注冊測繪師培訓(xùn)地理信息系統(tǒng)部分

地理信息系統(tǒng)工程

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）2012年3月什么是GIS？GIS是由計算機(jī)硬件、軟件和不同方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計用來支持空間數(shù)據(jù)采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。

在計算機(jī)硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持下，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理、輸入、存儲、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應(yīng)用徳技術(shù)系統(tǒng)—美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員會（FICCDC）GIS和其他信息系統(tǒng)的關(guān)系信息系統(tǒng)非空間信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)非地理信息系統(tǒng)管理信息系統(tǒng)專題地理信息系統(tǒng)綜合地理信息系統(tǒng)CAD/CAM空間信息系統(tǒng)

地籍GIS

交通GIS資源與環(huán)境GIS規(guī)劃與管理GIS矢量GIS數(shù)據(jù)模型

柵格GIS矢-柵GIS研究范圍全球GIS區(qū)域GIS研究內(nèi)容GIS與其它信息系統(tǒng)的關(guān)系CAD文件圖表原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)編輯投影變換交互展示空間數(shù)據(jù)庫GIS的功能(基本功能實現(xiàn))文件圖表數(shù)據(jù)獲取原始數(shù)據(jù)存儲檢索數(shù)據(jù)編輯投影變換數(shù)據(jù)輸出制圖、表格

結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)空間查詢空間分析軟件/硬件用戶GIS的的組成部分

空間數(shù)據(jù)

模型GPS磁帶機(jī)光盤機(jī)活動硬盤

硬盤陣列解析和數(shù)字?jǐn)z影測量儀器專用設(shè)備存儲設(shè)備全數(shù)字?jǐn)z影測量工作站遙感與遙感圖象處理系統(tǒng)輸入設(shè)備數(shù)字化儀掃描儀常規(guī)設(shè)備鍵盤、鼠標(biāo)GIS的的組成部分之——硬件全站儀單機(jī)模式局域網(wǎng)模式廣域網(wǎng)模式GIS組成部分之——硬件應(yīng)用模式單機(jī)模式單機(jī)模式：由基本外設(shè)、處理

設(shè)備和輸出設(shè)備構(gòu)成適用于小型GIS建設(shè)數(shù)據(jù)傳輸與資源共享不方便輸

出……IntranetGIS中央數(shù)據(jù)庫與網(wǎng)管輸

入局域網(wǎng)模式用戶組1……用戶組n局域網(wǎng)模式：

部門或單位內(nèi)部GIS建設(shè)專線連接資源共享較方便輸入數(shù)據(jù)庫（

（服務(wù)器）局

局域網(wǎng)用

用戶組圖

圖象處

處理系統(tǒng)多

多媒體系

系統(tǒng)輸

輸出Internet

用戶

用戶廣域網(wǎng)模式廣域網(wǎng)模式：

用戶分布地域廣泛，不適合專線連接

公共通訊連接

資源共享方便

局部范圍為局域網(wǎng)，通過若干通道與廣域網(wǎng)連接

象理系統(tǒng)域網(wǎng)戶組出媒體

統(tǒng)主干網(wǎng)GIS組成部分之——軟件

GIS組件

標(biāo)準(zhǔn)軟件

（圖形、數(shù)據(jù)庫等）

系統(tǒng)庫

（編程語言、數(shù)學(xué)庫等）

操作系統(tǒng)（系統(tǒng)調(diào)用、設(shè)備運(yùn)行、網(wǎng)絡(luò)等）

用戶界面GIS專題應(yīng)用軟件GIS專業(yè)軟件數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)軟件GISARC/INFO、MapGIS、SuperMap現(xiàn)實世界GIS組成部分之——數(shù)據(jù)矢量數(shù)據(jù)柵格數(shù)據(jù)?

GIS的操作

對象為空間

數(shù)據(jù)?

空間數(shù)據(jù)特

征：幾何、

屬性、時間

空間數(shù)據(jù)組織：矢量結(jié)構(gòu)、柵格結(jié)構(gòu)；空間數(shù)據(jù)管理：幾何數(shù)據(jù)-文件

屬性數(shù)據(jù)-關(guān)系數(shù)據(jù)庫GIS組成部分之——數(shù)據(jù)?

線?

面?

體面點線

體幾何數(shù)據(jù)類型

?

點現(xiàn)實世界(X2,Y2)(X4,Y4)Line

(X3,Y3)(X,Y)

(X4,Y4)

(X5,Y5)(X2,Y2)(X3,Y3)(X,Y)

Polygon

(X5,Y5)GIS組成部分之——數(shù)據(jù)：矢量數(shù)據(jù)的表達(dá)

Point

(X,Y)GIS組成部分之——數(shù)據(jù)：柵格數(shù)據(jù)的表達(dá)現(xiàn)實世界LineValue=0=1

PointRowColumn

=2

=3Grid

Area

Triangles

HexagonsRASTERGIS組成部分之——數(shù)據(jù)：GIS中的數(shù)據(jù)分層組織建筑物校園街道行政區(qū)城市國家

GIS中采用層來組織數(shù)據(jù)?

地理要素：現(xiàn)實世界中的對

象，如一個建筑物.?

層：一系列地理要素的可視化

表達(dá)，必須包含空間數(shù)據(jù)?

屬性：地理要素的描述性信

息，它和層相關(guān)聯(lián)。GIS組成部分之——人員

?

GIS的開發(fā)是以人為本的系

統(tǒng)工程。

?

業(yè)務(wù)素質(zhì)與專業(yè)知識是GIS

工程及應(yīng)用成功的關(guān)鍵。?

不但對GIS的技術(shù)和功能有

足夠的了解，而且要具備組

織管理管理的能力。?

技術(shù)培訓(xùn)、硬件維護(hù)與更新

、系統(tǒng)升級、數(shù)據(jù)更新、文檔

管理、數(shù)據(jù)共享建設(shè)等。信息管理數(shù)據(jù)整理空間關(guān)系

地理要素之間的關(guān)系，主要包括：

?

方向關(guān)系

?

度量關(guān)系?

拓?fù)潢P(guān)系：是一種最重要的空間關(guān)系，它反映了空間要素間的拓?fù)洳蛔冃浴?/p>

是指圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下變形，但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)。N公園樹拓?fù)?/p>

一個點在一個弧段的端點屬性

一個弧段是一個簡單弧段（弧

段自身不相交）

一個點在一個區(qū)域的邊界上

一個點在一個區(qū)域的內(nèi)部

一個點在一個區(qū)域的外部

一個點在一個環(huán)的內(nèi)部

一個面是一個簡單面（面上沒

有“島”）

一個面的連續(xù)性（給定面上任

意兩點，從一點可以完全在

面的內(nèi)部沿任意路徑走向另

一點）非拓

兩點之間的距離撲屬性

一個點指向另一個點的方向

弧段的長度一個區(qū)域的周長一個區(qū)域的面積空間拓?fù)潢P(guān)系

是指圖形在保持連續(xù)狀態(tài)下變形，

但圖形關(guān)系不變的性質(zhì)?？梢约僭O(shè)

圖形繪在一張高質(zhì)量的橡皮平面上

，將橡皮任意拉伸和壓縮，但不能

扭轉(zhuǎn)或折疊，這時原來圖形的有些

屬性保留，有些屬性發(fā)生改變，前

者稱為拓?fù)鋵傩?，后者稱為非拓?fù)?/p>

屬性或幾何屬性。這種變換稱為拓

撲變換或橡皮變換

建筑物

2空間分析——緩沖區(qū)分析緩沖區(qū)的類型：?

點緩沖區(qū)?

線緩沖區(qū)?

面緩沖區(qū)空間分析——緩沖區(qū)分析學(xué)校一定范圍內(nèi)的綠地空間分析——緩沖區(qū)分析給定街道的影響范圍空間分析——緩沖區(qū)分析給定面狀要素的緩沖區(qū)范圍空間分析——疊加分析緩沖區(qū)的類型：?

點與多邊形的疊加?

線與多邊形的疊加?

多邊形與多邊形的疊加空間分析——疊加分析?

點與多邊形的疊加123123ABCDABCD空間分析——疊加分析

2

3

1

?

線與多邊形的疊加1234空間分析——疊加分析?

多邊形與多邊形的疊加道路網(wǎng)河流網(wǎng)管線網(wǎng)空間分析——網(wǎng)絡(luò)分析地理網(wǎng)絡(luò)：由一系列相互連通的點和線組成，用來描述地理要素（資源）的流動情況?？臻g分析——網(wǎng)絡(luò)分析最佳路徑分析設(shè)置路障國內(nèi)外常用GIS軟件?

國外代表性GIS廠商及代表產(chǎn)品–ESRI——ArcGIS–MapInfo——MapInfo?

國內(nèi)代表性GIS廠商及代表產(chǎn)品–中地公司——MapGIS–超圖公司——SuperMap國外常用GIS軟件——ArcGISArcGIS是ESRI在全面整合了GIS數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其他多方面的計算機(jī)主流技術(shù)之后，成功地推出了代表GIS最高技術(shù)水平的全系列GIS產(chǎn)品。它提供了桌面、服務(wù)器、WebGIS以及移動GIS等完整的解決方案。ArcGIS

9是一個建設(shè)完整GIS的軟件集合，它包含了一系列部署GIS的框架：–ArcGIS

Desktop――一個專業(yè)GIS應(yīng)用的完整套件；–-ArcGIS

Engine――為定制開發(fā)GIS應(yīng)用的嵌入式開發(fā)組件；–服務(wù)端GIS――ArcSDE，ArcIMS和ArcGIS

Server；–-移動GIS――ArcPad?以及為平板電腦使用的ArcGIS

Desktop和Engine國外常用GIS軟件——MapInfo?MapInfo

是一個界于CAD與GIS

之間的系統(tǒng)，主要功能偏向于桌面可視化與數(shù)據(jù)管理，缺乏較強(qiáng)的GIS

拓?fù)浞治雠c管理能力，而且圖形處理能力稍差。目前最新版本為10.5。?MapInfo

主要功能：計算機(jī)地圖制圖－輸入、編輯、輸出，接受和輸出其它圖形系統(tǒng)的數(shù)據(jù)（DXF

格式）。–MapInfo

Professional——桌面產(chǎn)品–MapX——組件產(chǎn)品–MapXtreme——WebGIS產(chǎn)品國內(nèi)常用GIS軟件——MapGISMapGIS

起源二十世紀(jì)八十年未，產(chǎn)品有近二十年歷史，使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和全組件化技術(shù)，功能強(qiáng)大，速度快，效率高，產(chǎn)品技術(shù)一直處于國際先進(jìn)水平。在國內(nèi)土地資源管理等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。目前MapGIS

平臺最高版本為7.x。(2009年K9）國內(nèi)常用GIS軟件——SuperMapSuperMap

GIS是北京超圖軟件股份有限公司開發(fā)的具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的大型地理信息系統(tǒng)軟件平臺。通過建立一套具有普遍適應(yīng)性的共相式GIS內(nèi)核(Universal

GIS

Core,UGC)，實現(xiàn)那些相對穩(wěn)定的、遠(yuǎn)離易變的技術(shù)環(huán)境的GIS核心功能，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出包括組件式GIS開發(fā)平臺、服務(wù)式GIS開發(fā)平臺、嵌入式GIS開發(fā)平臺、桌面GIS平臺、導(dǎo)航應(yīng)用開發(fā)平臺以及相關(guān)的空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、加工和管理工具。目前最新版本為（SuperMapGIS6R（2012））8。國內(nèi)常用GIS軟件——SuperMapSuperMap

GIS主要產(chǎn)品包括：?

SuperMap

Deskpro

2008

—開放式桌面平臺產(chǎn)品；?SuperMap

SDX+

—大型空間數(shù)據(jù)庫引擎；?SuperMap

iServer

2008

—服務(wù)式GIS開發(fā)平臺；?SuperMap

Objects

2008

—組件式GIS開發(fā)平臺；?SuperNavigation

Engine

2008

—導(dǎo)航開發(fā)平臺；?eSuperMap

2008

—嵌入式GIS開發(fā)平臺；?SuperMap

D系列—空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)、入庫、更新和管理GIS工程管理?

GIS

工程是針對特定的實際應(yīng)用目的和要求，統(tǒng)籌設(shè)計、優(yōu)

化、建設(shè)、評價、維護(hù)和應(yīng)用GIS

系統(tǒng)的全部過程。GIS

工程

中涉及的因子眾多，主要包括硬件、軟件、數(shù)據(jù)、用戶和模型。GIS工程因素

數(shù)據(jù)野外測量GPS地圖遙感影像文檔資料已有數(shù)據(jù)庫音像資料……

軟硬件ArcGISOracle

SpatialMapInfoIntergraphAutoCADServersNetworksWorkstations……

應(yīng)用土地資源管理城市規(guī)劃交通規(guī)劃和控制應(yīng)急管理……GIS工程管理的目的???????較低的成本達(dá)到要求的軟件功能達(dá)到較好的軟件性能軟件易于移植易于維護(hù)按時完成較高的可靠性GIS工程管理——GIS工程生命周期GIS工程規(guī)劃階段?確定總體目標(biāo)?評估可用資源、可用經(jīng)費，可得到的效益、開發(fā)周期、風(fēng)險等?制定項目規(guī)劃書，包括的初始實施計劃、可行性研究報告、總體方案等?簽訂合同GIS工程定義階段?對用戶的現(xiàn)狀及需求進(jìn)行調(diào)查?分析并給出GIS項目的詳細(xì)定義?編寫需求說明書及初步的GIS用戶手冊?需求評審GIS工程設(shè)計階段總體設(shè)計：將需求轉(zhuǎn)換成意義明確的模塊體系結(jié)構(gòu)；詳細(xì)設(shè)計：對概要設(shè)計中每個模塊進(jìn)行具體描述編寫設(shè)計說明書設(shè)計評審GIS工程開發(fā)階段?系統(tǒng)編碼?系統(tǒng)集成及測試?制訂詳細(xì)培訓(xùn)計劃?數(shù)據(jù)收集及整理?系統(tǒng)驗證?給出系統(tǒng)測試報告GIS工程實施階段?系統(tǒng)環(huán)境搭建?系統(tǒng)安裝?用戶培訓(xùn)GIS工程運(yùn)行維護(hù)階段數(shù)據(jù)更新軟件升級硬件調(diào)整GIS工程的設(shè)計過程《城市地理信息系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》將GIS工程的設(shè)計分為以下四個階段：?需求調(diào)查與分析?總體設(shè)計?詳細(xì)設(shè)計?設(shè)計審查需求調(diào)查與分析(1)

?

需求調(diào)查與分析是信息系統(tǒng)開發(fā)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一

?

從項目管理的角度，需求調(diào)查與分析可看作一個需求工程，通過應(yīng)用已證

實有效的技術(shù)、方法進(jìn)行需求分析，確定用戶需求。幫助分析人員理解問

題并定義目標(biāo)系統(tǒng)的所有特征。需求工程需求開發(fā)

需求調(diào)查

需求分析

需求定義

需求管理

需求確認(rèn)

需求跟蹤需求變更控制需求調(diào)查與分析(2)需求調(diào)查與分析的三個過程：?需求調(diào)查：目的是通過各種途徑獲取的需求信息?需求分析：對各種需求信息進(jìn)行分析，消除存在錯誤，描述需求細(xì)節(jié)?需求定義：在前二者的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品的需求進(jìn)行準(zhǔn)確定義需求調(diào)查與分析(3)

需求調(diào)查的主要內(nèi)容：??????用戶概況現(xiàn)狀及問題應(yīng)用需求數(shù)據(jù)需求設(shè)備需求安全需求需求調(diào)查的主要方法?

問卷?

用戶言談?

會議研討需求調(diào)查與分析(4)需求分析的主要內(nèi)容：?

用戶分析，包括直接或潛在的用戶?

數(shù)據(jù)分析?

功能分析?

現(xiàn)有流程分析及其在系統(tǒng)中實現(xiàn)的可能性?

分析硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)的需求需求分析的主要方法?

結(jié)構(gòu)化方法：數(shù)據(jù)流程圖、業(yè)務(wù)流程圖、數(shù)據(jù)字典?

面向?qū)ο蠓椒ǎ河美龍D、類圖、對象圖需求調(diào)查與分析(5)需求管理：?

需求確認(rèn)：開發(fā)方和用戶雙方共同對需求文檔進(jìn)行評審，雙方 對需求達(dá)成共識，使用需求文檔具有后續(xù)所有工作的基礎(chǔ)性 文件，并具有商業(yè)合同效力?需求跟蹤：通過比較需求文檔和后續(xù)工作成果之間的對應(yīng)關(guān) 系，建立與維護(hù)“需求跟蹤矩陣”，確保產(chǎn)品依據(jù)需求文檔進(jìn) 行開發(fā)?需求變更控制：依據(jù)“變更申請——審批——更改——重新確 認(rèn)”的流程處理需求變更，防止需求變更推動控制從而導(dǎo)致項 目開發(fā)的失敗總體設(shè)計(1)?

GIS總體設(shè)計階段的主要任務(wù)是將系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)設(shè)計和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

–總體結(jié)構(gòu)設(shè)計：把系統(tǒng)的功能需求分配給軟件結(jié)構(gòu)，形成軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖，并設(shè)計模塊之間的接口關(guān)系。

–數(shù)據(jù)設(shè)計：把分析階段所建立的信息域模型變換成軟件實現(xiàn)中所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)總體設(shè)計

總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

子系統(tǒng)劃分

基本功能劃分

軟硬件配置

數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)分層數(shù)據(jù)分類代碼

數(shù)據(jù)庫模型。

設(shè)計說明書總體設(shè)計(2)?

體系結(jié)構(gòu)設(shè)計：把系統(tǒng)的功能需求分配給軟件

結(jié)構(gòu)，形成軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖，并設(shè)計模塊之

間的接口關(guān)系。–子系統(tǒng)劃分。如城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)、城市專題地理信息系統(tǒng)–系統(tǒng)基本功能設(shè)計。數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)查詢、空間分析、數(shù)據(jù)輸出總體設(shè)計(3)–軟硬件及網(wǎng)絡(luò)配置?

軟件配置。系統(tǒng)軟件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件?

硬件配置。計算機(jī)、輸入輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備、不間斷電源等?

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)；服務(wù)器的配置、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備總體設(shè)計(4)?數(shù)據(jù)庫設(shè)計–數(shù)據(jù)量估算。系統(tǒng)數(shù)據(jù)總量X占空系數(shù)(1.5~2.5)–數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)選擇–圖形數(shù)據(jù)分層方案設(shè)計?同一類數(shù)據(jù)放于同一層?使用頻率高的放在主要層?繪圖或控制地名注記的輔助點、線、面放于輔助層?盡是減少數(shù)據(jù)冗余總體設(shè)計(5)–數(shù)據(jù)分類和代碼設(shè)計

?

GB/T

13923-2006

《基礎(chǔ)地

理信息要素分類與代碼》

?

GB/T

18317-2001

《專題地

圖信息分類與代碼》Ｘ｜大類碼Ｘ｜主題類Ｘ｜中類碼Ｘ｜一級子類ＸＸ

｜

小

類

碼ＸＸ

｜

二

級

子

類ＸＸ

｜

子

類

碼ＸＸ

｜

三

級

子

類總體設(shè)計(6)–

數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計?

依據(jù)需求分析提出系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)內(nèi)容?

確定空間和時間參考系?

描述各數(shù)據(jù)的特征?

建立數(shù)據(jù)、應(yīng)用、部門關(guān)系矩陣?

設(shè)計概念模型圖(ER模型)?

設(shè)計數(shù)據(jù)字典：GB/T

20258.(1~4)-2007

基礎(chǔ)地理信息要素數(shù)據(jù)字典–

模型庫設(shè)計–

數(shù)據(jù)安全設(shè)計詳細(xì)設(shè)計(1)系統(tǒng)總體設(shè)計階段已經(jīng)確定了軟件的模塊結(jié)構(gòu)和接口描述，劃分出不同的GIS目標(biāo)子系統(tǒng)，即各個功能模塊，并編寫了總體設(shè)計文檔，但此時每個模塊仍處于黑盒子級，需要進(jìn)行更進(jìn)一步的設(shè)計。詳細(xì)設(shè)計階段的根本目標(biāo)是確定怎樣具體地實現(xiàn)所定義的系統(tǒng)，也就是為各個在總體設(shè)計階段處于黑盒子級的模塊設(shè)計具體的實現(xiàn)方案。詳細(xì)設(shè)計(2)?

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計內(nèi)容–

細(xì)化總體設(shè)計的體系流程圖，繪出程序結(jié)構(gòu)圖，直到每個模塊的編寫難度可被單個程序員所掌握為止。–

模塊設(shè)計。為每個功能模塊選定算法，確定模塊使用的

數(shù)據(jù)組織，確定模塊的接口細(xì)節(jié)，及模塊間的調(diào)度關(guān)系

，描述每個模塊的流程邏輯。–

界面設(shè)計。風(fēng)格統(tǒng)一、操作簡單、可視化、較好的容錯性–

編寫詳細(xì)設(shè)計文檔。主要包括細(xì)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及逐個

模塊的描述，如功能、接口、數(shù)據(jù)組織、控制邏輯等。詳細(xì)設(shè)計(3)

?

詳細(xì)設(shè)計中的數(shù)據(jù)庫設(shè)計––––––––選定數(shù)據(jù)庫邏輯數(shù)據(jù)模：關(guān)系模型、對象模型定義實體、屬性、主鍵和外鍵等數(shù)據(jù)庫索引設(shè)計元數(shù)據(jù)設(shè)計數(shù)據(jù)庫的物理存儲設(shè)計數(shù)據(jù)建庫方式設(shè)計：數(shù)據(jù)源選擇、數(shù)據(jù)入庫組織管理等備份方式設(shè)計：如每周增量備份，每月全盤備份。數(shù)據(jù)庫更新方式：局部更新、專題更新、整體更新數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計庫體創(chuàng)建數(shù)據(jù)準(zhǔn)備入庫檢查修改數(shù)據(jù)處理是否合格是否合格數(shù)據(jù)入庫入庫后檢查是否合格數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成系統(tǒng)實現(xiàn)(1)?

系統(tǒng)編碼(程序編制)–

安全可靠性；–

規(guī)范性；–

可讀性；–

可維護(hù)性。?

數(shù)據(jù)入庫

–

入庫流程(右圖)數(shù)據(jù)檢查NYNN系統(tǒng)實現(xiàn)(2)?

系統(tǒng)測試，包括：–單元測試：是無錯編碼的一種輔助手段；–集成測試：包括子系統(tǒng)的集成測試和整個系統(tǒng)的集成測試；–用戶測試：這個階段輸入真實數(shù)據(jù)，采用手工作業(yè)和機(jī)器

作業(yè)并進(jìn)行處理，以便對系統(tǒng)作進(jìn)一步的考驗；–確認(rèn)測試：由第三方完成，功能、性能和安全性?

測試方法：

–黑盒測試：

–白盒測試：系統(tǒng)實施?系統(tǒng)環(huán)境搭建：軟硬件采購、集成?系統(tǒng)安裝：系統(tǒng)軟件、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件?用戶培訓(xùn)：針對不同用戶角色進(jìn)行。系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)?系統(tǒng)運(yùn)行：系統(tǒng)運(yùn)行主要包括系統(tǒng)的試運(yùn)行、基礎(chǔ)數(shù)

據(jù)的準(zhǔn)備和系統(tǒng)的切換三部分。系統(tǒng)試運(yùn)行的目的

是檢測系統(tǒng)在測試階段未發(fā)現(xiàn)的問題?；A(chǔ)數(shù)據(jù)是

為系統(tǒng)的試運(yùn)行提供真實數(shù)據(jù)。系統(tǒng)切換是指系統(tǒng)

開發(fā)完成后新老系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換。?系統(tǒng)維護(hù)：系統(tǒng)維護(hù)的內(nèi)容：主要包括應(yīng)用系統(tǒng)的維護(hù)、數(shù)據(jù)的維護(hù)、代碼的維護(hù)、硬件的維護(hù)等；大綱解讀(1)

1.根據(jù)項目要求，進(jìn)行需求調(diào)查與分析，確定基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的

建設(shè)原則、定位與時間基準(zhǔn)，明確運(yùn)行的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，制訂系統(tǒng)

更新策略與管理機(jī)制。需求分析與調(diào)查基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設(shè)原則:實用性原則。先進(jìn)性原則。開放性原則。標(biāo)準(zhǔn)化原則。安全性原則?，F(xiàn)勢性原則。網(wǎng)絡(luò)化原則。大綱解讀(2)?

定位基準(zhǔn)：對于空間參考系，數(shù)據(jù)庫應(yīng)采用統(tǒng)一的、符合

國家規(guī)定的平面坐標(biāo)和高程坐標(biāo)系統(tǒng)。當(dāng)采用城市獨立

坐標(biāo)系統(tǒng)時，應(yīng)與國家統(tǒng)一坐標(biāo)系建立轉(zhuǎn)換關(guān)系。對于

地圖分幅和投影，應(yīng)采用國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求?

時間基準(zhǔn)：日期應(yīng)采用公歷紀(jì)元，時間采用北京時間。?

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)：定位基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、水系數(shù)據(jù)、居民地及

設(shè)施數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)、境界與政區(qū)數(shù)據(jù)、地

貌數(shù)據(jù)、植被與土質(zhì)數(shù)據(jù)、數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高

程模型。另外，還可擴(kuò)展到地名與地址數(shù)據(jù)、地籍?dāng)?shù)據(jù)

、數(shù)字柵格地圖數(shù)據(jù)等。大綱解讀(3)?

系統(tǒng)更新策略與管理機(jī)制：主要原則包括–

及時性原則：根據(jù)實際需求和發(fā)展的需要及時更新數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性–

一致性原則：更新數(shù)據(jù)應(yīng)保證和數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)在空間關(guān)系、屬

性結(jié)構(gòu)和分類代碼等方面的一致，空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫更新的精度

應(yīng)與原有數(shù)據(jù)精度保持一致，更新過程中應(yīng)確保圖形數(shù)據(jù)和屬

性數(shù)據(jù)同步更新，保持圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，–

安全性原則：數(shù)據(jù)庫的更新不應(yīng)降低數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安全保密等級–

更新空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫前應(yīng)做好歷史數(shù)據(jù)的備份工作，可根據(jù)需要建立相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)庫。–

更新方法主要有：應(yīng)根據(jù)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要素變化程度和需要，可選擇局部(分區(qū)或分幅)更新、專題更新或整體更新大綱解讀(4)

2.

根據(jù)項目要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計，完成概念設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)

計、物理設(shè)計、數(shù)據(jù)字典設(shè)計、符號庫設(shè)計、元數(shù)據(jù)庫設(shè)計

和數(shù)據(jù)庫更新設(shè)計等。?

(1)數(shù)據(jù)庫概念模型–

它是數(shù)據(jù)庫的全局邏輯數(shù)據(jù)視圖，是數(shù)據(jù)庫管理員所看到

的實體、實體屬性和實體間的聯(lián)系。–

概念模型設(shè)計任務(wù)：概念數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計。以需求分析階

段所提出的數(shù)據(jù)要求為基礎(chǔ)，對用戶需求描述的現(xiàn)實世界

通過對其中信息的分類、聚集和概括，建立抽象的高級數(shù)

據(jù)模型(如E-R模型)，形成概念數(shù)據(jù)庫模式–概念設(shè)計應(yīng)依據(jù)規(guī)范GB/T

13923和GB/T

20258，考慮各

數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，提出對非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的模型轉(zhuǎn)換方法大綱解讀(5)?

(2)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計–

邏輯設(shè)計的任務(wù)：把信息世界中的概念模型映射為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，并用描述語言表達(dá)出來。–

數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計的步驟和內(nèi)容?

初始模式設(shè)計：把ER表示的實體——聯(lián)系類型轉(zhuǎn)換成相

應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)支持的記錄類型：如關(guān)系、層次、網(wǎng)狀

、對象等。?

子模式設(shè)計：子模式是應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的接口，允許應(yīng)用程序以一定的方式有效訪問數(shù)據(jù)庫。?

基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)主要包括矢量地圖數(shù)據(jù)、柵格影像數(shù)

據(jù)和數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，對于這三類數(shù)據(jù)，分別選定相

應(yīng)的邏輯組織方式：大綱解讀(6)?(3)物理設(shè)計：物理設(shè)計的任務(wù)：指數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)和存儲路徑設(shè)計，即將數(shù)據(jù)庫的邏輯模型在物理存儲設(shè)備中具體加以實現(xiàn)，設(shè)計內(nèi)容包括：–

系統(tǒng)軟件選擇：操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、軟件開發(fā)工具–

系統(tǒng)硬件選擇：輸入輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲和備

份設(shè)備–

系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計：網(wǎng)絡(luò)的帶寬、安全性等–

數(shù)據(jù)庫模式設(shè)計，包括：

?

基于邏輯設(shè)計模型，按照軟硬件配置、數(shù)據(jù)估算，分配數(shù)據(jù)

庫、軟件、工作區(qū)的物理空間，確定各種數(shù)據(jù)的目錄結(jié)構(gòu)和

存儲位置；

?各類數(shù)據(jù)應(yīng)分別設(shè)計各自的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

?確定各數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)項名稱、類型和值域范圍，選定相應(yīng)的

主鍵和外鍵。–空間索引設(shè)計。大綱解讀(7)?(4)

數(shù)據(jù)字典設(shè)計：數(shù)據(jù)字典是數(shù)據(jù)庫中各類數(shù)據(jù)描述的集合，或者說是元數(shù)據(jù)及相關(guān)數(shù)據(jù)操作的集合。它的主要功能是存儲和檢索元數(shù)據(jù)。主要內(nèi)容包括：–

1）數(shù)據(jù)項：數(shù)據(jù)的最小單位。包括數(shù)據(jù)項名、含義、別名、類型、長度、

取值范圍、與其它數(shù)據(jù)項的邏輯聯(lián)系等內(nèi)容。–

2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：是若干數(shù)據(jù)項地有序集合。包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名、組成成分等

內(nèi)容。–

3）數(shù)據(jù)流：可以是數(shù)據(jù)項，也可以是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表示某一加工過程的輸

入或輸出。包括數(shù)據(jù)流名、說明、流入流出的過程名、組成成分等內(nèi)容。–

4）數(shù)據(jù)存儲：加工過程中存儲的數(shù)據(jù)，如手工文檔或計算機(jī)文件。包括

數(shù)據(jù)存儲名、說明、輸入輸出數(shù)據(jù)流、組成成分的數(shù)據(jù)量、存取方式、操

作方式等內(nèi)容。–

5）加工過程：包括加工過程名、說明、輸入輸出數(shù)據(jù)流、加工的簡

要說

明。數(shù)據(jù)字典在需求分析階段建立，在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中不斷修改充實

和完善。大綱解讀(8)?

(5)符號庫設(shè)計：包括地圖形圖符號庫和專題圖符號庫的設(shè)計

，其設(shè)計原則是在一定的軟硬件支持下，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求

設(shè)計制作符號，并以數(shù)據(jù)庫的形式存儲。?

(6)元數(shù)據(jù)庫設(shè)計–

元數(shù)據(jù)：指描述空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，它描述空間數(shù)據(jù)集的內(nèi)

容、質(zhì)量、表示方式、空間參考、管理方式以及數(shù)據(jù)集的

其它特征。是空間數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)，也是空間數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化

與規(guī)范化的保證，在一定程度上為空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量提供了

保障。–

空間元數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的有機(jī)組成部分，元數(shù)

據(jù)庫的設(shè)計應(yīng)包括內(nèi)容：標(biāo)識信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量信息、數(shù)據(jù)

源和處理說明、數(shù)據(jù)內(nèi)容摘要、數(shù)據(jù)空間參考系、數(shù)據(jù)分

類、數(shù)據(jù)分發(fā)信息和限制信息，以及其它有關(guān)信息。大綱解讀(9)?(7)數(shù)據(jù)庫更新設(shè)計等：空間數(shù)據(jù)更新設(shè)計是空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計的重要內(nèi)容，因為數(shù)據(jù)更新保證數(shù)據(jù)庫現(xiàn)勢性的關(guān)鍵手段，是GIS活力源泉之一。其內(nèi)容包括數(shù)據(jù)庫中各子庫、要素、屬性和其他信息的更新以及更新和修改前的歷史數(shù)據(jù)管理。空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)應(yīng)按照以下原則進(jìn)行更新：–

應(yīng)根據(jù)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要素變化程度和需要，可選擇局部更新、專題

更新或整體更新；–

空間數(shù)據(jù)包括幾何數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和拓?fù)鋽?shù)據(jù)三種，根據(jù)空間數(shù)據(jù)發(fā)

生變化的數(shù)據(jù)類型，可以將空間數(shù)據(jù)的變更分為三種類型:幾何變屬性

不變、屬性變幾何不變和屬性幾何同時改變，更新時可以考慮這種變

化特點。–

空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫更新的精度應(yīng)與原有數(shù)據(jù)精度保持一致；–

空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新過程中應(yīng)確保圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)同步更新，保持

圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)更新后應(yīng)及時對數(shù)據(jù)庫索引以

及元數(shù)據(jù)進(jìn)行更新；–更新空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫前應(yīng)做好歷史數(shù)據(jù)的備份工作，可根據(jù)需要建

立相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)庫。大綱解讀(10)

3.

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計，進(jìn)行平臺選擇、軟件開發(fā)和集成，進(jìn)行樣例數(shù)據(jù)的小區(qū)

試驗和系統(tǒng)功能測試。??(1)

平臺選擇：平臺是基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的實施基礎(chǔ)，包括軟件和硬件平臺。軟件平臺包括：–

操作系統(tǒng)：應(yīng)安全、穩(wěn)定、兼容、可擴(kuò)展，支持網(wǎng)絡(luò)化資源管理、用戶分

組訪問、開放的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、多種軟件開發(fā)工具，具有良好的性價比和服務(wù)

支持能力。–

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：應(yīng)安全、穩(wěn)定、兼容、可擴(kuò)展，支持復(fù)雜數(shù)據(jù)類型、面

向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)建模、海量數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)恢庫復(fù)、安全管理、并行處理和

并發(fā)控制，具有分布式的數(shù)據(jù)管理能力和動態(tài)存儲空間管理，以及良好的

開發(fā)環(huán)境、性價比和服務(wù)支持能力。–

軟件開發(fā)工具：應(yīng)高效成熟，具有豐富的開發(fā)資源和代碼可重用能力，支

持網(wǎng)絡(luò)訪問、數(shù)據(jù)庫連接。大綱解讀(11)?

硬件平臺包括：–

輸入輸出設(shè)備：主要包括掃描儀、繪圖機(jī)、打印機(jī)、刻盤機(jī)、磁帶機(jī)等–

數(shù)據(jù)處理設(shè)備：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、文件服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器、圖形工作站及微機(jī)終端

。–

數(shù)據(jù)存儲和備份設(shè)備：應(yīng)具有空間數(shù)據(jù)的安全高效存儲

備份能力，宜采用硬盤、磁盤陣列和磁帶機(jī)三級體系。

系統(tǒng)存儲容量的估算一般為總數(shù)量的1.5~2.5倍。大綱解讀(12)??(2)軟件開發(fā)和集成軟件開發(fā)工作的重點是代碼實際編寫階段。該階段以系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計的結(jié)果為依據(jù)，采用接特定語言書寫程序。程序語言的選擇應(yīng)作如下考慮：–

考慮編程的效率及代碼的可讀性–

程序設(shè)計語言應(yīng)是一種通用語言。因為GIS軟件既包括數(shù)據(jù)、

圖形處理及分析，還包括對各種軟硬件的控制等，任何一種

專用型的高級語言都無法完全勝任。–

考慮到程序的執(zhí)行效率以及對某些特殊硬件的控制和操作要

求。可以針對特定的模塊采用混合編程，達(dá)到程序的特別目

的–考慮編碼和維護(hù)成本。選擇合適的高級語言以降低編碼量及

日常維護(hù)工作中的困難程度–根據(jù)不同的開發(fā)平臺和使用平臺，選擇不同的語言–系統(tǒng)的兼容性、移植性等大綱解讀(13)?

系統(tǒng)集成：即軟硬件集成，將數(shù)據(jù)庫建設(shè)所選擇的硬件和

軟件進(jìn)行有機(jī)的集成。硬件的網(wǎng)絡(luò)化集成應(yīng)確保網(wǎng)段與網(wǎng)

址的合理分配、權(quán)限設(shè)置、硬件互聯(lián)互通和資源共享；軟

件集成應(yīng)確保所選擇的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、專業(yè)軟件

等夠兼容的發(fā)揮系統(tǒng)的各自的效能。?

(3)進(jìn)行樣例數(shù)據(jù)的小區(qū)試驗和系統(tǒng)功能測試?

即搭一個小型的原型系統(tǒng)，對系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行前期

測試。選擇具有一定代表性的區(qū)域數(shù)據(jù)作為試驗數(shù)據(jù)并進(jìn)

行入庫，以此試驗數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的各項功能進(jìn)行測試。大綱解讀(15)

4.

根據(jù)項目要求和條件，實施數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)庫模式

創(chuàng)建、數(shù)據(jù)入庫和質(zhì)量檢驗工作。????(1)進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備按照設(shè)計要求，收集所需要的各類數(shù)據(jù)和資料，并整理、建檔和備份，將待入庫數(shù)據(jù)存放在專用的存儲設(shè)備上。(2)數(shù)據(jù)庫模式創(chuàng)建利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫操縱工具，依照系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)據(jù)庫方案，對每類數(shù)據(jù)進(jìn)行物理空間的分配和相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置，并創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)和空間數(shù)據(jù)圖層。分配物理空間時，應(yīng)考慮數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展能力。大綱解讀(16)?????(3)數(shù)據(jù)入庫步驟包括：入庫前檢查：按照設(shè)計要求，對每類入庫數(shù)據(jù)進(jìn)行全面檢查，并對各項檢查進(jìn)行相應(yīng)的登記。對不符合建庫要求的數(shù)據(jù)，按照一定的工作程序進(jìn)行修改，確保入庫的數(shù)據(jù)均符合技術(shù)要求。數(shù)據(jù)處理：根據(jù)設(shè)計要求，對數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性轉(zhuǎn)換，主要包括代碼轉(zhuǎn)換、格式轉(zhuǎn)換、坐標(biāo)變換、投影變換和數(shù)據(jù)壓縮等。數(shù)據(jù)入庫：根據(jù)所選擇的數(shù)據(jù)組織方式進(jìn)行。矢量數(shù)據(jù)可采用分區(qū)、按圖幅或分類的組織方式入庫，柵格數(shù)據(jù)可以采用或按圖幅方式入庫。其他數(shù)據(jù)可采用逐點或逐幅的方式入庫。數(shù)據(jù)入庫可選用批量或手動添加。入庫完成后應(yīng)記錄入庫日志。大綱解讀(17)??(4)質(zhì)量檢驗工作數(shù)據(jù)入庫后，應(yīng)對數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量進(jìn)行檢查。檢查內(nèi)容包括：數(shù)據(jù)是否存放在規(guī)定的數(shù)據(jù)表中，入庫后的數(shù)據(jù)是否完整，有沒有遺漏和多余，有沒有邏輯上的不一致，數(shù)據(jù)是否重復(fù)入庫和數(shù)據(jù)拼接是否無縫等內(nèi)容?？梢罁?jù)規(guī)范GB/T

21336-2008

《地理信息

質(zhì)量評價過程》進(jìn)行質(zhì)量檢驗。大綱解讀(18)

5.

實施基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的整體測試、部署、交付與評價，并進(jìn)行

系統(tǒng)的運(yùn)行、管理與維護(hù)。??????依據(jù)GB/T

21740-2008

《基礎(chǔ)地理信息城市數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范》，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)測試項目主要包括：數(shù)據(jù)庫運(yùn)行環(huán)境測試數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)體測試，按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計方案提出的設(shè)計目標(biāo)，對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)體進(jìn)行測試，主要包括各類數(shù)據(jù)的數(shù)量、范圍和內(nèi)容，以及數(shù)據(jù)之間的集成關(guān)系等。數(shù)據(jù)庫功能測試數(shù)據(jù)庫安全與保密測試數(shù)據(jù)系統(tǒng)性能測試大綱解讀(19)??實施基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的部署主要從系統(tǒng)軟件（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、基礎(chǔ)軟件、應(yīng)用軟件）、硬件（輸入輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲和備份設(shè)備）和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)幾個方面進(jìn)行；系統(tǒng)的交付與評價涉及系統(tǒng)的驗收、數(shù)據(jù)庫入庫檢查和數(shù)據(jù)質(zhì)量的評價。其中，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的驗收可依據(jù)GB/T

21740-2008

《基礎(chǔ)地理信息城市數(shù)據(jù)庫建設(shè)規(guī)范》，該標(biāo)準(zhǔn)