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1、GISGIS设计与开发设计与开发中国矿业大学环境与测绘学院中国矿业大学环境与测绘学院 地理信息系统与遥感科学系地理信息系统与遥感科学系孙亚琴孙亚琴 syq_syq_111GISGIS软件工程原理与方法软件工程原理与方法，毕硕本等编著，科学出版社，毕硕本等编著，科学出版社， 2003200322GISGIS设计与实现设计与实现，李满春等编著，科学出版社，李满春等编著，科学出版社，2003200333地理信息系统设计与实现地理信息系统设计与实现，吴信才等编著，电子工业出版，吴信才等编著，电子工业出版 社，社，2002200244软件工程导论软件工程导论第五版，张海藩等编著，清华大学出版社，第五版，
2、张海藩等编著，清华大学出版社， 2008200855软件工程软件工程原理、方法与应用原理、方法与应用第三版，史济民等编著，第三版，史济民等编著， 高等教育出版社，高等教育出版社，2009200966软件工程：实践者的研究方法软件工程：实践者的研究方法，（美），（美）Roger Roger S.PressmanS.Pressman 著著77面向对象的软件工程面向对象的软件工程，B.BruggeB.Brugge等著，清华大学出版社等著，清华大学出版社参考书目参考书目2第一章第一章 GISGIS软件工程概述软件工程概述 第一节第一节 GISGIS软件工程软件工程第二节第二节 GISGIS软件工程的生
3、存周期软件工程的生存周期第三节第三节 软件生存周期模型软件生存周期模型第四节第四节 GISGIS软件工程建设的主要过程软件工程建设的主要过程31.1.什么是什么是GISGIS？第一节第一节 GISGIS软件工程软件工程地理信息系统是地理信息系统是以计算机技术为依托以计算机技术为依托，以，以具有空间内涵具有空间内涵 的地理数据为处理对象的地理数据为处理对象，运用，运用系统工程和信息科学系统工程和信息科学的理论，的理论， 采集、存储、显示、处理、分析、输出采集、存储、显示、处理、分析、输出地理信息地理信息的的计算机系计算机系统统，为规划、管理和决策提供信息来源和技术支持。，为规划、管理和决策提供信
4、息来源和技术支持。一、一、GISGIS概述概述42.GIS2.GIS的构成要素的构成要素由由4 4个基个本要素构成：个基个本要素构成：l l硬件；硬件；l l软件；软件；l l数据；数据；l l人员；人员；5(1)(1)平台软件平台软件平台软件具备比较齐全的获取、组织、存储、访问、处理、分析、表现、发平台软件具备比较齐全的获取、组织、存储、访问、处理、分析、表现、发 布和在不同地点、不同系统和不同用户之间传输地理空间数据的能力，其布和在不同地点、不同系统和不同用户之间传输地理空间数据的能力，其功能具功能具 有通用性有通用性。(2)(2)桌面软件桌面软件桌面软件是一个简易的桌面软件是一个简易的单
5、用户单用户地理信息系统平台软件，提供一组地理空间数地理信息系统平台软件，提供一组地理空间数 据处理功能。据处理功能。(3)(3)专业软件专业软件专业软件面向平台软件的专业软件面向平台软件的某一功能类别，加以强化和扩充，某一功能类别，加以强化和扩充，可以完整、高效可以完整、高效 地适应该类地理空间数据应用的需要。地适应该类地理空间数据应用的需要。(4)(4)应用软件应用软件用户有了实际的应用需求与应用领域，为了解决用户实际应用问题的这样一用户有了实际的应用需求与应用领域，为了解决用户实际应用问题的这样一 类地理信息系统。类地理信息系统。3.GIS3.GIS软件分类软件分类6（1) 1) 独立开发
6、，不依赖于任何独立开发，不依赖于任何GISGIS工具软件工具软件（2 2）二次开发宏语言）二次开发宏语言（3) 3) 组件地理信息系统组件地理信息系统AML, AML, MapBasicMapBasic, . , . 4.4.地理信息系统的开发主要有三种模式地理信息系统的开发主要有三种模式7二、二、GISGIS软件开发过程中的问题软件开发过程中的问题 l l经费预算经常突破，完成时间一再拖延经费预算经常突破，完成时间一再拖延 l l开发的软件不能满足用户的要求开发的软件不能满足用户的要求 l l开发的软件可维护性差开发的软件可维护性差 l l开发的软件可靠性差开发的软件可靠性差 l l数据工程
7、量特别大，特别是数据采集工作量十分大数据工程量特别大，特别是数据采集工作量十分大 l l需求与生产的矛盾日益加剧，突出表现在软件生产率低需求与生产的矛盾日益加剧，突出表现在软件生产率低 l l软件可重用性差软件可重用性差 8l l软件的规模越来越大，结构越来越复杂软件的规模越来越大，结构越来越复杂 l l软件开发的管理困难软件开发的管理困难 l l软件开发费用不断增加软件开发费用不断增加 三、三、GISGIS软件开发存在问题的原因分析软件开发存在问题的原因分析 l l生产方式落后生产方式落后 l l开发工具落后，生产率提高缓慢开发工具落后，生产率提高缓慢 l l通用通用GISGIS软件处在快速
8、发展过程中软件处在快速发展过程中 9四、四、GISGIS软件工程软件工程1.1.软件软件 软件软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合。包括程序，数据及其相关文档的完整集合。n n程序程序是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列是按事先设计的功能和性能要求执行的指令序列 (instructions)(instructions)n n数据数据是使程序能正常操纵信息的数据结构是使程序能正常操纵信息的数据结构 (data structures)(data structures)n n文档文档是与程序开发，维护和
9、使用有关的图文材料是与程序开发，维护和使用有关的图文材料 (documents)(documents)102. 2. 软件的特点软件的特点l l软件是一种逻辑实体，具有抽象性；软件是一种逻辑实体，具有抽象性；l l软件在使用过程中，没有损耗的问题；软件在使用过程中，没有损耗的问题；l l软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性，这导致了软软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性，这导致了软件升级和移植的问题；件升级和移植的问题；l l软件生产至今尚未摆脱手工方式；软件生产至今尚未摆脱手工方式；l l软件涉及人类社会的各行各业，常常涉及其他领域的专软件涉及人类社会的各行各业，常常涉及其他领域的专 门知识
10、，这对软件工程师提出了很高的要求；门知识，这对软件工程师提出了很高的要求；112. 2. 软件的特点软件的特点l l软件是一种逻辑实体，具有抽象性；软件是一种逻辑实体，具有抽象性；l l软件在使用过程中，没有损耗的问题；软件在使用过程中，没有损耗的问题；l l软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性，这导致了软软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性，这导致了软件升级和移植的问题；件升级和移植的问题；l l软件生产至今尚未摆脱手工方式；软件生产至今尚未摆脱手工方式；l l软件涉及人类社会的各行各业，常常涉及其他领域的专软件涉及人类社会的各行各业，常常涉及其他领域的专 门知识，这对软件工程师提出了很高的
11、要求；门知识，这对软件工程师提出了很高的要求；业务业务 （咨询）专家负责规范、描述用户的业务流程；（咨询）专家负责规范、描述用户的业务流程； 系统分析员负责将用户需求转换为系统功能和性能需求；系统分析员负责将用户需求转换为系统功能和性能需求； 系统设计人员负责规划系统框架、构建系统模型，设计系统蓝图系统设计人员负责规划系统框架、构建系统模型，设计系统蓝图 ； 软件工程师负责实施设计方案；软件工程师负责实施设计方案； 测试工程师负责软件测试，发现软件缺陷；测试工程师负责软件测试，发现软件缺陷； 123.3.软件的发展软件的发展Late 1950s:Late 1950s:In the early
12、days:In the early days:“Software” = “Place a sequence of instructions “Software” = “Place a sequence of instructions together to get the computer to do something together to get the computer to do something useful”.useful”. User User Computer ComputerComputer became cheaper and more commonComputer b
13、ecame cheaper and more common High level languages were inventedHigh level languages were inventedProgrammerProgrammerUser User ComputerComputereasiereasier13n nIn middle to late 1960s:In middle to late 1960s:Truly large software systems were attempted.Truly large software systems were attempted.n n
14、7070年代和年代和8080年代年代l l“ “新的工业革命新的工业革命” ”l l“ “工业社会将转变为信息社会工业社会将转变为信息社会” ”l ln n9090年代年代l l“ “知识的民主化将改变旧的权力结构知识的民主化将改变旧的权力结构” ”n n2121世纪初世纪初l l“ “Y2KY2K定时炸弹定时炸弹” ”l l“ “无所不在的计算无所不在的计算” ”(Ubiquitous Computing)(Ubiquitous Computing)14Dramatic improvements in hardware performanceDramatic improvements in
15、hardware performanceProfound changes in computing architecturesProfound changes in computing architecturesVast increases in memory and storage capacityVast increases in memory and storage capacityWide variety of exotic input and output optionsWide variety of exotic input and output optionsMore More
16、sophisticated sophisticated and complex and complex computer-based computer-based systemssystemsToday:Today:15The same questions are still asked today:The same questions are still asked today: Why does it takes so long to get software finished?Why does it takes so long to get software finished? Why are development costs so high?Why
