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GIS系统设计复习参考资料一填空题1.GIS设计的主要方法有 答案:结构化生命周期法原型法面向对象设计方法2.实体-关系数据模型(E-R模型)是构建数据库概念模型的一种有效的方法,它由 三个抽象概念组成答案:实体关系属性3.空间数据的三大基本特征为 属性特征答案:空间特征时间特征属性特征4.面向对象技术的三大特征是 答案:封装性继承性多态性5.GIS系统设计时,人机对话的方法有 选择式和提问法答案:菜单式填表式回答式6. GIS软件测试方法主要有 三种答案:文档审查模块运行测试模块开发测试7二次开发接口的类型主要有API函数库可重用类库 等答案:宏语言动态链接库DLL8. GIS软件技术经历了五个阶段,即集成式GIS模块式GIS核心式GIS 答案:组件式GIS,万维网GIS9.系统设计的评价指标一般有五个,即数据结构是否简明设计是否灵活设计是否完整 答案:设计是否可靠设计是否经济10. 需求分析过程有 三个阶段答案:需求调查需求分析需求文档编11. 数据流程图的组成 答案:外部实体,处理过程,数据流,数据存储12. GIS体系架构发展经历了 三个阶段答案:面向过程,面向系统,面向服务13. 按模型结构划分,应用性GIS分为 答案:数学模型,经验模型,概念模型14. 地理编码的原则有,简单性适用性规范性系统性 答案:唯一性,合理性,可扩充性15.主要的用户界面技术有菜单工具栏状态栏 答案:目录树,分式窗口,导航器16. GIS总体功能模块有数据输入模块 数据输出模块答案:数据库管理模块,数据处理模块,空间分析模块17. GIS数据库设计过程一般分为 物理设计,数据库设计答案:需求分析,概念设计,逻辑设计18. 概念设计的结构方法为自顶向下 答案:自底向上,逐步扩张,混合策略19.地理编码的作用为鉴别功能 答案:分类排序专用含义20. 地理信息系统按内容功能和作用分为,应用型地理信息系统和 ,应用型地理信息系统又可分为 答案:工具型地理信息系统专题地理信息系统区域地理信息系统21.E-R模型一般分为基本E-R方法 三类答案:扩展E-R方法空间E-R方法二名词解释1总体功能模块设计答案:子系统设计均采用由下而上的方法,先从实际调查出发,研究其可能涉及的资料,确定其实体的属性,然后逐级向上综合,子系统的划分给系统的逻辑设计和物理设计打下基础,为系统整体的设计提供保障2.数据质量答案:是对空间数据在表达空间位置空间关系专题特征等要素时,所能达到的准确性一致性完整性的度量,一般描述为空间数据的可靠性和精度,用误差来表示3.对象答案:人们对世界上的事物的认识形成概念,这些概念使我们可以感知和推理世界上的事物,这些概念应用到的事物称为对象4.工具型地理信息系统答案:也称地理信息系统开发平台,是具有GIS基本功能,供其他系统调用或进行二次开发的操作平台.5.应用型地理信息系统答案: 是根据用户的需求而设计的能够解决一类或多类实际应用问题的系统,它不但具有GIS的基本功能而且能够解决地理空间实体及空间信息的分布规律分布特性及相互依赖关系的应用模型和方法6.数据字典答案:是关于数据信息的集合它是数据流图中所有要素严格定义的场所,这些要素包括数据流数据流的组成文件加工小说明及其它应进入字典的一切数据,其中,每个要素对应数据字典中的一个条目7.地理编码答案:是为识别点线面的位置和属性而设置的编码,它将全部实体按照预先拟定的分类系统,选择最适宜的量化方法,按实体的属性特征和几何坐标的数据结构记录在计算机的存储设备上8.数据库概念模型答案:是数据库的全局逻辑数据视图,是数据库管理员所看到的实体实体属性和实体间的关系9. ComGIS答案:组件式地理信息系统(ComGIS)是指基于组件对象平台,以一组具有某种标准通信接口的允许跨语言应用的组件提供的GIS10.程序流程图答案:程序流程图(Program Flow Chart,简称PFC)又称为程序框图,它是应用最广泛的描述过程的方法,具有简单直观易于掌握的优点,特别适用于具体模块小程序的设计11.什么叫分布式GIS答案:分布式GIS 是通过分布式计算实现异地资源和信息共享提高系统执行效率的GIS系统12. E-R模型答案: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,是构成信息系统或数据库概念模型的一种有效工具或有效方法(也称为E-R方法)13.层次图(hierarchical chart)答案:层次图(hierarchical chart)是在软件总体设计阶段最常用的工具之一,用来描绘软件的层次结构14.GIS软件质量保证体系答案:GIS软件质量保证体系:是指在GIS设计的各个阶段(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)要进行的与质量有关的各项活动的总称包括软件质量特性的确定质量保证标准与方针的制定重要质量问题的提出与分析各阶段的质量保证工作总结实现阶段的质量保证活动等15.内聚和耦合答案:又称内联系和块间联系,是度量模块独立性的2个定性标准内聚是模块内部各成分之间的联系,如果一个模块的内聚度大,模块的独立性则会提高耦合是指模块间的联系,耦合度是对模块独立性的直接衡量模块间联系越小,模块的独立性则会越高,耦合度就会降低16.GIS软件工程生存周期答案:指一个GIS软件从提出开发要求开始直到该软件报废为止的整个时期17.Client/Server结构(C/S)答案:是一种数据和功能模块分开存储的两层结构,在客户(Client)端进行业务处理,存放功能模块,在服务器(Server)端管理数据库18.Brower/Server结构(B/S)答案:它是一种高度集中的分布式处理模式,数据和事务处理模块均存放在服务器(Server)端,使用通用的浏览器(Brower)作为客户端应用的执行环境,可以实现丰富的功能,而不需在客户端进行任何软件的安装和维护工作19.数据库设计答案:就是根据不同的应用目的和用户请求,在一个给定的应用环境中,确定最优的数据模型处理模式存储结构存取方法,建立能反映现实世界中地理实体间信息的联系,满足用户要求能被一定的数据库管理系统(DBMS)所接受能实现系统目标并有效存取管理数据的数据库20.空间数据库答案:是地理信息系统在计算机物理存储介质存储的与应用相关的地理空间数据的总合,以一系列特定结构的文件形式组织后存储在介质上21.实体答案:指在计算机系统中,用来描述实际事物的计算机语义对象,是指客观存在并区别于其他事物的对象,可以是具体的对象,也可以是抽象的事件系统分析中必须定义实体的基本类型,确定描述这些实体的数据项及流程,进而弄清实体间的联系,为最终建立数据模型奠定基础三简答题1系统详细设计的具体任务是什么?答案:(1)细化总体设计的体系流程图,绘出程序结构图,直到每个模块的编写难度可被单个程序员所掌握为止(2)为每个功能模块选定算法(3)确定模块使用的数据组织(4)确定模块的接口细节,及模块间的调度关系(5)描述每个模块的流程逻辑(6)编写详细设计文档主要包括细化的系统结构图及逐个模块的描述,如功能接口数据组织控制逻辑等2系统总体设计的基本原则是什么?答案:(1)完备性:系统功能的齐全完备(2)标准化:符合GIS的基本要求和标准;国家标准(3)系统性:各子系统应有机结合在一起(4)兼容性:数据的交换和共享(5)通用性:系统可在不同范围内推广使用(6)可靠性:运行的安全性;数据精度的可靠性和完整性;容错能力(7)实用性:满足不同应用分析的需求(8)可扩充性:采用模块化结构设计,便于系统改进扩充(9)高效率和先进性3.GIS规范化和标准化的作用和内容是什么?答:GIS规范化和标准化的作用,(1)实现信息共享,推进GIS发展的最基本保障(2)避免简单重复的系统开发工作(3)方便了数据共享,节约了资源GIS规范化和标准化的内容为,(1)GIS相关的名词术语标准(2)与GIS软件工程开发有关的各种标准化活动(3)与GIS数据库建设有关的活动(4)与GIS数据共享有关的标准化工作4.结构化程序设计原则是什么?(1)尽量少用或者不用GoTo语句(2)采用自顶向下逐步求精的设计方法(3)采用顺序选择循环三种基本结构组成程序的控制结构(4)尽量使用单入口/单出口的控制结构,减少传递参数的个数(5)提高模块的内聚度,降低模块间的关联度5.系统总体功能评价考虑的因素?答案:(1)系统效率;(2)系统可靠性;(3)可扩展性;(4)可移植性;(5)系统的效益;(6)功能性;(7)可操作性;(8)维护性6.系统实施过程中,怎样进行程序调试?常用的排错方法有哪些? 答案:(1)程序调试主要由三个步骤组成:选取足够的测试数据对程序进行试验,记录发生的错误定位程序中错误的位置,即确定是哪个模块内部发生了错误或模块间调用的错误通过研究程序源代码,找出故障原因,并改正错误在上述调试的步骤中,其中定位错误位置是调试工作的主要内容,约占调试总工作量的95%(2)常用的排错方法有:硬性排错归纳法排错演绎法排错跟踪法排错7.简答公认的良好的编程风格?答案:(1)在适当的位置应该加入必要的注解,即程序内部的文档(2)数据说明应以方便阅读理解查找和维护为目的;变量名等标识符应作到恰如其分的表达内容含义;注意声明次序的标准化;不同变量在同一语句中声明时,应按字母先后顺序排列(3)语句书写应有层次性,便于理解例如采用缩进排列避免使用大量的嵌套结构不将多个语句放在同一行中书写避免复杂的条件测试等(4)程序组织应具有固定的层次如先进行数据输入或数据初始化,然后进行数据处理,最后是结果输出(5)数据输入应进行完整性检查,格式力求统一简单,应有必要的提示信息及友好的用户界面(6)对输出的结果应采用良好的格式,并加以必要的说明8.简答空间数据库的功能设计主要内容是什么? 答案:空间数据库的功能设计(1)空间数据输入设计 (2)空间数据检索设计 (3)空间数据输出设计 (4) 空间数据更新设计 (5)空间数据共享设计9.请简答地理编码步骤的步骤?答案:(1)确定编码对象(2)考察是否已有标准编码(3)根据编码的使用范围使用时间,根据实际情况选择编码的种类与类型(4)考虑检错功能(5)编写编码表10.请简答代码设计必须遵循的基本原则?答案:代码设计的基本原则为, (1)惟一性 个对象肯能有多个名称,也可按不同的方式对它进行描述但在一个编码体系中,一个对象只能赋予个惟的代码,反之,个代码只能唯一的标识一个对象,不允许重码乱码错码(2)合理性 代码结构应与相应的分类体系相对应(3)可扩充性 代码设计应留有充分的余地,以备将来不断扩充的需要 (4)简单性 介绍结构尽可能简单,尽可能短,以减少各种差错(5)适用性 代码尽可能反映对象的特点,以助记亿,便于填写(6)规范性 国家有关编码标准是代码设计的重要依据,已有标准的必须遵循在一个代码体系中,代码结构类型编写格式必须统一(7)系统性 代码要有一定的分组规则,从而在整个系统中具有通用性四论述题1.进行空间数据采集建库前要做那些准备工作?并简要描述建库流程答案:(1)建库前期准备工作主要有: 数据源的选择GIS的数据源,一是要求可靠;二是具备更新能力在设计系统数据源的时候要根据应用要求保证数据的精度和获取途径 数据采集存储原则数据采集存储原则是一般只采集储存基本的原始数据,不储存派生的数据,根据应用的频率,实现最少的冗余度 建库的数据准备从获取原始数据至数据入库,其中每个环节的失误都会影响到数据质量,包括数据源的准备数据的质量标准数据预处理等(2)在数字化建库过程中,首先必须确定数字化的方法及工具;其次是准备数字化原图,并掌握该图的投影比例尺格网等空间信息;再次按照分层要求进行一个Coverage的数字化,数字化的过程包括选择控制点数字化控制点确定投影信息采集数据编辑和修改数据等;然后对收集来的空间数据进行拓扑关系的建立,并给空间实体赋属性值;最后进行坐标变换和地图接边处理就建成了分层管理的空间数据库2.请简述GIS开发方式有哪些,其各自的含义和优缺点是什么?答案:独立开发方式:(1)含义:不依赖于任何GIS工具软件,从空间数据的采集编辑到数据的处理分析及结果输出,所有的算法都由开发者独立设计,然后选用某种程序设计语言,如Visual C+Delphi等,在一定的操作系统平台上编程实现(2)优缺点:独立性强,用于购买软件的费用相对节省开发周期长难度大对开发者要求高,软件功能相对简单,稳定性差宿主型开发方式:(1)含义:是指基于GIS工具软件提供的开发语言进行应用系统开发大多数GIS工具软件都提供了可供用户进行二次开发的脚本语言,如ArcView中的Avenue语言,MapInfo Professional的MapBasic语言,Arc/Info的AML语言(2)优缺点:开发较为容易周期短稳定性高移植性差;二次开发的脚本语言,功能较弱;所开发的系统不能脱离GIS平台,是解释执行的,运行效率低,用户界面受平台软件的限制GIS组件开发方式:(1)含义:利用GIS软件厂商提供的商业化GIS组件,实现GIS的基本功能,以通用软件开发工具,尤其是可视化开发工具,如:DelphiVisual C+Visual BasicPower Builder等为开发平台,进行二次开发(2)优缺点:容易获取:大多数GIS软件产商都提供商业化的GIS组件,如ESRI公司的MapObjectsArcOjectesMapInfo公司的MapX北京超图的SuperMap Objects等;学习周期短;数据库功能强大;界面良好前期投入大:购买GIS工具软件和可视化编程软件3.结构化生命周期法原型法面向对象开发的方法,这三种GIS基本设计方法有各自的特点,试从开发思想开发模式优缺点和使用性等方面对三种设计方法进行比较答案:可按下面表格进行比较,设计方法结构化生命周期法原型法面向对象开发的方法开发思想划分六个阶段,并规定它们自上而下,相互衔接的固定次序借助原型(它反映了最终系统的部分重要性)来辅助软件开发将客观世界看成相互联系的实体(即对象)组件,以对象为单元进行设计开发开发模式整体开发模式,下一阶段开发前完成上一阶段所有细节非整体开发模式,推迟某些阶段的细节工作,从而较早产生工作软件非整体开发模式,分阶段有底向上提取对象,实现阶段自顶向下建立对象优点是一种较为成熟和完善的管理模式整体性好具有一定灵活性和可修改性,增进了开发人员和用户对系统需求的理解与人类思维方法一致,版与描述客观世界,开发的软件性能稳定易于重用和维护缺点缺乏灵活性难修改和维护,模块重用性差,开发周期长整体性差,由于不断滴对原型修改完善,工作的重复率高工作量大对象和实体设计存在盲目性,对象间的消息传递不能完整体现系统总体工作能,系统结构性差适用性功能和性能明确完整,无重大变化的软件开发需求不明确,设计方案有一定风险的中小型软件开发数据结构复杂事务联系密切的软件开发4请简述画数据流程图的基本原则和基本步骤是什么?答案(1)画数据流程图的基本原则流程图上所有符号必须是前面所述的4种基本元素流程图的主图必须含有前面所述的4种基本元素,缺一不可流程图上的数据流必须封闭在外部实体之间,外部实体可以是一个,也可以是多个处理过程至少有一个输入和一个输出任何一个数据流子图必须与其父图上的一个处理过程对应子父图数据流必须一致流程图上的每个元素都必须有名字(2)基本步骤把一个系统看成一个整体功能,明确信息的输入与输出找到系统的外部实体找到外部实体的输入和输出在图的边上画出系统的外部实体从外部实体的输入出发,按照系统的逻辑需要,逐步画出一系列逻辑处理过程,直到找到外部实体处理所需的输出流,形成数据流的封闭将系统内部数据处理又分别看作整体功能,其内部又有信息的处理传递存储过程如此逐级剖析,直到所有处理步骤都很具体为止5.请简述GIS软件工程生存周期的含义及其生命周期各阶段的主要任务是什么?答案:GIS软件工程生存周期是指一个GIS软件从提出开发要求开始直到该软件报废为止的整个时期GIS软件工程生存周期一般分为五个阶段,各个阶段的主要任务为,(1)GIS软件前期工程阶段,包括工程调研可行性研究制定项目计划需求分析等子阶段;(2)GIS软件设计工程阶段,包括总体设计数据库设计模型设计详细设计等子阶段; (3)GIS软件数据工程阶段,包括数据预处理数据采集数据处理等子阶段;(4)GIS软件工程实施阶段,包括程序编制测试试运行等子阶段;(5)GIS软件维护工程阶段,包括数据库维护软硬件维护等方面6.请简述应用型GIS系统设计和实现的主要步骤及其各步骤主要完成的任务?答案:(1)需求分析和可行性分析:提交一份可行性论证报告,又称为立项,是在对用户深入