软件工程优秀论文-关于应用软件工程学方法开发GIS工程的必要性探讨.doc

软件工程优秀论文-关于应用软件工程学方法开发GIS工程的必要性探讨.doc 软件工程优秀论文-关于应用软件工程学方法开发GIS工程的必要性探讨 应用软件工程学方法开发GIS工程的必要性探讨 摘要:就GIS工程开发的现状和其中存在的问题进行讨论,并分析造成这些问题的根本原因是在GIS开发中没有充分重视软件工程学的应用。提出解决这些问题的方法是加强对GIS开发人员的培训,提高GIS工程的管理水平和必须应用软件工程学方法开发GIS工程。 关键词:软件工程学;地理信息系统 一、引 言 随着信息技术的进步,计算机的普及和“数字地球”的提出,地理信息系统(GIS)作为空间信息处理、存储、管理、分析和输出的工具正在受到越来越广泛的重视和应用。而要实现GIS对空间数据进行的各项操作,都必须有相应的软件作为支持。由于各行各业应用目的和所要解决的问题不同,通常不同行业的用户都要在基础软件之上做相应的二次开发,以扩展本部门所需的GIS功能。因此,在GIS的应用中需要做大量的开发工作。从本质上讲,GIS开发的核心是软件开发,因此,运用软件工程的方法来进行GIS工程开发,对于保证GIS工程的进度和质量,降低GIS工程的开发成本,是十分必要的。但由于各种各样的原因,目前在国内无论是GIS的基础软件的开发还是二次开发,还不能完全按照科学的方法进行开发,给工程的效率、实施、效益以及维护带来了较多的隐患。在GIS工程开发中应用软件工程学方法,目前在国内的研究和实践还不够。在国内GIS相关的期刊上只有少数探讨GIS软件工程方面的论文,如李忠等人从政府及产业的角度提出应重视软件工程在GIS中的应用[1],华一新讨论了基于UML的GIS基础软件的开发管理[2],李爱光等人从GIS软件开发的特点、任务这个角度讨论了应用面向对象软件工程方法开发GIS软件[3]。在GIS相关的研讨会、年会等学术会议中还鲜有以GIS软件工程为主题的讨论。从目前国内GIS产业的发展来看,仍有许多GIS开发单位或开发小组尚未摆脱“软件作坊”的开发方式。目前这种“作坊”式开发暴露的问题已初现 端倪,如不重视这一问题,不能果断地将软件工程学方法运用于GIS工程中,GIS产业的软件危机就在旦夕。 二、GIS工程开发现状及存在问题 由于各个部门对GIS的应用有不同的需求,目前没有一个GIS软件可以同时满足各个行业的需要,所以在实际工作中对于特定行业的GIS应用一般都需要进行或多或少的软件开发工作。但无论是GIS基础软件的开发还是在基础软件基础之上的应用开发,无论是大至几百上千万的项目还是几万的小项目,GIS的开发目前在我国都存在一些问题,最主要的原因就是没有遵循软件工程学的科学方法。 1.没有足够的分析和设计 由于资金、开发时间以及开发人员水平的限制,有些开发人员往往一拿到项目只进行一些必要的功能实现方面的分析就急于设计数据模型、数据结构和进行编码。由于缺少详细充分的客户需求分析、系统结构分析、系统设计和功能设计,往往在开发进行到一半的时候才发现数据结构或者数据模型设计不合理,系统设计不合理等问题,不得不对数据结构或数据模型进行调整,从而影响了整个工程的进度。另外由于开发人员急于编码,跳过了必需的系统结构设计、详细设计以及模块设计等过程,不利于开发人员之间的工作协调,造成重复编码,不仅降低了工作的效率,也不利于软件的集成。 2.代码不规范 代码可以说是GIS软件的主体,在GIS工程开发中代码不规范主要表现在以下几个方面: ?在代码编写的过程中整个开发组没有对变量(属性)或函数(方法)的命名进行统一的约定,造成小组内成员相互难以明确某些函数(方法)的实现功能; ?开发过程中缺少必要的程序注释,不仅其他开发人员难以看懂程序,就是开发者本身有时也被这些字母搞得晕头转向; ?某些类中的方法过多或函数(方法)语句过长,也会给读程序和执行程序带来不便; ?软件的界面不统一。由于GIS软件比较庞大,一般都会分成若干开发小组进行开发,如果分工协调工作没有做好也会产生软件各个子模块风格不一致的局面,以至于影响软件的整体性和美观; ?菜单操作不易理解。有的菜单所用术语不是统一的专业用语,当用户要实现某个功能的时候,在界面菜单上难以找到直接的操作入 口。 3.文档不完备 文档是优秀软件不可或缺的重要部分,文档包括客户需求分析、系统设计说明、系统开发 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 、程序设计说明、系统帮助文件以及详细的用户手册。目前不仅仅是GIS工程的开发人员,即使至今国内许多软件开发人员都对文档重视不够,常常是所有开发工作都结束了才开始编制文档,在时间紧迫的情况下,有的软件干脆没有文档。软件做出来是为了能够帮助用户解决实际问题,提高效率,在GIS的应用中,大多数用户是没有专业背景的,如果没有明了的帮助文件和详细的用户手册,用户难以理解和掌握软件的使用方法,从而对软件失去兴趣。这不仅降低了软件的可用性,而且也增加了软件开发商对用户培训的工作量。反观一些国外著名的GIS软件,它们的帮助文件是非常庞大的,除了界面菜单的介绍,还有各种操作的具体步骤,二次开发的例程等等,只要用户有一定的英语基础,在简单的培训之后就可以独立操作软件了。造成以上问题的原因是多种多样的。一个是管理和开发人员没有对软件工程学方法有足够的重视;另一个原因就是当前大多数从事GIS软件开发的人员都是测绘、遥感、地质、地理学专业背景,在本行业与GIS结合的实践过程中,又转而成为GIS软件的专门开发人员。他们固然可以减少GIS工程中专业问题的产生,但另一方面,由于是非计算机专业人士,计算机编程语言一般都是通过自学掌握的,没有经过系统的计算机专业培训,在拿到项目时只是着重于地理功能实现方面的分析和代码的实现,没有重视软件实现时的系统分析、结构设计、功能设计等工作,可能会在无形中给GIS工程的顺利实现增加难度;再一个就是管理工作不到位。由于没有统一规范的管理,系统分析、功能分析、详细分析等重要的步骤难以实施,造成管理不善,分工不清,责任不明,带来诸如重复编码、软件的各个子模块风格不一等问题。 三、应用软件工程学方法开发GIS工程解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 从软件学的发展来看,软件工程的概念并非与软件同时提出,而是为了解决20世纪60年代出现的“软件危机”由计算机科学家提出的。“软件危机”指的是在计算机软件开发和维护过程中所遇到的诸如软件项目超支、交货延迟、质量不达标、难以维护等一系列问题。当时出现了大量规模小、周期短、开发人员少甚至进行个体化开发而带有浓厚个性化色彩的所谓“ 软件作坊”,在大型软件开发中存在着开发不容易控制,软件开发工作量估计困难,软件质量低,项目失败率高等许多问题。软件工程要求开发者从分析设计到实现确认的整个过程中,在每个阶段都要按照相应的规范进行工作,并得到该阶段的成果,强调软件开发不是个体劳动的工作,而是各类相关人员共同协作的工程项目,以保证整个开发活动取得成功。时至今日,随着软件业的不断发展,软件工程的研究在国内外仍方兴未艾。前车之鉴,我们只有遵循科学规律才能避免重蹈覆辙。可喜的是目前已经有越来越多的GIS管理和开发人员开始重视应用软件工程学方法开发GIS工程,较之早先出版的GIS书籍,最近出版的相关书籍、教材中也强调了软件工程学方法的应用[4]。 1.加强GIS软件工程的培训和管理 在GIS的4个组成部分当中,人是最具主导地位的要素。软件工程学方法之所以很长时间没有得到GIS开发人员的重视,究其根本原因就是观念问题。软件工程的概念还远没有在GIS工程的研究人员、开发人员、管理人员的头脑中扎下根来,软件工程的方法还远没有成为完成GIS工程的自觉行为。要提高GIS工程研究人员、开发人员和管理人员对软件工程的重视,首先就要加强GIS软件工程的教育工作。如在大学中开设GIS软件工程课程或在相关课程中将GIS软件工程作为重点章节进行讲授,加强GIS从业人员的继续教育,让GIS从业人员认识到在GIS工程中实施软件工程学方法是必然的。另外,还要加强GIS工程的管理工作。在GIS工程开发中使用科学的管理方法和 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化的软件开发方法,如ISO9000-3国际标准,使GIS软件开发工作既能有条不紊地进行又能符合国际标准参与国际竞争。 2.充分、详细的分析和设计 有研究表明,软件系统中的错误主要产生于软件开发的早期,即分析或设计阶段,这类错误的影响将是持久的,而且,在开发后期才发现和修改这类错误则要比在前期付出高10倍到100倍的代价[5]。所以,详细、充分地分析和设计是必须的。由于用户需求涉及的因素较多,而用户与软件人员之间由于背景知识、看待问题的角度等的差异,对需求的描述和理解可能会不完备或存在不一致。在实际工作中,用户的需求还常常随外部条件或内在因素的变动而呈现易变的特点。充分的需求分析及系统分析可以最大限度地消除用户与软件人员之间的不一致。详细的系统设计和代码设计可以提高软件的质量,增强系统的可移植性,提高工作效率。 3.规范代码 写代码就好像写文章一样,写作功底扎实的人写的文章思路清晰、段落清楚、表达明白,让人一看就知道作者的主旨,作者想要表达的意思;而写作功底欠佳的人写的文章拖沓冗长、条理不清,让人看了 不知所云。好的代码也是如此,因代码一般用户是不需要看的,规范的代码能让开发者和维护者的工作更易实施。解决当前代码不规范的问题,应该做到以下几点: ?在开发过程中各个小组应统一变量(属性)或函数(方法)的命名规则,如用当前流行的匈牙利命名法; ?在写代码的过程中应该有必要的注释。明确函数(方法)的实现功能,参数的意义,以及每次代码修改的相关记录,以便日后的调试和维护工作; ?尽量分解功能不同的函数,控制函数的长度。这样不仅有利于代码的重用,也可以避免代码拷贝带来的诸如“一动皆动”、“一错皆错”等麻烦; ?设计尽量简洁的系统界面。因一般GIS系统的使用人员都是非专业人士,对相关地理概念不是十分了解,所设计的界面应尽量与用户常用软件的风格一致,菜单尽量采用标准术语命名。 4.要有详细的文档资料 制定文档是贯穿系统开发全过程的工作,从项目的可行性研究到需求调查,从系统分析到功能设计,从代码编写到软件测试,都要有全面的文档,而且应该有专人进行管理。对于一个固定的开发团体来说,从有利于管理和发展的角度来讲,应该采用固定的文档格式。这不仅是设计、维护和管理的需要,也是用户使用的需要。详实的文档有利于软件的系统升级、代码重用、小组交流、用户使用以及后期维护,而且对于GIS开发者来说也是一种资本和经验的积累。首先,开发之前要制定必要的 工作计划 幼儿园家访工作计划关于小学学校工作计划班级工作计划中职财务部门工作计划下载关于学校后勤工作计划 ,在开发时应尽量按照计划的时间完成工作。当然工作中也可能出现一些难以预料的事情,比如由于客户方的某种制度改革需要变更部分软件功能,这时应根据工作量的变更调整工作计划。其次,要有可行性分析 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 、需求分析、概要设计、总体设计、模块设计、代码设计等文档,既是开发团体开发工作经验的积累,工作的记录,也是提供给用户的工作报告。由于这些文档是用于指导编程工作的,一定要在仔细考虑,合理设计的前提下制定。第三,必须要有简单明了的系统帮助文件和用户手册。笔者使用过一些国外的GIS软件和国内知名的GIS软件,最大的感受之一就是国内GIS软件的帮助系统有待于充实、加强。国内GIS软件的帮助系统基本上是菜单的介绍,只对各个菜单项可实现的功能作了介绍,用户手册基本上是帮助文件的翻版。而在功能设计上,有些操作又需要在不同菜单项之间进行切换操作,如果没有具体的示例文档,即使是具有GIS专业背景的人员也难以通过帮助文件或用户手册掌握软件的使用方法。 四、总 结 GIS的软件开发是一项庞大的工程,应用软件工程学方法进行开发是工程顺利完成的保障。同时,遵循软件工程学方法进行软件的开发也是规范软件市场,适应国际潮流,提高软件企业市场竞争力的需要。目前有一些专门用于软件工程设计的软件,如Rose,Viso和一些CASE工具,利用这些工具可以方便地进行系统设计、模块设计、代码设计等工作,甚至可以自动生成文档。值得庆幸的是,现在已经有越来越多的GIS开发人员开始重视软件工程学的应用,较之早先出版的GIS书籍,最近出版的相关书籍、教材中也强调了软件工程学方法的应用[4]。本文作者总结从事GIS工程开发的经验,从GIS工程开发的角度,讨论了软件工程学实施时一些应注意的事项,希望能够对GIS开发人员有所帮助。