【正文】 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。模塊測試是查找各模塊在功能和結(jié)構(gòu)上存在的問題。編寫出的程序應是結(jié)構(gòu)好，清晰易讀，并且與設(shè)計相一致。 四、工程實施 ? GIS軟件工程實施階段，包括程序編制、測試、試運行等子階段。屬性數(shù)據(jù)的采集方法通常有六種。野外數(shù)據(jù)的采集主要有三種： GPS方法、攝影測量方法和測量法。 2．數(shù)據(jù)采集 建立 GIS的第一步就是將空間實體的圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)輸入到地理數(shù)據(jù)庫中，這就是 GIS的數(shù)據(jù)采集。 三、數(shù)據(jù)工程 ? GIS軟件數(shù)據(jù)工程階段，包括 數(shù)據(jù)預處理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等子階段。 4．詳細設(shè)計 詳細設(shè)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(zhuǎn)變?yōu)榫_的、結(jié)構(gòu)化的過程描述。 ? 1．總體設(shè)計 ? 在總體設(shè)計階段，開發(fā)人員把確定的各項功能需求轉(zhuǎn)換成需要的體系結(jié)構(gòu)，在該體系結(jié)構(gòu)中，每個成分都是意義明確的模塊，即每個模塊都和某些功能需求相對應。這一階段要給出軟件需求說明書。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，對用戶的具體業(yè)務和需求不完全清楚，這是需求分析階段的困難所在。 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。還要對軟件開發(fā)費用做出估算，對開發(fā)進度做出估計，制定完成任務實施計劃。 經(jīng)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。系統(tǒng)分析員要進行壓縮和簡化的需求分析和設(shè)計，也就是在高層次上進行分析和設(shè)計，探索這個問題是否值得去解決，是否有可行的解決辦法。還要明確該問題的目標是什么，該項目的模型如何等。這問題有行得通的解決辦法嗎？若有解決問題的辦法，則需要多少費用？需要多少資源？需要多少時間？要回答這些問題，就要進行問題定義、可行性研究，制定項目開發(fā)計劃。 1．工程調(diào)研 根據(jù)軟件開發(fā)的基本目標和技術(shù)要求，對國內(nèi)外相關(guān)項目通過走訪、交談、函件往來、資料檢索等方式進行調(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目提供有價值的參考資料。以下簡要介紹各個工程階段的情況。 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(gòu)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。在劃分軟件生存周期的階段時，應遵循的基本原則 是 各階段的任務應盡可能的相應獨立，同一階段各項任務的性質(zhì)盡可能相同，從而降低每個階段任務的復雜程度，簡化不同階段之間的聯(lián)系，有得軟件項目開發(fā)組織管理。 軟件生存周期的各個階段有不同的劃分。 GIS的開發(fā)不僅有其既定的目標，而且有其階段性。 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。為此，建立了知識庫，為模型、軟件工程知識與特定領(lǐng)域的知識分別存入數(shù)據(jù)庫。 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(jié)合在一起。系統(tǒng)某個部分常常重復工作多次，相關(guān)功能在每次迭代中隨之加入演進的系統(tǒng)。 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?qū)ο蟮拈_發(fā)方法。因此，應及時對風險進行識別、分析和采取對策，從而消除或減少風險的危害。對于不同的軟件項目，其開發(fā)風險有大有小。 螺旋模型是一種風險驅(qū)動模型。 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。 軟件在該模型中是逐漸開發(fā)出來的，開發(fā)出一部分，向用戶展示一部分，可讓用戶及時看到部分軟件，及早發(fā)現(xiàn)問題。 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。 瀑布模型是一種理想的線性開發(fā)模式，缺乏靈活性，特別是無法解決軟件需求不明確或不準確的問題。 作為整體開發(fā)的瀑布模型，由于不支持軟件產(chǎn)品的演化，對開發(fā)過程中的一些很難發(fā)現(xiàn)的錯誤只有在最終產(chǎn)品運行時才能發(fā)現(xiàn)。開發(fā)者也可能在設(shè)計中遇到某些未曾預料的實際困難，希望在需求量中有所權(quán)衡。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。經(jīng)過詳細的要求定義，盡管這可得到一份較好的需求說明書。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。 瀑布模型適合于功能和性能明確、完整、無重大變化的軟件開發(fā)。 瀑布模型是以文檔形式驅(qū)動的，為合同雙方最終確認產(chǎn)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(chǔ)，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。它強調(diào)了每一個階段的嚴格性，尤其是開發(fā)前期的良好需求說明，這樣就能解決在開發(fā)階段后期修正不完善的需求說明將花費巨大的費用問題。每個階段均以上一階段的文檔作為開發(fā)的基礎(chǔ)，如果某一文檔出現(xiàn)問題，則要返回上一階段去重新進行工作。該模型說明整個軟件開發(fā)過程按圖中 5個階段進行的。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。 二、瀑布模型 瀑布模型是將軟件生存周期各活動規(guī)定為依線性順序聯(lián)接的若干階段的模型。 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。 6．易操作性要求高 正如前面所述，一個 GIS中具有多個用戶層次：專業(yè)維護人員、領(lǐng)導決策人員、一般業(yè)務人員，后兩類用戶并不是 GIS專業(yè)人士，往往僅僅具備一般計算機操作能力，而 GIS功能復雜，這兩者之間需要通過良好的界面設(shè)計來協(xié)調(diào)，系統(tǒng)應該引導用戶來完成操作，同時必須保證數(shù)據(jù)的安全性。 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(shù)據(jù)依賴大，需要不斷輸入數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)本身的建設(shè)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(lǐng)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(zhuǎn)。 4．系統(tǒng)更新速度更快 我國從 20世紀 80年代開始了 GIS的建設(shè)，經(jīng)歷了項目型 GIS、管理型 GIS、社會型 GIS等幾個階段，其技術(shù)和認識發(fā)生了翻天覆地的改變，其發(fā)展可以說與計算機技術(shù)完全同步了，這也導致 GIS用戶在建立相應系統(tǒng)時，所面臨的一個復雜環(huán)境，往往系統(tǒng)剛剛建設(shè)完畢，整個系統(tǒng)就不能夠滿足當前需要了，從而導致大面積的投資失誤與浪費，這也是 GIS建設(shè)周期長的一個后果，也反映了 GIS技術(shù)和用戶需求的發(fā)展速度。 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?qū)⑦@些對象的空間性直觀地表達給用戶；同時許多地理現(xiàn)象是具有一定時間序列的，系統(tǒng)需要模擬地理現(xiàn)象的時空演化，如土地利用現(xiàn)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。 GIS同時能夠處理文本數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、多媒體數(shù)據(jù)等，甚至也能夠接受遙感遙測的實時數(shù)據(jù)，這是其他信息系統(tǒng)無法比擬的，相應地它的表達方式的組成上也是非常復雜的，如輸出方面包括專題圖、報表、業(yè)務表格等。 （ 3）合理的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)。 在系統(tǒng)開發(fā)過程中，在數(shù)據(jù)準備方面需要注意如下各方面： （ 1）數(shù)據(jù)的質(zhì)量 。 2．數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中具有特別地位 GIS的另一個特色在于支持導質(zhì)海量數(shù)據(jù)處理，可以說，多數(shù) GIS本身就是一個強大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)甚至被稱為 GIS的“核心”和“血液”，所以數(shù)據(jù)庫建設(shè)在 GIS建設(shè)中占有非常重要的地位。 從 GIS軟件工程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上分析，在上面幾個方面都增長較大，如圖所示。 （ 3）軟件的宏觀復雜性。 交付的的文檔都包括軟件需求說明、系統(tǒng)設(shè)計書、用戶手冊、程序清單、測試報告等 （ 2）軟件的微觀復雜度。也就是說， GIS處理的對象不僅包括文本、表格、多媒體等數(shù)據(jù)，而且要處理大量的空間數(shù)據(jù)，是基于空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)。 ? GIS軟件工程的內(nèi)容按照軟件開發(fā)過程的先后順序，包括 前期工程 、 設(shè)計工程 、 數(shù)據(jù)工程 、 工程實施 和 維護工程 等五個階段，每個階段都以工程化原理作指導，以工程化方法做手段，并以質(zhì)量控制、工程標準和工程管理作為保障，確保 GIS軟件的開發(fā)成功 。 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(zhì)量和協(xié)調(diào)變化所需要的管理、及軟件開發(fā)各