GIS设计与实现 期末考试复习资料

选择题

1、 GIS软件体系结构设计。指软件的整体结构，即软件系统是由哪些构件及构件的连接件组成的。

GIS软件体系结构的类型：

、单机结构。 GIS软件的所有的功能（输入输出、数据和应用程序）都在一台计算机上实现。随着计算机技术的发展，该结构逐渐在应用中被淘汰。

、客户机/服务器体系结构 Client/Server，简称C/S）。 C/S体系结构一般部署在局域网中，由客户应用程序（前台程序）和服务器程序（后台程序）组成。

C/S模式的特性

位置透明性

平台独立性

数据结构透明

分布式的查询

、浏览器/服务器体系结构（Browser/Server，简称 B/S）。 它是一种高度集中的分布式处

理模式，数据和GIS软件均存放在服务器端，使用通用的浏览器作为客户端应用的执行环境，不需在客户端进行任何软件的安装和维护工作。

B/S模式一般采用三层结构： 客户端、应用服务器和数据服务器。

、面向地理信息服务的WebGIS。 将WEB服务应用于GIS。目前正处于实验性阶段

2、GIS接口设计。

、 系统与标准数据的接口。 所谓“标准数据”是指常用的商业GIS软件的数据格式，如ESRI的Shp、MapInfo的Mif等格式。

、 互操作接口。 指设计GIS之间、GIS内各子系统之间和子系统内各个模块之间的接口，使它们能够较好地进行通讯和实现功能共享。

、 空间数据与属性数据的接口。 在GIS中，空间数据与属性数据的结合有两种形式：绑定式和分离式，下表给出两种结合方式的比较。

、 GIS与系统开发环境的接口。 CAD、OA、RDBMS是政府部门GIS工程方案中系统开发环境的组成部分。将这三者和GIS集成起来，设计良好的接口，组建高效的图文信息系统，是GIS工程方案的核心内容之一。

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3、空间坐标系的应用。

、 地理坐标系。 地球表面上任意一点的位置都可由经纬度（φ,λ）来确定；从通过格林威治天文台的子午面向东为东经（0°~180°），向西为西经（0°~180°）；从赤道面算起，向北为北纬（0°~90°），向南为南纬（0°~90°）。

应用领域：空间位置要求很明确的GIS；小比例尺大区域的GIS ；经常需要进行投影变换的GIS。 、 平面直角坐标系。 平面直角坐标系定义一个原点（0,0）及x，y轴方向，然后通过（x,y）值确定某个地理实体的位置。

应用领域： 大比例尺小区域的GIS；需要统计面积、距离量算等的GIS；测绘行业，如房产测绘等。 、 高程坐标系

国家高程系： 1956黄海高程系、1985国家高程系 地方高程系 可与国家高程系换算、3维GIS应用

4、地图投影。 投影是联系地理坐标（φ,λ）和平面直角坐标（x,y）的纽带。 不同类型的投影特点及其适用领域： 投影类型 等角投影 等积投影 等距方位投影 特点 方位准确 面积正确 适用领域 航空、航海、气象、洋流和军事等方面 行政区划、自然或经济区划、土地利用、农业、经济和某种自然现象分布等方面 城市防空、地震台、雷达站等方面 距离准确

5、E--R模型。 表示数据库概念模型设计的工具。由实体类（实体）、关系类（关系）和属性三个抽象概念组成，是构建信息系统或数据库概念模型的一种有效工具或有效方法。 、 基本E-R方法。 由Peter Chen于1976年提出，由实体、关系和属性三个抽象概念组成。

表示方法：E-R图。其中，实体用方框表示，属性用椭圆表示，关系用菱形表示。 基本E-R方法用实体、属性、关系/联系来描述现实世界，并在此基础上转换为数据模型。 其中，实体是对客观事物的抽象，能够被唯一地标识；属性是实体的特征。 关系指的是实体之间的联结。分为一对一、一对多、多对一、多对多等关系类型。一般地，实体和属性是数据库的存储对象，而关系是数据库所要进行的查询操作。

、 扩展E-R方法。 扩展E-R方法是在基本E-R方法的基础上，引入下列抽象概念发展起来的：分化与综合、聚集、范畴/类。

、 空间E-R方法。 E-R方法在GIS中的应用可以归纳为两类：一是直接应用于属性数据库的概念模型设计，二是对基本E-R模型进行改进，后者称为空间E-R模型。 、 基本E-R方法和空间E-R方法比较

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、传统数据模型。 主要用来进行纯属性数据库的设计。可分为层次模型、网状模型、关系数据模型

空间数据模型：

、混合数据模型。 指在空间数据库建设中，采用将空间图形数据和相关联的属性数据分离开来管理的模式，空间数据与属性数据通过关键字连接。

、全关系型空间数据模型。 指空间数据和属性数据都采用关系模型进行设计，建立全关系型空间数据库管理系统。

、对象--关系型空间数据模型。 通过定义一系列空间操作对象（点线面等）的API函数，来直接存储和管理非结构化的空间数据。 、 面向对象空间数据模型。

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6、地理模型。 地理模型是对地理实体的特性及其变化规律的一种表示或者抽象。 地理模型的分类：理论模型、 经验模型、混合模型 GIS与地理模型集成的三个层次（集成方式）：

（1）松散集成。 GIS与模型是两套系统，只是借助于数据文件的转换，通过各自的接口来实现模型与GIS之间的交互。

优点：比较简单，容易实现； 可以利用已有的平台软件。

缺点：集成的效率低，操作复杂，数据结构不能统一； 用户操作的界面不能一致，难以满足GIS与模型集成的高层次要求。

（2）紧密集成。 在GIS系统上或应用软件系统（模型系统）上进行开发。系统拥有一个统一的交互界面，既可以为模型提供输入数据，又能对模型运算结果进行处理和显示。所有的数据转换通过交互界面自动进行。

实现的方式：基于GIS平台上二次开发。 基于专业应用软件二次开发,嵌入GIS功能。 优点：充分利用已有的平台软件，节约时间和成本；系统界面一致，操作简便。 缺点：编程的工作量增大，对用户的开发能力要求较高

（3）完全集成。 模型和GIS同在一个系统中，二者共用同一个数据库，不存在数据交换问题，模型和GIS系统完全兼容。

优点：系统的执行效率高。 模型的修改和扩展更为容易。

缺点：需要从底层开发，系统开发周期长，对于模型应用的人员要求较高。

GIS与地理模型的六种集成方法 （1）源代码集成。（完全集成方式） 利用GIS系统的二次开发工具和其他的编程语言，将已经开发好的应用分析模型的源代码进行改写，使其从语言到数据结构与GIS完全兼容，成为GIS整体的一部分。 （2）函数库集成。（完全集成方式） 是将开发好的应用分析模型以库函数的方式保存在函数库中，集成开发者通过调用库函数将应用分析模型集成到GIS中。

（3）可执行程序集成。 GIS与应用分析模型均以可执行文件的方式独立存在，二者的交互以约定的数据格式通过文件或者数据库进行。分为独立方式和内嵌方式两种 独立方式（松散集成方式）：GIS与应用分析模型以对等的可执行文件形式独立存在，两者之间不直接发生联系，而是通过中间模块实现数据的传递与转换。 优点：集成方便、简单，代价较低。 不需太多的编程工作。

缺点：系统的运行效率不高，自动化程度不高；系统的可操作性不强，视觉效果不好。GIS与应用分析模型的交互性和亲和性不高。 内嵌方式（紧密集成方式）：GIS与应用分析模型以对等的可执行文件形式独立存在。两者之间的集成通过共同的数据约定进行，系统具有统一的界面和无缝的操作环境。 优点：系统运行性能比前者好； 使用统一的操作界面，便于操作。 缺点：开发难度很大。 （4）DDE和OLE集成。（紧密集成方式） DDE（动态数据交换）或OLE（对象连接和嵌入）集成与内嵌的可执行程序的集成方式很相似，只是系统的数据交换使用了操作系统内在的数据交换支持，使得程序的运行更加流畅。 （5）基于组件的集成。（紧密集成方式） 利用GIS系统和模型系统各自提供的组件，采用这些组件所支持的编程语言，来开发GIS与模型集成系统。

（6）模型库集成。 模型库是指按一定的组织结构存储的模型的集合体。模型库可以有效地管理和使用模型，实现模型的重用。 模型库符合客户机／服务器（C/S）工作模式，当需要模型时，模型被动态地调入内存，按照预先定义好的调用接口来实现模型与GIS系统的

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交互操作。

7、软件测试的概念（详见问答题） 8、软件维护的类型及应用

软件维护活动类型总起来大概有四种：纠错性维护（校正性维护）、适应性维护、完善性维护或增强、预防性维护或再工程。除此四类维护活动外，还有一些其它类型的维护活动，如：支援性维护（如用户的培训等）。

改正性维护是指改正在系统开发阶段已发生而系统测试阶段尚未发现的错误。这方面的维护工作量要占整个维护工作量的17%～21%。所发现的错误有的不太重要，不影响系统的正常运行，其维护工作可随时进行：而有的错误非常重要，甚至影响整个系统的正常运行，其维护工作必须制定计划，进行修改，并且要进行复查和控制。

适应性维护是指使用软件适应信息技术变化和管理需求变化而进行的修改。这方面的维护工作量占整个维护工作量的18%～25%。由于目前计算机硬件价格的不断下降．各类系统软件屡出不穷，人们常常为改善系统硬件环境和运行环境而产生系统更新换代的需求；企业的外部市场环境和管理需求的不断变化也使得各级管理人员不断提出新的信息需求。这些因素都将导致适应性维护工作的产生。进行这方面的维护工作也要像系统开发一样，有计划、有步骤地进行。

完善性维护是为扩充功能和改善性能而进行的修改，主要是指对已有的软件系统增加一些在系统分析和设计阶段中没有规定的功能与性能特征。这些功能对完善系统功能是非常必要的。另外，还包括对处理效率和编写程序的改进，这方面的维护占整个维护工作的50%～60%，比重较大．也是关系到系统开发质量的重要方面。这方面的维护除了要有计划、有步骤地完成外．还要注意将相关的文档资料加入到前面相应的文档中去。

预防性维护为了改进应用软件的可靠性和可维护性，为了适应未来的软硬件环境的变化，应主动增加预防性的新的功能，以使应用系统适应各类变化而不被淘汰。例如将专用报表功能改成通用报表生成功能，以适应将来报表格式的变化。这方面的维护工作量占整个维护工作量的4%左右。

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