[文章编号]1009 2846(2010)04 0013 02
GIS 软件工程的总体设计方法
王婷婷1
，李亚斌
2
[收稿日期]2010-02-09
[作者简介]王婷婷(1980 )，女，黑龙江北安人，毕业于吉林大学测绘工程专业，大学，助工，现从事地理信息研究。
(1 吉林省基础地理信息中心，吉林 长春 130051;
2 吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林 长春 130021)
[摘要] 本文结合工作实际，阐述了GIS 软件工程总体设计方法。通过对GIS 软件工程设计方法的研究，达到优化GIS 设计的目的。
[关键词] GIS 结构化设计方法;GIS 面向对象设计方法;JS P 方法;JS D 方法;
Booch 方法;C oad 设计方法;OM T 设计方法;UM L 方法[中图分类号] P208[文献标识码] B
1 GIS 总体设计
GIS 总体设计的目的是一个优化的GIS 。一个优化的GIS 必须具有运行效率高、可变性强、控制性好等特点。由系统设计人员来设计GIS，就是根据若干规定和需求，设计出功能符合需要的系统。一个GIS 最基本的模型框架一般由数据输入、数据输出、数据管理、空间分析四部分组成，但随具体开发项目的不同，在系统环境、控制结构和内容设计等方面都有很大的差异，因此，设计人员开发GIS 时须遵循正确的步骤:
1)根据用户需要，确定系统工程要做哪些工作，形成系统的逻辑模型。
模块化设计的目的
2)将系统分解为一组模块，各个模块分别满足所提出的需求。
3)将分解出来的模块，按照是否满足正常的需求进行分类。对不能满足正常需求的模块需要进一步调查研究，以确定是否能有效的进行开发。
4)制定工作计划，开发有关的模块，并对各个模块进行一致性的测试，以及系统的最后运行。
2 GIS 设计方法
GIS 系统设计方法较多，目前在GIS 设计中主要有结构化设计方法和面向对象设计方法。2 1 GIS 结构化设计方法
结构化设计方法是基于模块化、自顶向下逐曾细化、结构化程序设计等程序设计技术基础上
发展起来的，它的目的是获得系统结构图。
数据流图变换为系统结构图的方法，在系统设计中，往往对系统分析阶段的数据流程图进行转换来获得系统结构图，在系统结构设计时，首先确定系统总体结构是变换型系统结构图还是事务型系统结构图，对系统结构进行分解；然后，根据系统结构的形式对各个部分的数据流程图导出相应的系统结构图，组成初始系统结构图；最后，对初始系统结构图进行修改得到最终系统结构图。
1)变换分析设计方法,GIS 的数据流程图主要是变换型系统结构图，对数据流程图主要也是进行变换分析。变换分析方法由如下四步组成: 重画数据流图;!确定系统的逻辑输入、逻辑输出和中心变换部分;∀进行一级分解，设计系统模块结构的顶层和第一层;#进行二级分解，设计输入、中心变换、输出部分的中、下层模块。
2)事务分析设计方法，在数据流程图中有各种数据流可以引发一个或多个处理，这些处理能够完成该作
业要求的功能，这种数据流就叫做事务。对这类数据流程图进行变换建立系统结构图就是事务分析，与变换分析一样，也是从分析数据流图开始，自顶向下，逐步分解，建立系统结构图。数据分析设计方法的步骤: 识别事务源;!确定适当的事务型结构;∀识别各种事务和它们定义的操作
3)系统结构图完善，通过如上方法获得的是初始结构图，需要进行如下工作完善，形成最终的系统结构图: 模块功能完善;!消除重复
13 第4期(第335期)
吉 林 水 利2010年4月
功能，以改善系统结构;∀控制模块大小和子模块数;#增加适当的说明。
结构化设计的审查，一旦构造了数据流图及其相关的数据字典，必须对他们的正确与否进行检验，从数据流图的角度看，可以根据其语法和语义结合数据字典针对其正确性与可理解性来进行考察和改进。
面向数据结构的Jackson方法包括Jackson 于20世纪70年代提出的JSP和80年代提出的JSD。
JSP是为中小型数据处理系统设计程序结构的一种方法，其设计原则是∃程序结构同数据结构相对应%。JSP的描述工具有Jackso n图和纲要逻辑，纲要逻辑是一种描述算法过程的语言，它分别用seq,iter和sel-alt三类关键字描述顺序、重复和选择三种结构。
JSD方法是JSP的扩充，它是因JSP的缺陷而产生的。JSP方法是基于输入数据结构和输出数据结构的对应复合而成程序结构的，但当要开发的系统十分庞大时，输入数据结构和输出数据结构之间就会出现大量复杂的、JSP难以对付的结构冲突问题，致使软件系统结构无法形成，因而它只是一种程序设计方法，只适用于小型程序的开发。JSD方法的开发步骤可以分为6步:
实体动作步;!实体结构步;∀初步模型步;#功能步;&性能步;∋实现步。
2 2 GIS面向对象的设计方法
面向对象设计是面向对象方法在软件设计阶段应用与扩展的结果。从发展的次序上来看，面向对象的思想先是扩展至面向对象的设计，然后再扩展到面向对象的分析。面向对象的分析通过对象的认定，确定问题空间中应当存在的对象和对象层次结构；面向对象的设计通过对象的认定和对象层次结构的组织，确定解空间中应存在的对象和对象层次结构，并确定外部接口和主要的数据结构。面向对象设计的主要目的是提高生产效率、提高质量及提高可维护性。
Boo ch方法是一个从外到内的方法，它是一种分离并解决的方法，从外部开始并改进每个类和实例，直到它能被部件和代码实现。Booch方法的过程是递归进行的,Boo ch对每一步的目的、具体做法、最后的产品以及检验方法都作了详细的讨论。在一定抽象程度上确定类和对象;!确定这些类和对象的语义;∀确定这些类和对象之间的关系，并确定它们怎样进行交互; #实现这些类和对象;&说明每一类的界面和实现。
Boo ch方法的开发模型分静态模型和动态模型两大类型。静态模型描述了系统的构成和结构。静态模型分为逻辑模型和物理模型两类。逻辑模型由类图和对象图构成，它是基于类和对象的含义，着重于类和对象的定义，描述了对象之间、类之间的相互关系。物理模型由模块图和进程图构成，它是基于软件系统的结构，着重描述软件系统的构造和组成。
Coad设计方法,Coad与Yo urdon在设计阶段中继续采用分析阶段中提到的五个层次，不同的是，在设计阶段中，这五个层次是用于建立系统的四个组成成分上。这四个组成成分是：问题论域、用户界面、任务管理和数据管理。其设计方法可分为：利用重用设计加入现有类;!将专门的问题域类组合在一起、;∀加入一般化类;#调整继承的支持层次。
OM T设计方法，系统设计阶段决定系统的整个体系结构。把对象模型作为依据，把系统分解为子系统，并通过把对象组织成并发的任务来实现并发。OMT设计方法的出发点在于较全面地捕捉问题的信息，但它过于丰富的词汇和图形记号非常容易造成理解上的故障；其构造的模型虽然富有表现力，但也存在一些缺点：因记法复杂反而难以理解;!它缺乏对大型程序设计的系统分解方法;∀OMT设计方法过分地受信息模型技术和数据库技术的影响，其开发方法还是数据驱动的。
UM L方法,U ML语言是一种统一建模语言，它不仅统一了Booch方法、OM T方法等的概念和表示法，而且对其作了进一步的发展，并最终统一为大众所接受的标准建模语言。UM L 方法是在Bo och方法、OM
T方法等基础上发展起来的，是这些方法的延续和发展，消除了不同方法在表示法和术语上的差异，避免了符号表示和理解上的不必要的混乱。UM L方法中提供了一种简便、统一及一致的约束条件的表示方式，用于类、关系、关联、属性、操作等元素及其基本构成要素的约束条件，这些约束条件描述了这些元素及其构成要素应遵守的限制和应满足的条件。
3 结 语
本文主要阐述了GIS软件工程总体设计方法。通过对GIS软件工程设计方法的研究，达到优化GIS设计的目的，为地理信息系统开发提供了基础的设计思路和参考文献。(
14
吉林水利GIS软件工程的总体设计方法王婷婷等 2010年4月

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。