同济大学gis复习提纲

1、名词解释(标注的页号是2005版的-项目管理-P7项目管理是指在项目规划、分析、设计与实施过程中,为达到组织制定的项目目标而进行的关于人力、组织、开支、质量、时间、风险等方面的管理工作。GIS 项目管理工作重点是从组织管理的需求出发,落实用户调查、需求分析和可行性研究,确定项目的目标和范围,制定出可行的项目战略规划和系统设计,并对系统实施进行综合管理,保证项目成功和系统运行。工程和项目- P6工程是关于制造、建筑、开矿、发电、水利、交通等领域内具有一定计划的工作进程,通过使用机器、制定程序,将科学原理和法则合理地、高效地、经济地应用于设计、制造和操作等工作流程中。在现代社会中,航天、军事、教育

2、、研究、信息、医疗等领域均采纳了工程的概念。工程学往往强调科学的法则、方法、工艺和程序。项目通常是在一定的时间和资金约束条件下,使用有限的人力、物力和财力,采用合理、新颖的方法,通过努力完成一个独特的、唯一的任务,达到一定的数量和质量目标。目标、质量、时间、费用和组织是项目的五大基本要素。工程和项目最大的区别在于:工程学方法、过程是科学的、可重复使用的,而项目管理是一次性的任务过程;工程强调使用科学的法则和方法,而项目注重采用新颖的方法步骤。信息系统- P15信息系统由组织、管理、技术三个方面构成,是人、数据、过程、界面、网络和技术的组合,支持或改进商业或其他活动的日常运作,也提供战略管理方面

3、的解决方案和决策支持服务。信息系统已经在多数大中型组织普及,我国企业信息化现状调查表明:企业信息系统的目的主要是加强企业管理、收集市场信息、提高生产效率和服务水平。GIS项目生命周期- P63 (结合Microsoft Project实验项目开发周期:GIS项目(项目启动、规划、实施、收尾组织应用周期:GIS需求开发、系统实施、持续改进1、GIS项目立项与启动2、GIS规划用户调查需求分析、方案制定可行性研究系统分析与设计招投标3、系统实施系统详细设计、编码、测试、集成系统安装、测试、培训4、项目收尾项目启动项目筹备、立项、组织与章程战略规划用户调查、需求分析、提出方案、可行性论证项目实施系统

4、设计、采购与招标、软件开发、系统集成收尾与维护安装、调试、培训、应用GIS系统开发的生命周期,包括规划、分析、设计、实施和支持等阶段=GIS战略规划- P78GIS战略规划是:在调查、评估和诊断组织结构、战略管理、业务流程和信息利用现状的基础上;找出组织中的存在问题或可以改善的地方;提出GIS解决方案,并进行可行性研究;制定项目长远发展建议的过程。GIS 是一个复杂的系统,一定要有规划;GIS分析、设计、采购、实施需要有一个权威的纲领作指导;GIS应用开发是一个长期的技术过程和组织变革过程,要有规划大纲作指导;企业级和跨组织的GIS应用涉及多个机构、多个部门、多种角色,必须有要有规划大纲作协调

5、;研究表明,只有少数GIS应用是成功的,缺乏策略和远见是失败原因之一;除技术原因之外,组织管理(特别是项目早期的管理是项目成功的关键。GIS战略规划阶段的主要工作:用户调查:通过研讨会、访谈、问卷调查等方式,收集大量有关组织的资料,完成一系列的表格,能够系统、深入、全面地获取用户的组织、管理、业务等方面的现状与期望。用户需求评估:汇总用户调查资料,总结组织内部各种业务的详细流程、各个科室的责任与职能、使用的各种文档(图件、档案、表格、计划与地图、涉及的各种数据、用户对于GIS 应用的期望,将部门、功能、数据、需求进行组合,形成几个比较规范的表格;并进一步抽象、分析,形成比较规范的工作流程图和数

6、据流程图。用户需求分析:分析业务、功能、流程、数据等方面存在的问题,提出技术方案和项目建议,解决存在的问题或者改善组织管理现状;一般提出多个解决方案,通过一步讨论和可行性分析,最终优化并选择最合适的方案。系统概念设计(总体方案设计:关于GIS应用、功能、数据、结构、组织方面的概念模型设计。可行性研究:对于需求分析中提出的方案和建议进行评估,一般来说,需要对项目的财务、组织、技术等方面的可行性进行评价。撰写战略规划报告:对于以上的工作进行总结,撰写GIS战略规划报告,获得最终批准,作为下一步的工作指南。也常常在此阶段完成系统概念设计,并撰写系统规格说明。= 用户调查=> 目的与方法- 第四

7、章准备工作:制定计划、拟定调查提纲、制定调查表格、准备会议、预约用户;进行用户调查:问卷调查、用户谈访、会议研讨、结果汇总、统计分析;用户需求分析:需求分析及汇总、交换审查、会议讨论;需求报告撰写:按照拟定的格式撰写需求分析报告。需求分析报告的确认:用户代表和组织管理层确认需求分析报告。如果报告书的内容存在有问题,需要进行修改和补充,直到用户确认。用户需求分析是一个过程,可能需要多次重复步骤,完成需求报告撰写。=用户调查方法- P103内容:(1组织机构的结构、使命、目标、策略、管理和文化;(2每一个部门的业务列表和详细的流程描述;(3业务中所需的地图和数据描述;(4地理空间数据的种类、质量、

8、格式、来源和评估;(5分解组织的使命、目标、战略和任务;(6分析满足任务所需的应用、功能、流程和数据;(7用户信息化状况,即计算机网络、硬件、软件、数据、人员及应用现状;(8用户的期望。分解组织的“使命”、“目标”、“战略”、“任务”分析满足任务所需的“流程”、“功能”、“数据”问题:国内组织的管理尚不健全,如何完成以上目标?常见用户调查方法:用户访谈(高层、中层和基层要求访问者要做好充分准备,有比较高的交谈技巧。可以进行比较深入的讨论,与高层、中层、基层用户访谈,获取多种层次信息,被访者要有责任感,愿意配合访谈。问卷调查格式统一,易于汇总,方便统计分析。但回收率可能偏低,不方便调查复杂问题;

9、现场参观与考察可以获得感性认识会议研讨集体活动,形式正式,提供学习机会。启发性强,善于解决对于复杂问题。要求组织者要做好充足的准备工作,有主持会议经验。咨询关键人物文档(记录与报告研究文献回顾原型法=需求分析- P97-需求分析定义:需求分析就是将用户调查阶段获得的数据进行进一步的抽象、分类、评估,并设定优先级别,为系统设计、项目计划提供依据。需求分析是一项全面而系统的工作,往往花费比较长的时间,需要很有经验的系统分析员和用户参与完成。需求分析主要内容:组织机构的概况(结构、目标、管理和文化;部门、业务、流程、数据,它们之间的关系;每一个部门的业务列表和详细的流程描述;业务中所需的地图和数据描

10、述;地理空间数据的种类、质量、格式、来源和评估。=项目可行性研究可行性研究定义一:可行性研究就是根据社会、经济和技术条件,确定系统开发的必要性和可能性,主要进行效益分析;经费估算;进度预测;技术水平的支持能力;有关部门的支持程度等。(北京大学GIS课程讲义为财务可行性,为实施可行性,为技术可行性,为组织可行性(但强调自上而下方式。可行性研究定义二:可行性研究是:计算:罗列费用项目、效益项目,计算项目所需费用、将获得的效益;(投资/收益分析评估:项目的复杂程度、项目对组织的影响;(估计实施和应用的难度判断:项目与组织的使命、目标、策略是否一致,是否存在冲突,受哪些条件约束。(确保项目定位准确可行

11、性研究定义三:在最初项目建议书被批准后,可行性研究阶段即告展开,评审该项信息科技方案要求的可行性,及量化方案的要求、范围、成本、效益及其他影响。研究结果及建议应载列在一份可行性研究报告内(据香港资讯科技署资料修改。可行性研究的核心内容:技术可行性:在一定限度资源约束下,技术采购、数据开发、技术集成的可能性;获取技术的难易程度;试验验证技术模型。投资可行性:估算项目投资,估计项目实施成功后的收入、效率、产品、服务、竞争优势等方面的回报。组织可行性:系统是否符合组织的使命、目标、策略和业务;组织现有的系统、资源、人力问题;系统与组织之间的相互影响;部门之间的协调;与其它组织的协调。=技术可行性从市

12、场获得技术产品的难易程度技术的复杂程度招聘、培训技术人员的难易程度等解决方案在技术上实际吗?雇员是否具备技术专长设计和实施该技术方案?项目的技术可行性分析是对解决方案进行技术评估,主要包括软件产品的成熟程度评估、系统集成方案技术复杂程度评估和系统研发和使用的难易程度评估。技术的可获得性技术方案的复杂程度掌握新技术的能力要满足三个方面,三者缺一不可。=财务可行性财务可行性分析是识别成本和收益项目,估算成本与收益,并分析项目投资的财务指标。(1识别项目成本类别和细目、项目收益类别和细目;(2估算项目成本、收益;(3进行项目的财务分析如成本比较法投资收益法投资回收期成本回收法等。(4如果项目具备财务

13、可行性,通常会依此编制预算,在以后各阶段,跟踪成本执行情况,监控项目成本。=GIS设计- P147GIS设计的定义:GIS设计就是在系统分析的基础上,综合运用计算机、GIS、数据库、网络等方面的技术和经验,勾画满足用户需求的硬件、软件和数据库系统。GIS设计的目标:确定系统结构和技术配置,实现用户需求、满足拟定的系统;形成系统实施技术大纲和技术规范,指导系统编程、测试和集成;为项目实施计划的编制和实施过程的控制提供依据。GIS设计的层次:从设计的详细程度上,可以将GIS设计分为"系统概念设计(或总体设计 "、“系统逻辑设计”、“系统详细设计”。三种设计分别在分析、设计和实施

14、阶段进行。或者说在项目战略规划、实施计划、系统实施阶段完成。GIS设计内容:应用/功能设计:应用设计,以及应用中涉及的功能。数据库设计:包括空间数据库的概念设计、逻辑设计和数据开发。结构设计:如何将软件、硬件、网络、应用集成,达到一定的系统运行指标?界面设计:如何设计直观、简单、易用的用户操作界面?组织设计:GIS系统如何与组织的结构、业务、管理与目标相互适应和协调?对于项目建设所引发的投资、组织、政策、用户等问题进行协调。软件系统设计的三大内容:概念设计、逻辑设计、物理设计(详细设计概念设计往往使用通俗的语言,描述系统的模型、功能、数据和流程。逻辑设计是对概念设计的进一步细化,尽量采取“技术

15、中立”的立场,不将系统约束在过于具体的硬件、软件或数据产品上。而详细设计是根据逻辑设计的要求,在具体的通讯和计算环境中,采用具体软件和工具,详细描述各个系统模块,指导程序员完成程序编写和测试GIS设计的作用:系统概念设计在项目启动和战略规划阶段完成,用于申请项目资源和进行可行性研究; GIS逻辑设计往往在可行性研究完成之后进行,常被用于外部采购和技术服务招标;而详细设计往往是项目实施的具体承担者在系统开发过程中进行的。=GIS概念设计- P149概念设计往往使用通俗的语言,描述系统的模型、功能、数据和流程;系统概念设计是首次站在技术的立场描述系统的轮廓与概貌。系统概念设计的意图:提出对于系统的

16、整体见解,包括项目目标和方向;定义系统的整体模型;提供一个不受技术限制的高层模型;描述系统的主要部件;系统各部件之间的关系;定义系统的范围;确定主要策略事项。GIS概念设计:回顾存在问题、用户需求、解决方案、限制条件;确认系统所处的IT环境和组织环境;确定主要的应用系统和相应的功能;系统结构、数据模型、组织问题讨论;关键技术问题的讨论概念设计中着重考虑的技术问题:数据管理问题,是集中管理还是分布管理,或者是部分集中管理部分分布管理。对于GIS数据共享,是采用文件共享方式管理,还是采用关系性数据库系统管理?系统总体上是采用C/S结构还是B/S结构,或者两者均采用?采用.Net还是J2EE技术方案

17、?采用何种程序编成工具?等。=GIS逻辑设计概念设计往往使用通俗的语言,描述系统的模型、功能、数据和流程。逻辑设计是对概念设计的进一步细化,尽量采取“技术中立”的立场,不将系统约束在过于具体的硬件、软件或数据产品上。而详细设计是根据逻辑设计的要求,在具体的通讯和计算环境中,采用具体软件和工具,详细描述各个系统模块,指导程序员完成程序编写和测试。逻辑设计承上启下,继承概念设计、指导详细设计。GIS系统逻辑设计内容:应用/功能设计Functional design/Application design结构设计System architecture design (Hardware, softwar

18、e and network specifications数据库设计Geospatial database design界面设计Interface design组织设计Organizational design文档撰写Documentation of system design=GIS应用/功能设计- P151应用设计应用划分应用描述、优先级设计功能设计功能分解功能描述功能内部结构功能输入、输出关键算法=GIS结构设计软件选择:操作系统、数据库、GIS等软件的评估与选择;网络选择:包括网络结构、通讯速率、网络安全等设计;硬件选择:服务器、客户机、绘图机、扫描仪等设备的型号选择与配置选择;系统集成

19、方式:数据是否集中管理?如何实现数据共享?是C/S结构还是B/S结构?采用.Net 还是J2EE技术方案?采用何种程序编成工具?等等。系统配置:计算网络速率要求、硬件数量需求、软件数量需求。 一、图形和属性数据全部用文件形式管理早期版本Arc/Info 的Arc 及Info 文件MapInfo 的ID 、MAP 、DAT 文件ArcView 的SHP 、SHX 、DBF 文件等二、图形数据为文件,属性数据由关系型数据库管理(典型的方式由ODBC ,OLDB 等许多GIS 软件可以工作在这种模式下(ArcView, MO, AE, AO 三、图形和属性数据由数据库系统一体化管理ArcSDE ,O

20、racle Spatial ,SQL Server 2008 SpatialGIS 软件直接使用数据库管理,如GeoMedia ,ArcGIS PersonalGeoDataBase C/S 应用B/S 应用B/S 与C/S 桌面 控件 浏览器胖客户端瘦客户端GIS 结构设计定义: GIS 结构设计是:设计系统的运行环境,如操作系统、数据库、GIS 软件、网络通讯、服务器、工作站和外围设备并确定上述软件或硬件的参数、性能保证系统能够容易集成、正常运行满足用户的业务功能需求、数据处理流程、时间响应规定。结构设计内容:软件选择:操作系统、数据库、GIS等软件的评估与选择;网络选择:包括网络结构、通

21、讯速率、网络安全等设计;硬件选择:服务器、客户机、绘图机、扫描仪等设备的型号选择与配置选择;系统集成方式:数据是否集中管理?如何实现数据共享?是C/S结构还是B/S结构?采用.Net 还是J2EE技术方案?采用何种程序编成工具?等等。系统配置:计算网络速率要求、硬件数量需求、软件数量需求。GIS系统结构设计的依据:系统功能系统负载:用户数目、数据量、使用频率系统运行性能指标系统可扩展性系统安全系统可靠性系统维护软件、硬件、网络的限制整体费用/性能GIS结构设计考虑因素(一:用户空间分布情况:用户集中在同一办公楼,还是分散在城市各个区域,或者是分布在不同的省市;用户分布状况主要影响到系统数据交换

22、、通讯网络设计。数据共享要求:系统对于数据共享的要求直接影响到系统的结构。实时的数据查询、更新要求要对数据进行集中管理,可能需要采纳企业级的系统集成方案。系统应用与功能:从业务的角度分析系统的主要应用、核心功能和使用频率,从而了解系统的整体需求。GIS结构设计考虑因素(二系统负载:涉及用户、应用、数据、使用频率的汇总与统计,也包括高峰时段的用户数目、主要的操作;只有比较精确地估计系统的负载,才能较好地推荐服务器的型号、数量和配置。系统运行性能指标:根据业务需求、技术限制和系统可用性要求,提出的系统运行的参考指标,如新建、查询、更新数据的响应速度,数据备份与恢复的时间要求等;网络、软件、硬件的配

23、置、应用的开发要满足系统的基本性能要求。系统安全性与可靠性:如果要求系统不间断运行(例如每天运行24小时、每周运行7天、出现故障的排除时间在很短时间,系统设计要考虑容错的级别。另外,网络设计、操作系统和应用软件的选择要满足一定级别的安全需要,防止数据被非法浏览、篡改和复制,对于用户、应用和数据库,设计灵活权限管理机制。GIS结构设计考虑因素(三系统维护:GIS系统在正常运行过程中,需要进行软件、硬件和数据的维护,也需要一定的技术支持和操作培训,因此系统设计要考虑系统维护的复杂程度和所需的费用。软件、硬件、网络的限制:不同的软件、硬件、网络都有各自缺陷或不足之处,系统设计中,不仅要评估它们的功能

24、、性能和优点,更要了解其不足之处,避免因考虑不周所造成的设计缺陷。=数据库设计数据概念模型设计:数据需求、数据特征、数据组织、数据关系数据逻辑模型设计:地理实体/图层/属性定义、数据表的主键外部键定义、实体-关系模型、数据字典空间数据库物理设计:地理实体、图层、属性、图像的结构与组织设计,属性字段的设计,数据库生成空间数据库开发、维护设计:数据整理、转换、入库设计,数据库管理与维护设计,元数据管理设计=GIS系统集成- P160计算机信息系统集成是根据应用需求,将硬件(含系统软件、工具软件等、网络、数据库及相应的应用软件组合成为有实用价值的具有良好性价比的计算机应用信息系统的全过程。GIS系统

25、集成问题:数据管理与共享:集中、分布、分散.NET、J2EE、其他?硬件、软件、网络搭配GIS软件选择桌面应用、C/S、B/S编程语言:VB、C、C+、Pascal、ASP、JSP、Java工具软件?技术标准:SOAP(WebService、DCOM、CORBA可靠性:硬盘镜像、服务器镜像、服务器群簇数据存储?安全性?GIS数据交换:各个系统之间的数据交换方式离线方式文件方式软盘USB盘E-mail在线方式请求/响应数据库共享SOAP/XML=GIS组织设计- P166基本的组织设计:谁拥有地理信息、对信息质量负责谁可以使用地理信息,浏览、加工、修改谁负责系统的维护人力资源规划:聘任、培训、解

26、雇信息处理流程设计、业务流程设计政策、制度设计项目实施组织:指导小组、技术顾问组、项目实施组、合作伙伴组织设计目标:基本目标:满足使用GIS的基本需求,保证GIS能够投入使用、正常使用。这是一个比较保守(或者称稳健目标,尽可能少地改变组织结构和业务流程,系统只是将现有业务流程自动化了、效率提升了。技术逐步在组织内参透,在时机成熟时,再进一步引进技术。激进目标:有计划、有步骤地引进技术,主动改进组织的目标与策略,对组织进行战略性的产品调整、结构改革、流程重组。GIS不仅是业务自动化的工具,也是重组(或颠覆组织的利器,一旦项目实施成功,可以为组织带来诸多效益和优势。实际工作中要防止过于激进和过于僵

27、化两种倾向,制定科学合理的、易操作执行的组织设计方案,实现信息和知识共享的学习型组织是组织演变的理想目标。GIS组织设计的基本内容:项目实施组织:成立项目指导小组、技术顾问组、项目实施组、数据开发组、项目经理等,形成完善的项目管理与开发组织,保证项目的顺利实施。组织结构设计:对于新部门或现有部门的使命与目标、行使职能、业务范围、资源分配进行规划、调整。有时也对整个组织的使命、目标、策略、管理进行调整。信息维护与共享:谁拥有地理信息、谁对信息质量负责?谁可以使用地理信息,浏览、加工、修改?系统维护:谁负责系统的维护?是否需要成立专门的信息部门?人力资源规划:聘任专业技术人员、管理人员,培训技术人

28、员和系统用户,也可能会解雇或分流部分雇员。信息处理流程设计:设计信息采集、加工、转换、入库、分发、使用的流程,保证数据质量可靠。政策设计:制定与数据管理、系统运行、业务处理相关的一系列政策、规定、标准、规范、守则。=GIS用户界面设计- P161用户界面设计之重要性:计算机已经深入到人类生活的方方面面,成为人类不可或缺的辅助工具。任何计算机系统都是通过用户界面与用户交互的,用户界面已成为所有计算机系统的有机组成部分,它决定了人类如何控制和操纵系统。随着计算机应用系统的发展,人与计算机之间的交互关系也越来越复杂。用户界面设计的优劣已经成为决定应用系统能否成功的关键因素之一。人机交互是一门涉及计算

29、机科学、心理学、人机工程学的新兴科学。GIS界面的特征:GIS界面不同于常见的软件界面GIS界面相当复杂它要支持各种复杂的空间数据操作它要能够满足二维、三维甚至时空的地理数据操作和可视化它要有关地图的各种操作用户往往难以理解GIS用户界面GIS用户界面概念:GIS界面布局中通常包含菜单区域、地图区域、文字区域、控制按钮、功能工具等;用户透过界面完成数据输入、过程控制、结果输出等工作;界面不仅仅是一个画面,而是联系用户与系统之间的纽带。GIS界面设计考虑事项:计算机操作环境输入与输出设备约束响应实时性要求最终用户概况界面设计工具可定制用户界面空间数据、地图操作界面设计经验:界面简单,隐藏复杂的技

30、术概念和相关步骤;以用户为中心,不是以技术为中心;满足用户的需求,而不是炫耀技术人员的技术能力;可定制的用户界面,满足个性化的需求充分考虑地图界面的复杂性,为不同类型的地图用户设计相应的界面。GIS界面设计的要求:系统用户界面设计要做到:(1尽量采用直观的图形用户界面技术,以便形象、直观地表达信息;(2利用GIS中的电子地图作为系统背景,实现系统的分布式表达和查询;(3系统的操作要简洁、方便、快捷,层次不宜过多;(4采用多媒体技术,提高信息综合表达效果。以用户为中心的界面设计:注重用户需求,让系统满足用户,而不是让用户适应系统;满足用户需求比GIS质量测试更重要;传统用户界面设计忽略了用户,主

31、要考虑软件的功能;可能导致用户难于理解界面,过多依赖培训和技术支持。以用户为中心的界面设计,要求用户参与,进行用户测试和确认。=空间数据库设计的层次:概念设计=>概念模型:说明现实世界中的数据类型、特证、实体和它们之间的关系,建立数据库的用户视图。逻辑设计=>逻辑模型:把概念模型进行进一步分解和详细描述,构成数据库全局逻辑结构,主要包括实体、属性和关系,形成数据库管理员视图。物理设计=>物理模型:建立系统程序员视图,包括:数据字典设计,安全保密设计,访问数据的方式方法,空间数据建库,等。空间数据库设计有三个层次:概念设计、逻辑设计和物理设计。首先从概念模型设计开始,即总结现有

32、的数据资源,分析用户的数据需求,按照数据结构、数据内容、所在部门等特征对于地理空间数和非空间数据进行分类;并弄清各类数据之间的内在联系,特别是地理数据库与其它数据库之间的关系。然后提出相关的数据模型、数据生产与使用政策、数据管理方式等。数据库概念设计往往服务于项目可行性研究和项目战略规划,通常在用户需求评估后进行。概念模型要求:第一,具有较强的语义表达能力,能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。第二,应该简单、清晰、易于用户理解,是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。表7.1 空间数据库设计的层次性层次数据模型主要内容概念设计概念模型:说明现实世界中的实体、属性和它们之间的关系,建立数

33、据库的每一幅用户视图。分析系统的数据需求,划分数据类型,建立各类地理数据之间、以及与其它类型数据之间的概念关系;并提出与此相关的组织模型(数据开发与管理方式、数据政策等。逻辑设计逻辑模型:把上述原始数据进行分解、合并后重新组织起来的数据库全局逻辑结构,包括实体、属性和关系,形成本数据库的数据库管理员视图。分析地理实体(或要素与属性,建立实体关系模型、对象模型或统一模型;分析地理实体/要素的数据特征和表现方式,选择某种空间数据模型用于地理实体/要素的表达和实现。物理设计物理模型:建立系统程序员视图,包括:数据字典设计,安全保密设计,访问数据的方式方法,数据在内存中的安排、使用的外存设备及外存空间

34、的组织等。将逻辑模型映射到某个GIS 软件和空间数据库管理系统中,依据特定的空间数据库管理系统的特点,设计具体的表(图层、视图、表关系;提出数据质量标准,以及数据转换、数据加工、数据入库的作业程序。空间数据库的逻辑设计和物理设计是对数据库概念模型的进一步详细描述,是关于数据库是什么、做什么的描述。但是两者也具有一定的区别,逻辑设计说明数据库是什么、用来做什么;物理设计不仅要说明数据库是什么、用来做什么,还要说明如何实现它。逻辑设计是独立于具体的数据库技术和产品,而物理设计正是基于某一特定的数据库管理系统。在实际的项目实践中,数据库逻辑设计一般在系统分析阶段完成,设计成果可用于系统招标与采购;而

35、物理设计是在系统实施阶段完成。空间数据库的逻辑设计包括两大步骤。第一,进行常规的关系型数据设计,主要是分析、鉴别、抽象出各种实体对象,也包括地理实体(或要素;补充实体的基本属性,划分出关键或核心的属性域;建立实体之间的关系模型,例如实体-关系模型,或者面向对象模型。第二,针对空间数据特征进行的设计,主要是分析地理实体/要素的数据特征和表现方式,选择某种空间数据模型用于地理实体/要素的表达和实现。第一步主要采用主流数据库的设计方法,基于关系型表格数据模型;而第二步着重考虑地理空间数据的特征,选择某一空间数据模型。目前,空间数据模型并不像关系型数据模型那样相当成熟,不同GIS 产品或空间数据库管理

36、系统产品所支持的基本空间概念和空间数据模型有一定的差别。所以,空间数据库设计必须进行第二步,选择特定的空间数据模型满足第一步设计。空间数据库物理设计是将逻辑模型映射到某个GIS 软件和空间数据库管理系统中,过程涉及两个步骤。第一,依据特定的空间数据库管理系统的特点,依据逻辑设计的要求,设计具体的表(图层、视图,建立表关系。第二,提出数据质量标准,设计空间数据转换、数据加工、数据入库、质量控制的作业程序。空间数据库概念模型设计:空间数据库设计是在对地理数据进行调查汇总、需求分析的基础上:建立数据集之间语义关系进一步归纳、抽象地理实体建立地理实体之间的逻辑关系将实体和实体间的关系映射到一个具体的数

37、据库中。与常规的表格数据相比,地图数据种类多样、结构复杂、视觉丰富,这些特征使空间数据库的设计具有不少特色,是GIS设计中的关键的环节之一。概念模型设计:总结现有的数据资源,分析用户的数据需求,按照数据类型、格式、内容、所在部门等特征对于空间数据和非空间数据进行分类;弄清各类数据之间的内在联系,特别是地理数据库与其它数据库之间的关系,鉴别基本实体;提出相关的数据模型、数据生产与使用政策、数据管理方式等。地理数据库概念设计是GIS总体设计的一部分,通常在项目战略规划阶段完成。概念模型要求:第一,具有较强的语义表达能力,能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识。第二,应该简单、清晰、易于用户理解,

38、是用户与数据库设计人员之间进行交流的语言。空间数据库概念模型设计的目的是为了弄清各种空间数据之间的关系、空间数据与非空间数据之间的关系,保证地理数据能够与表格数据之间能够建立适当的关系,正确地表达现实世界,并能够利用现有的技术实现。概念模型设计是一个高层次的概念设计,一般采用通俗的语言和直观的表格,勾画出各类数据的特征、各类数据之间的关系。概念模型的使用者是用户、系统分析和设计人员:一方面,概念模型是用户对于自己所处的现实环境的概要表达,用户要理解概念层次的数据模型设计,提出自己的见解和建议。另一方面,技术专家要依据概念模型进行可行性分析,判断该模型的内容、部件与结构是否正确,是否可以使用现有

39、的技术实现。数据现状调查:调查用户的数据资源现状,对现有数据资源进行分析、归类;数据需求分析:调查用户需求,并分析用户数据需求;提出数据模型:系统方案设计时,提出数据概念模型;配合数据模型的需要,进行流程设计、组织与制度设计。数据库概念设计上在用户调查阶段就开始了!数据需求:数据需求列表,包括主要内容、用途和特征,指明数据类别,并赋予优先级别;数据特征:主要数据类型列表,并指出该类数据的结构、内容、质量等特征;数据组织:现有数据库与新建数据库列表,各个数据库的基本特征;数据关系:各类数据之间的关系、各个数据库之间的联系、概要数据流程;建立数据、应用、部门之间的关系矩阵,即某种数据在那些部门产生

40、、维护和使用,某种数据在那些应用中产生、维护和使用,也考虑到与外部组织数据交换。由于空间数据库开发的复杂性,建库流程设计也是需要考虑的内容,主要包括数据采集、数字化、数据采购、格式转换、质量标准、质量评定、数据产品入库等。有关的其它数据库维护设计、组织与制度设计=空间数据库逻辑模型设计数据库逻辑设计和物理设计空间数据库的逻辑设计和物理设计是对数据库概念模型的进一步详细描述,是关于数据库是什么、做什么的描述,强调实体与关系。但是两者也具有一定的区别,逻辑设计说明数据库是什么、用来做什么;物理设计不仅要说明数据库是什么、用来做什么,还要说明如何实现它。逻辑设计是独立于具体的数据库技术和产品,而物理

41、设计依赖于某一特定的数据库管理系统。逻辑设计一般在系统分析阶段完成;而物理设计是在系统实施阶段完成。逻辑设计的两大步骤:第一,进行常规的关系型数据设计,主要是分析、鉴别、抽象出各种实体对象,也包括地理实体(或要素;补充实体的基本属性,划分出关键或核心的属性域;建立实体之间的关系模型,例如实体-关系模型,或者面向对象模型。第二,针对空间数据特征进行的设计,主要是分析地理实体/要素的数据特征和表现方式,选择某种空间数据模型用于地理实体/要素的表达和实现。第一步主要采用主流数据库的设计方法,基于关系型表格数据模型;而第二步着重考虑地理空间数据的特征,将空间数据和属性数据集成。=空间数据库物理模型设计

42、是将逻辑模型映射到某个GIS软件和空间数据库管理系统中,过程涉及两个步骤。第一,依据特定的空间数据库管理系统的特点,依据逻辑设计的要求,设计具体的表(图层、视图,建立表关系。第二,提出数据质量标准,设计空间数据转换、数据加工、数据入库、质量控制的作业程序。=GIS实施计划GIS实施阶段的总任务是完成一个可操作的系统,此项工作从制定实施计划开始。实施计划是考虑到组织的现状和限制条件,将战略规划阶段制定的策略划分为一系列具体项目任务的过程,将这些任务按逻辑顺序排列,安排项目进度和所需资源,并组成一个可控制的工作方案。实施计划的重点工作:(1明确实施阶段的目标、任务与阶段划分,详细确认各个阶段需交付

43、的成果。(2将所有任务分解,并确定任务之间的依赖关系。理想的状况是将任务分解为人·周规模的单元,但通常将任务分解为人·月规模的单元。(3如果系统规模比较大、周期比较长,需要将任务划分为若干阶段,并制定阶段里程碑。(4制订项目进度图,并将任务分配给项目小组或个人,分配所需的资源。(5制定质量标准或规范,在项目实施过程中贯彻质量控制目标。(6撰写实施工作方案。项目实施计划内容:项目管理框架:包括项目组织结构、团队组成、职责划分与协调运作等。项目详细任务描述:将GIS实施任务进行分解,划分为独立的任务单元,计算每一个任务单元需要的时间、人力、费用等。一般要求完成最小任务单元的时间

44、小于一个人月。项目进度计划:确认实施任务之间的依赖关系和先后顺序,平衡人力需求、资源消耗等约束,制定项目进度计划,并汇总每一个时间段内的所需的人力、物力和费用,以及总任务的完成情况等。项目质量计划:对于项目实施做出质量控制计划,包括选择项目的质量标准、制定质量控制工作程序(如任务检查规定、系统测试方法、明确负责质量的人员和职责、计算质量控制的资源要求。项目费用计划:根据项目进度计划、采购计划、质量计划等,计算项目实施各个时间段的开支;对计划费用、实施开支进行分析,从财务的角度分析。项目管理计划:制定项目实施过程中需要遵循的章程、制度、标准与规定,透过落实这些管理工作,控制实施过程,及时发现并解

45、决实施中存在的问题。=GIS实施过程控制实施过程控制是在项目实施过程中对于任务分工、项目进度、项目范围、质量标准、成本开支、沟通管理、突发事件进行的日常管理。项目实施控制要求:项目小组每周安排一次项目例会,由项目经理主持,主要议题是上周工作总结,有关技术讨论、下周任务安排。根据项目阶段和项目实际情况,可以在例会中加入适当的其它议题,如项目进展通报。项目管理工程师参与项目例会,并整理会议记录。项目例会制度的目的加强项目组成员间沟通,促进团队建设和强化团队成员的期望、角色以及对项目目标投入。会议内容安排如下:1项目组成员汇报自上次会议以来的成绩/工作,检讨项目的成本、进度计划和工作范围,必要的纠正

46、措施,改进的机会,项目建议等。2讨论技术问题、行动计划及工作分配。项目经理必须定期举办项目交流会议,时间以每周一次为宜,参加对象为所有项目组人员。该例会的内容之一是项目通报,项目经理对项目总体进展情况和每个成员的进展情况进行通报,并根据项目进展情况与项目成员协商,调整项目开发计划。项目例会的另一个内容是开发技术经验交流,项目成员可相互分享各自在开发中使用到的技术、问题解决方法等经验。如果时间许可,每次例会可安排一次主题,可以是技术上的,也可以是与项目管理有关的,让项目成员围绕主题展开讨论,从而提高团队能力。每次例会项目经理应安排作好项目记录,会后整理好通报所有的项目成员。阶段工作会议:阶段工作

47、会议主要是针对项目的每一个阶段完成之后,进行阶段工作总结、评审、交流会议。在项目开发项目中,在每个阶段的结束,都需要对项目结果进行阶段评审会议,以确保大家对项目进行到目前为止的结果的认同,并制订下一步工作的策略。参与人员为项目组成员、项目管理委员会成员。项目管理工程师作会议记录,并整理备案。技术讨论会:当项目成员发现问题或潜在问题时,应立即和其他有关人员召开解决问题会议,而不是等着在以后的项目情况通报会议上解决,尽可能早地发现和解决问题对项目的成功非常关键。解决问题时,按如下步骤描述问题、解决问题:找出问题的潜在原因;收集数据并找出最可能的原因;找出可能解决方案;评价可行方案;确定最佳解决方案

48、;修订项目计划;实施解决方案;确定问题是否得以解决。实施项目汇报制度,其主要目的有下面几个方面:用于评估项目进展情况;促进公司内部门间的信息共享,提高协作效率;培养项目实施人员的良好的工作计划和工作总结习惯,提高研发中心整体项目实施水平。=数据与信息:两者在词义上的差别:数据是信息的表达,信息则是数据的内容;数据是客观对象的表示,只有当数据对实体行为产生影响时才成为信息;信息是当代社会发展的一项重要任务。=空间数据结构的类型:矢量数据结构:矢量数据结构是利用欧几里得几何学中的点、线、面及其组合体来表示地理实体空间分布的一种数据组织方式;矢量数据结构分为简单数据结构(也称面条数据结构、拓扑数据结

49、构和曲面数据结构;拓扑数据结构最重要的技术特征和贡献是具有拓扑编辑功能,包括多边形连接编辑和结点连接编辑。栅格数据结构:栅格数据结构指将空间分割成各个规则的网格单元,然后在各个格网单元内赋以空间对象相应的属性值的一种数据组织方式;栅格数据结构分为栅格矩阵结构、游程编码结构、四叉树数据结构、八叉树数据结构和十六叉树数据结构。GIS的定义:地理信息系统既是管理和分析空间数据的应用工程技术,又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。其技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成,用以支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。GIS的组成:系统硬件:

50、由主机、外设和网络组成,用于存储、处理、传输和显示空间数据。系统软件:由系统管理软件、数据库软件和基础GIS软件组成,用于执行GIS功能的数据采集、存储、管理、处理、分析、建模和输出等操作。空间数据库:由数据库实体和数据库管理系统组成,用于空间数据的存储、管理、查询、检索和更新等。应用模型:由数学模型、经验模型和混合模型组成,用于解决某项实际应用问题,获取经济效益和社会效益。用户界面:由菜单式、命令式或表格式的图形用户界面所组成,是用以实现人机对话的工具。GIS基本功能:数据采集与编辑;数据存储与管理;数据处理和变换;空间分析和统计;产品制作与显示;二次开发和编程。基于数据库属性数据统计的基本

51、方法、分类统计及其表达方式,可以用代码描述其过程。MapInfo环境图形数据输入:a 启动MapInfob Open Table;选择“光栅图像”;选择图像文件,如tif, jpg, bmp等文件c 图像地理位置配准;d 新建数据表;File => New Table, 增加数据层的属性字段e 数字化建筑物ArcView环境图形数据输入:a 需要得到tif图像的定位信息,即图像左上角的城市坐标(X0,Y0和像素的尺寸,即横向大小 Xs,纵向大小 Ys,为这个 Tif 图像建立一个 World File b 启动 ArcView, 打开或建立一个工程(Project,打开或新建一个 View(视图 c 通过菜单 File => Extensions. 选择 TIFF 6.0 Image Support, 增加 TIF Image 支持扩展 d 添加主题数据, 选择"Image Data Source", 选择文件 e 新建主题数据,通过菜单 View => New Theme. 选择"Polygon&qu