GIS设计方法
地理信息系统设计与开发步骤
地理信息系统设计与开发步骤地理信息系统（GIS）的设计与开发就像是一场奇妙的冒险之旅呢。
咱得先明确需求呀。
这就好比你要盖房子，得先知道自己想要个啥样的房子，几居室，有没有特殊要求之类的。
对于GIS，就是要搞清楚它是用来做啥的，是分析城市交通流量呢，还是研究森林资源分布。
这一步得跟用户好好唠唠，把需求摸得透透的。
需求清楚了，就开始设计架构啦。
这就像给房子画设计图。
要考虑用啥样的数据库来存数据，就像房子的仓库得够大够结实。
还有功能模块怎么划分，就像房子里不同的房间有不同功能。
比如说有专门处理地图数据展示的模块，就像客厅展示给大家看；还有分析数据的模块，像是书房用来做深入研究的。
接着就是数据的收集和整理啦。
这数据就像盖房子的砖头，没有它可不行。
可能要从各种地方找数据，像政府部门的统计资料，实地测量的数据等等。
找到的数据还得整理得规规矩矩的，就像把砖头都码放整齐一样。
有的数据可能格式不对，还得做转换，就像把奇形怪状的砖头打磨成合适的形状。
然后就是开发过程喽。
这时候程序员们就像一群勤劳的小蜜蜂开始工作啦。
按照设计好的架构，敲代码，把各个功能模块都做出来。
这个过程中可能会遇到好多小麻烦，就像蜜蜂采蜜也会遇到大风天一样。
不过没关系，大家一起想办法解决就好。
测试也是很重要的一步呢。
就像房子盖好了得检查检查有没有问题。
测试人员要看看GIS系统的功能是不是都正常，数据处理有没有错误。
要是发现问题，就得赶紧让开发人员来修补，就像房子哪里漏水了就得赶紧补。
最后就是系统的部署和维护啦。
把GIS系统放到实际使用的环境里，就像把家具都搬进房子。
之后还要一直维护它，因为随着时间推移，可能会有新的需求，数据也会有更新，就像房子住久了可能要重新装修一下呢。
这就是地理信息系统设计与开发的大概步骤啦，是不是还挺有趣的呀？。
GIS设计与实现完整版
第一章1.GIS研究内容：数据采集、数据存储、数据解决和分析、数据输出2.GIS设计含义：遵循软件工程的原理和方法，结合GIS开发的特点规定，对GIS软件从定义、设计、地理模型库设计、GIS实行、GIS测试维护各个阶段进行工程化规范的体系。
3.GIS设计目的：通过改善设计方法，做好项目组织管理，增强实用性，减少成本，延长系统生命周期。
4.GIS设计的基本原则：标准化、先进性、兼容性、高效性、可靠性、通用性。
5.GIS设计的内容：（1）软件设计：一方面，进行系统的工程管理，保证了系统建设的进度和软件质量；另一方面，针对GIS软件设计特点，采用最适合的软件生存周期模型，保证了系统的用户接受度和系统功能设立的合理性；最后，对系统技术实现方案进行设计，保证软件开发风格的批准和功能模块之间的有机联系。
（2）数据库设计：取决于设计者的开发经验，工程组织和数据源准备等方面。
同时，数据库设计与整个系统设计的相关环节是紧密结合的，有必要将软件工程的方法和工具应用于数据库设计中。
6.GIS设计的特点：（1）GIS解决的是空间数据，具有数据量庞大，实体种类繁多，实体间的关联复杂等特点。
（2）GIS设计以空间数据为驱动。
（3）GIS工程投资大，周期长，风险大，涉及部门繁多。
第二章1.GIS工程学结构体系：GIS工程学结构体系重要由任务，基础理论和方法论三方面组成。
GIS工程三维结构图P272.系统定义：由互相作用、互相依赖的若干组成部分构成的具有一定功能的有机整体。
3.系统工程学特点：①研究的对象是一个表现为普遍联系、互相影响、规模和层次都极其复杂的大工程。
②知识结构复杂，是自然科学和社会科学交叉的边沿学科。
③工程学是方法学，是泛化系统的研究方法。
④是目的性很强的应用科学。
4.结构法生命周期法：它规定设计过程必须严格的按阶段进行，只有前一阶段完毕之后，才干开始下一阶段的工作，同时，它规定在系统建立之前就必须严格地定义和描述用户的需求。
gis的设计方法与步骤
gis的设计方法与步骤一、引言地理信息系统（GIS）是一种处理和分析地理信息的系统，它能够提供对地理现象的全面和精确视图，从而为各种应用提供决策支持。
在设计和开发一个GIS系统时，需要遵循一定的步骤和方法。
以下将详细介绍这些步骤和方法。
二、设计前的准备1. 明确目标：在开始设计之前，需要明确GIS系统的目标，包括解决什么样的问题，提供什么样的服务，以及预期的用户群体等。
2. 理解数据：了解将用于GIS系统的数据，包括来源、质量、格式和更新频率等。
三、系统架构设计1. 确定硬件和软件需求：根据系统规模和复杂度，确定所需的硬件（如服务器、存储设备、网络等）和软件（如操作系统、数据库管理系统、编程语言等）需求。
2. 模块化设计：将GIS系统划分为不同的模块，如数据管理模块、空间分析模块、用户界面模块等，以提高系统的可维护性和可扩展性。
四、数据管理1. 数据收集：根据数据需求，进行数据收集和整理。
2. 数据整合：将不同来源的数据整合到GIS系统中，确保数据的一致性和准确性。
3. 数据存储：选择合适的数据库管理系统，将数据存储在安全、稳定、高效的存储环境中。
五、空间分析功能设计1. 分析需求：明确GIS系统需要实现的空间分析功能，如叠加分析、缓冲区生成、空间插值等。
2. 实现方法：根据需求，选择合适的技术和方法来实现空间分析功能，如GIS软件的内建功能、编程语言和算法等。
六、用户界面设计1. 确定用户群体：明确系统的用户群体，了解他们的需求和操作习惯。
2. 界面布局：设计友好的界面布局，确保用户能够方便地使用系统。
3. 交互设计：优化系统的交互设计，提高用户的使用体验。
七、测试与评估1. 单元测试：测试系统的各个单元（如数据管理模块、空间分析模块、用户界面模块等）是否正常工作。
2. 系统集成测试：测试各个单元在集成系统后是否正常工作，是否出现数据冲突或功能缺失。
3. 性能测试：测试系统的性能，包括响应时间、负载能力等，以确保系统能够满足用户需求。
gis设计-第五章 UML方法
3. 画用例图
获取
执行者 获取 用例 用例 数量
二、类图
1. 作用：
反映对象的类型之间的各种静态关系 描述类的属性、操作及对模型中各种成分的约束
2. 表示法 ① 类
类名
简单表示
类名
属性 操作
完整表示
其中： a. 属性的定义形式如下： 可见性 属性名：类型=缺省值{约束特性}
可选 强制 可 选
可见性：
2. 消息：在链接上可标注消息，格式如下：
消息类型 标号 控制信息：返回值：=消息名（参数表） ① ② ③ ④ ⑤ 消息类型：简单、同步、异步 标号：用于表示消息执行的顺序（3种方式） 控制信息：[x>0]、*[I=1……0] 返回值：表示消息执行后结果应送到返回值指出的地方 消息名：带参数表的操作调用
属于 签订
c. 多重性
关联中的一个角色可以有多个对象来扮 演，表示参与对象的数目的上下界限制。 常用以下几种表示方法： 1 : 表示1个 * ：表示多个 1. . : 表示1个或多个 0. .1 : 表示0个或1个 也可以用m . .n或数字和范围的组合等来表示
d. 限定关联
限定关联通过指定目标集合的唯一对象 把多对多的关联消减为多对一。
Club
*
*
Member MemberId:string Member MemberId:string
Club
MemberId
*
1
③ 关系 a. 聚集关系——整体和部分的关系
整体类 部分类
b. 组成关系：另外一种形式的聚集关系，部分
对象仅属于一个整体对象，并且 与整体对象共存亡。
整体类 部分类
c. 泛化关系：继承关系
第二节
gis设计与开发课程设计实例
gis设计与开发课程设计实例
地理信息系统（GIS）设计与开发课程设计实例可以根据不同的主题和目标进行设计。
以下是一个简单的GIS设计与开发课程设计实例，旨在帮助学生学习GIS设计和开发的基本概念和技能。
设计题目：校园导览系统
设计目标：
1. 创建一个校园导览系统，帮助用户了解校园的布局、建筑物和设施。
2. 实现地图缩放、平移、旋转和标记等功能。
3. 实现建筑物查询功能，可以根据建筑物名称或类别进行搜索。
4. 实现路径规划功能，可以根据起点和终点规划出最佳路径。
5. 输出地图和查询结果，方便用户查看和使用。
设计步骤：
1. 数据收集与整理：收集校园地图、建筑物信息、设施信息等数据，进行整理和分类。
2. 数据导入与处理：将数据导入GIS软件中，进行坐标系转换、地图配准、数据格式转换等处理。
3. 地图制作与编辑：在GIS软件中创建地图，添加图层、标注、符号等元素，制作出美观、易用的地图。
4. 功能实现：根据设计目标，实现地图缩放、平移、旋转和标记等功能，编写相应的代码和脚本。
5. 建筑物查询功能：根据建筑物名称或类别，查询相应的建筑物信息，编写相应的代码和脚本。
6. 路径规划功能：根据起点和终点，规划出最佳路径，编写相应的代码和脚本。
7. 输出地图和查询结果：将地图和查询结果输出为图片或PDF格式，方便
用户查看和使用。
以上是一个简单的GIS设计与开发课程设计实例，学生可以根据自己的兴趣和需要进行更深入的设计和开发。
通过实际的项目实践，学生可以更好地掌握GIS设计和开发的基本概念和技能，为未来的学习和工作打下坚实的基础。
GIS应用系统设计
GIS应用系统设计一、概述地理信息系统（Geographic Information System，GIS）是一种以地理空间为基础，以电子方式捕捉、存储、管理、分析和显示地理信息的计算机系统。
它广泛应用于城市规划、环境保护、农业管理、交通规划等领域。
本文将介绍如何设计一个高质量的GIS应用系统。
二、需求分析在开始设计GIS应用系统之前，我们需要充分了解客户的需求，明确系统的目标和功能。
常见的GIS应用需求包括地图显示、数据采集、数据分析、报表生成等。
根据需求，我们可以确定系统的模块划分和功能设计。
三、系统架构设计1. 数据管理GIS应用系统的核心是数据管理，包括数据采集、存储、更新和查询等功能。
可以采用数据库来存储和管理地理信息数据，如Oracle Spatial或PostGIS。
同时，还需要设计数据格式和数据模型，以适应不同类型的地理数据。
2. 地图显示地图显示是GIS应用系统的重要功能之一，可以使用地图引擎来实现，如ArcGIS、Google Maps、Leaflet等。
通过地图引擎，可以加载地理数据，并在地图上进行展示和交互操作，如放大、缩小、标记等。
3. 空间分析空间分析是GIS应用系统的核心功能，用于对地理数据进行空间关系的分析和处理。
可以实现距离计算、缓冲区分析、叠加分析等常见的空间分析操作。
常用的空间分析工具包括ArcGIS、QGIS等。
4. 数据采集数据采集模块用于采集和更新地理数据，可以通过GPS、遥感影像等手段获取地理数据，并将其转化为可用的数据格式。
同时，还可以支持数据的编辑和更新操作，确保地理数据的准确性和完整性。
5. 报表生成报表生成模块用于生成各类报表和统计图表，以方便用户对地理数据进行分析和展示。
可以使用图表库来实现，如Highcharts、ECharts 等。
通过报表生成模块，用户可以根据需要自定义报表样式和数据展示方式。
6. 用户管理用户管理模块用于管理系统的用户和权限，包括用户注册、登陆、密码重置等功能。
GIS软件工程的总体设计方法
是进 行 变 换 分 析 。 变换 分 析 方 法 由 如 下 四 步 组 成 ：①重 画数据 流 图 ；②确 定 系统 的逻 辑 输 人 、 逻 辑 输 出和 中心 变换 部分 ；③ 进行 一级 分解 ，设 计 系 统模 块 结构 的顶 层和 第一 层 ；④进 行二 级 分 解 ，设 计 输 人 、中 心变换 、输 出部 分 的 中、下层 模块 。 ２ 事务 分 析 设计 方 法 ，在 数据 流程 图 中 有 ） 各 种 数据 流 可 以引发 一个 或多 个处 理 ，这些 处理 能够 完成 该 作业 要求 的功 能 ，这种 数据 流就 叫做 事 务 。对 这类 数 据 流程 图进行 变换 建立 系统 结构 图就 是事 务 分析 ，与变换 分析 一样 ，也 是从 分 析 数 据 流 图开 始 ， 自顶 向下 ，逐 步分 解 ，建立 系统 结 构 图 。数 据分 析设 计方 法 的步骤 ：① 识别 事务 源 ；②确 定适 当的事 务型 结构 ；③ 识别 各种 事务 和它们 定 义 的操 作 ３ 系统 结 构 图 完善 ，通 过 如上 方 法 获 得 的 ）
［ 要］ 本文 结合工作 实际，阐述 了 Ｇ Ｓ软件 工程 总体设 计方法。通 过时 Ｇ Ｓ软 件工程设计方法的研 究 ，达到优化 Ｇ Ｓ 摘 Ｉ Ｉ Ｉ
设 计 的 目的 。
［ 键词 ］ ＧＩ 构 化 设 计 方 法 ，Ｇ Ｓ面 向 对 象设 计 方 法 ｝Ｊ Ｐ方 法 ；Ｊ Ｄ 方 法 ｌ 关 Ｓ结 Ｉ Ｓ Ｓ
务型 系 统 结 构 图 ，对 系 统结 构 进 行 分 解 ；然 后 ， 根据 系 统结 构 的形 式对各 个 部分 的数 据流 程 图导
出相应的系统结构图，组成初始系统结构图；最
后 ，对 初始 系统 结 构 图进 行修 改得 到最 终 系统 结
基于GIS的城市规划设计方法及应用研究
基于GIS的城市规划设计方法及应用研究GIS技术被广泛应用于城市规划领域，可以帮助规划师更好地理解城市的现状和发展趋势，并基于此制定出更合理、可持续性更强的城市规划方案。
本文将简要介绍基于GIS 的城市规划设计方法及应用研究。
一、城市规划设计方法1. 数据收集和预处理通过采集大量的地理信息数据，如地形、土地利用、交通、人口分布等等，以及建立起可靠的数据库。
这些数据将成为规划师在设计城市规划方案时的基础资料。
2. 现状分析对城市的现状进行分析和评估，确定城市规划需要考虑的重点和问题，例如绿地覆盖率、交通拥堵、污染源等等。
3. 规划目标的设定制定与城市规划相关的目标和指标，如人口密度、交通通畅度、空气质量、能源利用率等。
4. 方案设计和模拟基于收集、分析和设定的信息，制定合理、系统、可持续的城市规划方案。
GIS技术可以帮助规划师模拟和比较各种不同的城市规划方案，确定最优方案。
5. 结果呈现和评估通过可视化技术（如三维建模、动画等），将规划方案呈现给决策者和公众，以便他们能够更好地理解和评估规划方案。
二、应用研究1. 环境规划基于GIS的环境规划可以帮助规划师更好地识别城市污染源和环境脆弱区域，制定相应的环保措施和规划方案。
此外，GIS技术也可以用于评估城市环境的质量和监测环境污染。
2. 交通规划基于GIS的交通规划可以帮助规划师更好地预测城市交通流量、优化交通系统的设计，提高交通效率和减少交通事故等。
3. 城市用地规划基于GIS的城市用地规划可以帮助规划师更好地评估和控制城市扩张的速度和方向，合理利用土地资源，提高土地的利用效率。
4. 建筑设计和管理基于GIS的建筑设计可以帮助规划师更好地预测建筑物的能耗、优化建筑物能源管理，降低能源消耗。
此外，GIS技术也可用于建立建筑物维护管理系统，实现城市的可持续发展。
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Hale Waihona Puke 学提纲一、结构化生命周期法 二、原型法
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一、结构化生命周期法
（一） 概述 （二） 结构化生命周期法的类型划分
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结构化生命周期法的产生背景
上世纪六七十年代，由于软件项目变得日益庞大，开发和 维护也愈发困难。美国一些大型飞机制造公司如波音公司 和麦克唐纳公司等由于软件项目庞大均采用了结构化设计 方法，这是工程化方法在商用系统开发过程中的早期应用 之一。它要求设计过程必须严格地按阶段进行，只有前一 阶段完成之后，才能开始下一阶段的工作，同时，它要求 在系统建立之前就必须严格地定义和描述用户的需求。
整体性差，各子系统不易进行一体化集成， 各项目缺乏配合，没考虑各项目的地位和作 用，数据重复收集甚至矛盾，编码体系不同 ，代码自成体系
综合的软件开发方法
传统的两种结构化生命周期法存在互补的关系，一个的弱 势正好是另一个的优势。将它们结合使用，无疑是比较好 的软件开发方法。这种综合的软件开发方法应该遵循以下 原则： ➢ 采用章法较严明的系统开发模式 ➢ 强调用户参与的重要性 ➢ 采用正式的审核和反馈机制 ➢ 避免组装线式的思维方法和将最终用户与系统彼此割
由最终用户驱动，是从系统业务现状出发， 先实现初级功能，然后由低到高，逐步增加 计划、控制、决策等功能，自下而上地实现 系统总目标
阶段划分不明确，本质上非结构化，开发前 ，应大体考虑子系统的划分及相互关系，并 在各项目进行时经常协商和统一意见，弥补 整体性的不足
用户是系统的积极参加者，强调用户工作流 程，以完成特定功能，为用户服务；用户在 开发过程中可标识变化，并看到哪些变化被 系统采纳
➢ 通过以上各阶段工作，新系统代替老系统进入正常运行。 但是系统的环境是不断变化的，要使系统能适应环境且具 有生命力，必须经常进行小量的维护评价活动。
返回
结构化生命周期法的类型划分
结构化生命周期法根据其系统开发思想的不同又可以 划分为两种类型 ➢自顶向下方法 ➢自底向上方法
自顶向下方法
自底向上方法
结构化生命周期法的特点及其目的
特点
具体内容
目的
根据需求设计系统
要求在未明确用户需求之前，不 得进行下一阶段的工作
保证工作质量和以后各阶段开发
的正确性，使系统开发减少了盲 目性
严格按阶段进行
对生命周期的各个阶段严格划分， 每个阶段有其明确的任务和目标， 而各阶段又可被分为若干工作和 步骤
便于计划管理和控制，前阶段工
基本 原理
阶段 划分
优点
缺点
与高层管理和业务流程相结合。 系统需求或目标来自顶层，自上 而下传导下去
首先定义需求；其次设计伪代码 ；然后进行编码；测试代码；最 后各模块和系统集成；进入维护 阶段
整体性好，各项目之间具有良好 配合和衔接关系，方便系统集成 ；易于维护
对过程而非目标的过分强调易误 导项目；开发规模过大；各用户 过分关注自己的进度，常造成应 用整体损失
作成果是后阶段工作的依据，基 础扎实，不易返工
要求文档采用标准化、规范化、 文档标准化和规范化 确定的格式和术语以及图形、图
表
保证通讯内容的正确理解，使系 统开发人员及用户有共同的语言
分解和综合
将系统划分为相互联系又相对独 立的子系统直至模块
分解使复杂的系统简单化，便于 设计和实施。综合使已实施的子 系统成为完整的系统以体现系统 的总体功能
强调阶段成 果审定和检验
阶段成果需得到用户、管理人员 和专家认可
减少系统开发工作中的隐患
结构化生命周期法的基本思想
结构化生命周期法的基本思想是将系统开发看作工程项 目，有计划、有步骤地进行工作，它认为虽然各种业务 信息系统处理的具体内容不同，但所有系统开发过程都 可以划分为六个主要阶段：
➢ 系统开发准备阶段 ➢ 调查研究及可行性研究阶段 ➢ 系统分析阶段 ➢ 系统设计阶段 ➢ 系统实施阶段 ➢ 维护和评价阶段
调查研究及可行性研究阶段
系统分析员采用各种方式进行调查研究，了解现行系统 的界限、组织分工、业务流程、资源及薄弱环节等，绘 制现行系统的相关图表。在此基础上，与用户协商方案 ，提出初步的新系统目标，并进行系统开发的可行性研 究，提交可行性报告。
系统分析阶段
系统分析阶段是新系统的逻辑设计阶段。系统分析旨在 对现行系统进行调查研究的基础上，使用一系列的图表 工具进行系统的目标分析，划分子系统以及功能模块， 构造出新系统的逻辑模型，确定其逻辑功能需求，交付 新系统的逻辑功能说明书。系统分析也是新系统方案的 优化过程，数据流程图是新系统逻辑模型的主要组成部 分，它在逻辑上描述了新系统的功能、输入、输出和数 据存储等，而摆脱了所有的物理内容。
系统开发准备阶段
当现行系统不能适应新形势的要求时，用户将提出开发 新系统的要求。有关人员进行初步调查，然后组成专门 的新系统开发领导小组，制定新系统开发的进度和计划 ，负责新系统开发中的一切工作。该阶段虽不属系统分 析与设计的正式工作阶段，却是不可缺少的。如果新系 统开发采取外包方式，本阶段还要包括招投标过程。
系统实施阶段
系统实施是新系统付诸实现的实践阶段，主要是实现系统 设计阶段所完成的新系统物理模型。为了保证程序和系统 调试正常进行，首先要进行计算机系统设备的安装和调试 工作，然后程序员根据程序模块进行程序的设计、代码编 写和调试工作。为了帮助用户熟悉、使用新系统，系统分 析人员还要对用户及操作人员进行培训，编制操作、使用 手册和有关文档。
维护和评价阶段
➢ 信息系统是复杂的大系统，系统内、外部环境、各种人为 和机器因素的影响要求系统能适应这种环境，不断地修改 完善，这就需要进行系统维护，这期间修改的内容是多方 面的。
➢ 系统的评价，广义上贯穿于系统开发过程的始终，这里主 要指系统开发后期的评价。旨在将建成的新系统与预期的 目标做一比较，不同的指标综合体现为用户的满意程度— —可接受性。
为了保证信息系统的开发质量、降低开发费用及提高 系统开发的成功率，必须借助于科学的设计方法。几十 年来，人们在大量的系统开发实践中，探索和发展了许 多指导系统开发的理论和方法，如结构化生命周期法、 原型法和面向对象的开发方法等，这些方法都相对成熟 和完善，而且在实践中应用相当广泛。同时，软件分析 与设计时至今日也形成许多新型的系统设计方法和技术， 主要有快速应用设计开发、联合应用设计开发、并肩式 设计开发等，这些系统设计方法从不同的角度满足客户 /服务器应用设计开发的需要。此处主要对结构化生命 周期法和原型法进行介绍。