【正文】 ，發(fā)現不滿足用戶需求的問題，決定開發(fā)的軟件是否合格、能否交付用戶使用等。編寫出的程序應是結構好，清晰易讀，并且與設計相一致。屬性數據的采集方法通常有六種。,2．數據采集 建立GIS的第一步就是將空間實體的圖形數據和屬性數據輸入到地理數據庫中，這就是GIS的數據采集。,4．詳細設計 詳細設計階段就是為每個模塊完成的功能進行具體描述，要把功能描述轉變?yōu)榫_的、結構化的過程描述。這一階段要給出軟件需求說明書。,3．需求分析 需求分析階段的任務不是具體的解決問題，而是準確地確定“軟件系統(tǒng)必須做什么”，確定軟件系統(tǒng)必須具備哪些功能。 經過可行性研究后，確定該問題值得去解決，然后制定項目開發(fā)計劃。還要明確該問題的目標是什么，該項目的模型如何等。 1．工程調研 根據軟件開發(fā)的基本目標和技術要求，對國內外相關項目通過走訪、交談、函件往來、資料檢索等方式進行調研，確定該領域的GIS軟件的發(fā)展現狀、存在問題，從而為擬開展的軟件工程項目提供有價值的參考資料。,GIS軟件工程過程沒有規(guī)定一個特定的生存周期模型或軟件開發(fā)方法，各軟件開發(fā)機構可為其開發(fā)項目選擇一種生存周期模型，并將軟件工程過程所含的過程、活動和任務影射到該模型中，也可以選擇和使用軟件開發(fā)方法來執(zhí)行適合于其軟件項目的活動和任務。 軟件生存周期的各個階段有不同的劃分。,第三節(jié) GIS軟件工程的生存周期,GIS軟件工程生存周期是指一個GIS軟件從提出開發(fā)要求開始直到該軟件報廢為止的整個時期。,六、智能模型 智能模型也稱為基于知識的軟件開發(fā)模型，它縱使了上述若干模型，并把專家系統(tǒng)結合在一起。,五、噴泉模型 瀑布模型的不足之處在于，它對軟件重用和生存期中多項開發(fā)活動的集成并未提供支持，因而難于支持面向對象的開發(fā)方法。對于不同的軟件項目，其開發(fā)風險有大有小。,四、螺旋模型 對于復雜的大型軟件，開發(fā)一個原型往往達不到要求。,三、增量模型 在瀑布模型的開發(fā)過程中，人們花費很大的精力進行嚴格開發(fā)，但終究難以接近理想目標，一切活動都摻雜著若干未能預料的疏漏。 作為整體開發(fā)的瀑布模型，由于不支持軟件產品的演化，對開發(fā)過程中的一些很難發(fā)現的錯誤只有在最終產品運行時才能發(fā)現。因此，要保證每個階段特別是定義階段是正確的、完整的，這是屬于理想情況，實際上是做不到或很難做到的。在開發(fā)前均可完整、準確、一致和無二義性地定義其目標、功能和性能等。,瀑布模型是以文檔形式驅動的，為合同雙方最終確認產品規(guī)定了藍本，為管理者進行項目開發(fā)管理提供了基礎，為開發(fā)過程施加了“政策”或紀律限制，約束了開發(fā)過程中的活動。每個階段均以上一階段的文檔作為開發(fā)的基礎，如果某一文檔出現問題，則要返回上一階段去重新進行工作。它規(guī)定了由前至后、相互銜接的固定次序，如同瀑布流水，逐級下落。,第二節(jié) 軟件生存周期模型 一、概 述 軟件生存周期模型是描述軟件開發(fā)過程中各種活動如何執(zhí)行的模型。,5．系統(tǒng)維護工作量大 由于系統(tǒng)變化速度快，而且對外部數據依賴大，需要不斷輸入數據，所以系統(tǒng)本身的建設是一個長期的過程，其系統(tǒng)的開發(fā)工作可以說是“萬時長征的第一步”，目前一些用戶沒有意識到這一點，有一種急功近利的思想，特別是國家政府部門領導把它當作一段時期的一件工作來抓，當時投資大，但是后繼無力，致使系統(tǒng)不能夠正常運轉。GIS處理的主要對象為城市地理對象，它具有鮮明的空間特性，系統(tǒng)必須能夠將這些對象的空間性直觀地表達給用戶；同時許多地理現象是具有一定時間序列的，系統(tǒng)需要模擬地理現象的時空演化，如土地利用現狀圖，它需要系統(tǒng)能夠追溯到歷史上的一定時刻，以支持地籍管理。 （3）合理的數據組織結構。,2．數據在系統(tǒng)中具有特別地位 GIS的另一個特色在于支持導質海量數據處理，可以說，多數GIS本身就是一個強大的數據處理系統(tǒng)，數據甚至被稱為GIS的“核心”和“血液”，所以數據庫建設在GIS建設中占有非常重要的地位。 （3）軟件的宏觀復雜性。也就是說，GIS處理的對象不僅包括文本、表格、多媒體等數據，而且要處理大量的空間數據，是基于空間數據的信息系統(tǒng)。過程定義了方法使用的順序、要求交付的文檔資料、為保證質量和協(xié)調變化所需要的管理、及軟件開發(fā)各個階段完成的里程碑。,軟件工程方法為軟件開發(fā)提供了“如何做”的技術。,4．軟件工程的內容 軟件工程研究的主要內容是指軟件開發(fā)技術和軟件開發(fā)管理兩個方面。,3.工程的目標 軟件工程是一門性學科，目的是從技術上和管理上采取了多項措施，組織實施軟件工程項目來建造一個大型系統(tǒng)，并最終希望得到項目的成功。,2.工程的性質 軟件工程是涉及計算機科學、工程科學、數學等領域的一門綜合性的交叉學科。 （7）通用GIS軟件處在快速上升分化發(fā)展過程中，更新變化很快，不可避免存在不少發(fā)展過程中的銜接問題。 軟件仍然采用個體手工方式開發(fā)，根據個人習慣愛好，無章可循、無規(guī)范可依據，工作靠言傳身教方式，缺乏工程化思想方法的指導。 軟件生產是一種智力勞動，它是資金密集、人力密集的產業(yè)，大型軟件投入人力多，周期長，費用上升很快。對于這種龐大規(guī)模的軟件，其調用關系、接口信息復雜，數據結構也復雜，這種復雜程度超過了人所能接受的程度。 隨著計算機應用的日益廣泛，需要開發(fā)的軟件規(guī)模日益龐大，軟件結構也日益復雜。當前的軟件開發(fā)存在著大量的、重復的勞動，耗費了不少人力資源。 （6）軟件需求與軟件生產的矛盾日益加劇，突出表現在軟件生產率低。這種不可靠的軟件，經常會影響系統(tǒng)正常工作，甚至會發(fā)生事故，造成生命財產的重大損失。軟件維護之所以有如此大的花費，是因為已經運行的軟件還需排除隱含的錯誤，新增加的功能要加入進去，維護工作又是非常困難的，效率是非常低下的。,（3）開發(fā)的軟件可維護性差。由于對工作量和開發(fā)難度估計不足，進度計劃無法按時完成，開發(fā)時間一再拖延。 因此，傳統(tǒng)的GIS軟件的特點可以簡要地歸納為：以系統(tǒng)為中心，以地圖為基礎，二維處理，靜態(tài)管理，尺度割裂，數據集中。,（4）在空間數據管理范圍方面，目前的GIS可以比較有效地處理二維空間數據，并能較好地處理DEM數據、實現三維實體的表面顯示。GIS設計與應用,第二章 GIS軟件工程概述,第一節(jié) GIS軟件工程,一、GIS軟件的主要特點 （1）在存儲技術上，傳統(tǒng)的GIS采用兩庫結構，即空間數據庫和屬性數據庫的分離。 （3）在網絡和分布式環(huán)境下系統(tǒng)組成方面，傳統(tǒng)的GIS支持樹型的系統(tǒng)結構和主－從工作模式，上下級數據交換基本上以圖層為單位進行。以系統(tǒng)為中心的問題沒有得到根本克服。主觀盲目制定的計劃，執(zhí)行起來和實際情況有很大的差距，使得開發(fā)經費一再突破。開發(fā)工作開始后，軟件人員和用戶未能及時交換意見，使得一些問題不能及時解決，導致開發(fā)軟件不能滿足用戶的要求，使得開發(fā)工作失敗。統(tǒng)計數據表明，軟件的維護費用占整個軟件系統(tǒng)費用的2/3，而軟件開發(fā)費用只占1/3。 在軟件開發(fā)過程中，若在測試時，沒有嚴格的、完整的測試，那么提交給用戶的軟件質量差，在運行中就會暴露出大量的問題。 而由數據工程又帶來一系列問題，如可靠性差、周期延長、費用增長等等。 提高軟件的重用性，對于提高軟件生產率、降低軟件成本有差重要意義。,三、GIS軟件開發(fā)存在問題的原因分析 （1）軟件的規(guī)模越來越大，結構越來越復雜。有人曾估計，軟件設計與硬件設計相比，其邏輯量要多達10～100倍。 （3）軟件開發(fā)費用不斷增加。,（5）生產方式落后。在1960～1980年期間，計算機硬件的生產由于采用計算機輔助設計、自動生產線等先進工具，使硬件生產提高了100萬倍，而軟件生產率只提高了2倍，相差十分懸殊。 GIS軟件工程就是在GIS軟件的開發(fā)整個過程中，遵循一般軟件開發(fā)的工程化原理和方法，并照顧到GIS軟件開發(fā)的特殊規(guī)律和要求，對GIS軟件從可行性研究、需求分析、總體設計、詳細設計、軟件編制、軟件測試，直到軟件維護的各個階段進行工程化規(guī)范的一門技術。GIS軟件工程明顯地具有多學科交叉的特征，它既要吸收諸多相關學科的精華和營養(yǎng)，又將被多個相關學科所運用。實際上，實施軟件開發(fā)項目就是力圖在以上目標的沖突取得一定程度的平衡。 軟件工程包括三個要素：方法、工具和過程。,軟件工程的過程則是將軟件工程的方法和工具綜合起來以達到合理、及時地進行計算機軟件開發(fā)的目的。,五、GIS工程的特色,GIS與其他信息系統(tǒng)的最大區(qū)別是它能夠處理具有空間特性的對象，與一般制圖系統(tǒng)相比較，它不僅能夠進行空間數據的存儲、顯示、繪制、輸出，而且能夠對空間數據進行查詢、分析。 即理解和處理單個程序或子程序內部結構與操作的難易程度。,不難發(fā)現，功能規(guī)劃相似的信息系統(tǒng)，GIS的復雜度可能比一般信息系統(tǒng)高數個級別，這也是我國GIS建設費用與建設周期高居不下的實質性因素，如果對此估計不足，就容易導致系統(tǒng)建設的失敗。 （2）數據的現勢性。 （2）表達的對象具有時空特性。所以在開展用戶調查、系統(tǒng)設計