基于知识管理的地理信息系统开发.doc

基于知识管理的地理信息系统开发【摘要】：地理信息系统(GeographicInformationSystem,GIS)软件开发发展迅速,但还存在诸如缺乏对项目事件的建库工作,企业和团队经验和知识无法积累,面对日新月异的信息技术快速学习和应变能力不足等很多亟需解决的问题。为了解决这些问题,本文提出了基于知识管理的GIS开发方法。基于知识管理的GIS开发是指利用知识管理的方法和技术,分析、整理、共享、复用、创造GIS软件过程中的开发知识、流程知识、产品服务知识、客户知识、领域知识、公共知识、组织外部知识等各种知识,并通过知识库、专家地图、ELearning等技术构建支持GIS软件开发全过程的知识管理系统,从而提高GIS软件开发组织的软件复用率和生产效率、降低成本提高业绩、增强创新能力和快速响应能力,并可提高个人、团队与组织的技能与素质。它是GIS软件开发企业有意识采取的一种企业战略,借助于以IT为主的各种技术,在GIS软件过程的各阶段在最需要的时间将最需要的知识传送给最需要的人,它是有效利用GIS软件企业的知识资本创造商业机会和技术创新与持续进步的过程。它是企业战略和管理方法,以降低成本提高效益为目标,提供对GIS软件开发过程的支持,遵循知识管理的运作规律,注重个人、团队和组织学习。它是一种包括人员、技术、知识、管理、过程等在内的综合性的GIS软件开发方法。本文设计了该开发方法的框架模型、系统模型、GIS软件过程模型、知识管理过程模型。框架模型为基于知识管理的GIS开发提供了较为通用和普遍的一个运营流程。系统模型是框架模型的具体软件实现模型,从下至上分别为物理层、数据层、服务层、知识存贮层、应用层、表示层和用户接口层。任何GIS软件过程活动都需要一个“场”(Ba),本文将GIS软件过程场分为GIS分析场、GIS设计场和GIS实现场,并对这些GIS场进行了特征建模,基于知识管理的GIS开发过程主要由GIS软件过程场资产库、GIS软件过程活动、GIS软件过程产品等组成,并可循环迭代地发展。该开发方法主要的知识管理活动主要有:特征模型、经验工厂、设计原理捕捉、技术社区、E-Learning、最佳实践交流等。特征建模采用Czarnecki-Eisenecker特征图来表达特征模型,并利用XML对特征模型进行描述和存贮。本文设计了适合于基于知识管理的GIS开发的组织结构,在矩阵型项目经理制的组织结构中增加了知识项目经理和知识工程师两类人员,他们负责知识管理的策划与推进。本文还探讨了适合于该开发方法的人力资源开发、学习型组织建设及评估等相关活动。笔者设计并实现了支持GIS软件工程的知识管理系统平台,该平台支持基于知识管理的GIS软件过程,将文档模板、过往项目资源、软件技术、设计原理、经验知识、开发人员、公共知识、专家等联系在一起,从而在知识共享、知识创造的基础上进行GIS软件开发。本文的理论与实践的创新性主要表现在以下几个方面:1.在软件工程、GIS软件开发和知识管理领域,在国内外首次提出基于知识管理的新型的GIS开发方法,首次给出了该开发方法的详细定义、框架模型、系统模型、GIS软件过程模型、知识管理流程模型等一系列模型。首次提出与基于知识管理的GIS开发方法相适应的组织结构,并对人力资源开发和学习型组织建立等进行了探讨。探讨了基于知识管理的GIS开发的评估、审计方法与过程。这些模型和过程为GIS软件企业和组织进行基于知识管理的GIS开发的框架、方法、技术、组织和管理等的具体实施提供了一套参考模型。2.在软件工程、GIS软件开发和知识管理领域,在国内外首次提出软件开发场的概念,创造性地将知识管理中的“场”理论应用到基于知识管理的GIS软件开发中,通过GIS场将软件开发技术、开发人员、专家、各类开发知识等紧密地联接在一起,营造一个有利于GIS开发和复用的基于知识管理的软件开发“生态环境”。3.在软件工程和GIS软件开发领域,在国内外首次将特征模型从主要针对产品线的软件产品特征描述,扩展推广应用到GIS软件过程描述和建模,将特征建模上升到一种通用方法论的高度和范围。软件过程特征模型的表达和应用,将对GIS产品线工程、知识管理、软件复用和自动化产生一定的推动作用。4.在软件工程和GIS软件开发领域,设计了国内第一个基于知识管理支持GIS开发的知识管理系统平台。有针对性地基于GIS软件工程资料知识库以复用过往项目为主进行了具体实现,并将其应用于国内GIS软件企业的生产实践中。此外在特征模型的特征组合、GIS软件复用与知识管理关系等方面也进行了相应的研究与探索。基于知识管理的GIS开发可以把人、场所、资源、时间等各种要素结合在一起,通过GIS软件过程场,方便各类知识发现、整理、共享、创造、沉淀等,并可得到专业人员和专家的支持,主动地进行GIS软件过程中的知识循环以支持高效率高质量低成本团结协作式的开发,并且有利于现代企业新型扁平化组织结构、人力资源开发、学习型组织建设、开放共享企业文化与价值观培养等的建设。应大力推进基于知识管理的GIS开发方法,以增强我国GIS软件企业的竞争力,创造出更大的经济效益和社会效益。【关键词】：地理信息系统知识管理特征模型软件过程场领域分析知识管理系统软件复用【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2007【分类号】：TP311.52【目录】：摘要6-8Abstract8-15第一章绪论15-281.1地理信息系统(GIS)开发15-181.2基于知识管理的GIS开发18-191.3国内外研究与应用现状19-231.3.1国外基于知识管理的软件开发研究和应用20-211.3.2国内基于知识管理的软件开发研究和应用21-231.4研究内容与创新性23-281.4.1研究内容231.4.2创新性23-241.4.3文章组织24-28第二章基础理论与技术28-612.1GIS软件工程模型与方法28-472.1.1发展与定义28-292.1.2软件生命周期模型29-342.1.2.1GIS软件过程29-302.1.2.2瀑布模型30-332.1.2.3快速原型模型33-342.1.3GIS软件工程方法34-392.1.3.1结构化方法34-372.1.3.2面向对象方法37-392.1.4GIS软件过程39-412.1.5GIS软件复用41-472.1.5.1软件复用概述41-422.1.5.2软件复用技术42-442.1.5.3GIS软件复用与知识管理44-472.2知识管理47-612.2.1知识管理的产生与发展47-482.2.2知识48-532.2.2.1知识的定义与特征48-492.2.2.2知识的分类体系49-522.2.2.3GIS开发知识分类体系52-532.2.3知识管理概念53-542.2.4知识管理框架模型54-562.2.5知识管理技术56-612.2.5.1知识管理技术体系56-572.2.5.2文档管理572.2.5.3知识地图57-582.2.5.4支持GIS开发的知识管理技术58-61第三章基于知识管理的GIS开发61-1103.1基于知识管理的GIS开发模型61-723.1.1定义61-633.1.2框架模型63-653.1.3系统模型65-673.1.4GIS软件过程模型67-713.1.5知识管理过程模型71-723.2GIS场特征建模72-903.2.1特征模型及其表达74-773.2.1.1领域分析与特征模型74-753.2.1.2特征模型表达75-773.2.2GIS分析场特征建模77-803.2.3GIS设计场特征建模80-833.2.4GIS实现场特征建模83-853.2.5GIS场模型描述与检索85-903.2.5.1GIS场模型的XML记述85-893.2.5.2检索机制89-903.3组织与管理90-993.3.1组织结构90-963.3.2人力资源开发96-973.3.3学习型组织97-993.4评估与审计99-1023.4.1评估99-1013.4.2审计101-1023.5基于GIS场模型的知识管理系统102-110第四章案例研究110-1454.1背影110-1114.2战略目标与知识管理策略111-1154.2.1知识定义与分类111-1134.2.2战略目标113-1144.2.3知识管理策略114-1154.3组织体系与人力资源115-1174.3.1组织体系115-1164.3.2人力资源开发116-1174.4基于知识管理的GIS开发过程117-1444.4.1系统建设背景118-1194.4.2项目