地理信息系统软件工程技术_图文.ppt
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地理信息系统gis第1章 GIS概论ppt课件
（2）关联性：系统的各元素相互联系、相互作用、 相互影响。
精选ppt课件2021
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（3）功能性（目的性）：系统具有特定功能，为特 定目标服务。
（4）环境适应性：其他外部元素构成系统的环境， 系统与环境要进行物质、能量、信息的交换，系 统有适应外部环境变化的功能。
从系统论观点来看，地球就是一个既有序又复杂 的相互联系的系统。在地球表层，气候、水文、 土壤、植被、地形等各地理要素构成的相互联系 的物质、能量和信息的空间体系称为地理系统， 包括物质循环、能量流动、信息交流等体系。
23
2. GIS与地图学及电子地图 GIS实际是地图的一个延续，可以认为用地理信息系统扩展
地图工作的内容。 GIS脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体形式，
地图是GIS的重要数据来源之一，地图学理论与方法对GIS 有重要的影响。 地图强调的是基于可视化理论对数据进行符号化表达，而 GIS则注重于信息分析，通过地理数据的加工处理而获得空 间分布规律；地图也具有一定的图示空间分析功能，但它 的定量分析主要局限于比例尺量测距离和用求积仪量测面 积。一旦印刷成图，地图便成为自成体系的模拟化信息表 达显示，所包含的信息很难与其他信息相结合，它对信息 是一种静态的表达。而GIS在专业化地学分析模型支持下， 其空间分析功能要比纸质地图强大，通过特定的计算机程 序（接口）它可以方便地与其他数据集成，并对信息实现 多维动态表达。通过GIS图层的操作可及时生成新的信息。
数据获取与更新数据源空间数据的采集与数据库网络计算机硬件数据与信息传播数据处理储存数据库信息提取与分析gis互操作技术虚拟现实技术webgis技术等精选pptgisgis发展趋势发展趋势11gisgis理论发展需求理论发展需求图形与属性结合图形与属性结合gisgis与与rsrs的结合的结合gisgis与与gpsgps的结合的结合gisgis与与eses集成专家系统集成专家系统的结合的结合精选pptgisgis发展趋势发展趋势1111gisgis理论发展需求理论发展需求图形与属性结合图形与属性结合gisgis与与rsrs的结合的结合gisgis与与gpsgps的结合的结合gisgis与与eses的结合的结合精选pptgisgis发展趋势发展趋势2222理论研究亟待解决的问题理论研究亟待解决的问题gisgis的工程设计理论与实现方法的工程设计理论与实现方法
精选ppt课件2021
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（3）功能性（目的性）：系统具有特定功能，为特 定目标服务。
（4）环境适应性：其他外部元素构成系统的环境， 系统与环境要进行物质、能量、信息的交换，系 统有适应外部环境变化的功能。
从系统论观点来看，地球就是一个既有序又复杂 的相互联系的系统。在地球表层，气候、水文、 土壤、植被、地形等各地理要素构成的相互联系 的物质、能量和信息的空间体系称为地理系统， 包括物质循环、能量流动、信息交流等体系。
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2. GIS与地图学及电子地图 GIS实际是地图的一个延续，可以认为用地理信息系统扩展
地图工作的内容。 GIS脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体形式，
地图是GIS的重要数据来源之一，地图学理论与方法对GIS 有重要的影响。 地图强调的是基于可视化理论对数据进行符号化表达，而 GIS则注重于信息分析，通过地理数据的加工处理而获得空 间分布规律；地图也具有一定的图示空间分析功能，但它 的定量分析主要局限于比例尺量测距离和用求积仪量测面 积。一旦印刷成图，地图便成为自成体系的模拟化信息表 达显示，所包含的信息很难与其他信息相结合，它对信息 是一种静态的表达。而GIS在专业化地学分析模型支持下， 其空间分析功能要比纸质地图强大，通过特定的计算机程 序（接口）它可以方便地与其他数据集成，并对信息实现 多维动态表达。通过GIS图层的操作可及时生成新的信息。
数据获取与更新数据源空间数据的采集与数据库网络计算机硬件数据与信息传播数据处理储存数据库信息提取与分析gis互操作技术虚拟现实技术webgis技术等精选pptgisgis发展趋势发展趋势11gisgis理论发展需求理论发展需求图形与属性结合图形与属性结合gisgis与与rsrs的结合的结合gisgis与与gpsgps的结合的结合gisgis与与eses集成专家系统集成专家系统的结合的结合精选pptgisgis发展趋势发展趋势1111gisgis理论发展需求理论发展需求图形与属性结合图形与属性结合gisgis与与rsrs的结合的结合gisgis与与gpsgps的结合的结合gisgis与与eses的结合的结合精选pptgisgis发展趋势发展趋势2222理论研究亟待解决的问题理论研究亟待解决的问题gisgis的工程设计理论与实现方法的工程设计理论与实现方法
地理信息系统(GIS)技术与应用 ppt课件
ppt课件
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五、地理数据的分类与编码
地理数据编码是在数据分类的基 础上，以易于计算机和人识别的代 码（code）唯一地标识地理实体的 类型。
ppt课件
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六、地理空间数据的获取和处理
数据源是指建立GIS地理数据库所需的各 种数据的来源，主要包括地图、遥感图像、 文本资料、统计资料、实测数据、多媒体数 据、已有系统的数据等，可归纳为原始采集 数据、再生数据和交换数据三种来源。
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第二节 GIS的组成和功能
一个典型的、完整的GIS，其基本组 成一般包括以下5个主要部分：
计算机硬件系统
计算机软件系统 地理空间数据（数据库） GIS应用模型 GIS用户
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ppt课件
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（1）硬件系统
ppt课件
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（2）计算机软件系统
• 地理信息系统软件和其他支持软件
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第三节 GIS的运行机理
一
地理空间概述
二
地理空间数据模型
三
地理空间的数据结构
四
地理空间数据库
五
地理数据的分类与编码
六
地理空间数据的获取和处理
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一、地理空间概述
GIS中的地理空间是指经过投影变换后， 在笛卡儿坐标系中的地球表层特征空间。 它是定义在地球表层目标集上的关系，即 地理世界以实体为单位进行组织，将客观 世界作为一个整体看待，每一个实体不仅 具有空间位置属性和空间上的联系，更重 要的是它与其他实体还具有逻辑上的语义 联系，它还具有时间属性。
时间动态和传统方式相比，所有的数据都 可以更新。
空间动态是指GIS的地图或空间图形的显示 和分析能力。
《地理信息系统教程》课件
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汇报人：
地理信息系统的应用
城市规划：用于城市规划、交通规划等 自然资源管理：用于土地资源、水资源、森林资源等管理 环境监测：用于大气污染、水污染、土壤污染等监测 灾害预警：用于地震、洪水、台风等灾害预警和应急响应
02
地理信息系统的技 术基础
地理信息技术的发展历程
添加标题
1960年代：地理信息系统的萌芽阶段，主要应用于军事和资源管பைடு நூலகம்领域
04
地理信息系统应用 实例
城市规划中的应用
城市规划：利用GIS进行城 市规划设计，包括土地利用、 交通规划、环境保护等方面
城市交通：利用GIS进行城 市交通规划，包括道路网络、 公共交通、交通流量等方面
城市环境：利用GIS进行城 市环境规划，包括空气质量、 水质量、噪音污染等方面
城市安全：利用GIS进行 城市安全规划，包括消 防、防洪、防震等方面
地理信息系统的功能
数据采集： 收集、整理、 存储地理信 息数据
数据处理： 对地理信息 数据进行处 理、分析和 计算
数据可视化： 将地理信息 数据以图形、 图表等形式 展示
空间分析： 对地理信息 数据进行空 间分析，如 距离、方向、 面积等
地理决策支 持：为地理 决策提供支 持，如城市 规划、资源 管理、灾害 预警等
05
地理信息系统的发 展趋势与展望
地理信息系统的发展趋势
空间数据共享：实现不同部门、不同地 区的空间数据共享，提高数据利用率
智能化：利用人工智能、大数据等技 术，实现地理信息系统的智能化，提 高数据处理和分析能力
移动化：随着移动互联网的发展，地理 信息系统将更加注重移动化，方便用户 随时随地获取地理信息
应用领域： GRASS GIS广 泛应用于地理 科学研究、自 然资源管理、 城市规划等领
GIS软件工程原理详细设计PPT
对于共同完成的任务，将任务的每一个动作分配给计算机 或人。
构成新的计算机的任务网络和人的任务网络。 再进一步细化计算机与人的协同动作，以确定人和计算机
如何交互。 一个任务可以划分成一些子任务，按照某种顺序执行这些
子任务，实现任务所要达到的目标，因此需要做出结构性 的任务序列。 但许多事务处理任务是非结构性的，图书馆的馆长会以一 个不可预测的顺序来召集一个碰头会、查询馆内各种业务 情况。在这种情况下，不存在一个人的任务网络，而仅仅 是一些用户需要个别完成的互不联系的任务。
任务的细节可以使用结构化语言来表达。它描述了动 作完成的序列及在完成动作时的所有例外情况。
例如，下面是图书馆中借阅图书的活动描述。
TASK：loanbooks
DO WHILE borrowers
request reader_ID
check reader_ID
IF reader_ID invalid pass to membership_check
– 在完成预定功能的前提下，应使用户界面越简单越 好。但不是把所有功能和界面安排成线性序列就一 定简单。
– 用户界面的可靠性是指无故障使用的间隔时间。 – 用户界面应能保证用户正确、可靠地使用系统，保
证有关程序和数据的安全性。
二、用户界面设计的任务分析
这一部分工作应与软件系统的需求分析同步进行。 它主要包括 ➢ 用户特性分析 ➢ 用户工作分析 ➢ 记录有关系统的概念和术语 ➢ 确定界面类型
在做工作设计时，应该检查任务流程以确认不 会出现任务过载。 – 如果同时有多个任务需要用户给予注意，往 往由于命令的时间冲突而使用户陷入困境， 结果出现任务过载。 – 即使任务流程计划的很好，但由于错误和一 些意料之外的事情发生，如果错误处理过程 计划的不完全、无条理，也会出现任务过载。
构成新的计算机的任务网络和人的任务网络。 再进一步细化计算机与人的协同动作，以确定人和计算机
如何交互。 一个任务可以划分成一些子任务，按照某种顺序执行这些
子任务，实现任务所要达到的目标，因此需要做出结构性 的任务序列。 但许多事务处理任务是非结构性的，图书馆的馆长会以一 个不可预测的顺序来召集一个碰头会、查询馆内各种业务 情况。在这种情况下，不存在一个人的任务网络，而仅仅 是一些用户需要个别完成的互不联系的任务。
任务的细节可以使用结构化语言来表达。它描述了动 作完成的序列及在完成动作时的所有例外情况。
例如，下面是图书馆中借阅图书的活动描述。
TASK：loanbooks
DO WHILE borrowers
request reader_ID
check reader_ID
IF reader_ID invalid pass to membership_check
– 在完成预定功能的前提下，应使用户界面越简单越 好。但不是把所有功能和界面安排成线性序列就一 定简单。
– 用户界面的可靠性是指无故障使用的间隔时间。 – 用户界面应能保证用户正确、可靠地使用系统，保
证有关程序和数据的安全性。
二、用户界面设计的任务分析
这一部分工作应与软件系统的需求分析同步进行。 它主要包括 ➢ 用户特性分析 ➢ 用户工作分析 ➢ 记录有关系统的概念和术语 ➢ 确定界面类型
在做工作设计时，应该检查任务流程以确认不 会出现任务过载。 – 如果同时有多个任务需要用户给予注意，往 往由于命令的时间冲突而使用户陷入困境， 结果出现任务过载。 – 即使任务流程计划的很好，但由于错误和一 些意料之外的事情发生，如果错误处理过程 计划的不完全、无条理，也会出现任务过载。
《地理信息系统》课件
发展阶段
20世纪70年代，GIS开始广泛应用于资源调查和环境 监测等领域。
成熟阶段
20世纪80年代至今，GIS技术不断成熟，应用领域不 断扩大，成为多学科交叉的重要领域。
02
GIS的组成与功能
GIS的硬件设备
计算机主机
用于处理GIS数据和执行GIS应用程序。
输入设备
如鼠标、键盘、触摸屏等，用于输入数据和 指令。
显示器
显示GIS地图和相关信息给用户。
输出设备
如打印机、绘图仪等，用于输出地图和报告 。
GIS的软件系统
GIS软件
用于创建、编辑、分析和显示地理信息。
数据库软件
用于存储、管理和查询地理数据。
办公软件
用于编辑和展示GIS相关的文档和报告。
编程软件
用于开发GIS应用程序和插件。
GIS的数据
地图数据
包括地形图、交通图、水系图等基础 地图数据。
原型化
快速构建GIS的原型，通过迭代方式完善系 统功能。
模块化
将GIS划分为多个模块，独立进行设计和开 发。
敏捷开发
采用敏捷开发方法，快速响应需求变化，提 高开发效率。
GIS的开发流程与工具
1 2
开发流程
需求分析、设计、编码、测试、部署、维护
需求分析
深入了解用户需求，明确系统的功能和性能要求 。
3
可扩展性
确保系统能够适应未来需求的变化和发展。
GIS的设计原则与方法
易用性
提供直观的用户界面和操作 方式，降低用户的学习成本 。
数据安全性
采取有效的数据加密和备份 措施，确保数据的安全与完 整性。
设计方法
面向对象、原型化、模块化 、敏捷开发
20世纪70年代，GIS开始广泛应用于资源调查和环境 监测等领域。
成熟阶段
20世纪80年代至今，GIS技术不断成熟，应用领域不 断扩大，成为多学科交叉的重要领域。
02
GIS的组成与功能
GIS的硬件设备
计算机主机
用于处理GIS数据和执行GIS应用程序。
输入设备
如鼠标、键盘、触摸屏等，用于输入数据和 指令。
显示器
显示GIS地图和相关信息给用户。
输出设备
如打印机、绘图仪等，用于输出地图和报告 。
GIS的软件系统
GIS软件
用于创建、编辑、分析和显示地理信息。
数据库软件
用于存储、管理和查询地理数据。
办公软件
用于编辑和展示GIS相关的文档和报告。
编程软件
用于开发GIS应用程序和插件。
GIS的数据
地图数据
包括地形图、交通图、水系图等基础 地图数据。
原型化
快速构建GIS的原型，通过迭代方式完善系 统功能。
模块化
将GIS划分为多个模块，独立进行设计和开 发。
敏捷开发
采用敏捷开发方法，快速响应需求变化，提 高开发效率。
GIS的开发流程与工具
1 2
开发流程
需求分析、设计、编码、测试、部署、维护
需求分析
深入了解用户需求，明确系统的功能和性能要求 。
3
可扩展性
确保系统能够适应未来需求的变化和发展。
GIS的设计原则与方法
易用性
提供直观的用户界面和操作 方式，降低用户的学习成本 。
数据安全性
采取有效的数据加密和备份 措施，确保数据的安全与完 整性。
设计方法
面向对象、原型化、模块化 、敏捷开发
9 GIS软件工程技术
三、软件工程活动
软件工程活动包括需求、设计、实现、确认及支持 等，它们对应于软件开发活动的不同阶段，一般来说， 软件开发都要经历从分析设计到实现确认的过程。在每 个阶段按照相应的规范进行工作，并得到该阶段的成 果，是保证整个开发活动成功的关键。
（1） 需求分析
主要工作包括：
➢ 用户需求调查 ➢ 系统目的和任务 ➢ 数据源调查和评估 ➢ 评价地理信息系统的年处理工作量、数据库结构 和大小、GIS的服务范围、输出形式和质量等。 ➢ 系统的支持状况
COBRA定义了一个带有开放软总线的分布式结构，在这一结构中，来 自不同厂商、运行于不同操作系统上的对象，能够进行互操作。CORBA对象 的互相通信通过对象请求代理（ORB，Object Request Broker）为中介， 可以在多种流行网络通信协议上实现。接口描述语言（IDL，Interface Description Language）用于描述对象接口，它与语言无关，使得所有 CORBA对象以一致的方式被描述。
(2) 系统设计
系统设计的任务是将系统分析阶段提出的逻辑模 型转化为相应的物理模型，其设计的内容随系统的目 标、数据的性质和系统的不同而有很大的差异。一般 而言，首先应根据系统研制的目标，确定系统必须具 备的空间操作功能，称为功能设计；其次是数据分类 和编码，完成空间数据的存储和管理，称为数据设 计；最后是系统的建模和产品的输出，称为应用设 计。系统设计是地理信息系统整个研制工作的核心。 不但要完成逻辑模型所规定的任务，而且要使所设计 的系统达到优化。
Microsoft的DCOM（分布式对象构件模型，Distributed Component Object Model）技术是对原有的COM技术的扩展，以支持在网络上不同计算 机的对象之间的通信。COM定义了接口的二进制标准，包括接口交互、管理 对象及其资源等等。而DCOM通过增加网络协议的支持，使得对象可以通过 网络互操作。DCOM技术很好的支持复用，位置独立，可扩展等，并且其执 行性能较好，目前被基于Windows平台的软件开发商所广泛支持。
GIS软件工程第4章GIS软件工程的分析方法.pptx
OMT方法 ——1991，James Rumbaugh提出 面向对象建模技术（Object Modeling Technique） 将OO贯穿于软件生存周期的各阶段
第三节 Coad分析方法
基础：
信息模型化技术 OOP语言 知识库系统
组成：
➢ OOA——面向对象分析 ➢ OOD——面向对象设计
强调对象结构而非程序结构
二、面向对象的方法
1. 面向对象方法的形成
——1980s，随着OOP的成熟而形成
2. 面向对象的开发方法
Booch方法 ——1983，Booch提出 基于：词法分析——名词→对象，动词→方法
Coad方法 ——1989，Coad和Yourdon提出 从大系统中总结、升华
问题空间 文本——一切能得到的文字材料 图——能收集到的一切图：块结构图、接口图、系统构件图、数据流
图、控制流图
➢ 找什么——可能成为对象的东西：
结构——分类结构、组装结构 其他系统——外部系统、外界的“终结点” 设备——需交互的设备 事件——系统及时观察的、历史的 扮演的角色——各种人员在系统中的 位置——系统安装、运行的物理位置 组织和单位——系统涉及的人员所属的单位
➢ 提出什么质疑
记忆和服务的必要性——必要则认定 单个实例——若拥有单个实例的对象与其他对象存在共有属性，则合
并为一个对象 派生结果——可通过计算机得出值的属性，不认定
➢ 怎样命名认定的对象
单数名词 / 形容词 + 名词 词汇符合系统主题、标准 可读的名字——基于内容、内在本质、确切意义
➢ 消息——对象之间的通信。调用对象的成员函数 ➢ 方法——类中操作/成员函数的实现
3. 面向对象的特征
对象唯一性 分类性 继承性 多态性
第三节 Coad分析方法
基础：
信息模型化技术 OOP语言 知识库系统
组成：
➢ OOA——面向对象分析 ➢ OOD——面向对象设计
强调对象结构而非程序结构
二、面向对象的方法
1. 面向对象方法的形成
——1980s，随着OOP的成熟而形成
2. 面向对象的开发方法
Booch方法 ——1983，Booch提出 基于：词法分析——名词→对象，动词→方法
Coad方法 ——1989，Coad和Yourdon提出 从大系统中总结、升华
问题空间 文本——一切能得到的文字材料 图——能收集到的一切图：块结构图、接口图、系统构件图、数据流
图、控制流图
➢ 找什么——可能成为对象的东西：
结构——分类结构、组装结构 其他系统——外部系统、外界的“终结点” 设备——需交互的设备 事件——系统及时观察的、历史的 扮演的角色——各种人员在系统中的 位置——系统安装、运行的物理位置 组织和单位——系统涉及的人员所属的单位
➢ 提出什么质疑
记忆和服务的必要性——必要则认定 单个实例——若拥有单个实例的对象与其他对象存在共有属性，则合
并为一个对象 派生结果——可通过计算机得出值的属性，不认定
➢ 怎样命名认定的对象
单数名词 / 形容词 + 名词 词汇符合系统主题、标准 可读的名字——基于内容、内在本质、确切意义
➢ 消息——对象之间的通信。调用对象的成员函数 ➢ 方法——类中操作/成员函数的实现
3. 面向对象的特征
对象唯一性 分类性 继承性 多态性
001 软件工程之GIS软件简介PPT课件
第1章 ArcGIS软件简介
三、ArcInfo软件简介 2. 组成：
2）Desktop ArcInfo ►ArcCatalog ►ArcMap ►ArcToolbox
第1章 ArcGIS软件简介
三、ArcInfo软件简介 3. ArcInfo软件中空间实体的表达
ArcInfo中空间实体可以采用矢量（Coverage、TIN） 和栅格(Grid、LATTICE)两种数据结构来描述，并且二
1） Workstaion ArcInfo
2►）基D本es模kto块p：ArcIn►fo扩展模块：
①ARC模块
⑤NETWORK模块 ⑨COGO模块
②ARCEDIT模块 ⑥TIN模块
⑩ArcPress模块
③ARCPLOT模块 ⑦GRID模块
⑪ArcSDE模块
④TABLES模块 ⑧ARCSCAN模块 ⑫ …….等等.
◆ 教材及参考书：
……
◆ 教学内容:
一共四大部分：
《ArcGIS软件操作与应用》教学安排
PART1: ArcGIS软件简介
PART2: Desktop ArcInfo模块的功能操作
♣ ArcCatalog、ArcMap和ArcToolbox的使用
PART3: Workstaion ArcInfo模块的功能操作
社 .2004.
◆ ③教A学rcG内IS容基础: 教程. ESRI中国（北京）有限公司.
④ ArcCatalog使用手册. ESRI中国（北京）有限公司. ⑤ArcGIS空间分析使用手册. ESRI中国（北京）有限公司.
《ArcInfo软件操作与应用》教学安排
◆ 基本安排：
总学时：36 学时 授课方式：多媒体讲授与实验相结合 考核方式：平时(40)+期末(60,机考 )