GIS设计与开发

课程名称：GIS设计与开发                     课程编号：H01714

英文名称：GIS Design and development         课程属性：专业必修课             

学    时：48                                 学    分：3        

先修课程：C++语言基础、数据结构、数据库原理  

后续课程：GIS设计与开发、GIS原理与应用、面向对象程序设计       

适用专业：地理信息系统                                                            

一、课程简介 

GIS系统设计与开发是地理信息系统专业学生的一门专业必修课。该课程介绍运用系统工程学原理和软件工程学原理进行地理信息系统建设的基本思想；介绍GIS设计的技术路线与设计模式。学习掌握系统需求调查、需求分析、系统总体设计、详细设计以及系统测试与评价等基本方法，在此基础上进行GIS开发设计。教学目的是使学生了解和掌握GIS分析与设计的基本原理，初步掌握GIS建设方法。

二、课程内容及学时分配

教  学  环  节  课  时  安  

【学习目的和要求】

1.知识掌握：GIS含义；GIS的构成；GIS用户和产品模式；GIS的发展态势。

2.能力培养：对GIS知识结构整体性的把握。

3.教学方法：课堂讲授、课外答疑。

【重点】

GIS构成

【难点】

GIS发展态势

第二单元：GIS设计思想、内容和标准（建议学时数：2学时）

【学习目的和要求】

1.知识掌握：GIS设计目标软件危机的出现及主要内容；GIS设计特点；GIS设计的理论基础，GIS工程学特点，GIS工程学体系；GIS工程学的基础理论；GIS设计的内容，软件设计，数据库设计；GIS的规范化与标准化。

2.能力培养：培养学生建立其GIS设计的工程学思想。

3.教学方法：课堂案例教学的方式。

【重点】

GIS设计的内容，软件设计，数据库设计。

【难点】

GIS工程学特点，GIS工程学体系；GIS工程学的基础理论。

第三单元：GIS设计方法（建议学时数：6学时）含上机2学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：结构化生命周期法的产生背景、基本思想、特点、类型划分；原型法产生背景、种类、构造方法；面向对象设计方法产生背景、概念、特点、类型、OMT建模；GIS基本设计方法比较与选择；应用举例。

2.能力培养：为各类型GIS系统的开发选择合适的设计方法。

3.教学方法：课堂案例教学、上机、课外答疑方式

【重点】

原型法、面向对象设计方法

【难点】

原型法、面向对象设计方法

第四单元：系统定义（建议学时数：6学时）上机2学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：需求调查与分析；系统的可行性研究：数据源调查与评估、技术可行性评估、系统的支持状况以及经济和社会效益分析；系统分析工具；软件需求规格说明的内容；

2.能力培养：系统分析能力，并能够对给定的系统进行系统的需求分析和可行性分析，编写数据字典。 

3.教学方法：应用举例、上机、课外答疑。

【重点】

系统分析工具

【难点】

系统分析工具

第五单元：系统总体设计（建议学时数：6学时）上机2学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：理解GIS总体设计的任务、方法和准则及GIS应用分析模型设计、GIS接口设计、GIS用户界面设计的方法、原则及注意事项，掌握系统总体设计所采用的工具，了解系统总体设计报告的主要内容。

2.能力培养：GIS总体设计能力。

3.教学方法：课堂应用举例、上机：GIS接口设计、界面设计、课外答疑。 

【重点】

GIS应用分析模型设计：GIS空间处理与分析设计，GIS地理建模；GIS接口设计：系统与标准数据的接口，互操作接口， 空间数据与属性数据的接口，GIS与系统开发环境的接口；GIS用户界面设计。

【难点】

GIS接口设计：系统与标准数据的接口，互操作接口， 空间数据与属性数据的接口，GIS与系统开发环境的接口；GIS用户界面设计。

第六单元：系统详细设计（建议学时数：8学时）上机4学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：理解GIS详细设计的基本原则、内容和具体任务及数据库的设计，掌握系统详细设计所采用的表达工具，了解系统详细设计规格说明书的主要内容。

2.能力培养：GIS详细设计能力。

3.教学方法：课堂应用举例、上机：系统功能模块相关算法设计、课外答疑。 

【重点】

详细设计的表达工具； 数据结构和数据库详细设计。

【难点】

系统功能模块相关算法设计。

第七单元：空间数据库系统的设计与实现（建议学时数：8学时）上机4学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：了解空间数据的规范与标准、逻辑预处理的内容及注意事项，掌握空间数据库概念模型设计的步骤、类型、功能设计的内容及各自的方法、途径和应遵循的原则，掌握空间数据库建库的流程。

2.能力培养：空间数据库建库能力。

3.教学方法：课堂应用举例、上机：建立空间数据库、课外答疑。 

【重点】

空间数据库的概念设计；空间数据库的逻辑设计；空间数据库的功能设计；空间数据采集建库。

【难点】

空间数据库建库的流程。

第八单元：GIS系统实施、测试、评价与维护（建议学时数：4学时）上机2学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：理解GIS系统实施、测试、评价与维护各阶段的主要工作内容及注意事项。

2.能力培养：GIS测试能力。

3.教学方法：课堂应用举例、上机：GIS测试、课外答疑。 

【重点】

GIS测试

【难点】

GIS系统实施

第九单元：GIS设计项目管理与质量保证（建议学时数：4学时） 上机2学时

【学习目的和要求】

1.知识掌握：了解GIS设计项目管理的主要内容、GIS软件质量保证体系及实现质量保证的方法。 

2.能力培养：对GIS软件质量保证实现的方法能力。

3.教学方法：课堂应用举例讲授、课外答疑。 

【重点】

GIS项目风险分析；GIS项目追踪与控制；GIS软件质量保证。

【难点】

GIS项目风险分析；GIS软件质量保证。

第十单元：GIS维护 （建议学时数：2学时）

【学习目的和要求】

1.知识掌握：了解GIS需要维护的内容以及组织保障；掌握GIS安全与保密的方法。2.能力培养：GIS维护内容及组织保障能力培养。

3.教学方法：课堂应用举例讲授、课外答疑。 

【重点】

GIS安全与保密；地理信息的维护。

【难点】

GIS安全与保密的方法。

三、考核方式及要求

采用闭卷笔试形式。

四、教材及参考书

1.李满春，任建武．GIS设计与实现．北京：科学出版社，2004。

2.郭庆胜，王晓延．地理信息系统工程设计与管理．武汉：武汉大学出版社，2003。

3.地理信息系统设计与实现   吴信才等 编著  电子工业出版社  2002年。

4.实用地理信息系统，陈俊 等编著，科学出版社，1998年。

五、责任认定

1.大纲执笔人：刘亚静

2.大纲审定人：李富平

3.制定时间：2011年11月