【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 迭代和無間隙特性。系統(tǒng)某個(gè)部分常常重復(fù)工作多次，相關(guān)功能在每次迭代中隨之加入演進(jìn)的系統(tǒng)。無間隙是指在開發(fā)活動(dòng)，即分析、設(shè)計(jì)和編碼之間不存在明顯的邊界。,六、智能模型 智能模型也稱為基于知識(shí)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(jié)合在一起。該模型應(yīng)用基于規(guī)則的系統(tǒng)，采用歸納和推理機(jī)制，幫助軟件人員完成開發(fā)工作，并使維護(hù)在系統(tǒng)規(guī)模說明一級(jí)進(jìn)行。為此，建立了知識(shí)庫(kù)，為模型、軟件工程知識(shí)與特定領(lǐng)域的知識(shí)分別存入數(shù)據(jù)庫(kù)。以軟件工程知識(shí)為基礎(chǔ)的生成規(guī)則構(gòu)成的專家系統(tǒng)與含有應(yīng)用領(lǐng)域知識(shí)規(guī)則的其他專家系統(tǒng)相結(jié)合，構(gòu)成了這一應(yīng)用領(lǐng)域軟件的開發(fā)系統(tǒng)。,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(gè)GIS軟件從提出開發(fā)要求開始直到該軟件報(bào)廢為止的整個(gè)時(shí)期。把整個(gè)生存周期劃分為若干階段，使得每個(gè)階段有明確的任務(wù)，把規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和管理復(fù)雜的軟件開發(fā)變得容易控制和管理。,GIS的開發(fā)不僅有其既定的目標(biāo)，而且有其階段性。GIS軟件工程整個(gè)生存周期劃分為四個(gè)階段，一般而言，包括以下四個(gè)階段：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)評(píng)價(jià)及維護(hù)。 軟件生存周期的各個(gè)階段有不同的劃分。軟件規(guī)模、種類、開發(fā)環(huán)境以及開發(fā)使用的方法都有影響軟件生存周期的劃分。在劃分軟件生存周期的階段時(shí)，應(yīng)遵循的基本原則是各階段的任務(wù)應(yīng)盡可能的相應(yīng)獨(dú)立，同一階段各項(xiàng)任務(wù)的性質(zhì)盡可能相同，從而降低每個(gè)階段任務(wù)的復(fù)雜程度，簡(jiǎn)化不同階段之間的聯(lián)系，有得軟件項(xiàng)目開發(fā)組織管理。通常，軟件生存周期包括可行性研究和項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃、需求分析、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、程序編制、測(cè)試、維護(hù)等活動(dòng)，可將這些活動(dòng)以適當(dāng)方式分配到不同階段去完成。,GIS軟件工程過程沒有規(guī)定一個(gè)特定的生存周期模型或軟件開發(fā)方法，各軟件開發(fā)機(jī)構(gòu)可為其開發(fā)項(xiàng)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(dòng)和任務(wù)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(xiàng)目的活動(dòng)和任務(wù)。 按照工程化的思想進(jìn)行劃分，GIS軟件工程生存周期包括：前期工程、設(shè)計(jì)工程、數(shù)據(jù)工程、工程實(shí)施、維護(hù)工程等五個(gè)階段。以下簡(jiǎn)要介紹各個(gè)工程階段的情況。,一、前期工程 GIS軟件前期工程階段，包括工程調(diào)研、可行性研究、制定項(xiàng)目計(jì)劃、需求分析等子階段。 1．工程調(diào)研 根據(jù)軟件開發(fā)的基本目標(biāo)和技術(shù)要求，對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)項(xiàng)目通過走訪、交談、函件往來、資料檢索等方式進(jìn)行調(diào)研，確定該領(lǐng)域的GIS軟件的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題，從而為擬開展的軟件工程項(xiàng)目提供有價(jià)值的參考資料。,2．可靠性研究和項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃 根據(jù)軟件和項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃階段必須要回答的問題是“要解決的問題是什么”。這問題有行得通的解決辦法嗎？若有解決問題的辦法，則需要多少費(fèi)用？需要多少資源？需要多少時(shí)間？要回答這些問題，就要進(jìn)行問題定義、可行性研究，制定項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃。 用戶提出一個(gè)軟件開發(fā)要求后，系統(tǒng)分析員首先要解決該軟件項(xiàng)目的性質(zhì)是什么，它是數(shù)據(jù)處理問題還是實(shí)時(shí)控制問題，它是科學(xué)計(jì)算問題還是人工智能問題等。還要明確該問題的目標(biāo)是什么，該項(xiàng)目的模型如何等。,在清楚了問題的性質(zhì)、目標(biāo)、規(guī)模后，還要確定問題有沒有行得通的解決辦法。系統(tǒng)分析員要進(jìn)行壓縮和簡(jiǎn)化的需求分析和設(shè)計(jì)，也就是在高層次上進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，探索這個(gè)問題是否值得去解決，是否有可行的解決辦法。最后要提交可行性研究報(bào)告。 經(jīng)過可行性研究后，確定該問題值得去解決，然后制定項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃。根據(jù)開發(fā)項(xiàng)目的目標(biāo)、功能、性質(zhì)及規(guī)模，估計(jì)項(xiàng)目需要的資源，即需要的計(jì)算機(jī)硬件資源，需要的軟件開發(fā)工具和應(yīng)用軟件包，需要的開發(fā)人員數(shù)目及層次。還要對(duì)軟件開發(fā)費(fèi)用做出估算，對(duì)開發(fā)進(jìn)度做出估計(jì)，制定完成任務(wù)實(shí)施計(jì)劃。最后，將項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃和可行性研究報(bào)告一起提交管理部門審查。,3．需求分析 需求分析階段的任務(wù)不是具體的解決問題，而是準(zhǔn)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。 用戶了解他們所面對(duì)的問題，知道必須做什么，但是通常不能完整、準(zhǔn)確地表達(dá)出來，也不知道怎樣用計(jì)算機(jī)解決他們的問題。而軟件開發(fā)人員雖然知道怎樣用軟件完成人們提出的各種功能要求，但是，對(duì)用戶的具體業(yè)務(wù)和需求不完全清楚，這是需求分析階段的困難所在。 系統(tǒng)工程分析員要和用戶密切配合，充分交流各自的理解，充分理解用戶的業(yè)務(wù)流程，完整、準(zhǔn)確地表達(dá)出來。這一階段要給出軟件需求說明書。,二、設(shè)計(jì)工程,GIS軟件設(shè)計(jì)工程階段，包括總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)等子階段。 1．總體設(shè)計(jì) 在總體設(shè)計(jì)階段，開發(fā)人員把確定的各項(xiàng)功能需求轉(zhuǎn)換成需要的體系結(jié)構(gòu)，在該體系結(jié)構(gòu)中，每個(gè)成分都是意義明確的模塊，即每個(gè)模塊都和某些功能需求相對(duì)應(yīng)。,2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是指對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境，提供一個(gè)確定的最優(yōu)數(shù)據(jù)模型與處理模式的邏輯設(shè)計(jì)，以及一個(gè)確定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法的物理設(shè)計(jì)，建立能反映現(xiàn)實(shí)世界信息和信息聯(lián)系，滿足用戶要求，又能被某個(gè)DBMS所接受，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)并有效存取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù),3．應(yīng)用模型設(shè)計(jì) 由于GIS軟件具有交叉性、綜合性的特點(diǎn)，所以GIS的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，而每種類型的GIS應(yīng)用都有自己獨(dú)特的特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在應(yīng)用領(lǐng)域模型的構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)上，所以在進(jìn)行GIS軟件開發(fā)的分析階段，一項(xiàng)重要的工作是針對(duì)擬開發(fā)領(lǐng)域的特殊技術(shù)要求，運(yùn)用并分析該領(lǐng)域的應(yīng)用模型，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該應(yīng)用模型的技術(shù)方法。,4．詳細(xì)設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段就是為每個(gè)模塊完成的功能進(jìn)行具體描述，要把功能描述轉(zhuǎn)變?yōu)榫_的、結(jié)構(gòu)化的過程描述。即該模塊的控制結(jié)構(gòu)是怎樣的，先做什么，后做什么，有什么樣的條件判定，有些什么重要處理等，并用相應(yīng)的表示工具把這些控制結(jié)構(gòu)表示出來。,三、數(shù)據(jù)工程,GIS軟件數(shù)據(jù)工程階段，包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等子階段。 1．?dāng)?shù)據(jù)預(yù)處理 無論用何種方法獲取的原始數(shù)據(jù)，都可能存在著數(shù)字化過程中不可避免的引入錯(cuò)誤，數(shù)字化數(shù)據(jù)與使用格式不一致，各種數(shù)據(jù)來源的比例尺和投影不統(tǒng)一，各幅地圖數(shù)據(jù)之間的不匹配，以及地圖比例尺之間、地圖比例尺與數(shù)字化儀的長(zhǎng)度單位之間不一致，因此必須通過數(shù)據(jù)預(yù)處理，才能獲得凈化的數(shù)據(jù)文件，使采集的數(shù)據(jù)符合規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)。,2．?dāng)?shù)據(jù)采集 建立GIS的第一步就是將空間實(shí)體的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入到地理數(shù)據(jù)庫(kù)中，這就是GIS的數(shù)據(jù)采集。GIS的數(shù)據(jù)采集需進(jìn)行四方面的工作，即野外數(shù)據(jù)的采集、圖形數(shù)據(jù)的采集、屬性數(shù)據(jù)的采集和圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的連接。野外數(shù)據(jù)的采集主要有三種：GPS方法、攝影測(cè)量方法和測(cè)量法。地圖數(shù)據(jù)是GIS主要的信息源，對(duì)它的采集主要是指對(duì)地圖進(jìn)行數(shù)字化，主要有兩種方式，即手扶跟蹤數(shù)字化和掃描數(shù)字化。屬性數(shù)據(jù)的采集方法通常有六種。,3．?dāng)?shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理工作包括格式轉(zhuǎn)換、圖形單元的修改與增刪、圖幅拼接、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、幾何糾正、數(shù)據(jù)編輯處理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及拓?fù)潢P(guān)系的自動(dòng)生成等數(shù)據(jù)庫(kù)建立前的工作。,四、工程實(shí)施,GIS軟件工程實(shí)施階段，包括程序編制、測(cè)試、試運(yùn)行等子階段。 1．程序編制 程序編制階段就是把每個(gè)模塊的控制結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可接受的程序代碼， 即寫成以某特定程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言表示的“源程序清單”。編寫出的程序應(yīng)是結(jié)構(gòu)好，清晰易讀，并且與設(shè)計(jì)相一致。,2．測(cè)試 測(cè)試分為模塊測(cè)試、組裝測(cè)試、確認(rèn)測(cè)試。模塊測(cè)試是查找各模塊在功能和結(jié)構(gòu)上存在的問題。組裝測(cè)試是將各模塊按一定順序組裝起來進(jìn)行測(cè)試，主要是查找各模塊之間接口上存在的問題。確認(rèn)測(cè)試是按軟件需求說明書上的功能逐項(xiàng)進(jìn)行的，發(fā)現(xiàn)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。,3．試運(yùn)行 試運(yùn)行是保證最終交付給用戶的軟件質(zhì)量的重要手段，GIS軟件試運(yùn)行應(yīng)由系統(tǒng)開發(fā)人員和用戶共同進(jìn)行，在試運(yùn)行過程中要進(jìn)行正確性完善和適應(yīng)性完善。試運(yùn)行的時(shí)間應(yīng)視系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜程度而定，一般為1～3個(gè)月。,五、維護(hù)工程,GIS軟件維護(hù)工程階段，包括數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、軟硬件維護(hù)等方面。 1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)維護(hù) GIS軟件中的數(shù)據(jù)隨著應(yīng)用規(guī)模的日益擴(kuò)大而迅速變化，不但基礎(chǔ)地理信息， 而且其他所有專題信息均需要經(jīng)常地進(jìn)行維護(hù)和更新。應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模和實(shí)際需求，建立系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護(hù)更新機(jī)制，規(guī)定系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)更新的周期，使系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)均相對(duì)地始終處于最新的狀態(tài)。,2．軟件維護(hù)和硬件維護(hù) 軟件維護(hù)是軟件生存周期中時(shí)間最長(zhǎng)的階段。已交付的軟件投入正式使用后，便進(jìn)入軟件維護(hù)階段，它可以持續(xù)幾年甚至幾十年。軟件運(yùn)行過程中可能由于各方面的原因，需要對(duì)它進(jìn)行修改。其原因可能是運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)了軟件隱含的錯(cuò)誤而需要修改；也可能是為了適應(yīng)變化了的軟件工作環(huán)境而需要做適當(dāng)變更；也可能是因?yàn)橛脩魳I(yè)務(wù)發(fā)生變化而需要擴(kuò)充和增強(qiáng)軟件的功能等。 同樣，也應(yīng)建立系統(tǒng)硬件設(shè)備的日常維護(hù)制度，根據(jù)設(shè)備的使用說明進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)，以保證設(shè)備完好和系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但當(dāng)設(shè)備的處理能力達(dá)不到要求，或者設(shè)備本身已經(jīng)過時(shí)、淘汰，或者設(shè)備損壞，買不到零配件，或者不