gis系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件

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1、第五章GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)《地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)》教程在系統(tǒng)定義階段確定系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)之后，需要進(jìn)行系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。GIS總體設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是將系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件體系結(jié)構(gòu)，即數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)就是把分析階段所建立的信息域模型變換成軟件實(shí)現(xiàn)中所需的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則是把系統(tǒng)的功能需求分配給軟件結(jié)構(gòu)，形成軟件的模塊結(jié)構(gòu)圖，并設(shè)計(jì)模塊之間的接口關(guān)系。在總體設(shè)計(jì)階段，各模塊還處于黑盒子狀態(tài)，模塊通過(guò)外部特征標(biāo)識(shí)符（如名字）進(jìn)行輸入和輸出。使用黑盒子的概念，設(shè)計(jì)人員可以站在較高的層次上進(jìn)行思考，從而

2、避免過(guò)早地陷入具體的條件邏輯、算法和過(guò)程步驟等實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，以便更好地確定模塊和模塊間的結(jié)構(gòu)。教學(xué)提綱一、總體設(shè)計(jì)的任務(wù)、方法和準(zhǔn)則二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)工具退出一、總體設(shè)計(jì)的任務(wù)、方法和準(zhǔn)則（一）總體設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法（二）總體設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則返回總體設(shè)計(jì)的任務(wù)是要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員遵循統(tǒng)一的準(zhǔn)則和采用標(biāo)準(zhǔn)的工具來(lái)確定系統(tǒng)應(yīng)包含哪些模塊、用什么方法聯(lián)結(jié)在一起，以構(gòu)成一個(gè)最優(yōu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?？傮w設(shè)計(jì)一般采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)軟件總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是一種自頂向下、逐步求精和分階段實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)策略。總體設(shè)計(jì)的任務(wù)和方法結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的基

3、本特點(diǎn)由問(wèn)題結(jié)構(gòu)導(dǎo)出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即問(wèn)題結(jié)構(gòu)到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的映射。問(wèn)題結(jié)構(gòu)主要用數(shù)據(jù)流圖（DFD）來(lái)描述系統(tǒng)的邏輯模型，而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是指用系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)圖來(lái)描述軟件結(jié)構(gòu)通過(guò)自頂向下分解和層次組織的方法來(lái)簡(jiǎn)化系統(tǒng)，產(chǎn)生模塊結(jié)構(gòu)運(yùn)用一系列的圖表工具。為使系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程易于理解，結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)使用了兩種主要的圖表工具：偽碼和結(jié)構(gòu)圖。偽碼描述的是模塊的處理邏輯，用來(lái)表達(dá)程序的設(shè)計(jì)思路；結(jié)構(gòu)圖用于描述軟件的總體結(jié)構(gòu)，采用自頂向下、層次組織的方法提供一系列的系統(tǒng)設(shè)計(jì)策略。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)提供了兩種設(shè)計(jì)策略，它們分別是面向過(guò)程的數(shù)據(jù)流方法與面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的

4、Jackson方法和Warnier-Orr方法。提供一組評(píng)價(jià)系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的準(zhǔn)則。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法提供了一系列評(píng)估準(zhǔn)則，如耦合、內(nèi)聚、扇入和扇出、信息隱蔽以及模塊化等。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法一般設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)工具數(shù)據(jù)流圖，模塊結(jié)構(gòu)圖，圖表工具系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)思想自頂向下，逐層分解自底向上，統(tǒng)一組裝設(shè)計(jì)重心強(qiáng)調(diào)軟件總體結(jié)構(gòu)，其次才考慮軟件模塊的內(nèi)部處理邏輯(程序結(jié)構(gòu))采用系統(tǒng)流程圖描述源程序的處理邏輯，強(qiáng)調(diào)的是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)過(guò)程分為總體設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)沒(méi)有明確的階段劃分性能系統(tǒng)具有較好靈活性和可維護(hù)性，系統(tǒng)整體性好，易于把握用戶(hù)需求目標(biāo)系統(tǒng)

5、結(jié)構(gòu)性差，缺乏靈活性和可維護(hù)性，并且可靠性和效率不高結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法與一般設(shè)計(jì)方法的比較設(shè)計(jì)方法和策略問(wèn)題——如何構(gòu)造（導(dǎo)出）軟件的總體結(jié)構(gòu)軟件評(píng)估準(zhǔn)則問(wèn)題——什么樣的軟件結(jié)構(gòu)是“最優(yōu)”的軟件設(shè)計(jì)工具問(wèn)題——如何表述軟件的結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法需解決的問(wèn)題在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，模塊是一個(gè)重要的概念。模塊指的是具有輸入和輸出、邏輯功能、運(yùn)行程序、內(nèi)部數(shù)據(jù)四種屬性的一組程序語(yǔ)句。其中，輸入、輸出和邏輯功能是其外部屬性，反映功能，是可見(jiàn)的；運(yùn)行程序、內(nèi)部數(shù)據(jù)是其內(nèi)部屬性，反映具體實(shí)現(xiàn)途徑，是不可見(jiàn)的。除了上述四個(gè)主要屬性外，模塊

6、還有其它的屬性。例如，它有一個(gè)名稱(chēng)，可以使用別的模塊，也可以被別的模塊使用，即“調(diào)用”和“被調(diào)用”。在結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中，主要關(guān)心的是模塊的外部屬性，即它的功能，而不是它的內(nèi)部屬性，即如何去實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中的模塊返回總體設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的最大優(yōu)勢(shì)是它提供了一種便于衡量軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量的廣泛的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。這些評(píng)價(jià)軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量的主要準(zhǔn)則包括：模塊化抽象和信息隱蔽模塊獨(dú)立性軟件可以簡(jiǎn)單地理解為模塊的集成。目前，幾乎所有的軟件體系結(jié)構(gòu)都體現(xiàn)為模塊化。模塊化是軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)基本準(zhǔn)則，它使得一個(gè)程序易于為

7、人們所理解、設(shè)計(jì)、測(cè)試和維護(hù)。高層模塊可使我們從整體上把握問(wèn)題，隱蔽細(xì)節(jié)以免分散我們的注意力，在需要時(shí)，又可以深入到較低的層次以了解進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。模塊化往往將較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一些簡(jiǎn)單問(wèn)題的集合，使我們可以將工作量分散到各個(gè)工作組以集中力量解決各個(gè)問(wèn)題。模塊化每一個(gè)模塊表示一個(gè)自我包含的邏輯任務(wù)；每個(gè)模塊都是簡(jiǎn)單的；每個(gè)模塊都是封閉的；每個(gè)模塊都是可以獨(dú)立測(cè)試的；每個(gè)模塊對(duì)應(yīng)單一、獨(dú)立的程序功能；每個(gè)模塊有單一的入口和出口；每個(gè)模塊都由一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)返回點(diǎn)返回上層模塊開(kāi)始執(zhí)行該模塊的那一點(diǎn)；可以把多個(gè)模塊組合成較大的模塊，而

8、不必了解模塊內(nèi)部構(gòu)造的知識(shí)；每個(gè)模塊都有嚴(yán)格規(guī)定的接口，其中包括由入口和出口形成的控制連接、由參數(shù)和共享的公用數(shù)據(jù)形成的數(shù)據(jù)連接以及由模塊間的服務(wù)支持形成的功能連接。模塊化原則抽象和信息隱蔽抽象是抽出事物的本質(zhì)特性而暫時(shí)不考慮它們的細(xì)節(jié)，它反映在數(shù)據(jù)和過(guò)程兩方面。在模塊化問(wèn)題求解時(shí)，在最高抽象級(jí)可以采用面向問(wèn)題環(huán)境語(yǔ)言的抽象術(shù)語(yǔ)進(jìn)