第八章-GIS的设计与评价-课件

第八章地理信息系统的设计与评价第八章1ppt课件第八章地理信息系统的

设计与评价第一节GIS设计概述第二节地理信息系统的设计第三节地理信息的标准化第四节地理信息系统的评价

思考与练习2ppt课件第一节GIS设计概述一、系统设计的目的二、系统设计的模式三、系统设计的流程BACK3ppt课件一、系统设计的目的

这里的系统设计是指应用型或业务型地理信息系统的设计。应用型地理信息系统设计的目的是为了建立业务化的运行系统，以实现业务操作的手工模式向信息化模式的根本转变，实现管理和决策的高效率和科学化。4ppt课件应用型地理信息系统分类

应用型地理信息系统，根据其应用层次的高低，又可分为：

1、空间事务处理系统（STPS）

2、空间管理信息系统（SMIS）

3、空间决策支持系统（SDSS）BACK5ppt课件二、系统设计的模式

地理信息系统最早的设计模式，是Calkins在1972年由国际地理学会地理数据收集和处理委员会主持召开的地理数据处理学术会议上提出来的，后来又经过了几次修改和补充。这个最早的设计模式称为结构化的系统设计模式，由四个组成部分构成(图7—1)：①通过访问用户，调查用户的需求和数据源，确定系统的目的、要求和规定；②描述和评价与系统设计过程有关的资源和限定因素，例如现有的硬件、软件和有关的政治和法律因素等；③说明和评价所拟定的不同系统，这些系统能够满足所规定的要求；④对拟定的系统作最后的评价，从中选择一个运行的系统。6ppt课件修改后的地理信息系统设计模式

修改后的地理信息系统设计模式如图7—2所示。其主要的设计思想，是强调对现有的各个组成部分，包括硬件、软件和数据库，进行深入、认真的评价，以研究其满足系统功能的程度，保证所设计系统的实用可靠，及有效地处理数据和使用周期长等要求。该模式采用了管理信息系统和软件工程的一些设计理论，包括：

1、目的与任务

2、概念的定义

3、功能的要求

4、性能测定BACK7ppt课件三、系统设计的流程

地理信息系统建立的过程（图7—3）大致可以分成以下几个主要步骤：一、可行性研究二、系统设计三、建立系统的实施计划四、系统实验五、系统运行8ppt课件一、可行性研究

可行性研究主要是进行大量的现状调查，在调查的基础上论证GIS的自动化程度、涉及的技术范围、投资数量以及可能收到的效益等。经过论证后确定系统的目的、任务及GIS的起始点，从这个起始点出发，逐步向未来的目标发展。重点不应只是目前的计算机化，还应着眼于将来如何发展。9ppt课件二、系统设计

系统设计的任务是将系统分析阶段提出的逻辑模型转化为相应的物理模型，其设计的内容随系统的目标、数据的性质和系统的不同而有很大的差异。一般而言，首先应根据系统研制的目标，确定系统必须具备的空间操作功能，称为功能设计；其次是数据分类和编码，完成空间数据的存储和管理，称为数据设计；最后是系统的建模和产品的输出，称为应用设计。系统设计是地理信息系统整个研制工作的核心。不但要完成逻辑模型所规定的任务，而且要使所设计的系统达到优化。10ppt课件三、建立系统的实施计划

系统设计完成后，把所估算的硬件和软件的总投资、人员培训投资及数据采集投资等作为建立GIS的投资额，同时估计若干年后能收到的经济效益，这是投入产出估算。如果估算的结果令人满意，则进行后继工作。建立GIS的执行计划，包括硬件、软件的测试、购置、安装和调试等，其中主要工作是测试。11ppt课件四、系统实验

结合用户要求完成的任务，选择小块实验区(或者用模拟数据)对系统的各个部分、各种功能进行全面试验。实验阶段不仅进一步测试各部分的工作性能，同时还要测试各部分之间数据传送性能、处理速度和精度，保证所建立的系统正常工作，且各部分运行状况良好。如果发现不正常状况，则应查清问题的原因，然后通知硬件或软件提供者进行适当处理。12ppt课件五、系统运行

当地理信息系统对用户的决策过程不断提供支持的时侯，已经建立的系统会不断膨胀，并不断地被更新和增加。几年以后，系统的周期将又从头开始，这时的新系统将提供更新的、增强的或附加的能力。经验告诉我们，许多地理信息系统是随着用户发现它们能做什么而被扩充的。新技术与新方法的引入、不断地进行教育与培训等是整个系统生命周期中必不可少的组成部分。图8—4描述了GIS设计与开发周期的各个阶段。BACK13ppt课件第二节地理信息系统的设计

一、系统分析系统分析的基本思想是：从系统观点出发，通过对事物进行分析和综合，找出各种可行的方案，为系统设计提供依据。系统分析的任务是对系统用户进行需求调查和可行性分析，最后提出新系统的目标和结构方案。14ppt课件系统分析的内容系统分析的内容包括：who——谁使用该系统；what——新系统需要具有哪些功能和条件；why——为什么需要这些功能和条件；where——新系统需要的资源和条件从哪里获得；quality——系统需要具有的技术指标、性能和可靠性要求等。最后将系统分析的结果写成可行性分析报告，为系统立项提供依据。15ppt课件二、系统设计1、总体设计：系统立项后便转入总体设计；总体设计完成后，撰写系统总体设计方案，提供专家论证和评审。2、详细设计：专家论证通过后，才能转入详细设计。详细设计的任务是根据总体设计的方案确定的目标和阶段开发计划，紧密结合特定的硬件、基础软件和规范标准，进行子系统和数据库等的详细设计，用于指导系统的开发。16ppt课件三、系统实施

系统实施是按照详细设计方案确定的目标、内容和方法，分阶段完成系统开发的过程；系统实施的内容包括：系统硬件和软件的引进和调试；系统数据库的建立和数据质量控制；应用模块开发和建立用户应用界面；应用系统联调、测试和编写系统测试报告；按照计划任务书进行系统的验收及技术鉴定。

17ppt课件四、系统运行和维护

系统运行是指系统经过调试和验收以后，交付用户使用。为了保证系统正常运行，必须要认真制定并严格遵守操作规则。系统维护是为保证系统正常工作而采取的一切措施和实际步骤，如数据的维护、软件的维护、硬件的维护等。BACK18ppt课件第三节地理信息的标准化一、地理信息标准化的内容1、统一的名词术语内涵；2、统一的数据采集原则；3、统一的空间定位框架；4、统一的数据分类标准；5、统一的数据编码系统；6、统一的数据组织结构；7、统一的数据记录格式；8、统一的数据质量含义。19ppt课件二、地理信息标准化的制定1、国际标准化组织的任务2、中国标准化组织的任务BACK20ppt课件第四节地理信息系统的评价一、系统评价的概念

所谓系统评价，就是指从技术和经济两个大的方面，对所设计的地理信息系统进行评定。基本做法是将运行着的系统与预期目标进行比较，考察是否达到了系统设计时所预定的效果。21ppt课件二、系统评价的内容1、系统效率2、系统可靠性3、可扩展性4、可移植性5、系统的效益BACK22ppt课件1、系统效率

地理信息系统的各种职能指标、技术指标和经济指标是系统效率的反映。例如系统能否及时地向用户提供有用信息，所提供信息的地理精度和几何精度如何，系统操作是否方便，系统出错如何，以及资源的使用效率如何等等。

2、系统可靠性系统可靠性是指系统在运行时的稳定性，要求一般很少发生事故，即使发生事故也能很快修复，可靠性还包括系统有关的数据文件和程序是否妥善保存，以及系统是否有后备体系等。BACK23ppt课件

3、可扩展性

任何系统的开发都是从简单到复杂的不断求精和完善的过程，特别是地理信息系统常常是从清查和汇集空间数据开始，然后逐步演化到从管理到决策的高级阶段。因此，一个系统建成后，要使在现行系统上不做大改动或不影响整个系统结构，就可在现行系统上增加功能模块，这就必须在系统设计时留有接口，否则，当数据量增加或功能增加时，系统就要推倒重来。这就是一个没有生命力的系统。BACK24ppt课件

4、可移植性

可移植性是评价地理信息系统的一项重要指标。一个有价值的地理信息系统的软件和数据库，不仅在于它自身结构的合理，而且在于它对环境的适应能力，即它们不仅能在一台机器上使用，而且能在其它型号设备上使用。要作到这一点，系统必须按国家规范标准设计，包括数据表示、专业分类、编码标准、记录格式等，都要按照统一的规定，以保证软件和数据的匹配、交换和共享。BACK25ppt课件5、系统的效益

系统的效益包括经济效益和社会效益。GIS应用的经济效益主要产生于促进生产力与产值的提高，减少盲目投资，降低工时耗费，减轻灾害损失等方面，目前地理信息系统还处于发展阶段，由它产生的经济效益相对来说还不太显著，可着重从社会效益上进行评价，例如信息共享的效果，数据采集和处理的自动化水平，地学综合分析能力，系统智能化技术的发展，系统决策的定量化和科学化，系统应用的模型化，系统解决新课题的能力，以及劳动强度的减轻，工作时间的缩短，技术智能的提高等等。26ppt课件系统的效益2

从总的来看，地理信息系统的经济效益是在长时间逐渐体现出来的，随着新课题的不断解决，经济效益也就不断提高。但是，从根本上来说，只有当地理信息系统的建设走以市场为导向的产业化发展道路，商品经济的发展导致信息活动的激增、信息广泛而及时的交流，形成信息市场，才能为地理信息系统的发展提供契机，这时，地理信息系统的经济效益才能进一步体现。评价目标也就自然地转向经济效益方面。目前，一批以开发地理信息系统为目标的经济实体正在筹备和组建，地理信息系统的经济、科学和技术三统一的发展趋势，是肯定无疑的。BACK27