2015 注册测绘师培训课件2 地理信息工程

武汉大学测绘学院2015年注册测绘师资格考试考前培训主要内容地理信息工程试题回顾…1034地理信息工程大纲解读…21地理信息工程综合能力…52地理信息工程案例分析…10231、根据项目需求，确定地理信息数据库系统的内容和系统硬软件平台，进行技术设计。2、根据技术设计，采用适当的技术，进行基础和专题地理信息数据的采集、加工、处理及整合。3、根据技术设计，对获取的数据进行入库前的检查和集成处理，建立地理信息数据库，进行数据的组织、入库及数据库的优化调试、测试。地理信息工程大纲解读4、根据技术设计，基于适当的硬软件平台及网络环境，部署并构建数据库管理系统和应用系统，进行系统开发、集成、测试和运行。5、根据项目要求，实制定地理信息数据库及其系统运行管理、维护更新措施，并实施相应的运行管理及维护更新工作。6、根据地理信息工程项目的特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检查、验收和归档。地理信息工程大纲解读主要内容地理信息工程试题回顾…1034地理信息工程大纲解读…21地理信息工程综合能力…52地理信息工程案例分析…1023GIS工程概要地理信息数据地理信息数据库GIS工程技术设计地理信息开发与集成GIS运行管理与维护更新GIS质量控制与成果检验地理信息工程综合能力从技术角度讲：GIS是为特定的应用目标而建立的空间信息系统，是在计算机软件、硬件及网络支持下，对有关空间数据进行输入、存储、检索、更新、显示、制图、分析和应用的技术系统。从学科角度讲：GIS是一门涉及地球科学、测绘遥感、信息科学以及计算机科学等相关学科交叉的学科。它以空间数据库为基础，采用地理模型分析，实现地理信息的采集、存储、检索、分析、显示、更新和更新。1.GIS基本概念1.1什么是GIS？1.2GIS的构成计算机系统（硬件、软件）地理信息数据库系统（数据）开发、管理与应用人员数据GIS软件硬件人员1.GIS基本概念1.2GIS的构成空间数据软件/硬件人员模型1.GIS基本概念1.2GIS的构成——硬件主机输入设备输出设备存储设备网络1.GIS基本概念1.2GIS的构成——硬件输出设备绘图机打印机显示终端输入设备专用设备常规设备GPS全数字摄影测量工作站解析和数字摄影测量仪器遥感与遥感图象处理系统全站仪扫描仪数字化仪键盘、鼠标硬盘阵列存储设备活动硬盘光盘机磁带机处理设备工作站服务器1.GIS基本概念1.2GIS的构成——硬件应用模式（1）单机模式：（2）局域网模式：（3）广域网模式：单机模式：由基本外设、处理设备和输出设备构成适用于小型GIS建设数据传输与资源共享不方便1.GIS基本概念1.2GIS的构成——硬件应用模式局域网模式：部门或单位内部GIS建设专线连接资源共享较方便输出用户组1输入……GIS中央数据库与网管Intranet用户组n1.GIS基本概念1.2GIS的构成——硬件应用模式广域网模式：用户分布地域广泛，不适合专线连接公共通讯连接资源共享方便局部范围为局域网，通过若干通道与广域网连接输入GIS中央数据库（服务器）图象处理系统局域网用户组输出多媒体系统用户用户主干网Internet1.GIS基本概念1.2GIS的构成——软件系统软件：Unix,Windows,LinuxGIS专业软件：ArcGIS，MapGIS,SuperMap数据库软件：Oracle,SQLServer,DB21.GIS基本概念1.2GIS的构成——软件操作系统（系统调用、设备运行、网络等）系统库（编程语言、数学库等）数据库系统GIS组件GIS专题应用软件用户界面GIS专业软件数据库系统软件GIS1.GIS基本概念GIS构成——地理数据空间属性时间1.GIS基本概念GIS构成——地理数据点、线、面、体面点线体现实世界1.GIS基本概念GIS构成——地理数据矢量、栅格现实世界1.GIS基本概念GIS构成——地理数据的矢量表达(X,Y)(X2,Y2)(X3,Y3)(X4,Y4)(X5,Y5)LinePoint(X5,Y5)(X,Y)(X2,Y2)(X4,Y4)(X3,Y3)Polygon(X,Y)1.GIS基本概念GIS构成——地理数据的栅格表达现实世界GridPointLineAreaValue=0=1=2=3RowColumnTrianglesHexagonsRASTER1.GIS基本概念GIS构成——地理数据的分层组织建筑物校园街道行政区城市国家1.GIS基本概念GIS中采用层来组织数据地理要素：现实世界中的对象，如一个建筑物.层：一系列地理要素的可视化表达，必须包含空间数据属性：地理要素的描述性信息，它和层相关联。GIS构成——人员GIS的开发是以人为本的系统工程。人员包括：开发、管理和应用业务素质与专业知识是GIS工程及应用成功的关键。不但对GIS的技术和功能有足够的了解，而且要具备组织管理的能力。技术培训、硬件维护与更新、系统升级、数据更新、文档管理、数据共享建设等。咨询管理信息管理数据整理1.GIS基本概念GIS的分类1.GIS基本概念信息系统非空间信息系统专题地理信息系统地理信息系统非地理信息系统管理信息系统区域地理信息系统CAD/CAM空间信息系统地籍GIS交通GIS省级基础GIS市级基础GIS数据模型矢量GIS栅格GIS矢-栅GIS研究范围全球GIS区域GISGIS分类地理信息系统工具ArcGISSuperMapGIS的分类《地理信息标准体系框架》的划分——基础地理信息系统专业应用的地理信息系统专项应用的地理信息系统1.GIS基本概念GIS与其它学科关系考古学人文地理学公共管理社会学流行病学健康护理规划森林学土壤科学地貌学环境科学地质学生态学水文学气象学公共信息查询矿产开发设施维护产业/商业市场旅游业资产管理计算机科学制图学可视化符号学测量遥感摄影测量数学数据库计算机图形学统计学地理统计学人工智能认知科学社会－经济测量地形测量环境测量1.GIS基本概念GIS与其它学科关系共同点•都是地理对象的载体•同样具有存储、分析和显示功能异同点•地图学强调空间信息的表达和传输•GIS是地图学理论和方法的延伸，它强调的是空间信息的处理和分析1.GIS基本概念GIS与地图学GIS与其它学科关系GIS与事务管理系统共同点•都是以数据库为管理工具•同样具有存储、查询和检索数据的能力异同点•一般事务管理系统没有空间概念，不能存储空间数据和显示空间图形•GIS中的空间数据库能够表达空间实体的位置、属性和空间关系1.GIS基本概念GIS与其它学科关系GIS与CAD共同点•都具有空间坐标系统和空间参照系•都能描述图形数据的拓扑关系和非图形属性异同点•CAD处理的多为人工几何对象，它的图形功能尤其是图形编辑和三维功能强大，而属性描述能力相对较弱•GIS所处理的多为自然目标，对空间和属性数据的相互操作和空间分析能力强大。1.GIS基本概念GIS的主要功能(基本功能实现)文件图表数据获取原始数据存储检索空间查询空间分析数据编辑投影变换数据输出制图、表格交互展示结构化数据空间数据库2.GIS基本功能分布式GIS智能GIS与空间数据挖掘GIS、RS和GPS的集成时空系统三维GIS移动GIS3.GIS的发展主要内容GIS工程概要地理信息数据地理信息数据库GIS工程技术设计地理信息开发与集成GIS运行管理与维护更新GIS质量控制与成果检验1.GIS工程基本框架•GIS工程是针对特定的实际应用目的和要求，统筹设计、优化、建设、评价、维护和应用GIS系统的全部过程。GIS工程中涉及的因子众多，主要包括硬件、软件、数据、用户和模型。GIS工程因素应用数据软硬件野外测量GPS地图遥感影像文档资料已有数据库音像资料……ArcGISOracleSpatialMapInfoIntergraphAutoCADServersNetworksWorkstations……土地资源管理城市规划交通规划和控制应急管理……GIS工程生命周期规划阶段•确定总体目标•评估可用资源、可用经费，可得到的效益、开发周期、风险等•制定项目规划书，包括的初始实施计划、可行性研究报告、总体方案等•签订合同定义阶段•对用户的现状及需求进行调查•分析并给出GIS项目的详细定义•编写需求说明书及初步的GIS用户手册•需求评审设计阶段总体设计：将需求转换成意义明确的模块体系结构；详细设计：对概要设计中每个模块进行具体描述编写设计说明书设计评审开发阶段•系统编码•系统集成及测试•制订详细培训计划•数据收集及整理•系统验证•给出系统测试报告实施阶段•系统环境搭建•系统安装•用户培训运行维护阶段数据更新软件升级硬件调整1.GIS工程基本框架GIS工程实施的主要步骤主要分为以下五个阶段：需求调查与可行性分析实施方案与总体设计系统详细设计开发与测试系统维护与评价1.GIS工程基本框架2.系统需求分析需求调查与分析是信息系统开发过程中最重要的环节之一从项目管理的角度，需求调查与分析可看作一个需求工程，通过应用已证实有效的技术、方法进行需求分析，确定用户需求。帮助分析人员理解问题并定义目标系统的所有特征。需求工程的主要目的是给待开发系统提供一个清晰的、一致的、精确的并且无二义性的模型，通常以软件规格说明的形式来定义。需求开发需求工程需求管理需求调查需求分析需求定义需求确认需求跟踪需求变更控制用户现状：包括现有软件系统问题、数据现状和业务需求等明确系统建设目标和任务系统可行性分析研究撰写并提交需求调研报告工作内容需求调查方法参观；面谈；电话；问卷；资料收集；GIS专题报告：信息输出，2.系统需求分析用户类型分析：用户类型决定了用户的需求，用户类型是进行系统建设目标和分析的关键。现有系统调查分析：主要是用户现状调查分析。调查内容包括组织机构、职能范围、工作任务、工作流程、信息来源、人员配置等。找出现有存在的问题，为待建系统提供参考明确系统服务对象：对象不同，目标也不同系统目标获取及分析2.系统需求分析功能分析是对系统目标和任务的具体细分。常用方法：结构化分析方法：采用自顶向下、逐层分解的系统分析方法定义需求。主要使用数据流程图、业务流程图、数据字典等工具表达面向对象分析方法：采用自底向上提取对象并进行对象抽象的方法。主要使用用例图、类图、对象图等工具表达。快速原型分析法：借助原型来辅助系统需求分析。系统功能获取及分析1.11.21.3x2132.12.22.31.11.32.系统需求分析1.引言2.项目概述3.系统数据描述4.系统功能需求5.系统性能需求6.系统运行需求7.质量保证8.其它需求需求规格说明书2.系统需求分析3.系统总体设计总体结构设计总体设计数据库设计体系结构设计系统功能设计系统安全设计数据分层数据分类代码数据库模型设计说明书软硬件配置GIS总体设计阶段的主要任务是将系统需求转换为数据结构和软件体系结构。总体结构设计：把系统的功能需求分配给软件结构，形成软件的模块结构图，并设计模块之间的接口关系。数据设计：把分析阶段所建立的信息域模型变换成软件实现中所需的数据结构。体系结构设计：把系统的功能需求分配给软件结构，形成软件的模块结构图，并设计模块之间的接口关系。注意两个结构体系：C/S（Client/Server）结构：请求—响应模式B/S（Browser/Server）结构：可看作是一种由传统的二层模式Client/Server结构发展而来的三层模式Client/Server结构在Web上应用的特例。1.体系结构设计3.系统总体设计体系结构设计：把系统的功能需求分配给软件结构，形成软件的模块结构图，并设计模块之间的接口关系。1.体系结构设计3.系统总体设计两种模式：C/S模式：“请求—应答”模式，其核心是服务器集中管理资源，将客户端的请求结果发给客户端。而客户机同时具有自主控制和计算能力。2.软件结构设计3.系统总体设计B/S模式：是C/S模式与WEB技术的结合，一般采用三层架构：B/S三层架构3.