GIS软件工程_系统总体设计

GIS软件 第五章 GIS软件 工程总体设 计
课堂提要
5.1 系统目标的确 定 5.2 总体设计的基 本原则 5.3 体系结构设计 5.4 数据库概念设 计 5.5 模块设计 5.6 应用模型设计 5.7 代码设计
GIS 软件工程
4）先进性 要考虑计算机及外设、 要考虑计算机及外设、基础软件的 新版本，新的操作系统等先进设备、 新版本，新的操作系统等先进设备、先 进技术的应用。 进技术的应用。
5.6 应用模型设计 5.7 代码设计
GIS软件 第五章 GIS软件 工程总体设 计
GIS 软件工程
1、确定目标的原则 1）针对性
GIS软件 第五章 GIS软件 工程总体设 计
提高信息管理的效率， 以提高信息管理的效率，提高信息 5.1 系统目标的确 质量，为决策者提供及时、准确、 质量，为决策者提供及时、准确、有效 定 的信息，向社会提供所需信息为出发点。 的信息，向社会提供所需信息为出发点。5.2 总体设计的基 对具体的专业应用要有具体的设计目标。 对具体的专业应用要有具体的设计目标。 本原则
5.3 体系结构设计 5.4 数据库概念设 计 5.5 模块设计 5.6 应用模型设计 5.7 代码设计
GIS 软件工程
5.3 体系结构设计 1、常用系统体系 1）层次体系
所谓层 所谓层次的概念就是一层一层分割一目了 概念就是 的处理方 体系就 用分层 然的处理方式。层次体系就是利用分层的方式 处理复杂 功能， 复杂的 系统要求上 来处理复杂的功能，层次系统要求上层子系统 下层子系统的功能， 下层子系统 子系统的功能 子系统不 可以使用下层子系统的功能，而下层子系统不 子系统的功能 功能。 下层每 能够使用上层子系统的功能。一般下层每个程 接口执行当前 一个简 功能， 序接口执行当前的一个简单的功能，而上层通 下层程 过调用不同的下层程序，并按不同的顺序来执 这些下层 下层程 体系就是以这 行这些下层程序，层次体系就是以这种方式来 多个复杂 复杂的 功能的 完成多个复杂的业务功能的。

3.理想模块（黑箱模块）
特点：
(1)每个理想模块只解决一个问题。 (2)每个理想模块的功能都应该明确，使人容易理解。 (3)理想模块之间的联结关系简单，具有独立性。 (4)由理想模块构成的系统，容易使人理解，易于编程，易于测试，易于 修改和维护。
对用户来说，其感兴趣是模块的功能，而不必去理解 模块内部的结构和原理。
5.3 软件结构设计－模块
模块的特点：
1.属性
外部属性：输入/输出、逻辑功能
内部属性：运行程序、内部数据 • 在结构化系统设计中。人们主要关心的是模块的外 部属性，至于内部属性，将在详细设计中完成。 2.大小 • 模块有大有小，它可以是一个程序，也可以是程序 中的一个程序段或者一个子程序。
5.3 软件结构设计－模块
信息隐蔽
5.3 软件结构设计－模块
一 模块： 在程序中数据说明、可执行语句等程序对
象的集合，或者是单独命名和编址的元素
。 模块化：指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软 件系统划分若干模块的过程。
(1) 模块的逻辑功能是指模块能够做什么事，表达了模块把输 入转换成输出的功能，可以是单纯的输入/输出功能。 (2) 模块的运行程序指模块如何用程序实现其逻辑功能。
5.3 软件结构设计－模块的独立性
四、模块的独立性
模块独立性, 是指软件系统中每个模块只完成系 统要求的独立的子功能, 并且与其它的模块的联 系最少且接口简单。 例如, 若一个模块只具有单一的功能且与其它 模块没有太多的联系, 则称此模块具有模块独 立性。 一般采用两个准则度量模块独立性。即模块 间耦合和模块内聚。
5.3 软件结构设计
结构化设计的主要思想：认为一个程序 、一组程序或者一个系统无非是由一组功能 操作来构成的，并进而吸取了结构化分析的 “黑盒子”的概念。

4 编写总体设计阶段的文档 总体设计阶段完成时应编写以下文档 （1）总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、 总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、 数据设计、处理方式设计、运行设计等； 数据设计、处理方式设计、运行设计等； （2）数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据模式设计、物理设计等。 数据模式设计、物理设计等。 （3）用户手册，对需求分析阶段编写的初步的用 用户手册， 户手册进行审订； 户手册进行审订； （4）制定初步的测试计划，对测试的策略、方法 制定初步的测试计划，对测试的策略、 和步骤提出明确的要求。 和步骤提出明确的要求。
2 数据结构及数据库设计
数据结构采用逐步细化的方法。 数据结构采用逐步细化的方法。 在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、 在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、 操作的约束和数据之间的关系等方面进行描述， 操作的约束和数据之间的关系等方面进行描述，确定 数据的结构特征。 数据的结构特征。 在总体设计阶段要加以细化，在详细设计阶段则 在总体设计阶段要加以细化， 规定具体的实现细节。 规定具体的实现细节。
第五章 GIS软件工程的总体设计 GIS软件工程的总体设计
第一节 第二节 第三节 第四节 概述 体系结构设计 软件结构设计 空间数据库设计
第一节 概述
系统设计是为了实现软件需求规格书的要求， 系统设计是为了实现软件需求规格书的要求， 将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 系统设计就是把GIS 系统设计就是把GIS前期工程中的软件需求转换 GIS前期工程中的软件需求转换 为软件表示的过程， 为软件表示的过程，最初这种表示知识描述软件的总 体结构，称为总体设计，在总体设计完成后，需要进 总体设计， 体结构，称为总体设计 在总体设计完成后， 行数据库设计，然后进行应用模型设计，最后是详细 数据库设计，然后进行应用模型设计 最后是详细 应用模型设计， 设计。 设计。

空地 平
空分
样级
间形 均 曲引间值 分 点差
内坡 高 面力扩频 值 级收
插度 程 分模散率 分 别益
分分 分 级型分分 级 提测
析析 析
析析
取算
二、HIPO图
HIPO图是由美国IBM公司发明的“层次＋输入 ／处理／输出图”的英文缩写。HIPO图实际上由H图（ 即层次图）和IPO图两部分组成。
Hierarchical 层次 Input 输入 Process 处理 Output 输出
如果某模块只有一个上级模块调用它，可以 把它合并到调用它的上级模块中。
（2）模块规模应该适中
模块规模不应过大，规模过大，不易理解；规模也不 宜过小，模块过小，模块数量将增大，使得模块接口变 得复杂；
适当的模块规模一般其编码能写在一页纸上（通常在 60行左右）
返回
（3）深度、宽度、扇出、扇入都应当适中
运行数据库服务器程序 的机器，称为应用服务 器，一旦服务器程序被 启动，就随时等待响应 客户程序发来的请求。
运行在客户端电脑上，当 需要对数据库中的数据进 行操作时，通过网络向服 务器程序发出请求，服务 器程序根据预定的规则作
出应答，送回结果。
1.客户端和服务器端分别由相应的软硬件组成； 2.多个客户端共享服务器资源； 3.通过网络协议进行通讯； 4.客户端可实现功能和数据的透明访问和存取.
将 WEB 服 务 应 用 于 GIS 。 目 前 正 处 于 实验性阶段
第四节 软、硬件环境配置方案设计
一、硬件环境 二、软件环境
一、硬件环境
支持GIS开发和运行的硬件平台，用于存储、处
理、传输和显示空间数据。
主机
用于数据管理、存储 和处理的设备，如工