GIS设计与应用-题

姓名：田志富函授站：涿州物探年级：2010级专升本专业：测绘工程学号：201051613568测验作业一：1、何为GIS？GIS的主要研究内容是什么？答：地理信息系统（GeographicInformationSystem，简称GIS）作为信息处理技术的一种，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和方法，集采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息于一体的计算机系统。地理信息系统主要研究内容包括：数据采集、数据存储、数据处理和分析、数据输出等。2、常用的GIS设计方法主要有结构化生命周期法、原型法和面向对象的设计方法。试简要说明使用结构化生命周期法进行GIS设计需要完成的六个阶段内容。答：（1）系统开发准备阶段

现行系统无法满足需求时，用户提出开发新系统的要求。有关人员进行初步调查，成立专门负责新系统开发的领导小组，制定新系统开发的进度和计划，负责新系统开发的一切工作。

（2）调查研究及可行性研究阶段

了解现行系统的界限、组织分工、业务流程、资源及薄弱环节等，绘制现行系统的相关图表。与用户协商方案，提出初步的新系统目标，并进行系统开发的可行性研究，提交可行性报告。

（3）系统分析阶段

在上一阶段的基础上，进行系统的目标分析，划分子系统以及功能模块，构造出新系统的逻辑模型及其逻辑功能需求，交付逻辑功能说明书。

（4）系统设计阶段

根据新系统的逻辑模型进行物理模型的设计，并具体选择一个物理的计算机信息处理系统。这个阶段还要进行人—机过程的设计、代码设计、输入、输出、文件数据库设计及程序模块、通讯网络设计等。

（5）系统实施阶段

实现系统设计阶段所完成的新系统物理模型。首先进行计算机系统设备的安装和调试工作，然后程序员根据程序模块进行程序的设计、代码编写和调试工作。对用户和操作人员进行培训，编制操作、使用手册和有关文档。

（6）维护和评价阶段

在新系统使用期间，需要对系统进行不断的修改完善。并将新建成的系统与预期的目标做一比较。3、系统总体设计报告是系统总体设计阶段的最终成果，说明GIS总体设计报告的构成和内容。答：表：GIS系统总体设计报告的构成和内容1引言编写目的（阐明编写需求说明的目的，指明用户对象）1.1GIS项目背景（应包括：a.GIS项目的委托单位、开发单位和主管部门；b.该GIS软件系统与其它系统的关系）1.2定义（列出文档中所用到的专门术语的定义和缩写词的原文）1.3参考资料（可包括：a.项目经核准的计划任务书、合同或上级机关的批文；b.项目开发计划；c.文档所引用的资料、标准和规范。列出这些资料的作者、标题、编号、发表日期、出版单位或资料来源）2GIS项目概述2.1GIS项目目标、内容、现行系统的调查情况2.2GIS运行环境2.3条件与限制3GIS数据描述3.1GIS静态数据3.2GIS动态数据（包括输入数据和输出数据）3.3GIS数据流图3.4GIS数据字典3.5GIS加工逻辑小说明3.6数据采集4GIS功能需求4.1功能划分4.2功能描述5GIS性能需求5.1数据精确度5.2时间特性（如响应时间、更新处理时间、数据转换与传输时间、运行时间等）5.3适应性（在操作方式、运行环境、与其它软件的接口以及开发计划等发生变化时，应具有的适应能力）6GIS运行需求6.1用户界面（如屏幕格式、报表格式、菜单格式、输入输出时间等）6.2硬件接口6.3软件接口6.4故障处理7质量保证8其它需求（如可使用性、安全保密、可维护性、可移植性等）4、系统功能与性能分析是系统需求调查和分析的重要内容，试对系统功能与性能分析的常用方法进行简要说明。答：系统的功能和性能是在明确系统目标的基础上，对系统目标和任务在具体实现上进行设计和细分。常用方法：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。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5、试从设计重心、数据库建设和设计方法等三个方面，比较GIS设计与一般信息系统设计的区别。答：GIS设计与一般信息系统设计的差异类别GIS设计一般信息系统设计设计重心处理的是海量空间数据，数据库设计在GIS设计中尤其重要软件功能实现是其设计重心数据库建设不仅要进行属性数据库的设计，更要进行空间数据库的设计，包括空间数据结构、存储方式、管理机制等只需要建立属性数据库设计方法以业务需求为导向、以空间数据为驱动进行系统设计以业务需求为导向，以功能为驱动进行系统设计6、GIS空间数据与属性数据的结合有绑定式和分离式两种方式，试比较两种方式的思路和优缺点。答：空间数据与属性数据结合的两种形式比较类别绑定式分离式思路空间数据与属性数据都由GIS软件来管理空间数据由GIS软件来管理，属性数据由通用的关系型数据库来管理优点不需要考虑接口问题对数据的利用更为灵活，能为其它系统提供属性数据共享服务缺点空间数据与属性数据绑定，属性数据不灵活要考虑接口问题软件举例MapInfoArcGIS7、GIS规范化和标准化在GIS产业化和社会化过程中的作用是什么？其具体内容主要体现在哪些方面？答：GIS规范化和标准化在GIS产业化和社会化过程中的作用：从技术的角度来看，GIS是建立在计算机、网络以及信息处理等多种技术标准之上的，离开了这些标准就无法开发哪怕是最基本的系统。从应用的角度来看，标准化是实现信息共享，推进GIS发展的最基本保障。GIS规范化的具体内容主要体现在：（1）计算机软、硬件技术标准，它完全来自计算机界的规范，包括网络协议、软件设计、系统验收、软件评测及软件接口等方面的规范。（2）数据库技术和图形、图像处理技术规范，其中包括各种操作规程的制定、文本编写、数据库安全等方面的规范标准。（3）与地理信息系统数据共享有关的规范化工作，包括对数据重复使用、数据交换、网络安全等方面的界面、技术规范，例如数据模型规范、数据质量评定规范、元数据规范等。（4）地图制图标准，GIS目前仍采用着许多来自计算机辅助制图的理论和方法，如点变换理论（GIS中矢量数据结构采用点、线、面的概念来理解空间地物）。GIS标准化的具体内容主要体现在：（1）GIS相关的名词或术语标准化（2）与空间数据库建设有关的标准化活动包括各种操作规程的制定、数据采集、数据分类与编码、数据字典、文本编写、数据库安全等方面的标准的制定与实践。（3）与GIS数据共享有关的标准化工作包括对数据质量控制、数据重用、数据交换、网络安全等方面的技术标准，例如数据模型标准、数据质量评定标准、元数据标准等等

姓名：田志富函授站：涿州物探年级：2010级专升本专业：测绘工程学号：201051613568测验作业二：1、数据库建设是GIS设计的重要内容，对于非地理数据通常采用的是关系型数据库技术，请说明关系型数据库建设的工作内容。答：（1）、将空间实体的空间特征用关系模型来表达，制作关系表。由于空间特征由点、线、面组成，因此可以制作三种表单：多边形的关系表；二是线段的关系表；三是结点的关系表。由于关系连接运算相当费时，该方法在空间对象处理显示方面效率很低。（2）、将图形数据的变长部分处理成Binary二进制块Block字段。例如将图形的坐标数据当成一个二进制块，交由关系数据库管理系统进行存储和管理。这种方式虽然省去了第一种方式的大量关系连接操作，但是二进制块的读写效率要比定长的属性字段低的多，特别是牵涉对象的嵌套，速度更慢。2、空间数据有哪些特征？答：空间数据有三大基本特征：空间特征、时间特征、属性特征。3、试述在GIS设计中制定空间数据规范与标准的重要性。答：主要目标：设计具有安全性、可靠性、正确性、完整性、独立性、共享性、低余度、可扩展的空间数据库，实现空间数据高效存储管理，支撑GIS软件的设计与应用。主要任务：确定空间数据库的数据模型以及数据结构。提出空间数据库相关功能的实现方案。将设计的空间数据库系统的结构体系进行编码实现。将收集来的空间数据入库，建立空间数据库管理信息系统。4、什么叫分布式GIS？它的软件技术基础是什么？答：所谓分布式就是指数据和程序可以不位于一个服务器上，而是分散到多个服务器，以网络上分散分布的地理信息数据及受其影响的数据库操作为研究对象的一种理论计算模型。分布式有利于任务在整个计算机系统上进行分配与优化，克服了传统集中式系统会导致中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷，解决了网络GIS中存在的数据异构、数据共享、运算复杂等问题，是地理信息系统技术的一大进步。它的软件技术基础是基于WindowsDNA的Com+实现分布式地理信息系统，基于J2EE的分布式GIS。5、系统实施阶段要完成哪那些文档的编写？这些文档的主要内容是什么？答：系统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，在系统的设计与实施过程中，总是伴随着大量的信息需要记录和使用。文档是系统的一个重要组成部分。文档的主要内容是系统实施方案、系统架构方案、系统分析报告、系统总体设计、数据库设计报告、系统详细设计、系统测试报告、用户手册、等等。6、GIS项目估算的内容有哪些？方法有哪些？这些方法各有什么优缺点？答：GIS项目估算的内容体系：GIS项目估算的方法及优缺点：GIS项目开发成本估算的方法比较方法类比估算法分解和自底向上估算法差别估算法经验模型法工作方式假设新项目设计和开发所需的工作量、时间、开发成本与已完成项目是成比例的。根据老项目推算出新项目的总成本或总工作量，按比例分配到各个开发任务中去，在检验它是否满足要先用分解技术将大问题分解成小问题，直到每一个子任务都能确定它所需要的开发工作量，再累加起来比较新项目与已完成项目的各个子任务，类似任务按类比估算法估算采用经验模型来获得估算值，一般作为参考值，如IBM模型、Putnam模型等优点估算工作量小，速度快估算各个部分的准确性高可以提高估算准确值估算工作量小，速度快缺点对GIS项目中的特殊困难估计不足，估算出来的成本盲目性大。有时会遗漏被GIS项目的某些部分的成本缺少各项子任务之间相互联系以及系统开发管理方面的工作量。必须用其它估算方法检验和校正。不容易确定类似的界限没有一种估算模型能够适用于所有的GIS项目开发适用性有以前完成的项目在规模和功能上育新项目十分相识适用于对背景完全生疏的GIS项目所有的GIS项目所有的GIS项目7、什么是GIS软件评价？评价的方法是什么？有哪几种评价类型？其评价指标及其具体的内容分别是什么？答：GIS软件评价是在GIS测试的基础上，通过对以下因子进行评价，从而得出对系统整体水平以及系统实施所能取得的效益的认识和评价。软件评价的基本方法是将运行着的系统与预期目标进行比较，考察是否达到了预期的效果和要求。GIS软件评价有技术评价、经济评价和社会评价三种类型。系统技术评价指标及内容序号评价指标具体内容1可靠性或称安全性系统在正常环境下能够稳定运行而不发生故障，或者即使发生故障也可以通过系统具备的功能将数据恢复过来，减少系统的故障造成的损失的能力。2可扩展性为满足新的功能需求而对系统进行修改、扩充的能力，对于商品化GIS产品是进一步完善产品的功能，提供更佳的和更通用的用户开发接口和平台的能力。3可移植性系统在多种计算机硬件平台上正常工作的能力以及与其它软件系统进行数据共享、交换的能力。4系统效率包括系统运行的速度和运算处理精度两方面的要求。系统经济评价指标及具体内容序号评价指标具体内容1系统产生的效益系统应用对国民经济与生产实践所起的作用，以及GIS信息产品商品化能实现的价值。2软件商品化程度指用户的认可程度，体现在软件安装程序的易用性、产品的包装、技术手册、用户手册以及界面的友好性和易用性等方面。3技术服务支持能力对用户进行的工作进行跟踪服务