第八章地理信息系統的設計與評價第八章1ppt課件第八章地理信息系統的

設計與評價第一節GIS設計概述第二節地理信息系統的設計第三節地理信息的標準化第四節地理信息系統的評價

思考與練習2ppt課件第一節GIS設計概述一、系統設計的目的二、系統設計的模式三、系統設計的流程BACK3ppt課件一、系統設計的目的

這里的系統設計是指應用型或業務型地理信息系統的設計。應用型地理信息系統設計的目的是為了建立業務化的運行系統，以實現業務操作的手工模式向信息化模式的根本轉變，實現管理和決策的高效率和科學化。4ppt課件應用型地理信息系統分類

應用型地理信息系統，根據其應用層次的高低，又可分為：

1、空間事務處理系統（STPS）

2、空間管理信息系統（SMIS）

3、空間決策支持系統（SDSS）BACK5ppt課件二、系統設計的模式

地理信息系統最早的設計模式，是Calkins在1972年由國際地理學會地理數據收集和處理委員會主持召開的地理數據處理學術會議上提出來的，后來又經過了幾次修改和補充。這個最早的設計模式稱為結構化的系統設計模式，由四個組成部分構成(圖7—1)：①通過訪問用戶，調查用戶的需求和數據源，確定系統的目的、要求和規定；②描述和評價與系統設計過程有關的資源和限定因素，例如現有的硬件、軟件和有關的政治和法律因素等；③說明和評價所擬定的不同系統，這些系統能夠滿足所規定的要求；④對擬定的系統作最后的評價，從中選擇一個運行的系統。6ppt課件修改后的地理信息系統設計模式

修改后的地理信息系統設計模式如圖7—2所示。其主要的設計思想，是強調對現有的各個組成部分，包括硬件、軟件和數據庫，進行深入、認真的評價，以研究其滿足系統功能的程度，保證所設計系統的實用可靠，及有效地處理數據和使用周期長等要求。該模式采用了管理信息系統和軟件工程的一些設計理論，包括：

1、目的與任務

2、概念的定義

3、功能的要求

4、性能測定BACK7ppt課件三、系統設計的流程

地理信息系統建立的過程（圖7—3）大致可以分成以下幾個主要步驟：一、可行性研究二、系統設計三、建立系統的實施計劃四、系統實驗五、系統運行8ppt課件一、可行性研究

可行性研究主要是進行大量的現狀調查，在調查的基礎上論證GIS的自動化程度、涉及的技術范圍、投資數量以及可能收到的效益等。經過論證后確定系統的目的、任務及GIS的起始點，從這個起始點出發，逐步向未來的目標發展。重點不應只是目前的計算機化，還應著眼于將來如何發展。9ppt課件二、系統設計

系統設計的任務是將系統分析階段提出的邏輯模型轉化為相應的物理模型，其設計的內容隨系統的目標、數據的性質和系統的不同而有很大的差異。一般而言，首先應根據系統研制的目標，確定系統必須具備的空間操作功能，稱為功能設計；其次是數據分類和編碼，完成空間數據的存儲和管理，稱為數據設計；最后是系統的建模和產品的輸出，稱為應用設計。系統設計是地理信息系統整個研制工作的核心。不但要完成邏輯模型所規定的任務，而且要使所設計的系統達到優化。10ppt課件三、建立系統的實施計劃

系統設計完成后，把所估算的硬件和軟件的總投資、人員培訓投資及數據采集投資等作為建立GIS的投資額，同時估計若干年后能收到的經濟效益，這是投入產出估算。如果估算的結果令人滿意，則進行后繼工作。建立GIS的執行計劃，包括硬件、軟件的測試、購置、安裝和調試等，其中主要工作是測試。11ppt課件四、系統實驗

結合用戶要求完成的任務，選擇小塊實驗區(或者用模擬數據)對系統的各個部分、各種功能進行全面試驗。實驗階段不僅進一步測試各部分的工作性能，同時還要測試各部分之間數據傳送性能、處理速度和精度，保證所建立的系統正常工作，且各部分運行狀況良好。如果發現不正常狀況，則應查清問題的原因，然后通知硬件或軟件提供者進行適當處理。12ppt課件五、系統運行

當地理信息系統對用戶的決策過程不斷提供支持的時侯，已經建立的系統會不斷膨脹，并不斷地被更新和增加。幾年以后，系統的周期將又從頭開始，這時的新系統將提供更新的、增強的或附加的能力。經驗告訴我們，許多地理信息系統是隨著用戶發現它們能做什么而被擴充的。新技術與新方法的引入、不斷地進行教育與培訓等是整個系統生命周期中必不可少的組成部分。圖8—4描述了GIS設計與開發周期的各個階段。BACK13ppt課件第二節地理信息系統的設計

一、系統分析系統分析的基本思想是：從系統觀點出發，通過對事物進行分析和綜合，找出各種可行的方案，為系統設計提供依據。系統分析的任務是對系統用戶進行需求調查和可行性分析，最后提出新系統的目標和結構方案。14ppt課件系統分析的內容系統分析的內容包括：who——誰使用該系統；what——新系統需要具有哪些功能和條件；why——為什么需要這些功能和條件；where——新系統需要的資源和條件從哪里獲得；quality——系統需要具有的技術指標、性能和可靠性要求等。最后將系統分析的結果寫成可行性分析報告，為系統立項提供依據。15ppt課件二、系統設計1、總體設計：系統立項后便轉入總體設計；總體設計完成后，撰寫系統總體設計方案，提供專家論證和評審。2、詳細設計：專家論證通過后，才能轉入詳細設計。詳細設計的任務是根據總體設計的方案確定的目標和階段開發計劃，緊密結合特定的硬件、基礎軟件和規范標準，進行子系統和數據庫等的詳細設計，用于指導系統的開發。16ppt課件三、系統實施

系統實施是按照詳細設計方案確定的目標、內容和方法，分階段完成系統開發的過程；系統實施的內容包括：系統硬件和軟件的引進和調試；系統數據庫的建立和數據質量控制；應用模塊開發和建立用戶應用界面；應用系統聯調、測試和編寫系統測試報告；按照計劃任務書進行系統的驗收及技術鑒定。

17ppt課件四、系統運行和維護

系統運行是指系統經過調試和驗收以后，交付用戶使用。為了保證系統正常運行，必須要認真制定并嚴格遵守操作規則。系統維護是為保證系統正常工作而采取的一切措施和實際步驟，如數據的維護、軟件的維護、硬件的維護等。BACK18ppt課件第三節地理信息的標準化一、地理信息標準化的內容1、統一的名詞術語內涵；2、統一的數據采集原則；3、統一的空間定位框架；4、統一的數據分類標準；5、統一的數據編碼系統；6、統一的數據組織結構；7、統一的數據記錄格式；8、統一的數據質量含義。19ppt課件二、地理信息標準化的制定1、國際標準化組織的任務2、中國標準化組織的任務BACK20ppt課件第四節地理信息系統的評價一、系統評價的概念

所謂系統評價，就是指從技術和經濟兩個大的方面，對所設計的地理信息系統進行評定。基本做法是將運行著的系統與預期目標進行比較，考察是否達到了系統設計時所預定的效果。21ppt課件二、系統評價的內容1、系統效率2、系統可靠性3、可擴展性4、可移植性5、系統的效益BACK22ppt課件1、系統效率

地理信息系統的各種職能指標、技術指標和經濟指標是系統效率的反映。例如系統能否及時地向用戶提供有用信息，所提供信息的地理精度和幾何精度如何，系統操作是否方便，系統出錯如何，以及資源的使用效率如何等等。

2、系統可靠性系統可靠性是指系統在運行時的穩定性，要求一般很少發生事故，即使發生事故也能很快修復，可靠性還包括系統有關的數據文件和程序是否妥善保存，以及系統是否有后備體系等。BACK23ppt課件

3、可擴展性

任何系統的開發都是從簡單到復雜的不斷求精和完善的過程，特別是地理信息系統常常是從清查和匯集空間數據開始，然后逐步演化到從管理到決策的高級階段。因此，一個系統建成后，要使在現行系統上不做大改動或不影響整個系統結構，就可在現行系統上增加功能模塊，這就必須在系統設計時留有接口，否則，當數據量增加或功能增加時，系統就要推倒重來。這就是一個沒有生命力的系統。BACK24ppt課件

4、可移植性

可移植性是評價地理信息系統的一項重要指標。一個有價值的地理信息系統的軟件和數據庫，不僅在于它自身結構的合理，而且在于它對環境的適應能力，即它們不僅能在一臺機器上使用，而且能在其它型號設備上使用。要作到這一點，系統必須按國家規范標準設計，包括數據表示、專業分類、編碼標準、記錄格式等，都要按照統一的規定，以保證軟件和數據的匹配、交換和共享。BACK25ppt課件5、系統的效益

系統的效益包括經濟效益和社會效益。GIS應用的經濟效益主要產生于促進生產力與產值的提高，減少盲目投資，降低工時耗費，減輕災害損失等方面，目前地理信息系統還處于發展階段，由它產生的經濟效益相對來說還不太顯著，可著重從社會效益上進行評價，例如信息共享的效果，數據采集和處理的自動化水平，地學綜合分析能力，系統智能化技術的發展，系統決策的定量化和科學化，系統應用的模型化，系統解決新課題的能力，以及勞動強度的減輕，工作時間的縮短，技術智能的提高等等。26ppt課件系統的效益2

從總的來看，地理信息系統的經濟效益是在長時間逐漸體現出來的，隨著新課題的不斷解決，經濟效益也就不斷提高。但是，從根本上來說，只有當地理信息系統的建設走以市場為導向的產業化發展道路，商品經濟的發展導致信息活動的激增、信息廣泛而及時的交流，形成信息市場，才能為地理信息系統的發展提供契機，這時，地理信息系統的經濟效益才能進一步體現。評價目標也就自然地轉向經濟效益方面。目前，一批以開發地理信息系統為目標的經濟實體正在籌備和組建，地理信息系統的經濟、科學和技術三統一的發展趨勢，是肯定無疑的。BACK27