一阶段接受上一阶段的工作结果作 §1.1 GIS软件工程 为输入；其工作输出传入下一阶段； §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 每一阶段工作都要进行评审，得到确 的生存周期 认后，才能继续下阶段工作。 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程 瀑布模型较好地支持结构化软件 开发，但是缺乏灵活性，无法通过软 件开发活动澄清本来不够确切的需求。

第一章 GIS软 件工程概述

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GIS 软件工程

第一章 GIS软 件工程概述

课堂提要§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 §1.4 GIS软件工程 建设的主要过程

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第一章 GIS软 件工程概述 要求每一阶段得到一致、完整、准确和无二义性的良好文档是一种整体开发模型，开发过程中，用 户看不到系统是什么样

GIS 软件工程

课堂提要

§1.1 GIS软件工程 适合于功能和性能明确、完整、无重大 §1.2 软件生存周期 变化的软件开发，是一种理想线性开发模式 §1.3 GIS软件工程 的生存周期 不支持软件产品的演化、缺乏应付变化 §1.4 GIS软件工程 的机制 建设的主要过程

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GIS 软件工程1.2.2 增量模型(演化模型) 演化模型主要针对事先不能完整 定义需求的软件开发。用户可以先给 出核心需求，当开发人员将核心需求 实现后，用户提出反馈意见，以支持 系统的最终设计和实现。

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