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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,,*,GIS,設(shè)計(jì)與應(yīng)用,第二章,GIS,軟件工程概述,第一節(jié),GIS,軟件工程,一、,GIS,軟件的主要特點(diǎn),（,1,）在存儲(chǔ)技術(shù)上，傳統(tǒng)的,GIS,采用兩庫(kù)結(jié)構(gòu)，即空間數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的分離。,（,2,）在數(shù)據(jù)組織與處理模式上，傳統(tǒng)的,GIS,仍然沿襲地圖處理的模式。在實(shí)現(xiàn)上，將空間數(shù)據(jù)組織成物理實(shí)體（點(diǎn)、線、面等）、圖層、地圖和圖庫(kù)幾個(gè)層次。,（,3,）在網(wǎng)絡(luò)和分布式環(huán)境下系統(tǒng)組成方面，傳統(tǒng)的,GIS,支持樹型

2、的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和主－從工作模式，上下級(jí)數(shù)據(jù)交換基本上以圖層為單位進(jìn)行。,,（,4,）在空間數(shù)據(jù)管理范圍方面，目前的,GIS,可以比較有效地處理二維空間數(shù)據(jù)，并能較好地處理,DEM,數(shù)據(jù)、實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體的表面顯示。,（,5,）在數(shù)據(jù)共享和功能共享方面，雖然目前開始注意元數(shù)據(jù)問題，已經(jīng)解決了不同格式空間數(shù)據(jù)之間轉(zhuǎn)換問題，可以實(shí)現(xiàn)有縫的數(shù)據(jù)共享。但是,GIS,功能共享和互操作問題尚未得到解決。以系統(tǒng)為中心的問題沒有得到根本克服。,,,因此，傳統(tǒng)的,GIS,軟件的特點(diǎn)可以簡(jiǎn)要地歸納為：以系統(tǒng)為中心，以地圖為基礎(chǔ)，二維處理，靜態(tài)管理，尺度割裂，數(shù)據(jù)集中。,,二、,GIS,軟件開發(fā)過程中的問題,（,1,）經(jīng)費(fèi)預(yù)

3、算經(jīng)常突破，完成時(shí)間一再拖延。,,由于缺乏,GIS,軟件開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)和,GIS,軟件開發(fā)數(shù)據(jù)的積累，使得軟件開發(fā)計(jì)劃很難制定。主觀盲目制定的計(jì)劃，執(zhí)行起來和實(shí)際情況有很大的差距，使得開發(fā)經(jīng)費(fèi)一再突破。由于對(duì)工作量和開發(fā)難度估計(jì)不足，進(jìn)度計(jì)劃無法按時(shí)完成，開發(fā)時(shí)間一再拖延。,,（,2,）開發(fā)的軟件不能滿足用戶的要求。,開發(fā)的初期對(duì)用戶的要求了解不夠明確，未能得到明確表達(dá)。開發(fā)工作開始后，軟件人員和用戶未能及時(shí)交換意見，使得一些問題不能及時(shí)解決，導(dǎo)致開發(fā)軟件不能滿足用戶的要求，使得開發(fā)工作失敗。,,,,（,3,）開發(fā)的軟件可維護(hù)性差。,,軟件開發(fā)人員按各自的風(fēng)格工作，各行其是。程序結(jié)構(gòu)不好，運(yùn)行維護(hù)

4、時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤也很難修改，導(dǎo)致維護(hù)性差。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，軟件的維護(hù)費(fèi)用占整個(gè)軟件系統(tǒng)費(fèi)用的,2/3,，而軟件開發(fā)費(fèi)用只占,1/3,。軟件維護(hù)之所以有如此大的花費(fèi)，是因?yàn)橐呀?jīng)運(yùn)行的軟件還需排除隱含的錯(cuò)誤，新增加的功能要加入進(jìn)去，維護(hù)工作又是非常困難的，效率是非常低下的。因此，如何提高軟件的可維護(hù)性，減少軟件維護(hù)的工作量，也是軟件工程面臨的主要問題之一。,,,（,4,）開發(fā)的軟件可靠性差。,,在軟件開發(fā)過程中，若在測(cè)試時(shí)，沒有嚴(yán)格的、完整的測(cè)試，那么提交給用戶的軟件質(zhì)量差，在運(yùn)行中就會(huì)暴露出大量的問題。這種不可靠的軟件，經(jīng)常會(huì)影響系統(tǒng)正常工作，甚至?xí)l(fā)生事故，造成生命財(cái)產(chǎn)的重大損失。在軟件開發(fā)中，通常要

5、花費(fèi),40,％的代價(jià)進(jìn)行測(cè)試和排錯(cuò)，即使這樣還不能保證以后不再發(fā)生錯(cuò)誤，為了提高軟件可靠性，就要付出足夠的代價(jià)。,,,（,5,）數(shù)據(jù)工程量特別大，特別是數(shù)據(jù)采集工作量十分大。,而由數(shù)據(jù)工程又帶來一系列問題，如可靠性差、周期延長(zhǎng)、費(fèi)用增長(zhǎng)等等。,,（,6,）軟件需求與軟件生產(chǎn)的矛盾日益加劇，突出表現(xiàn)在軟件生產(chǎn)率低。,軟件是知識(shí)高度密集的綜合產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用使得軟件的需求量大幅度上升，軟件的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)社會(huì)對(duì)迅速增長(zhǎng)的要求，而軟件的生產(chǎn)又牌手工開發(fā)的狀態(tài)，軟件生產(chǎn)率低下，使得各國(guó)都感到軟件開發(fā)人員的不足，所以,，如何提高軟件生產(chǎn)率，是軟件工程的又一重要問題。,,,（,7,）軟件可重用性差

6、。,,,提高軟件的重用性，對(duì)于提高軟件生產(chǎn)率、降低軟件成本有差重要意義。當(dāng)前的軟件開發(fā)存在著大量的、重復(fù)的勞動(dòng)，耗費(fèi)了不少人力資源。軟件的重用有各種級(jí)別，軟件規(guī)格說明、軟件模塊、軟件代碼、軟件文檔等都可以是軟件重用的單位。軟件重用是軟件工程中的一個(gè)重要研究課題，軟件重用的理論和技術(shù)至今尚未徹底解決。,,三、,GIS,軟件開發(fā)存在問題的原因分析,（,1,）軟件的規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。,隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益廣泛，需要開發(fā)的軟件規(guī)模日益龐大，軟件結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜。,1968,年美國(guó)航空公司訂票系統(tǒng)達(dá)到,30,萬條指令；,IBM360 OS,第,16,版達(dá)到,100,萬條指令，花了,5000,個(gè)

7、人年；,1973,年美國(guó)阿波羅計(jì)劃達(dá)到,1000,萬條指令。這些龐大軟件的功能非常復(fù)雜，體現(xiàn)在處理功能的多樣性和運(yùn)行環(huán)境的多樣性。有人曾估計(jì)，軟件設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)相比，其邏輯量要多達(dá),10,～,100,倍。對(duì)于這種龐大規(guī)模的軟件，其調(diào)用關(guān)系、接口信息復(fù)雜，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也復(fù)雜，這種復(fù)雜程度超過了人所能接受的程度。,,,（,2,）軟件開發(fā)的管理困難。,由于軟件規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜又具有無形性，導(dǎo)致管理困難，進(jìn)度控制困難，可靠性無法保證。,,,（,3,）軟件開發(fā)費(fèi)用不斷增加。,軟件生產(chǎn)是一種智力勞動(dòng)，它是資金密集、人力密集的產(chǎn)業(yè)，大型軟件投入人力多，周期長(zhǎng)，費(fèi)用上升很快。,,（,4,）軟件開發(fā)技術(shù)落后。,在,

8、20,世紀(jì),60,年代，人們注重一些計(jì)算機(jī)理論問題的研究，如編譯原理、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)庫(kù)原理、人工智能原理、形式語言理論等，不注重軟件開發(fā)技術(shù)的研究，用戶要求的軟件復(fù)雜性與軟件技術(shù)解決復(fù)雜性的能力不相適應(yīng)，它們之間的差距越來越大。,,（,5,）,生,生,產(chǎn),產(chǎn),方,方,式,式,落,落,后,后,。,。,軟,件,件,仍,仍,然,然,采,采,用,用,個(gè),個(gè),體,體,手,手,工,工,方,方,式,式,開,開,發(fā),發(fā),，,，,根,根,據(jù),據(jù),個(gè),個(gè),人,人,習(xí),習(xí),慣,慣,愛,愛,好,好,，,，,無,無,章,章,可,可,循,循,、,、,無,無,規(guī),規(guī),范,范,可,可,依,依,據(jù),據(jù),，,，,工,工,作,

9、作,靠,靠,言,言,傳,傳,身,身,教,教,方,方,式,式,，,，,缺,缺,乏,乏,工,工,程,程,化,化,思,思,想,想,方,方,法,法,的,的,指,指,導(dǎo),導(dǎo),。,。,,（,6,）,開,開,發(fā),發(fā),工,工,具,具,落,落,后,后,，,，,生,生,產(chǎn),產(chǎn),率,率,提,提,高,高,緩,緩,慢,慢,。,。,軟,件,件,開,開,發(fā),發(fā),工,工,具,具,過,過,于,于,原,原,始,始,，,，,沒,沒,有,有,出,出,現(xiàn),現(xiàn),高,高,效,效,率,率,的,的,開,開,發(fā),發(fā),工,工,具,具,，,，,因,因,而,而,軟,軟,件,件,生,生,產(chǎn),產(chǎn),率,率,低,低,下,下,。,。,在,在,1960,～,19

10、80,年,期,期,間,間,，,，,計(jì),計(jì),算,算,機(jī),機(jī),硬,硬,件,件,的,的,生,生,產(chǎn),產(chǎn),由,由,于,于,采,采,用,用,計(jì),計(jì),算,算,機(jī),機(jī),輔,輔,助,助,設(shè),設(shè),計(jì),計(jì),、,、,自,自,動(dòng),動(dòng),生,生,產(chǎn),產(chǎn),線,線,等,等,先,先,進(jìn),進(jìn),工,工,具,具,，,，,使,使,硬,硬,件,件,生,生,產(chǎn),產(chǎn),提,提,高,高,了,了,100,萬,倍,倍,，,，,而,而,軟,軟,件,件,生,生,產(chǎn),產(chǎn),率,率,只,只,提,提,高,高,了,了,2,倍,，,，,相,相,差,差,十,十,分,分,懸,懸,殊,殊,。,。,,（,7,）,通,通,用,用,GIS,軟,件,件,處,處,在,在,快,快,

11、速,速,上,上,升,升,分,分,化,化,發(fā),發(fā),展,展,過,過,程,程,中,中,，,，,更,更,新,新,變,變,化,化,很,很,快,快,，,，,不,不,可,可,避,避,免,免,存,存,在,在,不,不,少,少,發(fā),發(fā),展,展,過,過,程,程,中,中,的,的,銜,銜,接,接,問,問,題,題,。,。,,,,四,、,、,GIS,軟,件,件,工,工,程,程,1.,軟,件,件,工,工,程,程,的,的,定,定,義,義,軟,件,件,工,工,程,程,是,是,用,用,科,科,學(xué),學(xué),知,知,識(shí),識(shí),和,和,技,技,術(shù),術(shù),原,原,理,理,來,來,定,定,義,義,、,、,開,開,發(fā),發(fā),、,、,維,維,護(hù),護(hù),軟,

12、軟,件,件,的,的,一,一,門,門,學(xué),學(xué),科,科,。,。,其,其,主,主,要,要,思,思,想,想,是,是,在,在,軟,軟,件,件,生,生,產(chǎn),產(chǎn),中,中,用,用,工,工,程,程,化,化,的,的,方,方,法,法,代,代,替,替,傳,傳,統(tǒng),統(tǒng),手,手,工,工,方,方,法,法,。,。,,GIS,軟,件,件,工,工,程,程,就,就,是,是,在,在,GIS,軟,件,件,的,的,開,開,發(fā),發(fā),整,整,個(gè),個(gè),過,過,程,程,中,中,，,，,遵,遵,循,循,一,一,般,般,軟,軟,件,件,開,開,發(fā),發(fā),的,的,工,工,程,程,化,化,原,原,理,理,和,和,方,方,法,法,，,，,并,并,照,照,顧

13、,顧,到,到,GIS,軟,件,件,開,開,發(fā),發(fā),的,的,特,特,殊,殊,規(guī),規(guī),律,律,和,和,要,要,求,求,，,，,對(duì),對(duì),GIS,軟,件,件,從,從,可,可,行,行,性,性,研,研,究,究,、,、,需,需,求,求,分,分,析,析,、,、,總,總,體,體,設(shè),設(shè),計(jì),計(jì),、,、,詳,詳,細(xì),細(xì),設(shè),設(shè),計(jì),計(jì),、,、,軟,軟,件,件,編,編,制,制,、,、,軟,軟,件,件,測(cè),測(cè),試,試,，,，,直,直,到,到,軟,軟,件,件,維,維,護(hù),護(hù),的,的,各,各,個(gè),個(gè),階,階,段,段,進(jìn),進(jìn),行,行,工,工,程,程,化,化,規(guī),規(guī),范,范,的,的,一,一,門,門,技,技,術(shù),術(shù),。,。,,

14、2.,工,程,程,的,的,性,性,質(zhì),質(zhì),軟,件,件,工,工,程,程,是,是,涉,涉,及,及,計(jì),計(jì),算,算,機(jī),機(jī),科,科,學(xué),學(xué),、,、,工,工,程,程,科,科,學(xué),學(xué),、,、,數(shù),數(shù),學(xué),學(xué),等,等,領(lǐng),領(lǐng),域,域,的,的,一,一,門,門,綜,綜,合,合,性,性,的,的,交,交,叉,叉,學(xué),學(xué),科,科,。,。,計(jì),計(jì),算,算,機(jī),機(jī),科,科,學(xué),學(xué),中,中,的,的,研,研,究,究,成,成,果,果,均,均,可,可,用,用,于,于,軟,軟,件,件,工,工,程,程,，,，,但,但,是,是,計(jì),計(jì),算,算,機(jī),機(jī),科,科,學(xué),學(xué),著,著,重,重,于,于,原,原,理,理,和,和,理,理,論,論,，

15、,，,而,而,軟,軟,件,件,工,工,程,程,著,著,重,重,于,于,如,如,何,何,建,建,造,造,一,一,個(gè),個(gè),軟,軟,件,件,系,系,統(tǒng),統(tǒng),。,。,,GIS,軟,件,件,工,工,程,程,涉,涉,及,及,的,的,學(xué),學(xué),科,科,門,門,類,類,更,更,為,為,繁,繁,多,多,，,，,包,包,括,括,地,地,理,理,學(xué),學(xué),、,、,測(cè),測(cè),量,量,學(xué),學(xué),、,、,地,地,圖,圖,制,制,圖,圖,學(xué),學(xué),、,、,攝,攝,影,影,測(cè),測(cè),量,量,與,與,遙,遙,感,感,學(xué),學(xué),、,、,計(jì),計(jì),算,算,機(jī),機(jī),科,科,學(xué),學(xué),、,、,數(shù),數(shù),學(xué),學(xué),、,、,統(tǒng),統(tǒng),計(jì),計(jì),學(xué),學(xué),、,、,以,

16、以,及,及,一,一,切,切,與,與,處,處,理,理,和,和,分,分,析,析,空,空,間,間,數(shù),數(shù),據(jù),據(jù),有,有,關(guān),關(guān),的,的,學(xué),學(xué),科,科,。,。,GIS,軟件,工,工程,明,明顯,地,地具,有,有多,學(xué),學(xué)科,交,交叉,的,的特,征,征，,它,它既,要,要吸,收,收諸,多,多相,關(guān),關(guān)學(xué),科,科的,精,精華,和,和營(yíng),養(yǎng),養(yǎng)，,又,又將,被,被多,個(gè),個(gè)相,關(guān),關(guān)學(xué),科,科所,運(yùn),運(yùn)用,。,。,,,3.,工程,的,的目,標(biāo),標(biāo),軟件,工,工程,是,是一,門,門性,學(xué),學(xué)科,，,，目,的,的是,從,從技,術(shù),術(shù)上,和,和管,理,理上,采,采取,了,了多,項(xiàng),項(xiàng)措,施,施，,組,組織,實(shí)

17、,實(shí)施,軟,軟件,工,工程,項(xiàng),項(xiàng)目,來,來建,造,造一,個(gè),個(gè)大,型,型系,統(tǒng),統(tǒng)，,并,并最,終,終希,望,望得,到,到項(xiàng),目,目的,成,成功,。,。所,謂,謂成,功,功，,是,是要,達(dá),達(dá)到,以,以下,幾,幾個(gè),目,目標(biāo),：,：付出,較,較低,的,的開,發(fā),發(fā)成,本,本；,達(dá),達(dá)到,要,要求,的,的軟,件,件功,能,能；,取,取得,較,較好,的,的軟,件,件性,能,能；,開,開發(fā),的,的軟,件,件易,于,于移,植,植；,需,需要,較,較低,的,的維,護(hù),護(hù)費(fèi),用,用；,能,能按,時(shí),時(shí)完,成,成開,發(fā),發(fā)任,務(wù),務(wù)，,及,及時(shí),交,交付,使,使用,；,；開,發(fā),發(fā)的,軟,軟件,可,可靠,

18、性,性高,。,。,,,這里,提,提到,的,的幾,個(gè),個(gè)目,標(biāo),標(biāo)很,自,自然,地,地成,為,為判,斷,斷軟,件,件開,發(fā),發(fā)管,理,理方,法,法優(yōu),劣,劣的,衡,衡量,尺,尺度,。,。實(shí),際,際上,，,，實(shí),施,施軟,件,件開,發(fā),發(fā)項(xiàng),目,目就,是,是力,圖,圖在,以,以上,目,目標(biāo),的,的沖,突,突取,得,得一,定,定程,度,度的,平,平衡,。,。,,4,．軟,件,件工,程,程的,內(nèi),內(nèi)容,軟件,工,工程,研,研究,的,的,主要,內(nèi),內(nèi)容,是指,軟件,開,開發(fā),技,技術(shù),和,和軟,件,件開,發(fā),發(fā)管,理,理兩,個(gè),個(gè)方,面,面。,在,在軟,件,件開,發(fā),發(fā)技,術(shù),術(shù)中,，,，它,主,主要,

19、研,研究,軟,軟件,開,開發(fā),方,方法,、,、軟,件,件開,發(fā),發(fā)過,程,程、,軟,軟件,開,開發(fā),工,工具,和,和環(huán),境,境。,在,在軟,件,件開,發(fā),發(fā)管,理,理中,，,，它,主,主要,是,是研,究,究軟,件,件管,理,理學(xué),、,、軟,件,件經(jīng),濟(jì),濟(jì)學(xué),和,和軟,件,件心,理,理學(xué),。,。,,軟件,工,工程,包,包括,三,三個(gè),要,要素,：,：方法,、,、工,具,具和,過,過程,。,。,,,軟件,工,工程,方,方法,為,為軟,件,件開,發(fā),發(fā)提,供,供了,“,“如,何,何做,”,”的,技,技術(shù),。,。,它包,括,括了,多,多方,面,面的,任,任務(wù),，,，如,項(xiàng),項(xiàng)目,計(jì),計(jì)劃,與,與估,

20、算,算、,軟,軟件,系,系統(tǒng),需,需求,分,分析,、,、數(shù),據(jù),據(jù)結(jié),構(gòu),構(gòu)、,系,系統(tǒng),總,總體,結(jié),結(jié)構(gòu),的,的設(shè),計(jì),計(jì)、,算,算法,過,過程,的,的設(shè),計(jì),計(jì)、,編,編碼,、,、測(cè),試,試以,及,及維,護(hù),護(hù)等,。,。軟,件,件工,程,程方,法,法常,采,采用,某,某一,種,種特,殊,殊的,語,語言,或,或圖,形,形的,表,表達(dá),方,方法,及,及一,套,套質(zhì),量,量保,證,證標(biāo),準(zhǔn),準(zhǔn)。,,,軟件,工,工程,的,的過,程,程則,是,是將,軟,軟件,工,工程,的,的方,法,法和,工,工具,綜,綜合,起,起來,以,以達(dá),到,到合,理,理、,及,及時(shí),地,地進(jìn),行,行計(jì),算,算機(jī),軟,軟件,

21、開,開發(fā),的,的目,的,的。,過程,定,定義,了,了方,法,法使,用,用的,順,順序,、,、要,求,求交,付,付的,文,文檔,資,資料,、,、為,保,保證,質(zhì),質(zhì)量,和,和協(xié),調(diào),調(diào)變,化,化所,需,需要,的,的管,理,理、,及,及軟,件,件開,發(fā),發(fā)各,個(gè),個(gè)階,段,段完,成,成的,里,里程,碑,碑。,,軟件,工,工程,就,就是,包,包含,上,上述,方,方法,、,、工,具,具及,過,過程,在,在內(nèi),的,的一,些,些步,驟,驟。,,GIS,軟件,工,工程,的,的內(nèi),容,容按,照,照軟,件,件開,發(fā),發(fā)過,程,程的,先,先后,順,順序,，,，包,括,括前期,工,工程、設(shè)計(jì),工,工程、數(shù)據(jù),工,工

22、程、工程,實(shí),實(shí)施和維護(hù),工,工程等五,個(gè),個(gè)階,段,段，,每,每個(gè),階,階段,都,都以,工,工程,化,化原,理,理作,指,指導(dǎo),，,，以,工,工程,化,化方,法,法做,手,手段,，,，并,以,以質(zhì),量,量控,制,制、,工,工程,標(biāo),標(biāo)準(zhǔn),和,和工,程,程管,理,理作,為,為保,障,障，,確,確保,GIS,軟件,的,的開,發(fā),發(fā)成,功,功,。,,五、,GIS,工程,的,的特,色,色,GIS,與其,他,他信,息,息系,統(tǒng),統(tǒng)的,最大,區(qū),區(qū)別,是,它能,夠,夠處,理,理具,有,有空,間,間特,性,性的,對(duì),對(duì)象,，,，與,一,一般,制,制圖,系,系統(tǒng),相,相比,較,較，,它,它不,僅,僅能,夠,

23、夠進(jìn),行,行空,間,間數(shù),據(jù),據(jù)的,存,存儲(chǔ),、,、顯,示,示、,繪,繪制,、,、輸,出,出，,而,而且,能,能夠,對(duì),對(duì)空,間,間數(shù),據(jù),據(jù)進(jìn),行,行查,詢,詢、,分,分析,。,。也,就,就是,說,說，,GIS,處理,的,的對(duì),象,象不,僅,僅包,括,括文,本,本、,表,表格,、,、多,媒,媒體,等,等數(shù),據(jù),據(jù)，,而,而且,要,要處,理,理大,量,量的,空,空間,數(shù),數(shù)據(jù),，,，是,基,基于,空,空間,數(shù),數(shù)據(jù),的,的信,息,息系,統(tǒng),統(tǒng)。,,GIS,軟件,工,工程,具,具有,如,如下,特,特點(diǎn),：,1.,系統(tǒng),復(fù),復(fù)雜,度,度大,軟件,的,的復(fù),雜,雜度,與,與如,下,下幾,個(gè),個(gè)因,素

24、,素密,切,切相,關(guān),關(guān)：,（,1,）交,付,付文,檔,檔的,質(zhì),質(zhì)量,和,和數(shù),量,量。,交付,的,的的,文,文檔,都,都包,括,括軟,件,件需,求,求說,明,明、,系,系統(tǒng),設(shè),設(shè)計(jì),書,書、,用,用戶,手,手冊(cè),、,、程,序,序清,單,單、,測(cè),測(cè)試,報(bào),報(bào)告,等,等,（,2,）軟,件,件的,微,微觀,復(fù),復(fù)雜,度,度。,即理,解,解和,處,處理,單,單個(gè),程,程序,或,或子,程,程序,內(nèi),內(nèi)部,結(jié),結(jié)構(gòu),與,與操,作,作的,難,難易,程,程度,。,。,（,3,）軟,件,件的,宏,宏觀,復(fù),復(fù)雜,性,性。,指理,解,解和,處,處理,整,整個(gè),程,程序,的,的結(jié),構(gòu),構(gòu)與,功,功能,的,的

25、難,易,易程,序,序。,,從,GIS,軟件,工,工程,系,系統(tǒng),結(jié),結(jié)構(gòu),上,上分,析,析，,在,在上,面,面幾,個(gè),個(gè)方,面,面都,增,增長(zhǎng),較,較大,，,，如,圖,圖所,示,示。,不難,發(fā),發(fā)現(xiàn),，,，功,能,能規(guī),劃,劃相,似,似的,信,信息,系,系統(tǒng),，,，,GIS,的復(fù),雜,雜度,可,可能,比,比一,般,般信,息,息系,統(tǒng),統(tǒng)高,數(shù),數(shù)個(gè),級(jí),級(jí)別,，,，這,也,也是,我,我國(guó),GIS,建設(shè),費(fèi),費(fèi)用,與,與建,設(shè),設(shè)周,期,期高,居,居不,下,下的,實(shí),實(shí)質(zhì),性,性因,素,素，,如,如果,對(duì),對(duì)此,估,估計(jì),不,不足,，,，就,容,容易,導(dǎo),導(dǎo)致,系,系統(tǒng),建,建設(shè),的,的失,敗,

26、敗。,,2,．?dāng)?shù),據(jù),據(jù)在,系,系統(tǒng),中,中具,有,有特,別,別地,位,位,GIS,的另,一,一個(gè),特,特色,在,在于,支,支持,導(dǎo),導(dǎo)質(zhì),海,海量,數(shù),數(shù)據(jù),處,處理,，,，可,以,以說,，,，多,數(shù),數(shù),GIS,本身,就,就是,一,一個(gè),強(qiáng),強(qiáng)大,的,的數(shù),據(jù),據(jù)處,理,理系,統(tǒng),統(tǒng)，,數(shù),數(shù)據(jù),甚,甚至,被,被稱,為,為,GIS,的“,核,核心,”,”和,“,“血,液,液”,，,，所,以,以數(shù),據(jù),據(jù)庫(kù),建,建設(shè),在,在,GIS,建設(shè),中,中占,有,有非,常,常重,要,要的,地,地位,。,。根,據(jù),據(jù)有,關(guān),關(guān)專,家,家統(tǒng),計(jì),計(jì)，,系,系統(tǒng),投,投資,的,的三,個(gè),個(gè)主,要,要部,分,

27、分,——,數(shù)據(jù),、,、硬,件,件、,軟,軟件,的,的比,例,例一,般,般高,達(dá),達(dá),8,：,1,：,1,，可,見,見數(shù),據(jù),據(jù)在,系,系統(tǒng),中,中有,重,重要,的,的地,位,位。,,在系,統(tǒng),統(tǒng)開,發(fā),發(fā)過,程,程中,，,，在,數(shù),數(shù)據(jù),準(zhǔn),準(zhǔn)備,方,方面,需,需要,注,注意,如,如下,各,各方,面,面：,（,1,）數(shù),據(jù),據(jù)的,質(zhì),質(zhì)量,。,（,2,）數(shù),據(jù),據(jù)的,現(xiàn),現(xiàn)勢(shì),性,性。,（,3,）合,理,理的,數(shù),數(shù)據(jù),組,組織,結(jié),結(jié)構(gòu),。,。,,,3,．系,統(tǒng),統(tǒng)表,達(dá),達(dá)方,式,式復(fù),雜,雜,（,1,）表,達(dá),達(dá)的,內(nèi),內(nèi)容,復(fù),復(fù)雜,。,。,GIS,同時(shí),能,能夠,處,處理,文,文本,

28、數(shù),數(shù)據(jù),、,、空,間,間數(shù),據(jù),據(jù)、,多,多媒,體,體數(shù),據(jù),據(jù)等,，,，甚,至,至也,能,能夠,接,接受,遙,遙感,遙,遙測(cè),的,的實(shí),時(shí),時(shí)數(shù),據(jù),據(jù)，,這,這是,其,其他,信,信息,系,系統(tǒng),無,無法,比,比擬,的,的，,相,相應(yīng),地,地它,的,的表,達(dá),達(dá)方,式,式的,組,組成,上,上也,是,是非,常,常復(fù),雜,雜的,，,，如,輸,輸出,方,方面,包,包括,專,專題,圖,圖、,報(bào),報(bào)表,、,、業(yè),務(wù),務(wù)表,格,格等,。,。,（,2,）表,達(dá),達(dá)的,對(duì),對(duì)象,具,具有,時(shí),時(shí)空,特,特性,。,。,GIS,處理,的,的主,要,要對(duì),象,象為,城,城市,地,地理,對(duì),對(duì)象,，,，它,具,具

29、有,鮮,鮮明,的,的空,間,間特,性,性，,系,系統(tǒng),必,必須,能,能夠,將,將這,些,些對(duì),象,象的,空,空間,性,性直,觀,觀地,表,表達(dá),給,給用,戶,戶；,同,同時(shí),許,許多,地,地理,現(xiàn),現(xiàn)象,是,是具,有,有一,定,定時(shí),間,間序,列,列的,，,，系,統(tǒng),統(tǒng)需,要,要模,擬,擬地,理,理現(xiàn),象,象的,時(shí),時(shí)空,演,演化,，,，如,土,土地,利,利用,現(xiàn),現(xiàn)狀,圖,圖，,它,它需,要,要系,統(tǒng),統(tǒng)能,夠,夠追,溯,溯到,歷,歷史,上,上的,一,一定,時(shí),時(shí)刻,，,，以,支,支持,地,地籍,管,管理,。,。所,以,以，,目,目前,3DGIS,、虛,擬,擬現(xiàn),實(shí),實(shí)（,VR,）等,技,技

30、術(shù),在,在,GIS,的應(yīng),用,用中,發(fā),發(fā)展,十,十分,迅,迅速,。,。,,4,．系,統(tǒng),統(tǒng)更,新,新速,度,度更,快,快,我國(guó),從,從,20,世紀(jì),80,年代,開,開始,了,了,GIS,的建,設(shè),設(shè)，,經(jīng),經(jīng)歷,了,了項(xiàng),目,目型,GIS,、管,理,理型,GIS,、社,會(huì),會(huì)型,GIS,等幾,個(gè),個(gè)階,段,段，,其,其技,術(shù),術(shù)和,認(rèn),認(rèn)識(shí),發(fā),發(fā)生,了,了翻,天,天覆,地,地的,改,改變,，,，其,發(fā),發(fā)展,可,可以,說,說與,計(jì),計(jì)算,機(jī),機(jī)技,術(shù),術(shù)完,全,全同,步,步了,，,，這,也,也導(dǎo),致,致,GIS,用戶,在,在建,立,立相,應(yīng),應(yīng)系,統(tǒng),統(tǒng)時(shí),，,，所,面,面臨,的,的一,個(gè)

31、,個(gè)復(fù),雜,雜環(huán),境,境，,往,往往,系,系統(tǒng),剛,剛剛,建,建設(shè),完,完畢,，,，整,個(gè),個(gè)系,統(tǒng),統(tǒng)就,不,不能,夠,夠滿,足,足當(dāng),前,前需,要,要了,，,，從,而,而導(dǎo),致,致大,面,面積,的,的投,資,資失,誤,誤與,浪,浪費(fèi),，,，這,也,也是,GIS,建設(shè),周,周期,長(zhǎng),長(zhǎng)的,一,一個(gè),后,后果,，,，也,反,反映,了,了,GIS,技術(shù),和,和用,戶,戶需,求,求的,發(fā),發(fā)展,速,速度,。,。所,以,以在,開,開展,用,用戶,調(diào),調(diào)查,、,、系,統(tǒng),統(tǒng)設(shè),計(jì),計(jì)、,系,系統(tǒng),維,維護(hù),等,等階,段,段必,須,須對(duì),這,這種,狀,狀況,進(jìn),進(jìn)行,認(rèn),認(rèn)真,考,考慮,，,，才,能,能

32、積,極,極預(yù),防,防。,,5,．系,統(tǒng),統(tǒng)維,護(hù),護(hù)工,作,作量,大,大,,由于,系,系統(tǒng),變,變化,速,速度,快,快，,而,而且,對(duì),對(duì)外,部,部數(shù),據(jù),據(jù)依,賴,賴大,，,，需,要,要不,斷,斷輸,入,入數(shù),據(jù),據(jù)，,所,所以,系,系統(tǒng),本,本身,的,的建,設(shè),設(shè)是,一,一個(gè),長(zhǎng),長(zhǎng)期,的,的過,程,程，,其,其系,統(tǒng),統(tǒng)的,開,開發(fā),工,工作,可,可以,說,說是,“,“萬,時(shí),時(shí)長(zhǎng),征,征的,第,第一,步,步”,，,，目,前,前一,些,些用,戶,戶沒,有,有意,識(shí),識(shí)到,這,這一,點(diǎn),點(diǎn)，,有,有一,種,種急,功,功近,利,利的,思,思想,，,，特,別,別是,國(guó),國(guó)家,政,政府,部,部門

33、,領(lǐng),領(lǐng)導(dǎo),把,把它,當(dāng),當(dāng)作,一,一段,時(shí),時(shí)期,的,的一,件,件工,作,作來,抓,抓，,當(dāng),當(dāng)時(shí),投,投資,大,大，,但,但是,后,后繼,無,無力,，,，致,使,使系,統(tǒng),統(tǒng)不,能,能夠,正,正常,運(yùn),運(yùn)轉(zhuǎn),。,。一,方,方面,要,要求,長(zhǎng),長(zhǎng)期,的,的投,資,資，,另,另一,方,方面,在,在系,統(tǒng),統(tǒng)設(shè),計(jì),計(jì)開,發(fā),發(fā)過,程,程中,，,，要,堅(jiān),堅(jiān)持,“,“總,體,體規(guī),劃,劃、,分,分步,實(shí),實(shí)施,、,、靈,活,活調(diào),整,整、,急,急用,先,先行,”,”的,設(shè),設(shè)計(jì),思,思想,，,，最,后,后，,要,要注,意,意逐,步,步發(fā),揮,揮系,統(tǒng),統(tǒng)的,效,效益,，,，爭(zhēng),取,取系,統(tǒng),統(tǒng)能

34、,夠,夠產(chǎn),生,生社,會(huì),會(huì)效,益,益的,同,同時(shí),，,，產(chǎn),生,生一,定,定的,經(jīng),經(jīng)濟(jì),效,效益,，,，來,確,確保,系,系統(tǒng),長(zhǎng),長(zhǎng)期,的,的發(fā),展,展。,,6,．易,操,操作,性,性要,求,求高,,正如,前,前面,所,所述,，,，一,個(gè),個(gè),GIS,中具有,多,多個(gè)用,戶,戶層次,：,：專業(yè),維,維護(hù)人,員,員、領(lǐng),導(dǎo),導(dǎo)決策,人,人員、,一,一般業(yè),務(wù),務(wù)人員,，,，后兩,類,類用戶,并,并不是,GIS,專業(yè)人,士,士，往,往,往僅僅,具,具備一,般,般計(jì)算,機(jī),機(jī)操作,能,能力，,而,而,GIS,功能復(fù),雜,雜，這,兩,兩者之,間,間需要,通,通過良,好,好的界,面,面設(shè)計(jì),來,來

35、協(xié)調(diào),，,，系統(tǒng),應(yīng),應(yīng)該引,導(dǎo),導(dǎo)用戶,來,來完成,操,操作，,同,同時(shí)必,須,須保證,數(shù),數(shù)據(jù)的,安,安全性,。,。由于,處,處理對(duì),象,象的功,能,能的復(fù),雜,雜性導(dǎo),致,致系統(tǒng),的,的界面,設(shè),設(shè)計(jì)有,較,較大困,難,難，例,如,如在同,一,一屏幕,上,上必須,很,很好地,同,同時(shí)顯,示,示圖形,和,和屬性,數(shù),數(shù)據(jù)，,如,如何解,決,決這兩,者,者顯示,要,要求的,矛,矛盾關(guān),系,系就是,界,界面設(shè),計(jì),計(jì)的重,要,要課題,。,。,,第二節(jié),軟,軟件,生,生存周,期,期模型,,一、概,述,述,軟件生,存,存周期,模,模型是,描,描述軟,件,件開發(fā),過,過程中,各,各種活,動(dòng),動(dòng)如何,

36、執(zhí),執(zhí)行的,模,模型。,,軟件生,存,存周期,模,模型確,立,立了軟,件,件開發(fā),和,和演繹,中,中各階,段,段的次,序,序限制,以,以及各,階,階段活,動(dòng),動(dòng)的準(zhǔn),則,則，確,立,立開發(fā),過,過程所,遵,遵守的,規(guī),規(guī)定和,限,限制，,便,便于各,種,種活動(dòng),的,的協(xié)調(diào),以,以及各,類,類人員,的,的有效,通,通信，,有,有利于,活,活動(dòng)重,用,用和活,動(dòng),動(dòng)管理,。,。,,,二、瀑,布,布模型,,瀑布模,型,型是將,軟,軟件生,存,存周期,各,各活動(dòng),規(guī),規(guī)定為,依,依線性,順,順序聯(lián),接,接的若,干,干階段,的,的模型,。,。它包,括,括可行,性,性分析,、,、項(xiàng)目,開,開發(fā)計(jì),劃,劃、

37、需,求,求分析,、,、總體,設(shè),設(shè)計(jì)、,詳,詳細(xì)設(shè),計(jì),計(jì)、編,碼,碼、測(cè),試,試和維,護(hù),護(hù)。它,規(guī),規(guī)定了,由,由前至,后,后、相,互,互銜接,的,的固定,次,次序，,如,如同瀑,布,布流水,，,，逐級(jí),下,下落。,,,1,．模型,表,表示,瀑布模,型,型的表,示,示如,圖,圖所示,。,。該模,型,型說明,整,整個(gè)軟,件,件開發(fā),過,過程按,圖,圖中,5,個(gè)階段,進(jìn),進(jìn)行的,。,。每個(gè),階,階段的,任,任務(wù)完,成,成之后,，,，產(chǎn)生,右,右邊相,應(yīng),應(yīng)的文,檔,檔（圖,中,中只列,出,出該階,段,段最主,要,要的文,檔,檔），,這,這些文,檔,檔經(jīng)過,確,確認(rèn)，,表,表明該,階,階段工,作

38、,作完成,，,，并進(jìn),入,入下一,階,階段的,工,工作。,每,每個(gè)階,段,段均以,上,上一階,段,段的文,檔,檔作為,開,開發(fā)的,基,基礎(chǔ)，,如,如果某,一,一文檔,出,出現(xiàn)問,題,題，則,要,要返回,上,上一階,段,段去重,新,新進(jìn)行,工,工作。,2,．瀑布,模,模型的,特,特點(diǎn),瀑布模,型,型嚴(yán)格,按,按照生,存,存周期,各,各個(gè)階,段,段的目,標(biāo),標(biāo)、任,務(wù),務(wù)、文,檔,檔和要,求,求來進(jìn),行,行開發(fā),。,。它強(qiáng),調(diào),調(diào)了每,一,一個(gè)階,段,段的嚴(yán),格,格性，,尤,尤其是,開,開發(fā)前,期,期的良,好,好需求,說,說明，,這,這樣就,能,能解決,在,在開發(fā),階,階段后,期,期修正,不,不完

39、善,的,的需求,說,說明將,花,花費(fèi)巨,大,大的費(fèi),用,用問題,。,。,在這種,嚴(yán),嚴(yán)格定,義,義的模,型,型中，,開,開發(fā)人,員,員試圖,在,在每一,活,活動(dòng)過,程,程結(jié)束,后,后，通,過,過嚴(yán)格,的,的階段,性,性復(fù)審,與,與確認(rèn),，,，得到,該,該階段,結(jié),結(jié)束的,標(biāo),標(biāo)志，,保,保持不,變,變，作,為,為下一,階,階段活,動(dòng),動(dòng)的唯,一,一基礎(chǔ),，,，從而,形,形成一,個(gè),個(gè)理想,的,的線性,開,開發(fā)序,列,列，以,每,每一步,的,的正確,性,性和完,整,整性來,保,保證最,終,終系統(tǒng),的,的質(zhì)量,。,。,,瀑布模,型,型是以,文,文檔形,式,式驅(qū)動(dòng),的,的，為,合,合同雙,方,方最終

40、,確,確認(rèn)產(chǎn),品,品規(guī)定,了,了藍(lán)本,，,，為管,理,理者進(jìn),行,行項(xiàng)目,開,開發(fā)管,理,理提供,了,了基礎(chǔ),，,，為開,發(fā),發(fā)過程,施,施加了,“,“政策,”,”或紀(jì),律,律限制,，,，約束,了,了開發(fā),過,過程中,的,的活動(dòng),。,。,瀑布模,型,型是一,種,種整體,開,開發(fā)模,型,型，在,開,開發(fā)過,程,程中，,用,用戶看,不,不見系,統(tǒng),統(tǒng)是什,么,么樣，,只,只有開,發(fā),發(fā)完成,向,向用戶,提,提交整,個(gè),個(gè)系統(tǒng),時(shí),時(shí)，用,戶,戶就能,看,看到一,個(gè),個(gè)完整,的,的系統(tǒng),。,。,瀑布模,型,型適合,于,于功能,和,和性能,明,明確、,完,完整、,無,無重大,變,變化的,軟,軟件開,發(fā)

41、,發(fā)。大,部,部分的,系,系統(tǒng)軟,件,件就有,這,這些特,征,征，例,如,如編譯,系,系統(tǒng)、,數(shù),數(shù)據(jù)庫(kù),管,管理系,統(tǒng),統(tǒng)和操,作,作系統(tǒng),等,等。在,開,開發(fā)前,均,均可完,整,整、準(zhǔn),確,確、一,致,致和無,二,二義性,地,地定義,其,其目標(biāo),、,、功能,和,和性能,等,等。,3,．瀑布,模,模型的,局,局限性,不適用,于,于應(yīng)用,軟,軟件項(xiàng),目,目（對(duì),于,于當(dāng)前,的,的大型,軟,軟件項(xiàng),目,目，特,別,別是應(yīng),用,用軟件,項(xiàng),項(xiàng)目，,在,在開發(fā),前,前期用,戶,戶常常,對(duì),對(duì)系統(tǒng),只,只有一,個(gè),個(gè)模糊,的,的想法,，,，很難,明,明確確,定,定和表,達(dá),達(dá)對(duì)系,統(tǒng),統(tǒng)的全,面,面要

42、求,。,。經(jīng)過,詳,詳細(xì)的,要,要求定,義,義，盡,管,管這可,得,得到一,份,份較好,的,的需求,說,說明書,。,。但很,難,難期望,該,該需求,說,說明能,將,將系統(tǒng),的,的一切,都,都描述,得,得完整,、,、準(zhǔn)確,、,、一致,并,并與實(shí),際,際環(huán)境,相,相符，,很,很難通,過,過它在,邏,邏輯上,推,推出系,統(tǒng),統(tǒng)的運(yùn),行,行效果,，,，并以,此,此達(dá)到,種,種類人,員,員對(duì)系,統(tǒng),統(tǒng)的共,同,同理解,。,。因此,，,，要保,證,證每個(gè),階,階段特,別,別是定,義,義階段,是,是正確,的,的、完,整,整的，,這,這是屬,于,于理想,情,情況，,實(shí),實(shí)際上,是,是做不,到,到或很,難,難做

43、到,的,的。）,由于知識(shí)背,景,景的不同，,工,工作中的疏,漏,漏和通訊媒,介,介的局限性,，,，使通訊中,的,的誤解無法,避,避免；隨著,項(xiàng),項(xiàng)目向前推,進(jìn),進(jìn)，用戶會(huì),產(chǎn),產(chǎn)生新的要,求,求，或因環(huán),境,境變化希望,系,系統(tǒng)也能隨,之,之變化。開,發(fā),發(fā)者也可能,在,在設(shè)計(jì)中遇,到,到某些未曾,預(yù),預(yù)料的實(shí)際,困,困難，希望,在,在需求量中,有,有所權(quán)衡。,這,這些都成為,進(jìn),進(jìn)行嚴(yán)格線,性,性開發(fā)的重,大,大障礙，盡,管,管通過加強(qiáng),復(fù),復(fù)審與確認(rèn),、,、全面測(cè)試,和,和設(shè)立維護(hù),階,階段來緩解,上,上述困難，,但,但均未在根,本,本上解決這,些,些問題。,作為整體開,發(fā),發(fā)的瀑布模,型

44、,型，由于不,支,支持軟件產(chǎn),品,品的演化，,對(duì),對(duì)開發(fā)過程,中,中的一些很,難,難發(fā)現(xiàn)的錯(cuò),誤,誤只有在最,終,終產(chǎn)品運(yùn)行,時(shí),時(shí)才能發(fā)現(xiàn),。,。瀑布模型,缺,缺乏應(yīng)付變,化,化的機(jī)制，,所,所以最終產(chǎn),品,品將難以維,護(hù),護(hù)。,瀑布模型是,一,一種理想的,線,線性開發(fā)模,式,式，缺乏靈,活,活性，特別,是,是無法解決,軟,軟件需求不,明,明確或不準(zhǔn),確,確的問題。,這,這些缺點(diǎn)對(duì),軟,軟件開發(fā)帶,來,來了嚴(yán)重影,響,響，最終可,能,能導(dǎo)致開發(fā),出,出的軟件并,不,不是用戶真,正,正需要的軟,件,件，并且這,一,一點(diǎn)在開發(fā),過,過程完成后,才,才能發(fā)現(xiàn)，,已,已為時(shí)太晚,。,。,三、增量模,

45、型,型,,在瀑布模型,的,的開發(fā)過程,中,中，人們花,費(fèi),費(fèi)很大的精,力,力進(jìn)行嚴(yán)格,開,開發(fā)，但終,究,究難以接近,理,理想目標(biāo)，,一,一切活動(dòng)都,摻,摻雜著若干,未,未能預(yù)料的,疏,疏漏。于是,人,人們不再追,求,求開發(fā)活動(dòng),的,的極度嚴(yán)格,性,性和準(zhǔn)確性,，,，而開始考,慮,慮傳統(tǒng)思想,中,中的一些基,本,本觀念是否,應(yīng),應(yīng)當(dāng)改變，,能,能否盡早提,供,供部分產(chǎn)品,給,給用戶？能,否,否一部分一,部,部分地開發(fā),？,？通融在需,求,求說明難以,完,完善、難以,明,明確的情況,下,下，由快速,分,分析而構(gòu)造,一,一個(gè)小的原,型,型系統(tǒng)，滿,足,足用戶的某,些,些要求后，,使,使用戶在使,用

46、,用過程中受,其,其啟發(fā)，逐,步,步確定各種,需,需求？回答,是,是肯定的，,因,因而產(chǎn)生了,增,增量模型。,,軟件在該模,型,型中是逐漸,開,開發(fā)出來的,，,，開發(fā)出一,部,部分，向用,戶,戶展示一部,分,分，可讓用,戶,戶及時(shí)看到,部,部分軟件，,及,及早發(fā)現(xiàn)問,題,題?；蛘呦?開,開發(fā)一個(gè)原,型,型軟件，完,成,成部分主要,功,功能，展示,給,給用戶并征,求,求意見，然,后,后逐步完善,，,，最終獲得,滿,滿意的軟件,產(chǎn),產(chǎn)品。,四、螺旋模,型,型,對(duì)于復(fù)雜的,大,大型軟件，,開,開發(fā)一個(gè)原,型,型往往達(dá)不,到,到要求。螺,旋,旋模型將瀑,布,布模型與增,量,量模型結(jié)合,起,起來，加入,

47、了,了兩種模型,均,均忽略的風(fēng),險(xiǎn),險(xiǎn)分析，彌,補(bǔ),補(bǔ)了這兩種,模,模型的不足,。,。,螺旋模型是,一,一種風(fēng)險(xiǎn)驅(qū),動(dòng),動(dòng)模型。在,軟,軟件開發(fā)中,，,，有各種各,樣,樣的風(fēng)險(xiǎn)。,對(duì),對(duì)于不同的,軟,軟件項(xiàng)目，,其,其開發(fā)風(fēng)險(xiǎn),有,有大有小。,實(shí),實(shí)踐表明，,項(xiàng),項(xiàng)目越復(fù)雜,，,，設(shè)計(jì)方案,、,、資源、成,本,本和進(jìn)度等,因,因素的不確,定,定性越大，,項(xiàng),項(xiàng)目開發(fā)的,風(fēng),風(fēng)險(xiǎn)也越大,。,。因此，應(yīng),及,及時(shí)對(duì)風(fēng)險(xiǎn),進(jìn),進(jìn)行識(shí)別、,分,分析和采取,對(duì),對(duì)策，從而,消,消除或減少,風(fēng),風(fēng)險(xiǎn)的危害,。,。,螺旋模型將,開,開發(fā)過程分,為,為幾個(gè)螺旋,周,周期，每個(gè),螺,螺旋周期大,致,致和瀑布模,

48、型,型相符合。,五、噴泉模,型,型,,瀑布模型的,不,不足之處在,于,于，它對(duì)軟,件,件重用和生,存,存期中多項(xiàng),開,開發(fā)活動(dòng)的,集,集成并未提,供,供支持，因,而,而難于支持,面,面向?qū)ο蟮?開,開發(fā)方法。,“,“噴泉”一,詞,詞體現(xiàn)了迭,代,代和無間隙,特,特性。系統(tǒng),某,某個(gè)部分常,常,常重復(fù)工作,多,多次，相關(guān),功,功能在每次,迭,迭代中隨之,加,加入演進(jìn)的,系,系統(tǒng)。無間,隙,隙是指在開,發(fā),發(fā)活動(dòng)，即,分,分析、設(shè)計(jì),和,和編碼之間,不,不存在明顯,的,的邊界。,六、智能模,型,型,,智能模型也,稱,稱為基于知,識(shí),識(shí)的軟件開,發(fā),發(fā)模型，它,縱,縱使了上述,若,若干模型，,并,并

49、把專家系,統(tǒng),統(tǒng)結(jié)合在一,起,起。該模型,應(yīng),應(yīng)用基于規(guī),則,則的系統(tǒng)，,采,采用歸納和,推,推理機(jī)制，,幫,幫助軟件人,員,員完成開發(fā),工,工作，并使,維,維護(hù)在系統(tǒng),規(guī),規(guī)模說明一,級(jí),級(jí)進(jìn)行。為,此,此，建立了,知,知識(shí)庫(kù)，為,模,模型、軟件,工,工程知識(shí)與,特,特定領(lǐng)域的,知,知識(shí)分別存,入,入數(shù)據(jù)庫(kù)。,以,以軟件工程,知,知識(shí)為基礎(chǔ),的,的生成規(guī)則,構(gòu),構(gòu)成的專家,系,系統(tǒng)與含有,應(yīng),應(yīng)用領(lǐng)域知,識(shí),識(shí)規(guī)則的其,他,他專家系統(tǒng),相,相結(jié)合，構(gòu),成,成了這一應(yīng),用,用領(lǐng)域軟件,的,的開發(fā)系統(tǒng),。,。,第三節(jié),GIS,軟件工程的,生,生存周期,GIS,軟件工程生,存,存周期是指,一,一個(gè)

50、,GIS,軟件從提出,開,開發(fā)要求開,始,始直到該軟,件,件報(bào)廢為止,的,的整個(gè)時(shí)期,。,。把整個(gè)生,存,存周期劃分,為,為若干階段,，,，使得每個(gè),階,階段有明確,的,的任務(wù)，把,規(guī),規(guī)模大、結(jié),構(gòu),構(gòu)復(fù)雜和管,理,理復(fù)雜的軟,件,件開發(fā)變得,容,容易控制和,管,管理。,GIS,的開發(fā)不僅,有,有其既定的,目,目標(biāo)，而且,有,有其階段性,。,。,GIS,軟件工程整,個(gè),個(gè)生存周期,劃,劃分為四個(gè),階,階段，一般,而,而言，包括,以,以下四個(gè)階,段,段：系統(tǒng)分,析,析、系統(tǒng)設(shè),計(jì),計(jì)、系統(tǒng)實(shí),施,施、系統(tǒng)評(píng),價(jià),價(jià)及維護(hù)。,軟件生存周,期,期的各個(gè)階,段,段有不同的,劃,劃分。軟件,規(guī),規(guī)模、

51、種類,、,、開發(fā)環(huán)境,以,以及開發(fā)使,用,用的方法都,有,有影響軟件,生,生存周期的,劃,劃分。在劃,分,分軟件生存,周,周期的階段,時(shí),時(shí)，應(yīng)遵循,的,的基本原則是各階段的任,務(wù),務(wù)應(yīng)盡可能,的,的相應(yīng)獨(dú)立,，,，同一階段,各,各項(xiàng)任務(wù)的,性,性質(zhì)盡可能,相,相同，從而,降,降低每個(gè)階,段,段任務(wù)的復(fù),雜,雜程度，簡(jiǎn),化,化不同階段,之,之間的聯(lián)系,，,，有得軟件,項(xiàng),項(xiàng)目開發(fā)組,織,織管理。通常，軟件生存周,期,期包括可行,性,性研究和項(xiàng),目,目開發(fā)計(jì)劃,、,、需求分析,、,、總體設(shè)計(jì),、,、詳細(xì)設(shè)計(jì),、,、程序編制,、,、測(cè)試、維,護(hù),護(hù)等活動(dòng)，可將這些活,動(dòng),動(dòng)以適當(dāng)方,式,式分配到不

52、,同,同階段去完,成,成。,GIS,軟件工程過,程,程沒有規(guī)定,一,一個(gè)特定的,生,生存周期模,型,型或軟件開,發(fā),發(fā)方法，各,軟,軟件開發(fā)機(jī),構(gòu),構(gòu)可為其開,發(fā),發(fā)項(xiàng)目選擇,一,一種生存周,期,期模型，并,將,將軟件工程,過,過程所含的,過,過程、活動(dòng),和,和任務(wù)影射,到,到該模型中,，,，也可以選,擇,擇和使用軟,件,件開發(fā)方法,來,來執(zhí)行適合,于,于其軟件項(xiàng),目,目的活動(dòng)和,任,任務(wù)。,按照工程化,的,的思想進(jìn)行,劃,劃分，,GIS,軟件工程生,存,存周期包括,：,：前期工程,、,、設(shè)計(jì)工程,、,、數(shù)據(jù)工程,、,、工程實(shí)施,、,、維護(hù)工程,等,等五個(gè)階段,。,。以下簡(jiǎn)要,介,介紹各個(gè)工,

53、程,程階段的情,況,況。,一、前期工,程,程,,GIS,軟件前期工,程,程階段，包,括,括工程調(diào)研,、,、可行性研,究,究、制定項(xiàng),目,目計(jì)劃、需,求,求分析等子,階,階段。,1,．工程調(diào)研,根據(jù)軟件開,發(fā),發(fā)的基本目,標(biāo),標(biāo)和技術(shù)要,求,求，對(duì)國(guó)內(nèi),外,外相關(guān)項(xiàng)目,通,通過走訪、,交,交談、函件,往,往來、資料,檢,檢索等方式,進(jìn),進(jìn)行調(diào)研，,確,確定該領(lǐng)域,的,的,GIS,軟件的發(fā)展,現(xiàn),現(xiàn)狀、存在,問,問題，從而,為,為擬開展的,軟,軟件工程項(xiàng),目,目提供有價(jià),值,值的參考資,料,料。,2,．可靠性研,究,究和項(xiàng)目開,發(fā),發(fā)計(jì)劃,,根據(jù)軟件和,項(xiàng),項(xiàng)目開發(fā)計(jì),劃,劃階段必須,要,要回答的

54、問,題,題是“要解,決,決的問題是,什,什么”。這,問,問題有行得,通,通的解決辦,法,法嗎？若有,解,解決問題的,辦,辦法，則需,要,要多少費(fèi)用,？,？需要多少,資,資源？需要,多,多少時(shí)間？,要,要回答這些,問,問題，就要,進(jìn),進(jìn)行問題定,義,義、可行性,研,研究，制定,項(xiàng),項(xiàng)目開發(fā)計(jì),劃,劃。,用戶提出一,個(gè),個(gè)軟件開發(fā),要,要求后，系,統(tǒng),統(tǒng)分析員首,先,先要解決該,軟,軟件項(xiàng)目的,性,性質(zhì)是什么,，,，它是數(shù)據(jù),處,處理問題還,是,是實(shí)時(shí)控制,問,問題，它是,科,科學(xué)計(jì)算問,題,題還是人工,智,智能問題等,。,。還要明確,該,該問題的目,標(biāo),標(biāo)是什么，,該,該項(xiàng)目的模,型,型如何等。

55、,在清楚了問,題,題的性質(zhì)、,目,目標(biāo)、規(guī)模,后,后，還要確,定,定問題有沒,有,有行得通的,解,解決辦法。,系,系統(tǒng)分析員,要,要進(jìn)行壓縮,和,和簡(jiǎn)化的需,求,求分析和設(shè),計(jì),計(jì)，也就是,在,在高層次上,進(jìn),進(jìn)行分析和,設(shè),設(shè)計(jì)，探索,這,這個(gè)問題是,否,否值得去解,決,決，是否有,可,可行的解決,辦,辦法。最后,要,要提交可行,性,性研究報(bào)告,。,。,經(jīng)過可行性,研,研究后，確,定,定該問題值,得,得去解決，,然,然后制定項(xiàng),目,目開發(fā)計(jì)劃,。,。根據(jù)開發(fā),項(xiàng),項(xiàng)目的目標(biāo),、,、功能、性,質(zhì),質(zhì)及規(guī)模，,估,估計(jì)項(xiàng)目需,要,要的資源，,即,即需要的計(jì),算,算機(jī)硬件資,源,源，需要的,軟,軟

56、件開發(fā)工,具,具和應(yīng)用軟,件,件包，需要,的,的開發(fā)人員,數(shù),數(shù)目及層次,。,。還要對(duì)軟,件,件開發(fā)費(fèi)用,做,做出估算，,對(duì),對(duì)開發(fā)進(jìn)度,做,做出估計(jì)，,制,制定完成任,務(wù),務(wù)實(shí)施計(jì)劃,。,。最后，將,項(xiàng),項(xiàng)目開發(fā)計(jì),劃,劃和可行性,研,研究報(bào)告一,起,起提交管理,部,部門審查。,3,．需求分析,需求分析階,段,段的任務(wù)不,是,是具體的解,決,決問題，而,是,是準(zhǔn)確地確,定,定“軟件系,統(tǒng),統(tǒng)必須做什,么,么”，確定,軟,軟件系統(tǒng)必,須,須具備哪些,功,功能。,用戶了解他,們,們所面對(duì)的,問,問題，知道,必,必須做什么,，,，但是通常,不,不能完整、,準(zhǔn),準(zhǔn)確地表達(dá),出,出來，也不,知,知道怎

57、樣用,計(jì),計(jì)算機(jī)解決,他,他們的問題,。,。而軟件開,發(fā),發(fā)人員雖然,知,知道怎樣用,軟,軟件完成人,們,們提出的各,種,種功能要求,，,，但是，對(duì),用,用戶的具體,業(yè),業(yè)務(wù)和需求,不,不完全清楚,，,，這是需求,分,分析階段的,困,困難所在。,系統(tǒng)工程分,析,析員要和用,戶,戶密切配合,，,，充分交流,各,各自的理解,，,，充分理解,用,用戶的業(yè)務(wù),流,流程，完整,、,、準(zhǔn)確地表,達(dá),達(dá)出來。這,一,一階段要給,出,出軟件需求,說,說明書。,二、設(shè)計(jì)工,程,程,GIS,軟件設(shè)計(jì)工,程,程階段，包,括,括總體設(shè)計(jì),、,、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè),計(jì),計(jì)、模型設(shè),計(jì),計(jì)、詳細(xì)設(shè),計(jì),計(jì)等子階段,。,。,1,．總

58、體設(shè)計(jì),在總體設(shè)計(jì),階,階段，開發(fā),人,人員把確定,的,的各項(xiàng)功能,需,需求轉(zhuǎn)換成,需,需要的體系,結(jié),結(jié)構(gòu)，在該,體,體系結(jié)構(gòu)中,，,，每個(gè)成分,都,都是意義明,確,確的模塊，,即,即每個(gè)模塊,都,都和某些功,能,能需求相對(duì),應(yīng),應(yīng)。,,2,．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè),計(jì),計(jì),數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì),是,是指對(duì)于一,個(gè),個(gè)給定的應(yīng),用,用環(huán)境，提,供,供一個(gè)確定,的,的最優(yōu)數(shù)據(jù),模,模型與處理,模,模式的邏輯,設(shè),設(shè)計(jì)，以及,一,一個(gè)確定數(shù),據(jù),據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),與,與存取方法,的,的物理設(shè)計(jì),，,，建立能反,映,映現(xiàn)實(shí)世界,信,信息和信息,聯(lián),聯(lián)系，滿足,用,用戶要求，,又,又能被某個(gè),DBMS,所接受，同,時(shí),時(shí)能實(shí)現(xiàn)系

59、,統(tǒng),統(tǒng)目標(biāo)并有,效,效存取數(shù)據(jù),的,的數(shù)據(jù)庫(kù),,3,．應(yīng)用模型,設(shè),設(shè)計(jì),,由于,GIS,軟件具有交,叉,叉性、綜合,性,性的特點(diǎn)，,所,所以,GIS,的應(yīng)用領(lǐng)域,相,相當(dāng)廣泛，,而,而每種類型,的,的,GIS,應(yīng)用都有自,己,己獨(dú)特的特,點(diǎn),點(diǎn)，這個(gè)特,點(diǎn),點(diǎn)主要體現(xiàn),在,在應(yīng)用領(lǐng)域,模,模型的構(gòu)建,和,和實(shí)現(xiàn)上，,所,所以在進(jìn)行,GIS,軟件開發(fā)的,分,分析階段，,一,一項(xiàng)重要的,工,工作是針對(duì),擬,擬開發(fā)領(lǐng)域,的,的特殊技術(shù),要,要求，運(yùn)用,并,并分析該領(lǐng),域,域的應(yīng)用模,型,型，設(shè)計(jì)實(shí),現(xiàn),現(xiàn)該應(yīng)用模,型,型的技術(shù)方,法,法。,,4,．詳細(xì)設(shè)計(jì),,詳細(xì)設(shè)計(jì)階,段,段就是為每,個(gè),個(gè)模

60、塊完成,的,的功能進(jìn)行,具,具體描述，,要,要把功能描,述,述轉(zhuǎn)變?yōu)榫?確,確的、結(jié)構(gòu),化,化的過程描,述,述。即該模,塊,塊的控制結(jié),構(gòu),構(gòu)是怎樣的,，,，先做什么,，,，后做什么,，,，有什么樣,的,的條件判定,，,，有些什么,重,重要處理等,，,，并用相應(yīng),的,的表示工具,把,把這些控制,結(jié),結(jié)構(gòu)表示出,來,來。,,三、數(shù)據(jù)工,程,程,GIS,軟件數(shù)據(jù)工,程,程階段，包,括,括數(shù)據(jù)預(yù)處理,、,、數(shù)據(jù)采集,、,、數(shù)據(jù)處理,等,等子階段。,1,．?dāng)?shù)據(jù)預(yù)處,理,理,無論用何種,方,方法獲取的,原,原始數(shù)據(jù)，,都,都可能存在,著,著數(shù)字化過,程,程中不可避,免,免的引入錯(cuò),誤,誤，數(shù)字化,數(shù),數(shù)

61、據(jù)與使用,格,格式不一致,，,，各種數(shù)據(jù),來,來源的比例,尺,尺和投影不,統(tǒng),統(tǒng)一，各幅,地,地圖數(shù)據(jù)之,間,間的不匹配,，,，以及地圖,比,比例尺之間,、,、地圖比例,尺,尺與數(shù)字化,儀,儀的長(zhǎng)度單,位,位之間不一,致,致，因此必,須,須通過數(shù)據(jù),預(yù),預(yù)處理，才,能,能獲得凈化,的,的數(shù)據(jù)文件,，,，使采集的,數(shù),數(shù)據(jù)符合規(guī),范,范化標(biāo)準(zhǔn)。,,2,．?dāng)?shù)據(jù)采集,,建立,GIS,的第一步就,是,是將空間實(shí),體,體的圖形數(shù),據(jù),據(jù)和屬性數(shù),據(jù),據(jù)輸入到地,理,理數(shù)據(jù)庫(kù)中,，,，這就是,GIS,的數(shù)據(jù)采集,。,。,GIS,的數(shù)據(jù)采集,需,需進(jìn)行四方,面,面的工作，,即,即野外數(shù)據(jù),的,的采集、圖,形

62、,形數(shù)據(jù)的采,集,集、屬性數(shù),據(jù),據(jù)的采集和,圖,圖形數(shù)據(jù)與,屬,屬性數(shù)據(jù)的,連,連接。野外,數(shù),數(shù)據(jù)的采集,主,主要有三種,：,：,GPS,方法、攝影,測(cè),測(cè)量方法和,測(cè),測(cè)量法。地,圖,圖數(shù)據(jù)是,GIS,主要的信息,源,源，對(duì)它的,采,采集主要是,指,指對(duì)地圖進(jìn),行,行數(shù)字化，,主,主要有兩種,方,方式，即手,扶,扶跟蹤數(shù)字,化,化和掃描數(shù),字,字化。屬性,數(shù),數(shù)據(jù)的采集,方,方法通常有,六,六種。,,3,．?dāng)?shù)據(jù)處,理,理,數(shù)據(jù)處理,工,工作包括,格,格式轉(zhuǎn)換,、,、圖形單,元,元的修改,與,與增刪、,圖,圖幅拼接,、,、坐標(biāo)轉(zhuǎn),換,換、幾何,糾,糾正、數(shù),據(jù),據(jù)編輯處,理,理、拓?fù)?結(jié),

63、結(jié)構(gòu)及拓,撲,撲關(guān)系的,自,自動(dòng)生成,等,等數(shù)據(jù)庫(kù),建,建立前的,工,工作。,,四、工程,實(shí),實(shí)施,GIS,軟件工程,實(shí),實(shí)施階段,，,，包括程,序,序編制、,測(cè),測(cè)試、試,運(yùn),運(yùn)行等子,階,階段。,1,．程序編,制,制,程序編制,階,階段就是,把,把每個(gè)模,塊,塊的控制,結(jié),結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,成,成計(jì)算機(jī),可,可接受的,程,程序代碼,，,， 即,寫,寫成以某,特,特定程序,設(shè),設(shè)計(jì)語言,表,表示的“,源,源程序清,單,單”。編,寫,寫出的程,序,序應(yīng)是結(jié),構(gòu),構(gòu)好，清,晰,晰易讀，,并,并且與設(shè),計(jì),計(jì)相一致,。,。,,2,．測(cè)試,,測(cè)試分為,模,模塊測(cè)試,、,、組裝測(cè),試,試、確認(rèn),測(cè),測(cè)試。模

64、,塊,塊測(cè)試是,查,查找各模,塊,塊在功能,和,和結(jié)構(gòu)上,存,存在的問,題,題。組裝,測(cè),測(cè)試是將,各,各模塊按,一,一定順序,組,組裝起來,進(jìn),進(jìn)行測(cè)試,，,，主要是,查,查找各模,塊,塊之間接,口,口上存在,的,的問題。,確,確認(rèn)測(cè)試,是,是按軟件,需,需求說明,書,書上的功,能,能逐項(xiàng)進(jìn),行,行的，發(fā),現(xiàn),現(xiàn)不滿足,用,用戶需求,的,的問題，,決,決定開發(fā),的,的軟件是,否,否合格、,能,能否交付,用,用戶使用,等,等。,,3,．試運(yùn)行,,試運(yùn)行是,保,保證最終,交,交付給用,戶,戶的軟件,質(zhì),質(zhì)量的重,要,要手段，,GIS,軟件試運(yùn),行,行應(yīng)由系,統(tǒng),統(tǒng)開發(fā)人,員,員和用戶,共,共同進(jìn)

65、行,，,，在試運(yùn),行,行過程中,要,要進(jìn)行正,確,確性完善,和,和適應(yīng)性,完,完善。試,運(yùn),運(yùn)行的時(shí),間,間應(yīng)視系,統(tǒng),統(tǒng)的規(guī)模,和,和復(fù)雜程,度,度而定，,一,一般為,1,～,3,個(gè)月。,,五、維護(hù),工,工程,GIS,軟件維護(hù),工,工程階段,，,，包括數(shù),據(jù),據(jù)庫(kù)維護(hù),、,、軟硬件,維,維護(hù)等方,面,面。,1,．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù),維,維護(hù),GIS,軟件中的,數(shù),數(shù)據(jù)隨著,應(yīng),應(yīng)用規(guī)模,的,的日益擴(kuò),大,大而迅速,變,變化，不,但,但基礎(chǔ)地,理,理信息，,而,而且,其,其他所有,專,專題信息,均,均需要經(jīng),常,常地進(jìn)行,維,維護(hù)和更,新,新。應(yīng)根,據(jù),據(jù)系統(tǒng)的,規(guī),規(guī)模和實(shí),際,際需求，,建,建立系統(tǒng),

66、的,的數(shù)據(jù)維,護(hù),護(hù)更新機(jī),制,制，規(guī)定,系,系統(tǒng)數(shù)據(jù),維,維護(hù)更新,的,的周期，,使,使系統(tǒng)的,所,所有數(shù)據(jù),均,均相對(duì)地,始,始終處于,最,最新的狀,態(tài),態(tài)。,,2,．軟件維,護(hù),護(hù)和硬件,維,維護(hù),,軟件維護(hù),是,是軟件生,存,存周期中,時(shí),時(shí)間最長(zhǎng),的,的階段。,已,已交付的,軟,軟件投入,正,正式使用,后,后，便進(jìn),入,入軟件維,護(hù),護(hù)階段，,它,它可以持,續(xù),續(xù)幾年甚,至,至幾十年,。,。軟件運(yùn),行,行過程中,可,可能由于,各,各方面的,原,原因，需,要,要對(duì)它進(jìn),行,行修改。,其,其原因可,能,能是運(yùn)行,中,中發(fā)現(xiàn)了,軟,軟件隱含,的,的錯(cuò)誤而,需,需要修改,；,；也可能,是,是為了適,應(yīng),應(yīng)變化了,的,的軟件工,作,作環(huán)境而,需,需要做適,當(dāng),當(dāng)變更；,也,也可能是,因,因?yàn)橛脩?業(yè),業(yè)務(wù)發(fā)生,變,變化而需,要,要擴(kuò)充和,增,增強(qiáng)軟件,的,的功能等,。,。,同樣，也,應(yīng),應(yīng)建立系,統(tǒng),統(tǒng)硬件設(shè),備,備的日常,維,維護(hù)制度,，,，根據(jù)設(shè),備,備的使用,說,說明進(jìn)行,及,及時(shí)的維,護(hù),護(hù)，以保,證,證設(shè)備完,好,好和系統(tǒng),的,的正常運(yùn),行,行。但當(dāng),設(shè),設(shè)備的處,理,理能力