《GIS應用開發3》教學大綱一、課程基本信息課程名稱GIS應用開發GISApplicationDevelopment課程編碼OSI120311030開課院部海洋與空間信息學院課程團隊GIS應用開發課程組學分3.0課內學時58講授28實驗0上機30實踐0課外學時58適用專業地理信息科學授課語言中文先修課程空間數據庫、地理信息系統原理、高級程序設計、GIS空間分析、軟件工程課程簡介（必修）《GIS應用開發》隸屬于地理信息科學專業的專業核心課程，是GIS原理與方法、GIS應用實踐、軟件工程等交叉結合的一門理論性和實踐性并重的課程。本課程教學內容圍繞GIS應用系統的設計與開發，具體包括：GIS應用系統設計方法，系統分析，總體設計，功能設計；GIS系統開發方法，基于組件式開發技術的GIS功能實現，系統實施與維護，系統測試與評價；利用高級編程語言進行具體GIS應用系統的開發實現。本課程的教學目標是：使學生掌握GIS應用系統開發的原理與技術，能夠利用高級程序設計語言在ComGIS平臺的基礎上開發應用型地理信息系統解決行業應用中的問題；使學生掌握應用型地理信息系統的設計內容、基本理論、技術方法，能夠撰寫規范的系統設計書文檔；使學生具有較好的項目組織管理和協調溝通能力，既能獨立工作，又具有團隊合作精神，能參與不同行業領域地理信息系統工程建設的管理與實施過程；使學生建立GIS軟件工程學的思想，能夠通過自主學習開展具體行業GIS系統的設計與開發工作。GISApplicationDevelopmentbelongstothecorecourseofgeographicinformationscience.ItisacoursewithboththeoreticalandpracticalcharacteristicswhichcombinesGISprinciplesandmethods,GISapplicationpractice,softwareengineeringandsoon.ThecontentofthiscourserevolvesaroundthedesignanddevelopmentofGISapplicationsystem,including:GISapplicationsystemdesignmethod,systemanalysis,overalldesign,functiondesign;GISsystemdevelopmentmethod,GISfunctionrealizationbasedoncomponentdevelopmenttechnology,systemimplementationandmaintenance,systemtestandevaluation;andthedevelopmentandrealizationofspecificGISapplicationsystemusingadvancedprogramminglanguage.Theoutcomesofthiscourseare:toenablestudentstomastertheprinciplesandtechniquesofGISapplicationsystemdevelopment,todevelopappliedgeographicinformationsystemsonthebasisoftheComGISplatformusingadvancedprogramminglanguagetosolvetheproblemsinindustryapplication;toenablestudentstomasterthedesigncontent,basictheoryandtechnicalmethodsofapplication-orientedGIS,andtowritestandardizedsystemdesigndocuments;toenablestudentstohavebetterprojectorganizationmanagementandcommunicationability,toworkindependentlyandhaveteamspirit,toparticipateinthemanagementandimplementationprocessofGISengineeringconstructionindifferentfields;toenablestudentscanestablishtheideaofGISsoftwareengineering,andcancarryoutthedesignanddevelopmentofspecificindustryGISsystembyself-study.負責人大綱執筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業要求指標點任務自選1M1目標1：培養學生掌握GIS應用系統開發的原理與與技術，能夠利用高級程序設計語言在ComGIS平臺的基礎上開發應用型地理信息系統解決行業應用中的問題。是4.12M2目標2：掌握應用型地理信息系統的設計內容、基本理論、技術方法，能夠撰寫規范的系統設計書文檔，包括GIS應用系統實施方案、總體設計書、功能設計書等。是6.13M3目標3：培養學生具有較好的項目組織管理和協調溝通能力，既能獨立工作，又具有團隊合作精神，能參與不同行業領域地理信息系統工程建設的管理與實施過程。是6.14M4目標4：培養學生建立GIS軟件工程學的思想，能夠通過自主學習開展具體行業GIS系統的設計與開發工作。是9.1三、課程內容序號章節號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環節1第1章第1章概論本章的重點難點：應用型GIS設計的內容、過程，ComGIS開發思想。////21.11.1GIS軟件工程概述GIS應用系統案例，GIS基本概念，地理空間數據特征，GIS主要類型，GIS應用特點領域。M20.5講授//31.21.2地理信息系統設計內容系統總體設計，數據模型設計，數據庫設計，系統功能設計，應用模型設計，輸入輸出設計。M20.2講授//41.31.3地理信息系統設計特點軟件工程中的系統設計特點，GIS設計特點。M20.3講授//51.41.4地理信息系統設計過程設計流程，設計階段，設計內容，相關人員。M20.2講授//61.51.5地理信息系統開發技術組件式開發技術，插件式開發技術，搭建式開發技術。M20.8講授1作業7第2章第2章GIS系統分析本章的重點難點：需求分析步驟，系統分析方法，需求分析文檔的編寫。////82.12.1系統分析的任務、內容、步驟系統分析的任務及要求，需求調查手段及內容，需求分析步驟。M20.4講授//92.22.2GIS軟件工程的分析方法結構化分析方法，原型化分析方法，面向對象的分析方法。M2,M30.5講授、討論1作業102.32.3系統分析工具數據流程圖的原理，畫法原則，操作步驟。M20.5講授//112.42.4可行性分析可行性分析涉及內容，可行性分析方法。M30.4講授、討論//122.52.5系統實施方案編寫系統實施方案編寫目錄，撰寫方法。M2,M30.2講授3作業13第3章第3章GIS系統總體設計本章的重點難點：系統總體設計的原則，總體模塊設計，總體設計報告編寫。////143.13.1總體設計概述總體設計目的，總體設計目標，總體設計的原則。M20.3講授//153.23.2總體設計內容體系結構設計，總體模塊設計，軟硬件配置，應用模型設計，地理編碼設計，用戶界面設計。M2,M31講授1/163.33.3總體設計方法與工具GIS系統總體設計方法，總體設計工具。M20.5講授/作業173.43.4總體設計報告編寫總體設計報告編寫目錄，撰寫方法。M2,M30.2講授3作業18第4章第4章GIS系統功能設計本章的重點難點：系統詳細設計內容和具體任務，詳細設計報告編寫。////194.14.1功能設計概述功能設計的任務，功能設計的原則。M20.3講授//204.24.2功能設計的內容功能模塊設計，空間數據庫功能設計，空間信息可視化與制圖功能設計。M2,M31講授1作業214.34.3功能設計方法與工具GIS系統功能設計方法，功能設計工具。M20.5講授//224.44.4功能設計報告編寫功能設計報告編寫目錄，撰寫方法。M2,M30.2講授、討論3作業23第5章第5章GIS系統實施與維護本章的重點難點：編碼規范，系統維護的內容和步驟。////245.15.1系統實施的內容及任務系統實施的內容及過程，系統實施的任務。M20.3講授1作業255.25.2程序編制工作的組織管理和實施編寫工作的組織管理，編寫工作的實施，空間數據庫建庫。M2,M30.4講授1作業265.35.3系統維護系統維護的內容，系統維護的類型，系統維護的工作量，系統維護的管理。M20.3講授//27第6章第6章GIS組件的基本知識本章的重點難點：對象模型圖，ArcEngine類庫。////286.16.1對象模型圖類和對象，類和類之間的關系。M10.5講授//296.26.2ESRIGIS組件產品介紹ESRI產品體系，ArcEngine簡介，ArcEngine類庫。M11.5講授1作業306.36.3超圖GIS組件產品介紹超圖產品體系，SuperMapObjects介紹。M11.5講授1作業316.46.4開發環境高級程序語言開發環境，開發環境安裝與配置。M10.5講授//32第7章第7章地圖基本操作的實現本章的重點難點：打開地圖進行基本操作的基本思路和實現方法。////337.17.1開發環境搭建創建項目，搭建開發環境，加載可視化組件。M11講授//347.27.2加載矢量和柵格圖層相關類介紹，加載矢量數據編碼，加載柵格數據編碼。M11講授1作業35實驗1實驗1開發環境與系統界面的搭建與實現，地圖數據的加載獨立完成常見comGIS開發環境搭建，至少兩種方式加載地圖數據。M12上機2其他367.37.3地圖基本操作相關類介紹，視圖放大，視圖縮小，全圖顯示。M11講授2作業37實驗2實驗2地圖基本操作的實現至少兩種方式實現視圖的縮放及量算。M12上機2其他38第8章第8章組件式GIS環境下的地圖符號化本章的重點難點：點、線、面的符號化，專題地圖的制作。////398.18.1地圖符號化地圖符號，地圖符號庫。M11講授//408.28.2點狀要素符號的實現顏色組件，點狀符號類與接口，點狀符號類型，點狀符號編碼。M11講授1作業41實驗3實驗3點狀符號的實現至少實現兩種點狀符號的編寫，并賦予不同顏色。M12上機2其他428.38.3線狀要素符號的實現線狀符號類與接口，線狀符號類型，線狀符號編碼。M10.5講授1作業438.48.4面狀要素符號的實現面狀符號類與接口，面狀符號類型，面狀符號編碼。M10.5講授1作業44實驗4實驗4線狀、面狀符號的實現至少實現兩種線狀、面狀符號的編寫，并賦予不同顏色。M12上機2其他458.58.5使用渲染系列制作專題圖唯一值渲染，分級分類渲染，點密度渲染，柵格數據渲染。M12講授1作業468.68.6地圖設計地圖設計基本程序，符號設計，圖幅設計，版面設計。M12講授1作業47實驗5實驗5單一渲染、唯一值渲染的實現矢量數據的單一渲染和唯一值渲染模塊的編寫，熟練使用SimpleRendere、UniqueValueRendere類。M12上機2其他48實驗6實驗6分類分級渲染、點密度渲染、柵格渲染的實現矢量數據的分級分類渲染、點密度渲染模塊以及柵格唯一值渲染模塊的編寫，熟練使用ClassBreaksRenderer、DotDensityRenderer類。M13上機2其他49第9章第9章空間分析的實現本章的重點難點：緩沖區分析、疊置分析的實現。////509.19.1空間查詢查詢概述，模塊功能，模塊對象模型，相關類說明，接口說明，實例介紹。M12講授1作業51實驗7實驗7屬性信息查詢、屬性查空間的實現屬性表的顯示，單個地理要素屬性的顯示，基于屬性信息描述查詢空間實體。M12上機2其他52實驗8實驗8空間信息查詢，空間查屬性的實現空間信息的查詢，基于拓撲關系的空間查詢，基于空間關系查詢實體屬性信息。M12上機2其他539.29.2緩沖區分析緩沖區概述，模塊功能，模塊對象模型，相關類說明，接口說明，實例介紹。M10.5講授1作業549.39.3矢量圖層疊置分析疊置分析概述，模塊功能，模塊對象模型，相關類說明，接口說明，實例介紹。M10.5講授1作業55實驗9實驗9緩沖區分析的實現點、線、面狀實體的緩沖區實現，多重緩沖區的實現。M13上機3其他56實驗10實驗10疊置分析的實現點與面、線與面、面與面狀疊置分析的實現。M12上機3其他57第10章第10章GIS系統測試和評價本章的重點難點：測試方法，測試用例設計。////5810.110.1GIS軟件測試概述軟件測試的起源與發展，軟件測試基礎。M10.2講授//5910.310.3GIS軟件測試工具白盒測試工具，功能測試工具，負載測試工具，測試管理工具。M10.2講授//6010.510.5GIS項目管理與質量保證GIS項目管理，GIS項目質量管理。M10.2講授//61第11章第11章應用型GIS系統開發實驗本章的重點難點：應用模型實現。////62實驗11實驗11常用GIS功能實現數據管理，視圖操作，常用工具，空間分析模塊。M1,M42上機2其他6310.410.4GIS軟件評價GIS功能評價，GIS系統總體評價。M1,M30.6講授1作業64實驗13實驗13系統部署與測試系統測試，系統打包，系統安裝與部署。M1,M42上機2其他6510.210.2GIS軟件測試方法軟件測試過程，軟件測試策略，軟件測試技術。M1,M30.8講授1作業66實驗12實驗12應用模型實現數據加載，具體行業的模型運算，結果輸出。M1,M44上機4其他四、考核方式序號考核環節操作細節總評占比1平時作業1、每周布置2~3道題目，平均每次課1道題。2、成績采用百分制，根據作業完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3、考核學生對GIS應用系統設計與開發的基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力題型，主要算法題和設計分析題。10%2上機1、本課程36個學時上機，共13次實驗。2、成績采用百分制，根據實驗完成情況評分。3、考核學生利用GIS組件的編程應用能力，熟練掌握開發平臺搭建、GIS常用功能、地圖符號化及渲染，系統測試及安裝配置等，并能夠針對某行業問題進行應用模型設計及編程實現。30%3大作業1、本課程要求基于某個應用場景，撰寫應用型GIS系統的系統實施方案、系統設計書、功能設計書。2、根據報告的內容詳細程度和格式規范性評分。30%4期末考試1、閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2、主要考核學生對系統設計與開發的基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有填空題、簡答題、問答題等。30%五、評分細則序號課程目標考核環節大致占比評分等級1M1平時作業10%A-作業未能按時完成；作業不規范，思路混亂；B-作業未能按時完成；作業不規范，思路混亂 獨立思考、按時完成；作業比較規范、思路比較清晰、步驟比較完整、答案基本準確。C-獨立思考、按時完成；作業比較規范、思路比較清晰、步驟比較完整、答案準確。D-獨立思考、按時完成；作業規范、思路清晰、步驟完整、答案準確。2M1上機70%A-機過程中不能理解相關接口的作用和用法，不能實現功能模塊，不能完成編程任務。B-機過程中認真完成上機要求，理解相關接口的作用，但用法不熟練，按時完成功能模塊的編寫，但是穩定性、容錯性、界面設計等方面有待改進。C-實驗過程中認真完成實驗要求，熟練掌握關接口的作用和用法，能夠較好的完成功能模塊的編寫，具有較好的穩定性、容錯性和界面設計。D-實驗過程中認真完成實驗要求，熟練掌握關接口的作用和用法，熟練的完成功能模塊的編寫，測試充分，具有很好的穩定性、容錯性和界面設計。3M1期末考試20%（見試卷評分標準）4M2平時作業10%A-作業未能按時完成；作業不規范，思路混亂；B-作業未能按時完成；作業不規范，思路混亂 獨立思考、按時完成；作業比較規范、思路比較清晰、步驟比較完整、答案基本準確。C-獨立思考、按時完成；作業比較規范、思路比較清晰、步驟比較完整、答案準確。D-獨立思考、按時完成；作業規范、思路清晰、步驟完整、答案準確。5M2期末考試20%（見試卷評分標準）6M2大作業70%A-不能提交完整文檔，包括不完整的系統實施方案或系統總體設計書或功能設計書。B-提交完整的作業文檔，但是文檔格式欠規范，文檔內容基本完整。C-提交完整的作業文檔，文檔格式規范，文檔內容完整，基本符合系統開發要求。D-提交完整的作業文檔，文檔格式非常規范，文檔內容非常完整，完全符合系統開發要求。7M3大作業