第九章 系统实施

1、地理信息系统设计教程教学提纲一、系统设计的评价 二、系统实施计划的制定三、程序编写工作的组织管理四、程序代码的编写五、程序调试与安装六、文档一、系统设计的评价 在系统功能、数据库规模、所需硬软件等都已明确，但尚未正式实施之前，应对系统设计成果进行评价，以确保系统设计的质量，避免在实施阶段造成重大损失。作为一般的信息系统，其设计的评价指标见下表。设计评价指标对GIS设计成果进行评价，除应考虑以上指标内容外，还应考虑其特殊要求。这是因为，同一般的信息系统相比，GIS的实施费用可能高得多。除了数据量大、处理复杂而带来的硬软件、培训成本高于一般信息系统外，数据的收集和输入工作成本也颇高。因此，费用估计

2、在GIS设计的评价中就显得尤为重要了，它对GIS项目获得批准以及实施过程中成本控制、目标检查等都有重要作用。 费用估计在费用估计中，主要应考虑以下几个方面： 所需地图输入量的大小，数据源的标准化、公开化程度。 数据库的一般管理费用，数据更新、维护的一般成本。 硬件和软件的配置是否合乎规模和必要。 硬件和软件维护费用的情况，所需耗材情况。 所需技术支持和人员培训的情况。与详细设计阶段相比，系统实施阶段的任务涉及的人力和物力都要多得多，各种技术专长的工作人员均参加到项目研制工作中，大量的组织协调工作，需要项目负责人进行全面的安排，因此，要制订详细的系统实施计划。系统实施阶段的任务可概括为以下五个方

3、面：硬件和软件的购置及安装程序的编写与调试系统的安装与调试培训系统中有关数据的录入或转换二、系统实施计划的制订硬件和软件的购置及安装包括计算机、绘图机、数字化仪、扫描仪等输入输出和分析处理设备以及各种支撑软件如操作系统、数据库系统、编译系统的购置安装。程序的编写与调试由于各模块的详细设计已经形成，只需要编写相关程序。一般的处理办法是自编程序，但对于一些比较特殊的成熟的算法可购买，程序编写后要进行调试，以减少程序的错误。系统的安装与调试 即对系统硬软件的安装及调试。培训 在购买硬件、编写软件的同时，应对用户进行培训。同时， 这也是考验及检查系统结构、硬件设备和应用程序的过程。系统中有关数据的录入

4、或转换 指的是各种地图数据及属性数据的输入或从其它系统转化过 来的过程，这个工作量是相当大的，需要耗费大量人力、物 力及时间。上述这几项工作之间存在着互为条件又互相制约的关系。没有模块的详细设计就无法编写程序；没有系统的安装，就无法培训操作人员；没有操作人员数据就无法录入。同时，各项工作之间并不是都是彼此相继进行的，实施工作的总时间也不是各项工作时间段的简单相加。一般的工作流程如图所示，但这并不是固定的，项目负责人应该根据实际情况，确定详细的系统实施计划，为各项工作安排相应的人力和进度表。实施工作开始硬软件的购置与安装操作人员的培训程序的编码及调试各种数据的收集系统安装与调试数据的输入其它数据

5、源的转化实施工作结束系统实施工作流程图三、程序编写工作的组织管理（一） 系统实施人员构成（二） 程序编写的组织管理系统实施阶段需要大量人员参加进来，其人员构成如图所示，其中项目负责人主要起到协调各方面有关人员关系的作用；系统分析员负责GIS的总体设计及详细设计；系统管理员负责系统的安装及调试，保证系统的正常运行；数据库管理员负责定义数据库的结构及编制数据库的说明文件；程序员负责把系统分析员定义的各种描述转化成计算机程序；处理员负责地图数据输入计算机前的各种准备；数字化员负责地图及文字数据的输入；收集员负责地图及属性数据的收集。 系统实施人员构成系统分析员数据库管理员项目负责人收集员数字化员描图

6、员制图员 实施阶段人员构成系统管理员处理员程序员程序编写的组织管理程序编写工作是系统实施的本质内容，其产品就是一套程序，是GIS开发最终的主要成果。程序编写实际上是一项系统工程。投入大量的人力、物力，其目的就在于研制出一个成功的软件产品。软件生产首先是个人的脑力劳动，程序员各自独立地完成各自的任务，互相之间并没有直接的联系，工作量和效率取决于程序员自身的能力和各自的态度；其次，大型软件由于它的规模太大，又必须是由许多人共同完成。基于这个矛盾，在软件编写过程中，程序员的组织管理工作就显得非常重要了。程序编写工作的组织管理实际上就是对上述人员训练、软件培训、程序编写、调试和验收等方面内容的合理安排

7、，以提高程序编写的质量和效率。其主要内容如图所示。程序编写的组织管理程序编写程序模块的调试购进软件消化利用程序员组织训练础知识掌握离散数学和数据结构等基计的思想掌握软件工程与结构化程序设学习与掌握所用机器与语言提高对系统业务的认识和了解程序模块的验收收齐所要求的全部资料注意人机接口的关系检查模块与数据文件或数据库审核系统各部分的接口组织管理程序编写工作的内容其中，消化与利用购进软件时，需要注意以下几点：要有专人对购进的软件进行分析和消化；根据项目需要，实事求是地确定开发的深度；要注意根据软件的使用接口进行开发和使用。四、程序代码的编写详细设计之后，GIS设计工作进入了代码实际编写阶段。这时系统

8、详细设计的结果已经摆在程序员面前，包括程序设计文档及流程图，甚至有时可能是用伪语言编写的程序代码。总之，软件的蓝图已经设计好了，等待程序员去做的就是把它翻译成计算机可以理解的形式，即用某种程序设计语言书写的程序。 （一） 程序语言的选择（二）程序设计的风格 （三）系统代码文档的编写四、程序代码的编写程序语言的选择程序设计语言的三个级别 程序语言的选择应作如下考虑：考虑编程的效率及代码的可读性。一般应选择高级语言作为主要的编程工具。考虑要符合详细设计的思想。一般应选择结构化的语言，如C、Pascal等，这些语言的特点是直接支持结构化的控制结构，具有完备的过程结构和数据结构。程序设计语言应是一种通

9、用语言。因为GIS软件既包括数据、图形处理及分析，还包括对各种软硬件的控制等，任何一种专用型的高级语言都无法完全胜任。考虑到程序的执行效率以及对某些特殊硬件的控制和操作要求。可以针对特定的模块采用混合编程，达到程序的特别目的考虑编码和维护成本。选择合适的高级语言以降低编码量及日常维护工作中的困难程度根据系统开发的不同规模，选择合适的高级语言。比如对于一个大型的GIS，用Turbo C就可能不完全适用，而应选择Visual C+等易于项目管理的高级语言根据不同的开发平台和使用平台，选择不同的语言系统的兼容性、移植性等程序设计的风格一个好的程序如同一篇好的文章，应层次清晰、结构分明、易读好懂，这就

10、要求程度员遵循一定的编程原则，即编程的风格。尤其是编写一个大型的系统，往往需要多个程序员之间分工协作，这时就更需要保持良好而统一的编程风格，以利于相互通讯，减少因不协调而引起的问题。 公认的良好的编程风格 在适当的位置应该加入必要的注解，即程序内部的文档。注解对于程序的阅读及调试都有很大的作用。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地表达内容含义；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。语句书写应有层次感，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。程序组织应具有固定

11、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。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。对输出的结果应采用良好的格式，并加以必要的说明。下面这个程序是选择Turbo C语言编写的一个图像压缩模块，具有良好的程序设计风格，其中/*、*/之间为程序注释，。Int Press(int *image, int height, int width, struct LZW *result)/*Press 是一数据压缩模块，其返回值如非0表示有错，其中参数含义如下：image为一个二维整型数组，用于存放图象数据height为图象的高度，wid

12、th为图象的宽度result为存放压缩数据的数组，其类型定义为，struct LZWint node; int number;*/int i,j,k,temp,n;/*i, j为循环控制变量，k存放压缩游程长度，temp存放游程内容，n存放数组result的成员号码*/if (height=0|width=0) return(1) ; /*数据完整性检查*/n=0; for (j=0;jheight; j+) /*按图象的高度循环*/ temp=imagej0; /*每行开始时为temp及k赋值*/ k=0; for (i=0; iwidth;i+) /*按图象的宽度循环*/ if(temp!

13、=imageji) /*判断是否为同一游程*/ resultn.node=temp; /*记录最终游程内容*/ resultn.number=k; k=1; temp=imageji; resultn.node=temp; /*记录初始游程内容*/ resultn.number=k; else k+; /*游程长度加一*/ /*循环结构*/return(0); /*模块返回*/系统代码文档的编写代码文档应包括程序的源代码及程序目录，其中程序目录应包含每个程序所存放的位置、名称、功能及编写和修改的最后日期。五、程序的调试与安装GIS软件经过编码过程以后，虽然已经初具规模，但程序中很可能包含着大量

14、的错误，进一步论断、改正程序中的错误是调试阶段的主要任务。程序的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。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%。常见的排错方法 GIS经过调试以后，应进行试安装。系统安装包括广义的和狭义的两个概念，狭义的系统安装指的就是GIS软件被安装到计算机的硬盘上；而广义的系统安装则包括很多，主要内容有：系统硬件的安装硬件安装指的是前面硬件配置中所提到的诸多硬件设备，如打印机、绘图机、扫描仪、数字化仪

15、等的安装。即把它们按照正确的顺序和方式联结、组织起来，并把相应的硬件驱动程序安装到硬盘上。系统硬件的调试硬件设备联结好以后，并不是说它们马上就可以顺利地工作了，正确的做法应该是对硬件设备进行调试，诊断其是否会发生硬件上的错误，如打印机、绘图机所使用的并行或串行通讯接口是否会发生冲突，系统能否检测到各个硬件设备，各驱动程序参数设置是否正确等等。系统软件的安装这里所说的软件不仅包括前面设计的成果GIS软件包，同时还包括其它相关的支持软件，如操作系统软件Dos、Windows、Unix等；图形处理软件AutoCAD、3DS、Photoshop等；各种工具软件象汉字平台中文之星等软件。系统软件的测试这

16、种测试不同于上一节讲的程序的测试，而指的是整个系统软件的测试，包括GIS软件和其它支持软件是否能相互兼容，软件间的接口、程序的运行是否正常等。系统的综合调试综合调试指的是系统软件与硬件经过各自安装以后，为使两者能协调地工作而进行的一种测试，目的是使硬软件能相互衔接起来，使系统正常有效地运转。六、文档文档是与计算机程序同时产生的、对系统加以说明的各种书面材料，是系统的一个重要组成部分。编写文档时应注意，系统设计和实施的每个阶段都需要文档，每个阶段的文档应及时完成，并尽可能采用统一的格式。文档除了包括前几个阶段完成的需求规格说明书、总体设计说明书、详细设计报告等文档之外，在系统实施阶段完成的文档主要包括系统说明书及用户手册等。 系统说明书系统说明书的对象是程序员和用户，其主要内容包括：系统概述。简要介绍GIS系统设计目的是什么，功能有哪些，开发人员等等。问题的详细说明。即GIS设计用来解决用户要求的具体实现办法是什么，主要算法有哪些。系统输入、输出要求。即GIS要求用户采用什么样的输入方式，标准是什么，同时包括系统结果的输出形式。系统主要技术指标。如何处理图形格式的数据，图形所达到的最高精度，数据的最大处理范围，最大存储容量等等。系统配置要求。包括系统所需的软、硬件设备的数量、型号、规格以及系统运行所需的各