第五章 GIS软件工程的详细设计.ppt
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《GIS软件工程》课件
通过与用户沟通，明确软件需要 实现的功能和目标，为后续设计 提供依据。
02
需求调研与收集
深入了解用户需求，收集相关资 料，为需求分析提供充分的信息 。
03
需求规格说明书编 写
将需求调研结果整理成需求规格 说明书，明确软件需求细节和要 求。
设计阶段
系统架构设计
根据需求规格说明书，设计软件的整体架构和 模块划分。
20世纪90年代，随着软件工 程理论和方法的发展，GIS 软件工程逐渐形成并发展起 来。早期的GIS软件工程主 要关注GIS系统的开发过程 和工具，后来逐渐扩展到 GIS系统的规划、设计、测 试和维护等方面。
目前，GIS软件工程已经成 为一个相对成熟的学科领域 ，形成了较为完善的理论和 方法体系。同时，随着云计 算、大数据等技术的发展， GIS软件工程也在不断发展 和创新。
SUMMAR Y
01
GIS软件工程概述
GIS软件工程的定义
GIS软件工程是指将软件工程的理论 和方法应用于地理信息系统（GIS） 的开发和维护过程中，以确保其质量 和效率的一门学科。
GIS软件工程涉及GIS技术、计算机科 学、系统工程等多个领域，旨在为地 理信息系统的规划、设计、开发、测 试、部署和维护提供一套系统的方法 和工具。
GIS数据模型与数据库设计
阐述GIS数据模型与数据库设计的重要性
GIS数据模型与数据库设计是GIS软件开发中的重要环节，它决定了GIS软件的数据存储、处理和查询能力。合理的数据模型 与数据库设计可以提高GIS软件的性能、可靠性和可维护性。
GIS软件的可扩展性与模块化设计
介绍GIS软件的可扩展性与模块化设 计
界面设计
根据用户需求和习惯，设计软件界面布局和风 格。
02
需求调研与收集
深入了解用户需求，收集相关资 料，为需求分析提供充分的信息 。
03
需求规格说明书编 写
将需求调研结果整理成需求规格 说明书，明确软件需求细节和要 求。
设计阶段
系统架构设计
根据需求规格说明书，设计软件的整体架构和 模块划分。
20世纪90年代，随着软件工 程理论和方法的发展，GIS 软件工程逐渐形成并发展起 来。早期的GIS软件工程主 要关注GIS系统的开发过程 和工具，后来逐渐扩展到 GIS系统的规划、设计、测 试和维护等方面。
目前，GIS软件工程已经成 为一个相对成熟的学科领域 ，形成了较为完善的理论和 方法体系。同时，随着云计 算、大数据等技术的发展， GIS软件工程也在不断发展 和创新。
SUMMAR Y
01
GIS软件工程概述
GIS软件工程的定义
GIS软件工程是指将软件工程的理论 和方法应用于地理信息系统（GIS） 的开发和维护过程中，以确保其质量 和效率的一门学科。
GIS软件工程涉及GIS技术、计算机科 学、系统工程等多个领域，旨在为地 理信息系统的规划、设计、开发、测 试、部署和维护提供一套系统的方法 和工具。
GIS数据模型与数据库设计
阐述GIS数据模型与数据库设计的重要性
GIS数据模型与数据库设计是GIS软件开发中的重要环节，它决定了GIS软件的数据存储、处理和查询能力。合理的数据模型 与数据库设计可以提高GIS软件的性能、可靠性和可维护性。
GIS软件的可扩展性与模块化设计
介绍GIS软件的可扩展性与模块化设 计
界面设计
根据用户需求和习惯，设计软件界面布局和风 格。
第五章 GIS软件工程的总体设计
5.2.4 总体设计的基本任务
1.设计软件结构 2.数据结构及数据库设计 3.编写总体设计文档 4.评审
5.2.5 GIS的系 统设计模式
1.
2. 3. 4.
目的与任务 概念的定义 功能的要求 性能测定
5.2.6 GIS的体系结构设计
5.2.6 GIS的体系结构设计
5.2.6 GIS的体系结构设计
5.4.5数据库设计的步骤 5.4.6数据库的逻辑设计 5.4.7数据库的物理设计 5.4.8数据库的实现 5.4.9数据库的运行与维护
5.4.1 数据库分析的过程
5.4.1 数据库分析的过程
5.4.2数据库的管理模式
1.人工管理阶段 2.文件系统阶段 3.数据库系统阶段
2.内聚度
5.3.7 模块的独立性
2.内聚度
5.3.8 软件结构图
5.3.9 软件结构形态
5.3.9 软件结构形态
5.3.10 影响范围和控制范围
1.
2. 3. 4.
影响范围不属于 控制范围的子集 控制范围包含了 影响范围 控制范围正好包 含了影响范围 最理想的设计
5.3.11 软件结构设计准则
5.3.1 概述
结构化设计主要是在20世纪70年代由 Constantine和Yourdon等总结了一些优 秀的程序设计实践而发展起来的。
5.3.1 概述
由目的是降低软件开发费用及维护费用的 一组概念、标准和指导思想组成。 此外，还有利于进行软件的更动修正错误 及实现新的需求。 其最大好处是极大增加了代码的重用能力。
5.5.3空间数据库的技术特色
Байду номын сангаас
《GIS软件工程概述》课件
的发展和应用。
培训和教育资源
03
提供标准化的GIS软件工程培训和教育资源，提高专业人员的技
能和素质。
谢谢
THANKS
详细描述
GIS软件工程的发展历程可以大致划分为四个阶段。 在萌芽期，地理信息系统（GIS）的概念开始形成， 但尚未与软件工程结合。在起步期，GIS与软件工程 开始初步结合，出现了一些基本的开发工具和方法。 在快速发展期，GIS软件工程的理论和方法得到不断 完善，应用领域也逐渐扩大。到了成熟期，GIS软件 工程已经成为一个相对成熟的学科领域，形成了完整 的理论体系和开发规范。随着技术的不断进步和应用 需求的不断增长，GIS软件工程将继续发展壮大，为 各行业提供更加高效、精准的地理信息服务。
VS
物流管理
GIS技术结合物流信息平台，实现物流过 程的可视化、优化和智能调度，提高物流 效率。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
旅游管理与服务领域的GIS应用案例
旅游资源管理
GIS技术用于旅游资源调查、评价和保护， 实现旅游资源的合理开发和可持续利用。
旅游服务
GIS技术结合旅游服务平台，提供地图导航 、景点推荐、酒店预订等服务，提升游客的 旅游体验。
户体验和软件价值。
04 GIS软件工程的实践案例
CHAPTER
城市规划与管理领域的GIS应用案例
城市规划
GIS技术用于城市规划的各个环节，如空间布局规划、土地利用规划、交通规划 等，提高规划效率和科学性。
城市管理
GIS技术用于城市设施管理、城市安全监控、城市环境监测等方面，提升城市管 理的智能化水平。
等方面的工作。
编码实现
版本控制
按照系统设计的要求，进行 编码实现，编写高质量的代 码，实现GIS软件的各种功
第五章GIS软件工程总体设计123
3.理想模块（黑箱模块）
特点：
(1)每个理想模块只解决一个问题。 (2)每个理想模块的功能都应该明确，使人容易理解。 (3)理想模块之间的联结关系简单，具有独立性。 (4)由理想模块构成的系统，容易使人理解，易于编程，易于测试，易于 修改和维护。
对用户来说，其感兴趣是模块的功能，而不必去理解 模块内部的结构和原理。
5.3 软件结构设计－模块
模块的特点：
1.属性
外部属性：输入/输出、逻辑功能
内部属性：运行程序、内部数据 • 在结构化系统设计中。人们主要关心的是模块的外 部属性，至于内部属性，将在详细设计中完成。 2.大小 • 模块有大有小，它可以是一个程序，也可以是程序 中的一个程序段或者一个子程序。
5.3 软件结构设计－模块
信息隐蔽
5.3 软件结构设计－模块
一 模块： 在程序中数据说明、可执行语句等程序对
象的集合，或者是单独命名和编址的元素
。 模块化：指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软 件系统划分若干模块的过程。
(1) 模块的逻辑功能是指模块能够做什么事，表达了模块把输 入转换成输出的功能，可以是单纯的输入/输出功能。 (2) 模块的运行程序指模块如何用程序实现其逻辑功能。
5.3 软件结构设计－模块的独立性
四、模块的独立性
模块独立性, 是指软件系统中每个模块只完成系 统要求的独立的子功能, 并且与其它的模块的联 系最少且接口简单。 例如, 若一个模块只具有单一的功能且与其它 模块没有太多的联系, 则称此模块具有模块独 立性。 一般采用两个准则度量模块独立性。即模块 间耦合和模块内聚。
5.3 软件结构设计
结构化设计的主要思想：认为一个程序 、一组程序或者一个系统无非是由一组功能 操作来构成的，并进而吸取了结构化分析的 “黑盒子”的概念。
特点：
(1)每个理想模块只解决一个问题。 (2)每个理想模块的功能都应该明确，使人容易理解。 (3)理想模块之间的联结关系简单，具有独立性。 (4)由理想模块构成的系统，容易使人理解，易于编程，易于测试，易于 修改和维护。
对用户来说，其感兴趣是模块的功能，而不必去理解 模块内部的结构和原理。
5.3 软件结构设计－模块
模块的特点：
1.属性
外部属性：输入/输出、逻辑功能
内部属性：运行程序、内部数据 • 在结构化系统设计中。人们主要关心的是模块的外 部属性，至于内部属性，将在详细设计中完成。 2.大小 • 模块有大有小，它可以是一个程序，也可以是程序 中的一个程序段或者一个子程序。
5.3 软件结构设计－模块
信息隐蔽
5.3 软件结构设计－模块
一 模块： 在程序中数据说明、可执行语句等程序对
象的集合，或者是单独命名和编址的元素
。 模块化：指解决一个复杂问题时自顶向下逐层把软 件系统划分若干模块的过程。
(1) 模块的逻辑功能是指模块能够做什么事，表达了模块把输 入转换成输出的功能，可以是单纯的输入/输出功能。 (2) 模块的运行程序指模块如何用程序实现其逻辑功能。
5.3 软件结构设计－模块的独立性
四、模块的独立性
模块独立性, 是指软件系统中每个模块只完成系 统要求的独立的子功能, 并且与其它的模块的联 系最少且接口简单。 例如, 若一个模块只具有单一的功能且与其它 模块没有太多的联系, 则称此模块具有模块独 立性。 一般采用两个准则度量模块独立性。即模块 间耦合和模块内聚。
5.3 软件结构设计
结构化设计的主要思想：认为一个程序 、一组程序或者一个系统无非是由一组功能 操作来构成的，并进而吸取了结构化分析的 “黑盒子”的概念。
软件工程 第4版 第5章 详细设计
数据流程图
01
数据流程图表示 求解某一问题的 数据通路，同时 规定了处理的主 要阶段和所用的 各种数据媒体
程序流程图
02
程序流程图表示 程序中的操作顺 序
系统流程图
03
系统流程图表示 系统的操作控制 和数据流
程序网络图
04
程序网络图表示 程序激活路径和 程序与相关数据 流的相互作用
系统资源图
05
系统资源图表示 适用于一个问题 或一组问题求解 的数据单元和处 理单元的配置
5.1.3 PAD
01 PAD 的基本符号
OPTION
➢ 顺序结构 ➢ 条件结构 ➢ CASE 型多分支结构 ➢ 先检测循环条件的WHILE 型循环结构 ➢ 后检测循环条件的UNTIL 型循环结构 ➢ 语句标号 的特点
OPTION
用PAD 表示的程序从最左边的竖线的上端开始，自上而 下、自左向右执行 用PAD 设计的软件结构必然是结构化的程序结构
图1
图2
5.1.1 流程图
04 流程图的3 种基本结构
OPTION
流程图的3 种基本结构为顺序结构、条件 结构和循环结构，如图1所示，图中的C 是判 定条件。顺序结构如图（a）所示。条件结构 可分为两种，一种是IF...THEN...ELSE 型条件 结构，如图（b）所示；另一种是CASE 型多 分支结构，如图（c）所示。
应的应做的工作。
2 判定表中的符号
右上部用T 表示条件成立，用Ｆ表示条件不 成立，空白表示条件成立与否不影响。
右下部画× 表示在该列上面规定的条件下做 该行左边列出的那项工作，空白表示不做该 项工作。
5.1.5 判定树
判定树和判定表一样，也能表明复杂的条件组 合与对应处理之间的关系。判定树是一种图形表示 方式，更易被用户理解。
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。
GIS工程5 GIS软件工程的总体设计
4 编写总体设计阶段的文档 总体设计阶段完成时应编写以下文档 （1）总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、 总体设计说明书，包括系统目标、总体设计、 数据设计、处理方式设计、运行设计等； 数据设计、处理方式设计、运行设计等； （2）数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据模式设计、物理设计等。 数据模式设计、物理设计等。 （3）用户手册，对需求分析阶段编写的初步的用 用户手册， 户手册进行审订； 户手册进行审订； （4）制定初步的测试计划，对测试的策略、方法 制定初步的测试计划，对测试的策略、 和步骤提出明确的要求。 和步骤提出明确的要求。
2 数据结构及数据库设计
数据结构采用逐步细化的方法。 数据结构采用逐步细化的方法。 在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、 在需求分析阶段，可通过数据字典对数据的组成、 操作的约束和数据之间的关系等方面进行描述， 操作的约束和数据之间的关系等方面进行描述，确定 数据的结构特征。 数据的结构特征。 在总体设计阶段要加以细化，在详细设计阶段则 在总体设计阶段要加以细化， 规定具体的实现细节。 规定具体的实现细节。
第五章 GIS软件工程的总体设计 GIS软件工程的总体设计
第一节 第二节 第三节 第四节 概述 体系结构设计 软件结构设计 空间数据库设计
第一节 概述
系统设计是为了实现软件需求规格书的要求， 系统设计是为了实现软件需求规格书的要求， 将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 将用户需求转化为对计算机系统的逻辑定义的过程。 系统设计就是把GIS 系统设计就是把GIS前期工程中的软件需求转换 GIS前期工程中的软件需求转换 为软件表示的过程， 为软件表示的过程，最初这种表示知识描述软件的总 体结构，称为总体设计，在总体设计完成后，需要进 总体设计， 体结构，称为总体设计 在总体设计完成后， 行数据库设计，然后进行应用模型设计，最后是详细 数据库设计，然后进行应用模型设计 最后是详细 应用模型设计， 设计。 设计。
gis软件工程.ppt
课堂提要
§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期
袭地图处理的模式——点、线、面， §1.3 GIS软件工程
的生存周期
图层、图库，面向过程，尺度割裂。 §1.4 GIS软件工程
3. 采用树型系统结构和主－从工作
建设的主要过程
模式，数据交换以图层为单位。—
—长事务、封锁力度大
GIS 软件工程
4. 在空间数据管理范围方面，可以 有效处理二维空间数据和DEM数 据——对三维空间数据无有效处理 手段。
第一章 GIS软 件工程概述
课堂提要
§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程
的生存周期 §1.4 GIS软件工程
建设的主要过程
GIS 软件工程
1.1 GIS软件工程
第一章 GIS软 件工程概述
从GIS软件的特点分析入手，找出 GIS软件开发存在的问题，并进行 原因分析，然后给出GIS软件工程 的概念，最后介绍GIS软件工程的 特色。
程化规范的一门技术。
GIS 软件工程
2、性质
GIS软件工程涉及的学科门类繁 多，具有多学科交叉的特征，既要 吸收诸多相关学科的精华，又将被 多个相关学科所运用。
第一章 GIS软 件工程概述
课堂提要
§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程
的生存周期 §1.4 GIS软件工程
§1.1 GIS软件工程 §1.2 软件生存周期 §1.3 GIS软件工程
的生存周期
过程中，遵循一般软件开发的工程化原理 §1.4 GIS软件工程 和方法，并照顾到GIS软件开发的特殊规律 建设的主要过程
和要求，对GIS软件从可行性研究、需求分
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4 SQL 使用扩展的GeoSQL语言进行查询 Select Soils.Map From Soils, Parcels Where Parcels.Value>6000 and Overlay (Soils,
Parcels) 5 可视化
GIS的分析和解释的结果通常是以可视化的形式表 现出来，可视化是GIS界面设计的重要原则。
F
T
P
A
B
选择型
F P T S
先判定型循环 （DO-WHILE）
（4）后判定（until）型循环 重复执行某些特定的加工，直到控制条件成立
（5）多情况（case）型选择 根据控制变量取值选择多种加工情况之一
S
F P T
后判定型循环 （DO-UNTIL）
多情况 选择型 (CASE)
P＝1 T A1 F P＝2 T A2 F
图形表现的设计需正确表达地物对象的含义， 并被用户理解。
3 数据处理
数据处理由一系列空间和非空间的操作组成，一个 设计良好的界面使实现这些操作更加容易。
在GIS中，面向对象的设计包括将地理实体以及一 些操作以象形的符号表示出来，而用户可以通过简单的 点击、拖放等操作实现相应的数据处理。
如下面一些操作与图形表现： 删除：删除一个选定的空间对象 叠合：相当于集合中的并运算 求交：相当于集合中的交运算 求差：相当与集合操作中的差运算
P＝n T An F
2 程序流程图的符号
除去使用规定的符号之外，流程图中不允许出 现任何其他符号。下图给出了中国国家技术监督局 批准的程序流程图标准符号。
起止端点 数据输入输出 处理 准备或预处理
预定义处理 或既定处理
条件判断 循环上界 循环下界
文件或文档 外接 内接
…
省略线
并行方式
流线
虚线
……
注解或注释
可以用打分的办法简单度量。
2 用户工作分析
3 用户模型与任务模型
（1）用户模型
建立用户的思维模型，是为了帮助建立设计者界面模型。 包括
理论认知模型——了解人的思维过程； 用户知识模型——由每个用户的知识建立，评价用户如 何学习； 用户特征模型——对用户进行分类 用户任务模型——用户根据任务的功能和操作次序，构 想该任务的概念； 用户观点——用户描述和设想现行系统结构的方法。
三 程序流程图
程序流程图也称为程序框图，是用来描述程序 逻辑结构的工具。独立于程序设计语言，直观清晰， 易于学习掌握。 1 程序流程图的基本控制结构 （1）顺序型
几个连续的加工步骤依次排列构成
A
B
（2）选择型 由某个逻辑判断式的取值决定选择两个加工中
的一个 （3）先判定（while）型循环
在循环控制条件成立时，重复执行特定的加工
是指用户界面的规模和组织的复杂程度 （2）用户界面的可靠性
是指无故障使用的间隔时间
二 用户界面计的任务分析
这一部分工作应当与软件系统的需求分析同步 进行，主要包括用户特征分析、用户工作分析、用 户模型与任务模型、确定界面类型等4个步骤。
1 用户特征分析
（1）用户类型
（2）用户特征度量
包括用户使用的频度；用户需要自由选用界面 的情况；用户知识；用户思维能力；用户生理能力 和技能。
五 GIS软件的基本界面样式
1 基于命令的GIS界面 2 基于窗口的界面 3 菜单驱动的GIS界面 4 基于对话框的界面 5 基于数据流的GIS图形用户界面
利用GeoSurf建立的成都地图出版社网站
利用GeoSurf建立的上海之窗网站
利用GeoSurf建立的宁波网站
第三节 标准化设计
编译加工与算法设计
操作 批处理命令 设计 交互式命令 使用手册
四 GIS软件界面设计中的要素
在GIS软件界面设计中要注意以下几个要素 1 数据选择
数据选择采用的过滤器可能包括空间数据和属 性数据，或者是二者的结合，例如 （1）检索所有人口大于10万的县 （2）检索所有有铁路通过的县 （3）检索所有有铁路通过且人口大于10万的县
（6）外接符及内接符表示流线在另一个地方连 接，或者表示转向外部或从外部转入。
四 N-S图
Nassi和Shneiderman提出了一种符合结构化程 序设计原则的图形描述工具，称为N-S图，也称为盒 图（Box-Diagram）。
针对五种基本控制结构规定了五种图形构件。 （1）顺序型
按顺序先执行处理A，再执行处理B
文件名应能清晰反映数据库代码、数据的层 名、层号、图幅号以及数据加工处理的阶段。
1 数据
库代码用于标识该数据属于哪一个数据库， 用一位具有实义的字母进行标识，如下表。
数据库名 基础数据库 规划数据库
数据库代码 J G
数据库名 综合管网数据库
地籍数据库
数据库代码 Z D
2 处理阶段
是指数据文件中的数据在建库的工艺流程中处 于各种处理阶段，用一位字母标识，如下表。
第二节 用户界面设计
一 用户界面应具有的特性
1 可使用性 （1）使用的简单性 （2）用户界面中的术语标准化和一致性 （3）拥有HELP帮助功能 （4）快速的系统相应和低的系统成本 （5）用户界面应具有容错能力和错误诊断功能
2 灵活性 （1）算法的可隐可显性 （2）用户可以根据需要制定和修改界面方式 （3）根据用户需要提供系统响应信息 （4）与其他软件系统应有标准的界面 3 复杂性和可靠性 （1）用户界面的复杂性
基于上述原则，制定出统一的数据分层方案， 规定统一的层名、层号、数据内容等。
下面是一个分层实例。
层号 1
2 3 4
城市地理信息基础信息子系统分层
层名 建筑物
地形 管线 其他点状要素
代码 B
T E P
层号 5
6 7
层名
其他线状和 面装要素
辅助点和线 汉字注记
代码 L
F A
四 数据文件名命名规则
为了保证对数据文件进行有效管理，应按照一 定规则对文件命名。
数据处理阶段 手扶数字化原始阶段
扫描原始数据 经过编辑数据 经过投影变换数据
代码 D S E F
数据处理阶段 已建立拓扑关系数据
已接边数据 完成处理数据
代码 T M F
五 统计单元 六 技术流程和质量控制
本章小结
1 详细设计概述，详细设计的基本任务，程序 流程图，N-S图等
2 用户界面应具备的特征，用户界面设计的任 务和基本类型，GIS软件界面设计中的要素、基本 界面样式
（1）对于循环开始符和循环结束符，应当注明 循环名和进入循环的条件（While）或中止循环的条 件（Until），通常这两个符号在同一条纵线上，循 环体夹在中间。
循环名 进入循环条件
循环名
循环体
循环体
循环名
循环中止条件
循环名
循环的标准符号
（2）流线表示控制流的流向。在自上而下或自 左而右的自然情况下可以不加箭头，否则必须在流 线上加上箭头。
四个指标分别为周转时间、响应时间、数据吞吐量、精 度 （4）确定外部信号的接受发送形式
2 物理设计 对数据库进行物理设计，即确定数据库的物理结构。
物理结构主要是指数据库的存储记录格式、存储记录安 排和存储方法，这些都依赖于具体所使用的数据库系统。
3 可靠性设计 可靠性设计也叫质量设计。软件可靠性是指程序和
3 标准化设计，地理定位控制，属性数据指标 体系，数据分层方案，统计单元，技术流程和质量 控制
（2）任务模型 静态模型 对象-关系模型，展现界面的结构设计 动态模型 对系统操作或与会话设计有关的对象的动态行
为的描述
三 界面设计的基本类型
用户界 面设计
输入描述
…
输入 设计
输出 设计
输入方式 编译算法设计
批处理 交互式 磁性媒体
输出描述
图形 数据表格 正文（说明文件）
输出方式
硬拷贝 磁性媒体
第五章 GIS软件工程详细设计
第一节 详细设计 第二节 用户界面设计 第三节 标准化设计
第一节 详细设计
在软件的总体设计中，将系统划分为多个模块， 确定了每个模块以及模块之间的外部接口。
详细设计是软件设计的重要阶段，主要确定每 个模块具体执行过程，因此也称为过程设计。
在详细设计阶段，要决定各个模块的实现算法， 并精确表达这些算法。
一 地理定位控制
1 平面控制系统 地理坐标系统（经纬度）、全国统一的平面直
角坐标系、独立坐标系统。独立坐标系统与统一坐 标系统可以相互转化。
设计GIS时，应当选定一个平面控制系统作为 整个系统统一的平面控制基础，如果选用独立坐标 系统，还应确定它与全国统一坐标系统间的转换参 数。
2 高程控制系统
高程控制系统包括全国统一高程系统和独立高 程系统。可以通过参数相互转换。
详细设计工具主要有三类：
（1）图形工具：把过程的细节用图形描述 （2）表格工具：用表格表示过程的细节 （3）语言工具：用某种高级语言描述
一 详细设计的基本任务
详细设计过程中主要工作是确定软件各个组成部分内 的算法以及各部分的内部数据结构，确定各个组成部分的逻 辑过程，包括以下几个方面： 1 处理方式设计 （1）数据结构设计 （2）算法设计 （3）性能设计
属性数据指标体系的标准化设计包含两个方面： 一是针对某类图形数据的属性信息所作出的属性项 设计，二是每个属性项属性值的指标确定。
属性项设计是与业务管理内容紧密结合的，一 般有一套标准；属性值指标确定一般都依据现有国 家标准、行业标准或地方标准。
三 数据分类方案
数据分层的原则： （1）同一类数据放在同层 （2）相互关系密切的数据尽可能放在同层 （3）用户使用频率高的数据放在主要层，否则 放在次要层 （4）某些为了显示绘图或控制地名注记位置的 辅助点、线、面放在辅助层 （5）基础信息数据分层教细，各种专题信息数 据一般放在单独的一层或几层中