GIS设计整理

1.GIS构成(详尽):硬件、软件、数据、人员（1）硬件：数据采集、输入设备●数据采集设备包括测绘仪器和遥感设备。

●数据输入设备包括数字化仪、扫描仪以及计算机的输入设备。

数据存储和处理设备●数据存储设备包括磁盘、磁带机等磁存储介质以及一些光存储介质。

●处理设备包括计算机、图像处理器、网络设备等。

输出设备●输出设备通常是标准的计算机外围设备，包括打印机、绘图仪、投影仪、3D立体镜、实时三维图形卡等。

（2）软件：（3）数据：即地理数据，其主要表现形式包括数字、文字、图形、图像和表格等。

空间数据：表征空间实体位置的数据。

栅格数据结构、矢量数据结构、不规则三角网（TIN）（4）人员：人员是GIS的重要构成因素2.GIS数据的标准化（大小标题）（1）地理信息标准：地理信息是反映地理实体空间分布特征和属性的信息①统一的地理坐标系统：* 统一的地图投影系统：考虑到数据的可获得性和数据交换的需要，一般建立系统时应结合数据获取* 统一的地理网格系统：可分为地理坐标格网和直角坐标格网。

* 统一的高程控制系统：高程控制系统与地理格网系统结合，用于正确反映真实世界中各种实体之间在空间的三维立体关系。

* 统一的区域多边形或空间统计单元系统：区域(自然或是社会经济)是信息收集、存储和检索的重要基本单元。

②空间信息分类和编码系统：它直接影响整个系统的结构、数据组织与交换、不同系统间的转换与兼容等。

③数据模型标准：对现实地理系统的计算机模拟可分为三个层次：概念模型、逻辑模型和物理模型。

（2）数据标准：是GIS的机车和最重要的资源，制订和实行数据标准是GIS标准化工作的重点。

①数据交换：最主要的数据交换方法：直接交换和间接交换。

②空间元数据标准：空间数据元数据标准的建立是空间数据标准化的前提和保证，只有建立起规范的空间元数据才能有效地利用空间数据。

③数据质量：数据质量是对空间数据在表达空间位置、空间关系、专题特征以及时间等要素时，所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们之间统一性的度量，一般描述为空间数据的可靠性和精度，用误差来表示。

④GIS数据产品标准：有三类：标准的数据格式、标准的概念模式、标准的外包装。

3.判断4.看图5.三维结构式系统工程学创始人之一霍尔（A.D.Hall）提出的哪三维：时间维、逻辑维、知识维6. 看一下？？7.面向对象设计方法：面向对象分析与设计方法有多种，主要有面向对象建模技术（OMT）、统一建模语言（UML）名词解释OMT：OMT是一种围绕着真实世界中的概念，从三种不同的角度建立系统的面向对象建模技术。

UML：统一建模语言。

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。

8.系统定义的基本任务包括：●功能需求：明确所开发的软件必须具备什么样的功能。

●性能需求：明确待开发的软件的技术性能指标。

●环境需求：明确软件运行时所需要的软、硬件的要求。

●数据需求：在空间数据库设计中详细叙述。

9.GIS数据流模型（名词解释）：GIS软件系统逻辑模型的一种图形表示，描述了GIS数据流动、存储、处理等逻辑关系，常采用数据流图来表示。

10. 看一下11.系统边界（名词解释）：所谓系统边界是指系统与系统之间的界限12.系统目标分析：（1）进行用户类型分析：进行系统目标和任务分析首先应确定系统的用户类型，在此基础上才可以进一步开展调查分析确定用户需求。

（2）对现行系统进行调查分析：进行GIS建设的目的之一是解决现行系统存在的问题和提高工作效率。

（3）明确系统服务对象：系统的服务对象不同，系统的目标也不相同（4）用户研究领域现状调查：有利于确定系统设计的目的、应用范围和应用深度，为以后总体设计中的系统功能设计和应用模型设计提供科学、合理的依据。

13.系统功能分析（1）GIS结构化分析方法：采用自顶向下、逐层分解的系统分析方法来定义GIS系统的需求。

在此基础上，作出GIS系统的规格说明，并建立的一个自顶向下任务分析模型（定义）。

（2）GIS面向对象分析方法：在一个系统的开发过程中进行了系统业务调查以后，按照面向对象的思想，通过自底向上提取对象并组合对象，来实现系统功能和性能分析（定义）。

（3）GIS快速原型化分析方法：在系统分析员和系统用户之间交流的一种工具方法，用来明确用户对GIS系统功能和性能的要求（定义）。

14.类图的组成：类图由类、接口等模型元素以及它们之间的关系构成的。

（1）类：是面向对象中系统组织结构的核心。

类是对一组具有相同属性、操作、关系和语义的事物的抽象。

类的表示法是一个矩形，由3部分构成：类的名称、类的属性和类的操作。

（2）接口：是在没有给出对象的实现和状态的情况下对对象行为的描述。

接口是一种特殊的类，所有接口都是有构造型的类。

（3）类之间的关系：依赖关系、泛化关系、关联关系和实现关系。

①依赖关系：依赖表示的是两个或多个模型元素之间语义上的连接关系。

它只将模型元素本身连接起来而不需要用一组实例来表达它的意思。

②泛化关系：泛化关系用来描述类的一般和具体之间的关系。

具体描述建立在类的一般描述的基础之上，并对其进行了扩展，因此在具体描述中不仅包含一般描述中所拥有的所有特性、成员和关系，而且还包含了具体描述的补充信息。

③关联关系：关联关系是一种结构关系，指出一个事物的对象与另一个事物的对象之间的语义上的连接。

关联描述了系统中对象或实例之间的离散连接，它将一个含有两个或多个有序表的类在允许复制的情况下连接起来。

④实现关系：实现关系将一种模型元素与另一种模型元素连接起来，从而说明和其实现之间的关系。

☀15.GIS用户界面设计的基本原则（论述题）●一致性原则✓追求设计者模型、系统映象和用户概念模型的一致性。

界面的概念表达方式应尽可能接近用户的想法。

✓控制应用方式的一致性。

在类似的情况下，必须有一致的操作序列，并尽可能采用国家及行业标准和用户习惯的方式。

●合适的功能✓功能欠缺的系统会使用户丧失兴趣；而过多繁琐的功能则会大量增加系统的复杂性。

●封装性✓界面要尽量掩藏复杂的内部实现细节，使用户可以集中精力解决专业应用问题。

●灵活性✓界面应该灵活地安排各种对话方式，充分满足用户的各种选择。

●合理、高效利用屏幕✓要充分考虑海量数据与有限屏幕显示的矛盾，从可读性的角度合理安排屏幕上的多个窗口及信息载负。

●用户界面的效率✓显示、查询和空间分析是GIS的基本功能，对海量空间数据进行上述操作，其耗费的计算机资源是巨大的，应妥善解决好这些问题，提高界面的响应速度。

？？16.UIMS（名词解释）：人机界面开发工具。

☀17.面向对象的系统详细设计工具（论述题）：序列图、活动图（一）序列图（1）基本概念：是强调消息时间顺序的交互图，它描述类和类之间的关系，并将这些交互建模成消息交换。

交互建模的两种情况：①为系统的动态方面进行建模②为系统的控制过程进行建模（2）组成：序列图由对象、生命线、激活和消息等构成。

序列图的目的是按照交互发生一系列顺序显示对象之间的交互。

①对象：对象可以是系统的参与者或者任何有效的系统对象。

②生命线：生命线是一条垂直的虚线，用来表示对象在一段时间内的存在。

③激活：激活表示一个对象直接或通过从属操作完成操作的过程，它对执行的持续时间和执行与其调用之间的控制关系进行建模④消息：消息是从一个对象向另一个或几个对象发送信息，或由一个对象调用另一个对象的操作。

（二）活动图：（1）基本概念：活动图是一种用于描述系统行为的模型视图，它用来展现参与行为的类的活动或动作。

活动图组成：①动作状态：动作状态具有原子性和不可再分性，一般用于描述简短的操作。

②活动状态：活动状态用于描述持续事件或复杂性的计算。

③组合活动：是一种内嵌活动图的状态，可以分解为多个活动或动作的组合。

④分叉与汇合：分叉：用于表示将一个控制流分成两个或者多个并发运行的分支。

结合：用来表示两个或多个并发控制同步发生，当所有的控制流都到达汇合点时，控制才向下进行。

⑤分支与合并：是转换的一部分，它将转换路径分成多个部分，每一部分都有单独的监护条件和不同的结果。

⑥泳道：为了对活动的职责进行组织而在活动图中将活动状态分为不同的组，称为泳道⑦对象流：是一种特殊的控制流，对象是类的实例，用来封装状态和行为18.CASE工具（名词解释）：是为数据库的设计及开发提供了一些自动化的支持软件。

辅助数据库设计人员和管理人员尽可能高效的开发数据库19.CASE工具的特性：①友好的操作界面②分析执行任务的功能③评估设计方案的启发因素④权衡比较多种设计方案⑤丰富的结果表达形式⑥设计验证以检验设计结果是否符合最初要求20.E-R模型：是构建信息系统或数据库概念模型的一种有效工具或有效方法（也称为E-R 方法）。

由实体类（简称实体）、关系类（简称关系）和属性三个抽象概念组成。

（1）基本E-R方法：强调实体间的关系，而非实体的属性。

①实体：客观事物的抽象，可以被唯一地标识②属性：属性是实体的特征，对实体的描述、管理和分析都是通过对属性的操作来实现的③关系/联系：实体之间的联结称之为关系或联系（2）扩展E-R方法：在基本E-R方法的基础之上，引入一些抽象概念发展起来，具有面向对象的色彩。

①分化与综合：分化是把一个实体或类按某一特征分为几个实体集，综合是分化的逆过程。

②聚集：由联系及参与联系的实体组合而成的新实体称为聚集。

③范畴/类：是一种扩展实体关系模型（3）空间E-R方法：根据空间数据的空间特性对基本E-R方法和扩展E-R方法进行改进，这种方法便称之为空间E-R方法，它最初由Calkins提出。

①空间实体及其表达：空间实体除了作为一般实体的普通属性外，还具有不同于一般实体的空间属性②空间实体间的关系：与空间实体一样，空间实体间的关系也具有双重性，既具有一般实体间的关系，又具有空间实体所特有的关系。

21. 模型分类有哪几个☀22.地理模型的建立（论述题）（1）地理模型建模路径：地理建模往往是建立在对地图图层（layer）数据的操作上，所以又可称为“地图建模”（cartographic modeling）。

一般地，具体是通过作用于原始数据和派生数据的一组顺序的、交互的空间分析操作命令，对一个空间分析过程进行的模拟实现。

①在GIS环境内构建地理模型：这种方法又分为两种，一是由GIS软件商直接提供，二是GIS应用者利用GIS软件提供的宏语言、应用函数库（API）或功能组件（COM）等，发展各自所需的空间分析模型。

这种方法能充分利用GIS软件本身所具有的资源，开发效率较高。

②在GIS环境外构建地理模型：这种结合方法基本上将GIS当作一个空间数据库来用，空间模型分析的功能则利用其他软件（例如SAS，SPSS，GLIM）或计算机高级程序语言如C，C++等来编写。