(2)确定适当的事务型结构
根据数据流程图的特性和模块划分理论，确定事务变换的 模块层次和相互关系。首先需要确定事务中心模块(主模块)， 它位于其系统结构图的第一层，也称为主层(P层)，图中“土地 权属分类”就是主模块；其次分析第二层次的模块，它主要是 由承担事务处理的加工转换而来的模块，所以又称为事务层(T 层)，第二层模块只能是三类：取得事务、处理事务和给出结果， 图中“国有用地审查”、“集体用地审查”、“耕地用地审查” 就是进行不同事务处理的并列模块，并在主模块的下沿以菱形 引出对这三个事务模块的选择。而在“建设用地审查”模块中 隐含了获得“土地图形集”的模块，由于功能较为简单，在图 中没有列出，同时，“模板应用”则是对审查结果进行格式化， 然后给出建设用地审查报告，它们同属事务层。
管理 观点
技 术 观 点
总体设计 详细设计 数据设计 系统结构 过程设计 界面设计
总体设计(概要设计)过程中需要完成的工作
1 制定规范（标准设计） 在进入软件开发阶段之初，应为软件开发制定 共同遵守的标准，以便协调组内各成员的工作。 （1）阅读和理解软件需求说明书，在给定预算 范围内和技术现状下，确认用户的要求能否实现。 若能够实现需要明确实现的条件，从而确定设计的 目标，以及优先顺序。 （2）根据目标确定最合适的设计方案。 （3）确定设计文档的编制标准，包括文档体系、 用纸及样式、记述详细程度、图形画法等。 （4）确定代码体系、接口规约、命名规则等。
5.4.2.3 结构化设计的审查
一旦构造了数据流图及其相关的数据字典，必须对他 们的正确与否进行检验。人们往往用人工的方式进行 检验，经常会发现下列错误。 (1)未标记的数据流。 (2)丢失数据流，得不到某处理过程需要的数据信 息。 (3)纯记录性的数据流，处理过程中的某些数据从 来未加以利用。 (4)在改进过程中未保持数据一致性。 (5)遗失处理过程。 (6)包含了控制信息。
5.4.3 空间数据库设计
一 空间数据库的体系结构
空间数据库软件一般是作为连接GIS客户端软 件和RDBMS的中间件而存在，这种思想与C/S网络模 式思想是一致的。 下面以ESRI的SDE（Spatial Database Engine） 为例说明空间数据库的体系结构。 客户端应用是最终用户运行的软件，它可以是 ArcView、MapObject或ArcInfo的应用，也可以是 用户为某一特定的工程开发的应用。
5、可靠性设计
1）可靠性设计也叫质量设计。软件可靠性简言 之是指程序和文档中的错误少。软件可靠性与 硬件不同，软件越使用可靠性越高。 2）软件在开发期间应当尽早找出差错，并在软 件开发一开始就要确定软件可靠性和其它质量 指标，考虑相应措施，以使得软件易于修改和 易于维护。
6 编写概要设计阶段的文档
3、处理方式设计
1）确实为实现软件系统的功能需求所必需的算法，评 估算法的性能。 2）确定为满足软件系统的性能需求所必需的算法和模 块间的控制方式（性能设计）。 性能主要有以下四个指标： A、周转时间； B、响应时间； C、吞吐量； D、精度 3）确定外部信号的接收发送方式。
4 数据结构设计
确定软件涉及的文件系统的结构以及数据库的 模式、子模式，进行数据完整性和安全性的设计， （1）确定输入和输出文件的详细数据结构； （2）结合算法设计、确定算法所必须的逻辑数据 结构及其操作； （3）确定对逻辑数据结构所必需操作的程序模块， 限制和确定各个数据设计决策的影响范围； （4）确定操作系统或调度程序接口必须的控制表 等数据的详细数据结构和使用规则； （5）数据的保护性设计
(a)修改后数据流程图
5.4.2.2数据流图变换为系统结构图的方法
在系统设计中，往往对系统分析阶段的数 据流程图进行转换来获得系统结构图，如从建 设项目预审的数据流程图可获得其系统结构图 5—30(b)。在系统结构设计时，首先确定系统 总体结构是变换型系统结构图还是事务型系统 结构图，对系统结构进行分解；然后，根据系 统结构的形式对各个部分的数据流程图导出相 应的系统结构图，组成初始系统结构图;最后， 对初始系统结构图进行修改得到最终系统结构 图。
(b)系统结构图
图5.30 某市建设用地预审系统结构图(b)
1．变换分析设计方法
软件的数据流程图主要是变换型系统结构图，对数据 流程图主要也是进行变换分析。变换分析方法由如下 4步组成。 (1)重画数据流图。在需求分析阶段得到的数据流图侧 重于描述系统如何加工数据，而重画数据流图的出发 点是描述系统中的数据是如何流动的。 (2)确定系统的逻辑输入、逻辑输出和中心变换部分。 在数据流图上来区分变换型系统结构图的三个重要组 成部分，这个工作建立在对系统规格说明书有明确理 解和设计人员经验的基础上。
（6）可维护性——从软件维护角度出发，确认 该软件设计是否考虑了方便未来的维护； （7）质量——确认该软件设计是否表现出良好 的质量特征； （8）各种选择方案——是否考虑过其他方案， 比较各种方案的标准是什么; （9）限制——评估对该软件的限制是否现实， 是否与需求一致； （10）其他具体问题——对于文档、可测试性、 设计过程等进行评估。
第五章 城市地理信息系统软件工程(第三讲)
教学内容:
5.4 城市地理信息系统设计



教学时间：2课时 教学方法：讲授法 多媒体教学法 案例法 教学目的： 1、让学生熟悉和掌握UGIS在概要设计过程中 需要完成的任务; 2、让学生理解与掌握UGIS系统设计的方法、 数据库设计、过程设计、界面设计
7 概要设计评审
（1）可追溯性——确认该软件设计是否覆盖了 所有已确定的软件需求，软件每一个成分是否可以 追溯到某一项需求； （2）接口——分析软件各部分之间的联系，确 认该软件内部接口与外部接口是否已经明确定义； （3）风险——确认软件设计在现有技术条件下 和预算范围内是否能按时实现； （4）实用性——确认该软件设计对于需求的解 决方案是否实用； （5）技术清晰度——确认该软件设计是否以一 种易于翻译成代码的形式表达；
教学重点:
数据流图变换为系统结构图的方法 UGIS三种主要数据模型
教学难点：
数据存储、读取、查询和管理结构设计 本次课教学所涉及的学术前沿： 无缝数据库管理模型
5.4 城市地理信息系统设计ห้องสมุดไป่ตู้
系统设计是一个把系统需求变换成软件表示的过 程。在完成了系统分析之后，为了实现软件需求规格说 明书的要求，必须将用户需求转化为对计算机系统的逻 辑定义，即所谓系统设计。最初这种表示只是描绘出系 统的总的框架,然后进一步细化,在此框架中填入细节, 把它加工成在程序细节上非常接近于源程序的软件表示。 从工程管理的角度来看，系统设计分两步完成。 首先做概要设计，将系统需求转化为数据结构和软件的 系统结构。然后是详细设计，即过程设计。 从技术的角度来看，包括数据设计、系统结构、过 程设计、界面设计。
概要设计阶段完成时应编写以下文档 （1）概要设计说明书，包括系统目标、总体设 计、数据设计、处理方式设计、运行设计等； （2）数据库设计说明书，包括所用数据库简介、 数据模式设计、物理设计等。 （3）用户手册，对需求分析阶段编写的初步的 用户手册进行审订； （4）制定初步的测试计划，对测试的策略、方 法和步骤提出明确的要求。
详细设计
（二）在详细设计过程中，需要完成的工作是： 1、确定软件各个组成部分内的算法以及各部 分的内部数据结构； 2、确定各个组成部分的逻辑过程； 3、针对各个功能，根据界面设计风格，设计 各类界面的样式； 4、进行详细设计的评审。
5.4.2系统设计的方法
5.4.2.1系统结构图的基本组成
1、系统结构图主要由四种基本模块类型组成 1）传入模块——从下属模块取得数据，经过模块处理再给 上级模块 2）传出模块——从上级模块获得数据，经过模块处理再传 给下属模块 3）变换模块——从数据模块取得数据，经过模块的特定处 理，转换成其他形式再传送上级模块 4）协调模块——对所有下属模块进行协调和管理的模块， 这种模块一般在系统结构图中较高层出现
变换分析设计方法
(3)进行一级分解，设计系统模块结构的顶层和第一层。首先设计 一个主模块，并用系统的名字为它命名，然后将它画在与中心 变换相对应的位置上。作为系统的顶层，它的功能是调用下一 层模块，完成系统所要做的各项工作。主模块设计好之后，下 面的程序结构就可按输入、中心变换和输出等分支来处理。程 序结构的第一层可以这样来设计：为每一个逻辑输入设计一个 输入模块，它的功能是为主模块提供数据；为每一个逻辑输出 设计一个输出模块，它的功能是将主模块提供的数据输出；为 中心变换设计一个变换模块，它的功能是将逻辑输入转换成逻 辑输出。 (4)进行二级分解，设计输入，中心变换，输出部分的中、下层模 块。这一步工作是自顶向下，逐层细化，为第一层的每一个输 入模块、输出模块、变换模块设计它们的从属模块。
2 软件系统结构的总体设计
（1）采用某种设计方法，将一个复杂的系统按 照功能划分成模块的层次结构； （2）确定每个模块的功能，建立与已确定的软 件需求的对应关系； （3）确定模块间的调用关系； （4）确定模块间的接口，即模块间传递的信息。 设计接口的信息结构。 （5）评估模块划分的质量及导出模块结构的规 则。
3．系统结构图完善
通过如上方法获得的是初始结构图，还需要进行如下工作 完善，形成最终的系统结构图。 (1)模块功能完善。除完成系统功能外，增加系统任务 完成的状态，以及不能完成的原因，包括出错处理、完成 返回信息等部分。 (2)消除重复功能，以改善系统结构。即通过不同的变 量定义和数据类型描述，对功能相似的模块进行合并。 (3)控制模块大小和子模块数。如果模块功能多，过程 复杂，子模块数多，程设计将非常复杂，这就必须对系统 进行分解，从而降低模块的复杂性。 (4)增加适当的说明。包括处理说明、接口说明、数据 结构说明等内容。则会导致过
2．事务分析设计方法
在数据流程图中有种数据流可以引发一个或多个处理， 这些处理能够完成该作业要求的功能，这种数据流就 叫做事务。对这类数据流程图进行变换建立系统结构 图就是事务分析，与变换分析一样，也是从分析数据 流图开始，自项向下，逐步分解，建立系统结构图。 (1)识别事务源 确定数据流程图(或局部数据流程图)具有事务型特征 后，首先确定事务源，即带有“请求”性质的信息。 图中数据流“选择图形集”就是一个事务源，它通过 后面的加工“土地权属分类”，对“土地图形集”按 照权属分类处理。