地理信息系统设计与实现复习笔记
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《GIS设计与实现》复习资料第一章引论1、何谓GIS?GIS主要研究的内容是什么?GIS是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
研究内容:数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。
2、GIS逐步走向成熟的今天,其发展呈现出哪些趋势?①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展④GIS产业化发展⑤GIS软件向组件式GIS发展3、从发展历程角度来看,GIS软件经历了哪几个阶段,各阶段的主要特点是什么?①集成式GIS:在一个系统中集成了GIS的各项功能;②模块式GIS:系统分成许多相对独立的功能模块;③核心式GIS:从底层提供GIS功能,通过API访问;④组件式GIS:通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成;⑤万维网GIS:结合Internet,实现GIS的共享和互操作。
第二章GIS设计思想和方法1、GIS设计与一般信息系统设计相比较,有什么差异?3、GIS作为一个特殊的软件领域,其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点?1)GIS处理的是空间数据,具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。
2)GIS设计以空间数据为驱动。
3)GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。
4、什么是UML?数据质量?结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象?1)UML(Unified Modeling Language)又称统一建模语言或标准建模语言。
它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持,包括由需求分析到规格,到构造和配置。
UML是一个通用的标准建模语言,可以对任何具有静态结构和动态。
gis设计与实现知识点GIS(Geographical Information System,地理信息系统)是一种集地理空间数据采集、管理、分析、处理、展示于一体的信息系统。
在现代社会中,GIS已经得到广泛应用,无论是在城市规划、土地管理、环境保护、交通规划还是灾害应对等领域,GIS技术都起到了重要作用。
本文将介绍GIS设计与实现过程中的一些关键知识点。
一、数据收集与处理GIS设计与实现的第一步是数据收集与处理。
在GIS中,地理空间数据主要来源于卫星遥感、航空遥感、GPS定位、地图数据等。
数据的收集不仅要考虑数据的准确性和完整性,还要注意数据的格式与标准。
在数据处理过程中,需要对数据进行清理、整理、转换和存储,以满足后续的分析和展示需求。
二、地图制作与可视化地图是GIS的核心内容之一,地图的制作需要考虑数据的呈现方式和展示效果。
在地图制作过程中,需要选择合适的地图投影方式,设置地图的比例尺和起始坐标等参数。
同时,还需要根据地理实际情况选择合适的地理符号、颜色和标注文字,让地图更加美观和易于理解。
地图可视化是指将地理空间数据以图形、图表、动画等形式展示出来,以便更直观地理解地理信息。
三、空间数据分析与挖掘GIS最大的优势之一就是能够进行空间数据分析与挖掘。
通过GIS技术,我们可以进行空间查询、空间统计、空间缓冲等空间分析操作。
空间查询可以快速查询某一区域的地理要素及其属性信息,空间统计可以对地理数据进行统计和分析,而空间缓冲可以帮助我们分析地理要素之间的关系和空间距离。
这些空间数据分析方法有助于我们从地理角度解决问题和发现规律。
四、网络GIS与移动GIS随着互联网和移动设备的普及,网络GIS和移动GIS的应用也越来越广泛。
网络GIS是指将GIS应用与Internet相结合,通过网络实现地理数据的发布、共享和交流。
用户可以通过浏览器访问地图服务,并进行地图浏览、查询等操作。
移动GIS是指利用移动设备(如智能手机、平板电脑)进行GIS应用的开发与使用。
GIS设计与实现题目汇总:1.简述GIS设计目标、特点及原则:答:目的:就是通过改进系统设计方案、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好各阶段项目建设的组织管理工作,达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本,延长系统生命周期的目的。
特点:(1)GIS处理的是空间数据,具有数据量庞大、空间实体种类繁多、实体间的关联复杂;(2)GIS设计以空间数据为驱动。
GIS的功能是为空间数据库提供服务的,其主要任务是空间数据分析统计处理并辅助决策(3)GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多原则:标准化、先进性、兼容性、高效性、可靠性、通用性2.简述地理信息系统设计的主要内容和过程:答:主要内容:(1)系统总体设计(2)数据口详细设计(3)系统功能设计(4)应用模型与方法设计(5)输入输出设计主要过程:(1)系统分析(2)系统设计(3)系统实施(4)运行维护3.GIS快速原型化分析方法的主要步骤:答:步骤:(1)初步分析(2)设计原型(3)分析交流(4)修改原型(5)确定系统的功能与需求4.简述系统现状调查的方法与内容:答:方法:①面谈;②电话访谈;③参观;④问卷;⑤索取有关的资料并加以学习和理解;⑥GIS专题报告等内容:(1)用户情况调查、(2)系统目的和任务调查、(3)数据源调查和评价、(4)软硬件调查5.简述数据字典的定义、内容与应用:答:定义:是各类数据描述的集合内容:数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体应用:➢给管理者和用户提供关于可利用数据的线索;➢为系统分析人员提供数据是否存在的信息;➢为编程工作提供数据格式及数据位置6可行性分析应该考虑哪些因素:答:①效益分析;②经费问题;③进度预测;④技术水平;⑤有关部门和用户的支持程度7如何进行技术水平分析:答:(1)计算机系统功能和寿命的限制(2)技术方法(3)技术力量8.应用性GIS有哪几种组网方案?各有何特点答:(1)Client /Server模式:特点:系统维护要求高、操作复杂(2)Browers/Server模式:特点:大大地减轻了系统管理员的工作量,而且这种方式对前端的用户数没有限制,土地部门可公开发布信息,普通市民也可通过测览器进行查询(3)以C/S模式为主B/S模式为辅的网络模式:特点:在交互性方面,C/S方式与B/S方式相比对图形数据具有很强的编辑处理能力,对空间数据的存储效率较高9什么是层次码?它有什么特点,试举例说明答:层次码:是以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种代码特点:其优点是能明确标出对象的类别,有严格的隶属关系,代码结构简单,容量大,便于机器汇总。
地理信息系统复习要点详解所著考过为11级环科期中考试考过(张福平教的)第一章:导论1、解释数据与信息的概念,并说明两者之间的关系。
数据是通过数字化并记录下来可以被识别的符号,用以定性或定量地描述事物的特征和状况。
信息是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、现象等内容、数量或特征,以便向人们提供关于现实世界新的事实的知识,作为生产、管理和决策的依据。
数据与信息的关系:数据是信息的表达形式,是信息的载体;信息则是数据中蕴含的事物的涵义,是数据的内容。
数据只有通过解释才有意义,才成为信息。
总之,数据是信息的载体,信息是数据的涵义。
2、地理信息的特点空间特征属性特征时序特征3、地理信息系统的定义(考过)地理信息系统是以地理空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对空间相关数据进行采集、存储、管理、分析、模拟和显示以提供对规划、管理、决策和研究所需的信息空间系统。
4、地理信息系统由哪几个主要部分组成?(考过)系统硬件:(一)数据处理设备:a图形工作站b个人计算机c客户机/服务器系统(Client/Server ,简称C/S);(二)数据输入设备:a图形手扶跟踪数字化仪b大幅面图形扫描仪c数字测量设备;(三)数据输出设备:a绘图仪b计算机显示器系统软件:(一)GIS功能软件1.GIS功能软件的分类GIS 基础软件平台和GIS应用软件2.GIS基础软件平台功能①空间数据输入和编辑②空间数据管理③空间数据处理和分析④空间数据输出⑤图形用户界面⑥系统二次开发功能(二)基础支撑软件:主要包括系统库软件和数据库软件。
(三)操作系统软件5、地理信息系统的功能有哪些?(基本功能与应用功能具体有哪些)(考过)基本功能与应用功能基本功能:数据的采集与编辑、数据的存储与管理、数据的处理与变换、空间分析和统计、产品的制作与演示、二次开方和编程应用功能:资源管理、区域规划、国土监测、辅助决策第二章:地理信息系统的数据结构1、地理空间的实体包括哪些?地理空间的实体包括点(point )、线(line )、面(polygon )、曲面(surface )、体(volume)等类型。
地理信息系统:用于采集、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统2、地空间分析的三大基本要素是:空间位置、空间属性,时间数据4、GIS基本功能:数据采集与输入、空间数据分析与处理、地图制图与数据输出应用功能:空间数据的可视化、统计与量算、规划与管理、预测与监测、辅助决策GIS主要应用领域:测绘与地图制图、资源管理、灾害监测、环境保护、城市与区域规划、宏观决策、国防1、地理实体的几何抽象:点(point):零维、线(line):一维、面(polygon):二维、体(volume):三维2、地理空间数据的基本特征:空间特征、属性特征、时间特征3、GIS中的地理空间数据=空间特征数据+属性特征数据空间特征数据=定位数据+空间关系数据属性特征数据=专题属性数据+时间数据4、地理空间数据的来源:地图数据、影像数据、地形数据、属性数据、元数据5、GIS三个抽象层次:概念模型、逻辑数据模型、物理数据模型7、地理空间数据的空间关系:现实生活中的实体大多都不是孤立存在的。
GIS中的空间数据是用点、线、面、体来描述现实世界中的地理实体或现象,它不仅要表示地理实体的空间位置、形态,而且还要表示地理实体的属性及实体间的空间关系(要用自己话描述)8、空间关系三种基本类型:拓扑关系、方向关系、度量关系10、拓扑空间关系:邻接关系:指空间图形中同类元素之间呈邻接的关系关联关系:指空间图形中不同元素之间呈关联的关系包含关系:指空间图形中同类但不同级元素之间的包含关系12、空间数据拓扑关系的意义:确定地理实体间的相对空间位置,无需坐标和距离,比几何关系具有更大稳定性,不随地图投影而变化、确保数据质量和完整性、有利于空间要素的查询,多边形和多边形的叠合,如某县与哪些县邻接,某条铁路通过哪些地区,强化GIS分析、可根据拓扑关系重建地理实体13、方向关系:地理事物在空间中的相互方位和排列顺序(基准方向通常有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种)16、矢量数据结构:使用点及其x、y坐标来表示具有清晰空间位置和边界的具体要素特点:定位明显,属性隐含•点:空间的一个坐标点•线:多个点组成的弧段•面:多个弧段组成的封闭多边形17、简单矢量数据结构:只记录空间对象的位置坐标和属性信息,不记录拓扑关系。
《GIS设计与实现》复习资料第一章引论1、何谓GIS?GIS主要研究的内容是什么?GIS是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
研究内容:数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。
2、GIS逐步走向成熟的今天,其发展呈现出哪些趋势?①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展④GIS产业化发展⑤GIS软件向组件式GIS发展3、从发展历程角度来看,GIS软件经历了哪几个阶段,各阶段的主要特点是什么?①集成式GIS:在一个系统中集成了GIS的各项功能;②模块式GIS:系统分成许多相对独立的功能模块;③核心式GIS:从底层提供GIS功能,通过API访问;④组件式GIS:通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成;⑤万维网GIS:结合Internet,实现GIS的共享和互操作。
第二章GIS设计思想和方法1、GIS设计与一般信息系统设计相比较,有什么差异?3、GIS作为一个特殊的软件领域,其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点?1)GIS处理的是空间数据,具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。
2)GIS设计以空间数据为驱动。
3)GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。
4、什么是UML?数据质量?结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象?1)UML(Unified Modeling Language)又称统一建模语言或标准建模语言。
它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持,包括由需求分析到规格,到构造和配置。
UML是一个通用的标准建模语言,可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模,而且,UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。
第一章1.什么是地理信息?(1)概念:是有关地理实体的性质、特征和运动状态的表征和一切有用的知识,它是对表达地理特征与地理现象之间关系的地理数据的解释。
2.什么是地理信息系统?(1)概念:不同领域、不同专业对GIS的理解不同,目前没有完全统一的被普遍接受的,课本上是这样来说明的:是在计算机软、硬件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,是一种特定的十分重要的空间信息系统。
(2)组成:计算机硬件系统、计算机软件系统、网络、空间数据、管理与应用人员。
核心为软硬件系统。
3.地理信息系统的主要功能是什么?数据采集功能;数据编辑与处理;数据存储、组织与管理;空间查询与空间分析;数据输出功能。
4.地理信息系统的发展趋势:网络GIS、互操作GIS、地理信息共享与标准化、时态GIS、3S集成、虚拟GIS、移动GIS、数字地球和网络GIS等。
第二章1.地球模型:地球表面→大地水准面→地球椭球面2.为什么要投影?●地理坐标为球面坐标,不方便进行距离、方位、面积等参数的量算●地球椭球体为不可展曲面●地图为平面,符合视觉心理,并易于进行距离、方位、面积等量算和各种空间分析3.我国常用投影:●1:100万:兰勃投影(正轴等积割圆锥投影)●大部分分省图、大多数同级比例尺也采用兰勃投影●1:50万、1:25万、1:10万、1:5万、1:2.5万、1:1万、1:5000采用高斯—克吕格投影。
4.为什么要进行地理编码?定量信息可以被计算机直接识别,而定性信息必须首先“数字化”才能被计算机接受,它是通过采用一种编码方法将定性信息用“属性特征码”(简称特征码)表示,这样就可以将定性属性信息输入计算机中。
信息编码就是用数字或字符标记空间对象的属性。
它既是标识空间对象的标志,组织和编排地理数据的媒介,又是存储和检索的标志,是不可缺少的空间数据的一个组成部分。
第一章绪论1.1地理信息系统的概念数据:指输入到计算机并能被计算机进行处理的数字、文字、符号、声音、图像等符号信息:信息是现实世界在人们头脑中的反映。
它以文字、数据、符号、声音、图像等形式记录下来,进行传递和处理,为人们的生产,建设,管理等提供依据。
信息的特性:客观性、适用性、传输性、共享性数据和信息的关系:数据是信息的表达、载体,信息是数据的内涵,是形与质的关系地理信息:地理信息是指与研究对象的空间地理分布有关的信息,它表示地理系统诸要素的数量、质量、分布特征,相互联系和变化规律的图、文、声、像等的总称。
地理信息的特征:空间特征属性特征时序特征地学信息:指与人类居住的地球有关的信息都是地学信息,具有无限性、多样性、灵活性等特点。
地理信息与地学信息的区别:主要在于信息源的范围不同,地理信息的信息源是地球表面的岩石圈、水圈、大气圈和人类活动等;地学信息所表示的信息范围更广泛,不仅来自地表,还包括地下、大气层甚至宇宙空间。
GIS定义:是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计用来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的内涵:1.GIS的物理外壳是计算机化的技术系统2.GIS的对象是地理实体3.GIS的技术优势4.GIS的相关学科1.2地理信息系统的组成GIS由系统硬件、系统软件、空间数据、应用人员、应用模型五大要素组成1.3.地理信息系统的功能和应用GIS基本功能:1.数据采集与编辑2.数据存储与管理3.数据处理与变换4.空间查询与分析5.数据显示与输出GIS的应用功能:资源管理区域和城乡规划灾害监测环境评估作战指挥交通运输宏观决策1.4地理信息系统的发展国际GIS发展状况:上世纪60年代:开拓阶段—注重空间数据的地学处理70年代: 巩固阶段—注重空间信息的管理80年代:技术突破阶段—注重空间分析与决策支持90年代至今:社会化阶段—注重空间信息的社会化服务我国GIS发展状况:20世纪70年代:准备阶段GIS先驱呼吁,初定理论基础,进行可行性GIS试验20世纪80年代:起步阶段GIS科研人员进行理论探索、规范探讨和试验软件开发20世纪90年代:发展阶段专题研究,GIS应用大发展新世纪至今:产业化阶段国家计划和科研项目,中国信息产业与标准化与国际接轨当代GIS发展动态:1、3S集成技术2、网络GIS更加流行3、三维GIS更富有吸引力第二章地理信息系统的数据结构第一节地理空间及其表达地理空间(Geographic space):是指物质、能量、信息的存在形式在空间形态、结构过程、功能关系上的分布、格局及其在时间上的延续。
地理信息系统的复习资料地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一个以地理空间数据为基础,通过数据采集、储存、管理、处理、分析、展示等功能,来帮助人们获取、理解和利用地理信息的工具。
在现代社会中,GIS已经广泛应用于城市规划、环境保护、农业生产、交通运输等领域。
一、GIS的基本概念和原理1. GIS的定义和组成:GIS包括硬件、软件、数据和人员四个基本组成部分,通过这四个部分的协调配合,实现对地理信息的集成管理和空间分析。
2. GIS数据的类型和特点:GIS数据可以分为栅格数据和矢量数据两种类型。
栅格数据以像元为单位,适合表达连续分布的现象;矢量数据以点、线、面为要素,适合表达离散型的地理对象。
3. GIS数据的获取和采集:GIS数据的获取可以通过GPS全球定位系统、遥感影像、地面调查等方式进行,数据的采集需要注意数据准确性和数据完整性的要求。
二、常用GIS软件和工具1. ArcGIS:ESRI公司开发的ArcGIS是目前应用最广泛的GIS软件,包括ArcMap、ArcCatalog、ArcScene等多个组件,具有强大的数据处理和分析能力。
2. QGIS:QGIS是一个开源的GIS软件,兼容多种操作系统,并且提供了丰富的插件和扩展功能,使用方便且功能强大。
3. Google Earth:谷歌的地理信息浏览器,提供卫星影像、地图、三维模型等地理信息的浏览和查看功能。
三、GIS分析方法和应用1. 空间查询:GIS可以通过空间查询实现对特定区域、特定属性的地理对象进行查询和提取,便于进行目标定位和区域统计等分析。
2. 空间分析:GIS可以通过空间分析方法,如缓冲区分析、叠加分析、栅格分析等,来探索地理现象的分布规律和空间关联关系。
3. 地理决策支持系统:GIS在城市规划、土地利用规划等领域中可以提供决策支持功能,通过评估不同规划方案的效果,帮助决策者制定科学合理的规划措施。
《GIS设计与实现》复习资料第一章引论1、何谓GIS?GIS主要研究的内容是什么?GIS是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,采集、储存、显示、处理、分析、输出地理信息的计算机系统,为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。
研究内容:数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出。
2、GIS逐步走向成熟的今天,其发展呈现出哪些趋势?①GIS趋于综合性发展②GIS数据模型研究③GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展④GIS产业化发展⑤GIS软件向组件式GIS发展3、从发展历程角度来看,GIS软件经历了哪几个阶段,各阶段的主要特点是什么?①集成式GIS:在一个系统中集成了GIS的各项功能;②模块式GIS:系统分成许多相对独立的功能模块;③核心式GIS:从底层提供GIS功能,通过API访问;④组件式GIS:通过标准通信接口实现模块间通信及GIS与其它系统集成;⑤万维网GIS:结合Internet,实现GIS的共享和互操作。
第二章GIS设计思想和方法1、GIS设计与一般信息系统设计相比较,有什么差异?3、GIS作为一个特殊的软件领域,其设计过程有哪些区别于其他软件设计的独有特点?1)GIS处理的是空间数据,具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。
2)GIS设计以空间数据为驱动。
3)GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。
4、什么是UML?数据质量?结构化生命周期法、原型法、编码、继承、对象?1)UML(Unified Modeling Language)又称统一建模语言或标准建模语言。
它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
其支持模型化和软件系统开发的图形化语言,为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持,包括由需求分析到规格,到构造和配置。
UML是一个通用的标准建模语言,可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模,而且,UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。
概论一、基本概念数据:是指对某一目标定性、定量描述的原始数据。
包括数值,字符,图像,图形,视频等,在计算机中数据按符号进行存储和处理。
信息:狭义的信息指两次不定性之差,即人们在获取信息前后对事物认识的差别;广义的信息是指主体与客体之间相互联系的一种形式,是主体和客体之间的一切有用的信息或知识,是表征事物性质、特征和状态的一种普遍形式。
信息和数据不可分离。
信息是数据的内涵,而数据是信息的一种表达方式,数据是客观对象的表示,数据在得到解释后才能成为信息。
系统:相互联系的若干要素构成的具有特定功能的整体。
系统不仅指计算机信息系统,而且还包括其他系统,比如一个学校就是一个系统。
信息系统:是指具有处理、管理和分析数据能力,能够为决策提供有用信息的系统,信息系统不一定是计算机信息系统。
GIS以地理空间数据库为基础在计算机软、硬件支持下,对空间相关数据进行采集、管理、分析、模拟和显示,并采用地理模型分析方法,适时提供多种空间和动态的地理信息,为地理研究和地理决策而建立起来的计算机技术系统。
地理信息系统的类型:工具型(GIS开发平台,供其它系统调用或二次开发)、应用型(专题GIS和区域GIS)、大众型GIS.GIS的设计方法原型化(优:需求表示清楚,用户满意度较高;降低开始风险和开发成本;缺:不适合开发大型的信息系统;系统难于维护;带有一定盲目性)、面向对象(优:加强了对问题域和系统责任的理解;改进了与分析有关的各类人员的交流;对需求的变化具有较强的适应性;贯穿软件生命周期全过程的一致性、实用性;有利于用户参与。
缺:需要一定的软件支持环境;不太适应大型的mis开发)、结构化程序设计(优:组成清晰,层次分明,便于调试和修改,是系统研制较为理想的工具;缺:结构化分析不适合需求经常改变的系统,因此结构化分析的前提是:面临静态需求)GIS二次开发模式自、委、联,开发方式:独、宿、集。
GIS设计内容系统总体设计、数据模型设计、数据库设计、系统功能设计、应用模型设计、输入/输出设计GIS设计过程系统分析{需求分析(需求调查[用户情况、数据源、数据评价,方式:面谈、电话访谈、现场参加、调查问卷、索取资料、GIS专题报告等]、需求分析、需求文档编写[包括表和清单])、可行性分析(经济因素[效益分析、经费问题]、技术因素[技术水平]、社会因素[有关部门和用户的支持程度])、进度预测}、系统设计、系统实施、运行维护第二章 GIS系统分析需求分析的过程实际上是一个继承与发展的过程。
系统分析工具数据流程图、数据字典数据字典的内容:数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体。
功能:①给管理者和用户提供关于可利用数据的线索;②为系统分析人员提供数据是否存在的信息;③为编程工作提供数据格式及数据位置。
第三章应用型GIS总体设计系统设计过程中确定目标的原则:针对性;实用性;预见性;先进性。
系统总体设计的原则:完备性、标准化、系统性、兼容性、通用性、可靠性、实用性、可扩充性。
系统组网方案:B/S模式(浏览器/服务器)、C/S(客户/服务器)模式、混合模式。
C/S:系统维护要求高、操作复杂;对网络要求高。
B/S:胖服务器、瘦客户端。
(表示层、应用层、数据层)。
目前一般都采用以B/S为主,C/S为辅的网络结构模式。
地理编码:在地理数据分类基础上,以易于计算机和人识别的代码来唯一地标识地理实体的类型,这种代码是表征客观事物的一个或一组有序的符号。
编码就是用数字或字母代表事物。
编码的功能(作用):鉴别功能;分类;排序;专用含义。
编码类型:数字型、字母型、数字字母型。
编码的种类:顺序码、层次码、矩阵码、自检码、系列顺序码、助记码、特征组合码、混合码编码的原则:唯一性、合理性、可扩充性、简单性、适用性、规范性、系统性层次码:以分类对象的从属层次关系为排列顺序的一种编码•编码分若干层,与对象的分类层次对应,左端为高位层次编码,右端为低位层次编码•每层编码可采用顺序码或系列顺序码•大类码* 小类码* 一级编码*** 二级编码* 识别位*•前4类码分别用数字顺序排列。
识别位由用户自行定义,以便于扩充顺序码:主要由按顺序排列的数字组成,有时也由按顺序排列的字母组成。
•只代表对象名称,代表描述对象属性在整个属性系列中的顺序,不提供对象其他信息。
•顺序码要求长度统一,编码时应事先估计可能出现的最大长度,然后确定编码的位数•优点:易添加,编码简短,使用方便,易于管理;缺点:没有给出对象的其他信息。
用户界面设计原则:1.在同一用户界面中,所有的菜单选择、命令输入、数据显示和其他功能应保持分割的一致性;2.对所有可能造成损害的动作,坚持要求用户确认。
对用户出错采取宽容的态度;3.人机界面应该能对用户的决定做出及时的响应,最大可能减少击键次数、缩短鼠标移动距离;4.人机界面应提供上下文敏感的求助系统;5.合理划分并高效使用显示屏;6.保证信息的显示方式和数据输入方式的协调一致。
用户界面只要考虑因素:标准化程度、运用性和协调性、应用条件、性价比友好界面特征:操作简单、易学,易掌握,界面美观,快速反应,响应合理,用词语义一致。
GIS应用模型根据具体的应用目标和问题,借助于GIS自身的技术优势,使观念世界中形成的概念模型,具体化为信息世界中可操作的机理和过程。
GIS应用模型设计第四章应用型GIS详细设计功能设计的主要任务:根据系统研制的目的来规划系统的规模和确定系统的各个组成部分,并说明它们在整个系统中的作用与相互关系以及确定系统的硬件配置,规定系统采用的技术规范,保证系统总体目标的实现。
功能设计的原则:功能结构的合理性;功能结构的完备性;系统各功能的独立性;功能模块的可靠性;功能模块操作的简便性。
一个优化的应用型GIS必须具有运行效率高、控制性能好和可变性强等特点,故目前较有效的方法是采用模块化的结构设计方法。
GIS功能模块数据输入、数据管理、数据处理、数据分析、数据输出五大功能模块。
空间数据库:包括图形数据库(功能有:图形输入,输出、图形转换,操作,编辑,处理、空间分析8个)和属性数据库(数据结构操作,属性数据输入,数据库操作,属性查询,输出方式)。
第五章数据库设计数据库设计是把现实世界一定范围内存在的应用处理和数据抽象成一个数据库的具体机构的过程。
数据库设计目标满足用户要求,良好的数据库性能,对现实世界模拟的精确程度,能被某个数据库管理系统接受。
数据库设计原则1.组织有序、层次分明:系统对空间数据的存取访问及空间分析模型的建立,均要求对系统设计的基础地理空间数据制定合理的组织、管理方法。
2.最小冗余度原则:数据尽可能不要重复,减少数据存储的冗余量,节约存储空间。
3.具有足够的数据吞吐量:GIS处理的问题复杂,不仅数据源丰富多样,而且数据量大,因此要求设计者应能有效的掌握计算机内存的实用技术、节约内存,最大限度地扩展数据存储空间。
4.数据独立性原则:数据应尽可能的独立于应用程序,独立性分为物理独立性和逻辑独立性,逻辑独立性是指用户数据对立与数据结构,物理独立性是指用户数据对立与物理设备。
5.标准化、规范化原则:要合理规定数据库的名称,提供稳定的空间数据结构,对实体进行正确的分类和编码。
6.可扩展原则:数据库的建设不是一劳永逸的工作,是分期分批建设的,因此需要考虑与未来的接口问题。
7.数据可靠性、安全性与完整性原则:数据的安全性是指:系统对数据的保护能力,防止非法使用造成数据破坏;数据的完整性是指:数据的正确性、有效性和相容性。
数据库设计过程需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施第六章 GIS实施与维护系统实施阶段的任务:系统实施的主要内容是程序编制与调试、数据准备于数据库建立、运行环境的建立于调试,此外还包括人员技术培训等。
①硬件准备:包括计算机、输入/输出设备、存储设备、辅助设备通信设备等辅助设备、通信设备等。
②软件准备:软件包括操作系统、数据库管理系统、编译系统以及应用程序③人员培训:主要指用户的培训,用户包括主管人员和业务人员④数据准备:数据的收集、整理、录入是一项烦琐且劳动量大的工作。
⑤系统安装与调试:主要包括系统软、硬件的综合调试程序编写工作的实施程序编写工作是为各个模块编写程序,它是系统实施阶段的核心工作1.程序语言的选择原则(程序语言的选择应考虑的几点):考虑编程的效率及代码的可读性;考虑编码和维护成本;系统的兼容性、移植性等;考虑要符合详细设计的思想;程序设计语言应是一种通用语言;可以针对特定的模块采用混合编程;根据系统开发的不同规模,选择合适的高级语言;根据不同的开发平台和使用平台,选择不同的语言2.编程风格:应层次清晰、结构分明、易读好懂,要求程序员遵循一定的编程规则,即编程的风格公认的良好编程风格:在适当的位置应该加入必要的注释,即程序内部的文档;(具体:注释必须与程序保持一致;注释应提供从程序本身难以得到的信息;注释应对程序段作注释,而不是对每个语句做注释);数据说明应以方便阅读、理解、查找和维护为目的;语句书写应有层次感,便于理解;程序组织应具有固定的层次;数据输入应进行完整性检查,格式力求统一、简单;对输出的结果应采用良好的格式,并加以必要的说明。
3.编程需顾及的其他因素运算速度;对硬、软件环境的依赖程度,对计算机内存的要求;算法的复杂程度;程序的可靠性和适用性;程序调试代价低;程序便于修改和维护空间数据库建库一般要经过数据准备和预处理、数据采集、数据处理与数据库建立等步骤。
1. 数据准备①数据源的选择:一个应用型GIS系统的开发,其数据库开发的造价占到整个系统造价的70% ~ 80%。
应用型GIS的数据源,一是要求可靠,二是要求具备更新能力。
②数据采集存储原则:一般只采集存储基本的原始数据,不存储派生的数据,根据应用的频率,实现最少的冗余度。
分类分级应采用或参照国际标准或国家主管权威部门的划分。
数据采集的工作内容:数据采集工作的主要任务是将现有的地图、外业观测成果、航空相片、遥感影像数据、文本资料等转换成GIS可以识别和处理的数字化形式。
空间数据获取通常有4中种途径:利用扫描数字化地图进行空间数据自动或半自动采集;利用遥感影像提取空间数据来建立数据;利用卫星定位系统和测量仪器进行外业数据采集;利用空间数据编辑处理功能以人机交互方式采集空间数据;空间数据的编辑:数据采集、录入完成后,对其进行必要的编辑处理,以保证数据符合建库技术要求。
a. 数据检查与编辑:分幅数字化完成后,对完成的图幅进行检查,及时编辑改正图形要素和注记中发现的错误。
b. 误差校正:空间实体都具有唯一的空间位置,但在图件数字化输入的过程中,通常由于操作误差、数字化精度、图纸变形等因素,输入的图形与实际图形所在的位置之间往往有偏差,即存在误差。