地理信息系统软件工程技术
地理信息系统软件工程的原理与方法
地理信息系统软件工程的原理与方法
地理信息系统软件工程的原理与方法主要包括以下几个方面：
1. 需求分析：地理信息系统软件工程的第一步是需求分析，它是软件工程过程中的核心部分。
需求分析涉及到对用户需求、系统功能、性能要求、界面设计、数据管理等方面进行详细的分析和定义。
2. 设计阶段：在需求分析的基础上，进行体系结构设计、详细设计和编码等工作。
这一阶段主要涉及到软件的模块化设计、算法选择、数据库和界面设计等方面。
3. 实现阶段：在设计阶段完成后，就开始实现软件。
实现软件需要依据软件设计的标准进行开发，包括编写程序、进行单元测试、集成测试等。
4. 测试阶段：在软件开发完成后，需要进行测试与验证，以保证软件的正确性、可靠性、稳定性等方面。
主要包括单元测试、集成测试、回归测试、性能测试和系统测试等。
5. 部署和维护：软件开发完成后需要进行部署和维护，保持软件的稳定性和可靠性。
部署过程中需要进行软件安装和配置，维护过程中主要包括软件更新、bug修复、用户反馈以及运行状态监测等。
总之，地理信息系统软件工程是一个复杂的系统工程，其发展和应用的关键在于不断地提高软件开发能力和技术水平，满足用户需求。
城市GIS_城市地理信息系统软件工程
特点 软件所指
时期
程序设计 程序
程序系统 程序及说明书
软件工程 程序、文档、数据
主要程序设计语言 汇编、机器语言 高级语言，即2GL
软件语言,包括3GL,4GL
软件工作范围
程序编写
包括设计和测试
软件生存期
需求者
程序设计者
少数用户
市场用户
开发软件的组织 个人
软件规模
小型
开发小组 中小型
开发小组及大中型软件开发 机构
智能模型 SOA
5.1 城市地理信息系统软件工程概论
5.1.1 软件工程概论概论 1、软件工程的发展历程与软件危机
软件是程序以及开发、使用和维护所需要的所有文档。 软件工程是研究大规模程序设计的方法、工具和管理 的工程科学。 软件工程的目标在于研究一套科学的工程方法，并与 此相适应，发展一套方便的工具系统，力求用较少的投资 获得高质量的软件。 计算机软件经历了三个主要发展阶段(表5.1) 1)程序设计阶段 2)程序系统阶段 3)软件工程阶段
章城市地理信息系统软件工程(讲)
教学内容： 5.1城市地理信息系统软件工程概论 5.2城市地理信息系统规划 教学时间：2课时 教学方法：讲授法多媒体教学法协作学习法 教学目的： 1、让学生了解和掌握计算机软件经历了哪三个主要发展阶段以及各 个阶段特性；
教学重点： 1、城市地理信息系统软件工程生存期及生存期模型； 2、GIS与UGIS软件工程特色的区别与联系 教学难点： 1、城市地理信息系统规划的可行性分析及制定开发计划 本次课教学所涉及的学术前沿：
软件工程是研究和应用如何以系统性的、规范化的、 可定量的过程化方法去开发和维护软件，以及如何把经 过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最 好的技术方法结合起来。
地理信息系统(GIS)软件工程实习报告材料—空间分析报告
目录一、内容及要求说明 (1)1.1 内容介绍 (1)1.2 要求说明 (1)二、建立网络模型及网络分析 (1)2.1 构建网络要素集 (1)2.2 网络分析 (3)三、实习总结 (10)一、内容及要求说明1.1 内容介绍本课程实习主要是熟悉任意一个GIS平台，掌握建立网络模型的方法，熟悉GIS的网络分析（或路径分析功能）。
1.2 要求说明数据来源：全国主要道路数据、MapGIS或ArcGIS示范数据等其他来源。
根据数据建立网络要素集，在模型基础上进行网络分析，它包括路径分析、服务区分析、最近设施点分析、OD成本矩阵分析、多路径配送分析和位置分配分析等。
本次实习主要介绍路劲分析、服务区分析和最近设施点分析。
二、建立网络模型及网络分析网络分析是GIS空间分析的重要功能。
进行网络分析之前需要针对基础数据建立网络要素集，再对网络要素集进行网络分析。
2.1 构建网络要素集数据位于C:\Users\Administrator\Desktop\GIS软件工程网络分析，具体构建过程如下。
（1）启动ArcCatalog，建立文件夹连接，如图1所示；图1. 建立文件夹连接图2. 扩展模型对话框（2）点击菜单栏的【自定义】->【扩展模块】，打开扩展模型对话框，勾选Network Analyst模块，过程如图2所示；（3）文件夹连接成功后，新建【个人地理数据库】或【文件地理数据库】，命名为ecityGDB.gdb，过程如图3；（4）建立地理数据库之后，新建【要素数据集】，命名为ecityDataSet，如图4所示；建立的投影坐标选择为WGS-84，过程如图5所示，其他步骤默认即可；（5）创建的要素数据集此时没有数据，需要导入全国主要道路网数据，选择要素为全国的主要道路网数据，命名新生成的要素数据为ChinaRoad，过程如图6所示；图3. 新建文件数据库 图4. 新建要素数据集图5. 投影坐标选择 图6. 导入要素数据图7. 连通性选择 图8. 高程建模（6）依据导入的要素数据，进行【网络要素集】的新建，建立过程复杂，名称为ecityDataSet_ND，选择参与到网络数据集中的要素类为ChinaRoad，连通性选择策略选为【端点】，如图7；利用高程进行建模时【字段】选为GBCODE，如图8所示；在【为网络数据集指定属性】步骤时添加“RoadLength”属性，在“添加新属性”对话框选择类型为“成本”，单位为“米”，数据精度为“双精度”，确认后关闭该对话框，如图9所示；完成后出现新建的属性，双击Roadlength，弹出“赋值器”对话框，选择该属性的【类型】属性为“字段”，【值】为“LENGTH”，如图10所示；建立网络要素集，效果如图11所示。
(地理信息系统软件)技术要求
GIS〔地理信息系统软件〕技术要求1总体要求1)软件厂商应具有国际知名度，技术先进，具备引领GIS软件开展的能力。
2)功能全面、性能稳定，在国内外的各行各业中拥有大量成熟应用案例；3)支持大多数主流计算机平台上，支持Windows、主流UNIX、Linux等运行环境；支持GB18030中文编码字符集。
4)具有良好的开放性，遵循国际主流IT标准：网格协议TCP/IP、HTTP，WEB、XML，遵循ISO、FGDC、OGC标准，支持UML统一建模语言。
5)具有良好的可伸缩性、通用性和兼容性，支持从上到下多个产品层次，支持无缝地扩展和升级；6)具有外乡化的原厂商授权认证的专门培训机构，拥有完善的培训师资设备，提供完整的中文培训教材和全套培训数据；2GIS桌面软件1)桌面软件应支持Window2000，32位和64位WindowsXP/2003/2021/Vista/windows7操作系统。
2)提供桌面和工作站两个安装软件介质包，提供传统的Workstation应用支持。
3)支持根本的地图浏览、图层管理、空间和属性查询、统计图表和报表生成、地图符号化以及制图打印；支持多种专题图制作，如唯一值、渐变色、多属性符号、饼图、柱状图、点密度图等。
4)能够提供工具直接进行数据预览，查看空间数据的图形、属性以及元数据信息。
5)支持书签功能，除了创立、管理书签，还要求能够导入导出书签，对书签排序等。
6)要求提供元素选择、要素识别、查找、坐标定位、Html弹出框等地图浏览工具。
7)支持点、线、面状符号的自定义及扩展。
8)除了提供根本的空间数据管理功能外，还可以直接支持工业标准的CASE工具，进行空间数据库设计、数据模型定义，并可以扩展数据对象行为。
9)除根本的空间数据格式外，还能够支持Google Map KML、Excel、Text文本、通用栅格数据如PNG、EMF、WMF、GIF。
10)专题图支持的数据类型，应包括点线面矢量数据、DEM数据、影像数据、TIN数据和CAD线划图等。
地理信息系统软件工程的原理与方法
地理信息系统软件工程的原理与方法地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）软件工程是一种涵盖了地理信息科学、计算机科学和软件工程的综合性技术。
它通过将地理信息与计算机技术相结合，实现对地球表面各种现象的描述、分析和决策支持。
GIS软件工程的原理和方法主要包括以下几个方面：1. 数据模型设计：GIS软件工程的数据模型旨在将地理现象和现实世界中存在的对象形式化为计算机可识别的数据结构。
常见的数据模型包括向量数据模型和栅格数据模型。
2. 空间分析和空间关系：GIS软件工程需要进行空间分析和空间关系计算。
空间分析包括距离、面积、方向、最短路径等分析。
空间关系包括包含、邻近、相交、接触等关系。
3. 数据采集和处理：GIS软件工程需要采集和处理各种数据，包括地图、影像、遥感、GPS等数据。
这些数据需要进行处理和转换，以适应不同的地理信息系统软件工程需求。
4. 数据库设计与管理：GIS软件工程需要对大量的地理数据进行管理和处理。
因此，数据库设计和管理对于GIS软件工程至关重要。
常见的数据库包括Oracle、SQL Server、PostgreSQL等。
5. 软件开发：GIS软件工程需要进行软件开发，以实现各种功能。
软件开发需要掌握各种编程语言和工具，如C++、Java、Python等。
6. 可视化和用户界面：GIS软件工程需要提供友好的用户界面和可视化效果。
这要求开发人员掌握一定的UI设计技能和图形学知识。
总之，GIS软件工程是一项复杂的任务，需要开发人员掌握多种技术和方法。
通过不断的实践和学习，开发人员可以提高GIS软件工程的效率和质量，为地理信息科学和决策支持提供更好的服务。
9 GIS软件工程技术
• 软件危机的解决途径
– 组织管理
• 工程项目管理方法
– 技术措施
• 软件开发技术与方法 • 软件工具
• 软件工程
1968年北大西洋公约组织的计算机科学家在联邦德国召 开国际会议，讨论软件危机问题，在这次会议上正式提出并使 用了“软件工程”这个名词，一门新兴的工程学科就此诞生。 概括地说， GIS工程危机包含两方面的问题：如何开发 软件，怎样满足对软件的日益增长的需求；如何维护数量不断 膨胀的软件与数据。
地理信息系统的核心功能包括空间数据的输入、管理、 分析以及表现，并且这些功能形成了一个比较完全的数据处 理流程，考虑到与遥感以及全球定位系统的结合，形成如上 的系统结构（如上图）。
构件技术标准：OMG（对象管理组织）的CORBA（公共请求对象代理体 系 结 构 -Common object request broker architecture ） 和 Microsoft 的 OLE/COM/DCOM技术。 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。 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。
地理信息系统基础软件开发的关键技术研究
地理信息系统基础软件开发的关键技术研究地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是利用计算机技术和地理数据进行空间数据管理、分析和展示的一种集数据采集、处理、存储、查询、分析和可视化为一体的专业信息系统。
在地理信息系统的开发过程中，基础软件的研发是至关重要的环节。
本文将介绍地理信息系统基础软件开发的关键技术研究。
一、空间数据模型与数据结构地理信息系统以空间数据为核心，因此空间数据模型的设计是基础软件开发的重要一环。
常见的空间数据模型包括二维矢量模型、二维栅格模型、三维模型等。
不同的数据模型适用于不同场景的数据处理和分析需求。
开发者需要根据实际需求选择合适的空间数据模型，并设计相应的数据结构，以支持空间数据的存储、查询和分析。
二、空间数据采集与处理地理信息系统的基础软件需要支持空间数据的采集和处理。
数据采集是指通过各种传感器、测量设备等获取实地数据并转化为地理信息系统可解析的格式。
数据处理包括数据预处理、数据清洗、数据转换等环节，以确保数据质量和准确性。
在开发基础软件时，需要考虑空间数据采集和处理的效率和准确性，提供相应的算法和工具支持。
三、空间数据存储与管理合理的空间数据存储和管理是地理信息系统基础软件的关键技术之一。
空间数据的存储可以采用关系数据库、文件系统、对象存储等方式，不同的存储方案有不同的优缺点，开发者需要根据实际需求选择合适的存储方式。
空间数据的管理包括索引技术、数据压缩和加密等，以提高数据的查询效率和安全性。
四、空间数据查询与分析地理信息系统的基础软件应具备强大的数据查询和分析能力。
数据查询是指根据用户需求从空间数据库中检索出满足条件的数据。
数据分析则是对空间数据进行统计、建模和预测等操作，以提供决策支持和空间规划等应用。
开发者需要设计高效的查询算法和分析工具，以提高系统的响应速度和分析精度。
五、空间数据可视化与呈现地理信息系统的基础软件需要支持空间数据的可视化和呈现。
基于软件工程的GIS系统开发及应用
基于软件工程的GIS系统开发及应用GIS（地理信息系统）是一种能够对地球表面上的相关信息进行采集、管理、存储、处理、分析、显示等的技术系统。
GIS主要依赖于计算机技术，所以软件工程在GIS系统的开发过程中起着至关重要的作用。
本文将探讨基于软件工程的GIS系统开发及其应用。
一、GIS系统的需求分析GIS系统开发的第一步是需求分析。
GIS系统应用对象广泛，因此不同的应用场景有着不同的需求，需要开发者根据用户的需求进行定制化设计。
在需求分析的过程中，开发者需要清晰地了解用户希望实现的功能和数据采集的范围，包括数据类型、数据来源和数据精度等。
同时，开发者还应该考虑到未来系统可能发生的需求变化，要设计出易于升级和扩展的GIS系统。
二、GIS系统的设计在GIS系统的设计过程中，需要考虑到模块化设计，即将GIS 系统划分成若干相互独立且功能单一的模块，通过接口进行联系和通信。
这样，不仅可以保证系统的可维护性和可扩展性，而且可以提高开发效率和系统的稳定性。
同时，GIS系统的设计应该符合软件工程的相关原则，如高内聚、低耦合等。
三、GIS系统的实现在GIS系统的实现过程中，开发者应该采用面向对象的程序设计方法。
具体来说，开发者采取继承、封装、多态等手段来进行代码开发，遵循设计模式。
同时，GIS系统的实现需要考虑到交互性，即便捷的操作方式和友好的界面设计。
最终，开发者应该通过对GIS系统进行全面的测试和调试，以确保GIS系统的稳定性和高效性。
四、GIS系统的应用GIS系统应用广泛，并且具有很高的实用性。
在城市规划、环境监测、农业生产、地质勘探等领域都有着重要的应用价值。
例如，GIS系统可以对某一地区的环境进行全面的分析，发现可能存在的环境问题，并且通过分析数据快速制定解决方案。
此外，在农业生产中使用GIS系统可以帮助农民定位肥料喷洒范围并且对有害生物进行有效的防治，有利于提高农业生产效率和粮食生产质量。
在城市规划方面，GIS系统可以对城市的人口、交通、环境等多个方面进行全面的管理和规划，有利于实现城市的可持续发展。