gis设计与应用试题.pdf

《GIS设计与应用》概述 GIS，全称地理信息系统，是一种综合性的计算机系统，它能够处理与地理位置相关的数据，包括数据的输入、输出、管理、查询、分析以及辅助决策。GIS的核心在于它能够管理和理解空间物体的地理分布数据及其属性，并通过可视化方式向用户提供信息。在GIS的发展历程中，经历了集成式、模块式、核心式、组件式以及万维网GIS五个阶段，每种形式都有其特定的优点和待改进之处。 集成式GIS集成了所有功能，但系统复杂且成本高昂，难以与其他系统集成。模块式GIS将系统拆分为多个独立模块，但同样存在集成困难的问题。核心式GIS提供了基础GIS功能，通过API访问，开发难度较高，不便于可视化编程。组件式GIS利用标准接口实现模块间的通信和集成，但仍需进一步完善。万维网GIS结合了互联网，实现了GIS的共享和互操作，但技术仍在发展中。 GIS的构成包括硬件、软件、数据和人员四个部分。软件部分又可以分为工具型和应用型两类，前者提供基础GIS功能，后者则根据特定需求进行定制。此外，GIS还可分为工具型地理信息系统、应用型地理信息系统（如专题GIS和区域GIS）以及大众GIS。 GIS软件的特点体现在存储技术、数据组织与处理模式、系统结构、数据管理范围以及数据共享和功能共享等多个方面。传统GIS以系统为中心，基于地图进行二维处理，静态管理数据，存在尺度割裂和数据集中问题。而现代GIS则致力于解决这些问题，例如通过元数据实现无缝的数据共享，但功能共享和互操作问题依然待解。 GIS软件开发过程中常面临预算超支、无法满足用户需求、软件维护困难、可靠性差、数据采集量大、生产效率低和可重用性差等问题。为了解决这些问题，GIS软件工程应运而生，遵循软件开发的工程化原则，包括可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、软件编制、软件测试和软件维护等阶段，以实现低成本、高功能、良好性能、易移植、低维护成本、按时交付和高可靠性的目标。 软件生存周期模型如瀑布模型、增量模型、螺旋模型、喷泉模型和智能模型，为GIS软件工程提供了指导。瀑布模型是最基础的线性模型，每个阶段依次进行，不可逆流。GIS软件工程的生命周期覆盖从需求提出到软件报废的全过程，包括前期工程、设计工程、数据工程、工程实施和维护工程五个主要阶段，每个阶段都包含多个子阶段，确保软件开发的系统性和完整性。 结构化程序设计强调使用简单的控制结构（如顺序、选择、重复）来清晰地表达程序逻辑，以此提高程序的可读性和可维护性。这一原则对于GIS软件开发尤其重要，因为GIS软件往往涉及大量复杂的数据处理和分析，清晰的代码结构有助于软件的长期维护和升级。 GIS设计与应用是一个涵盖硬件、软件、数据和人员的综合领域，涉及到软件工程的各个方面。随着技术的发展，GIS正逐步克服早期的局限性，向着更高效、更灵活、更开放的方向发展，为各种领域提供强大的地理信息处理能力。