三个法国士兵打不过两个马穆鲁克人,100个法国士兵可以与100个马穆鲁克人 站成平手.200个法国士兵则绝对可以战胜300个马穆鲁克人 拿破仑 第十五章地理信息系统应用项目组织和管理 导读:本章首先简单概括了GIS应用项目,提出了GIS应用的三元划分,然后介绍 了几种GS应用的建立途径以及项目周期。在项目开始之前,需要进行策略性规划 和实施规划,如果要进行项目承包,则要签订合同在GIS项目进行过程中,要进行 人员管理,数据管理以及质量控制,本章根据GIS具体技术特点,提出了相应的建 议。在最后,介绍了软件研制和开发的质量控制的两个标准,ISO9000系列标准和 CMM模型,作为项目开发机构的指导。 本章和地理信息系统软件工程技术一章讲述的内容是互相依赖的,后者重点在于技 术,而本章则侧重于组织和管理,往往组织管理对项目成败的影响比所采用的技术 更大 1.Gs应用项目简介 1.1GIS应用模式与分类 地理信息系统可以区分为通用地理信息系统平台和面向特定专题或地区的GIS应用, 前者提供了基本的空间信息处理方案,可以应用于各个领域,一般由专门的软件开发商完成, 其开发过程类同于普通软件系统(如数据库管理系统、桌面出版系统等等)的开发:而后者 往往针对某个用户单位提供特定的技术手段。具体而言,GIS应用按照其应用模式又可以分 为两类,即科学研究工具和办公服务系统两种。 1)科学研究工具 将G'S作为科学研究工具的应用模式,强调对于科学计算结果的获得和分析,把GIS 作为科学研究的辅助手段。它主要应用于有关地学领域的科研项目研究中。它不仅需要用到 地理信息系统通用软件所提供的功能,而且还要用到各种专业分析模型。 2)办公服务系统 办公服务系统应用于涉及空间数据的政府部门以及企业,以提高管理效率、制定好的决 策和实现组织目标
三个法国士兵打不过两个马穆鲁克人，100 个法国士兵可以与 100 个马穆鲁克人 站成平手，200 个法国士兵则绝对可以战胜 300 个马穆鲁克人. 拿破仑 第十五章 地理信息系统应用项目组织和管理 导读：本章首先简单概括了 GIS 应用项目，提出了 GIS 应用的三元划分，然后介绍 了几种 GIS 应用的建立途径以及项目周期。在项目开始之前，需要进行策略性规划 和实施规划，如果要进行项目承包，则要签订合同;在 GIS 项目进行过程中，要进行 人员管理，数据管理以及质量控制，本章根据 GIS 具体技术特点，提出了相应的建 议。在最后，介绍了软件研制和开发的质量控制的两个标准，ISO9000 系列标准和 CMM 模型，作为项目开发机构的指导。 本章和地理信息系统软件工程技术一章讲述的内容是互相依赖的，后者重点在于技 术，而本章则侧重于组织和管理，往往组织管理对项目成败的影响比所采用的技术 更大。 1．GIS 应用项目简介 1．1GIS 应用模式与分类 地理信息系统可以区分为通用地理信息系统平台和面向特定专题或地区的 GIS 应用， 前者提供了基本的空间信息处理方案，可以应用于各个领域，一般由专门的软件开发商完成， 其开发过程类同于普通软件系统（如数据库管理系统、桌面出版系统等等）的开发；而后者 往往针对某个用户单位提供特定的技术手段。具体而言，GIS 应用按照其应用模式又可以分 为两类，即科学研究工具和办公服务系统两种。 1）科学研究工具 将 GIS 作为科学研究工具的应用模式，强调对于科学计算结果的获得和分析，把 GIS 作为科学研究的辅助手段。它主要应用于有关地学领域的科研项目研究中。它不仅需要用到 地理信息系统通用软件所提供的功能，而且还要用到各种专业分析模型。 2）办公服务系统 办公服务系统应用于涉及空间数据的政府部门以及企业，以提高管理效率、制定好的决 策和实现组织目标
办公服务系统按照其应用层次的高低,又可以分为空间事务处理系统(STPS- Spatial ansaction Process System),空间信息管理系统( SMIS-Spatial Management Information System),空间决策支持系统( SDSS-Spatial Decision Support System)和专家系统( Expert System) 事务处理系统的目标是迅速、及时、准确地处理大量空间信息,能够有效地进行日常事 务的自动化处理。它注重于空间数据的收集,处理和存储,以供将来使用在各种大型应用地 理信息系统的数据采集部门和具体事务部门都有着广泛的应用,包括测绘、资源调查、地籍 管理、地图出版等领域。 空间管理信息系统是基于空间事务处理系统发展起来的,除了提供高效率的信息处理以 外,还对决策者提供辅助决策信息,包括数据的查询和统计以及专业模型的分析功能。SMS 运用专业模型来处理和分析数据,以实现对业务工作中确定性问题的处理和管理,提供决策 服务 SDSS为决策者提供了一个模拟决策过程,并提供了选择方案的决策支持环境,强调系 推理的有效性,更多地应用于宏观决策过程 专家系统是能够模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统,它由知识库、推理机 解释系统、用户接口和知识获得系统组成。它扩大了计算机的应用范围,使其从传统的资料 处理领域发展到智能推理上来。SMS能够提供信息帮助制定决策,SDS帮助能够改善决 策质量,只有专家系统能够应用智能推理制作决策并解释决策理由。 上述应用模式之间的界限并不是绝对的,一个决策支持系统可以使用与科研工具中一致 的分析模型,并且广义上讲,所有的地理信息系统应用的最终目标都是为了进行空间决策。 除了从应用模式上划分GIS应用,从规模上划分为小型、中型和大型应用。小型GS 使用数据量小,使用系统的用户少,主要针对一个部门或特定领域,注重于专业模型的开发 和应用。中型GIS应用于多个部门,数据量大,运行于局域网或城域网环境,侧重于决策 支持。大型的GS应用则拥有非常多的用户和海量的数据,注重数据的管理,并通过网络 实现分布式的计算和数据管理,并通过 Internet发布空间信息。 另外,再考虑到GIS具体应用的领域,可以对GS应用进行三元划分(图15-1),每个 GIS应用都对应于该三维空间特定的坐标(表15-1)。 规模 大型 具体的GIS应用系统 领域 资源与环境 城市规划与管理 小型 应用模式与层次 科研工具 STPS SMI SDSS ES 图15-1:地理信息系统应用的划分 表15-1:GIS应用的三元划分示例
办公服务系统按照其应用层次的高低，又可以分为空间事务处理系统(STPS-Spatial Transaction Process System) ，空间信息管理系统(SMIS-Spatial Management Information System)，空间决策支持系统(SDSS-Spatial Decision Support System)和专家系统（Expert System）。 事务处理系统的目标是迅速、及时、准确地处理大量空间信息，能够有效地进行日常事 务的自动化处理。它注重于空间数据的收集，处理和存储，以供将来使用在各种大型应用地 理信息系统的数据采集部门和具体事务部门都有着广泛的应用，包括测绘、资源调查、地籍 管理、地图出版等领域。 空间管理信息系统是基于空间事务处理系统发展起来的，除了提供高效率的信息处理以 外，还对决策者提供辅助决策信息，包括数据的查询和统计以及专业模型的分析功能。SMIS 运用专业模型来处理和分析数据，以实现对业务工作中确定性问题的处理和管理，提供决策 服务。 SDSS 为决策者提供了一个模拟决策过程，并提供了选择方案的决策支持环境，强调系 统推理的有效性，更多地应用于宏观决策过程。 专家系统是能够模仿人工决策处理过程的基于计算机的信息系统，它由知识库、推理机、 解释系统、用户接口和知识获得系统组成。它扩大了计算机的应用范围，使其从传统的资料 处理领域发展到智能推理上来。SMIS 能够提供信息帮助制定决策，SDSS 帮助能够改善决 策质量，只有专家系统能够应用智能推理制作决策并解释决策理由。 上述应用模式之间的界限并不是绝对的，一个决策支持系统可以使用与科研工具中一致 的分析模型，并且广义上讲，所有的地理信息系统应用的最终目标都是为了进行空间决策。 除了从应用模式上划分 GIS 应用，从规模上划分为小型、中型和大型应用。小型 GIS 使用数据量小，使用系统的用户少，主要针对一个部门或特定领域，注重于专业模型的开发 和应用。中型 GIS 应用于多个部门，数据量大，运行于局域网或城域网环境，侧重于决策 支持。大型的 GIS 应用则拥有非常多的用户和海量的数据，注重数据的管理，并通过网络 实现分布式的计算和数据管理，并通过 Internet 发布空间信息。 另外，再考虑到 GIS 具体应用的领域，可以对 GIS 应用进行三元划分（图 15-1），每个 GIS 应用都对应于该三维空间特定的坐标（表 15-1）。 图 15-1：地理信息系统应用的划分 表 15-1：GIS 应用的三元划分示例
名称 规模应用模式和层次 X小流域水土流失系统 小型科学研究工具 环境 X城区土地划拨系统 XX林场管理系统 中型「空间管理信息系统 林业 XX大城市市政管理系统 大型「空间管理信息系统「城市管理 XX省可持续发展决策支持系统」大型空间决策支持系统资源与环境 从应用领域的角度对GS的划分 GIS的数据模型可以划分为场模型和要素模型,图15-2表示了这两类模型在不同领域 的应用。 土地评估 规划和设施管理 风险灾害模型 图模型 地景制图 灌溉 基于场的 粮食估产 地球科学和资源规划 民用工程和军事 DTM GIS应用 土壤调查 水资源管理 水利模型 污染控制 土地资源管理 设施管理 基于要素的 消费产生和服务 汽车导航 市场分析 图15-2:根据场模型和要素模型对GIS应用领域进行划分[NR.Adam& A Gangopadhyay] 1.2开发GIS应用的方式 一旦组织决定建立用于本单位的地理信息系统,可以采取三种方式,一是通过购买,在 组织中实施;二是请软件开发商来开发:三是由组织内部的人员开发,可以是专业的地理信 息系统人员,也可以是最终用户 其中购买GIS又可以分为购买GiS平台软件进行二次开发,购买完整的软件产品,购 买完整的GIS系统以及购买GIS服务。 请软件开发商进行开发以得到完整的软件产品或系统,也可以认为是系统购买的一种形 式,但是从购买到系统运行时间比直接购买时间要长。在请开发商进行开发时,可以有两种 具体方式,即承包开发和合作开发。前者由开发商独立开发完整的系统,又称为“交钥匙 系统:后者在开发过程中,可以由用户方的技术人员参与开发,双方合作完成整个系统,这 种方式有利于开发系统时对问题域的准确把握。 上述的GIS应用建立方式各有利弊(表15-2),各个组织可以根据具体情况确定采用何
名称 规模 应用模式和层次 领域 XX 小流域水土流失系统 小型 科学研究工具 环境 XX 城区土地划拨系统 中型 空间事务处理系统 地籍 XX 林场管理系统 中型 空间管理信息系统 林业 XX 大城市市政管理系统 大型 空间管理信息系统 城市管理 XX 省可持续发展决策支持系统 大型 空间决策支持系统 资源与环境 从应用领域的角度对 GIS 的划分 GIS 的数据模型可以划分为场模型和要素模型，图 15-2 表示了这两类模型在不同领域 的应用。 GIS 应用 基于场的 基于要素的 地图模型 DTM 规划和设施管理 风险灾害模型 地景制图 灌溉 土地评估 粮食估产 地球科学和资源规划 民用工程和军事 土壤调查 水利模型 水资源管理 污染控制 洪水控制 土地资源管理 消费产生和服务 市场分析 设施管理 汽车导航 图 15-2：根据场模型和要素模型对 GIS 应用领域进行划分[N.R. Adam& A Gangopadhyay] 1．2 开发 GIS 应用的方式 一旦组织决定建立用于本单位的地理信息系统，可以采取三种方式，一是通过购买，在 组织中实施；二是请软件开发商来开发；三是由组织内部的人员开发，可以是专业的地理信 息系统人员，也可以是最终用户。 其中购买 GIS 又可以分为购买 GIS 平台软件进行二次开发，购买完整的软件产品，购 买完整的 GIS 系统以及购买 GIS 服务。 请软件开发商进行开发以得到完整的软件产品或系统，也可以认为是系统购买的一种形 式，但是从购买到系统运行时间比直接购买时间要长。在请开发商进行开发时，可以有两种 具体方式，即承包开发和合作开发。前者由开发商独立开发完整的系统，又称为“交钥匙” 系统；后者在开发过程中，可以由用户方的技术人员参与开发，双方合作完成整个系统，这 种方式有利于开发系统时对问题域的准确把握。 上述的 GIS 应用建立方式各有利弊（表 15-2），各个组织可以根据具体情况确定采用何
种方案。 表15-2:建立GS应用方案的比较据 Arnot扩展 实施 用户购买通用购买完购买完购买 合作 提供者依赖性 艮高 到系统运行时间 长中长短很短很短长中长长中长 初始费用 低 中等 中等 人力费用 高中等低 高低低 很低 高低高高低 中等 风险和不确定性 高 较低 灵活性 完全可以完全可以中等中等不定 完全可以 对用户技术要求 中等 艮低 现有资源的利用 中等 艮低 中等高 1.3GIS应用项目 如果要建立GIS应用的组织不是购买现成的、直接可以使用的GS系统,那么就意味 着要进行系统开发工作,无论系统是自行开发,还是承包开发、合作开发。从开始确立需求, 到最终的系统投入运行,这一个时间段内的活动统称为GS应用项目 通常一个项目包括四个阶段,识别需求,提出解决方案,执行项目以及结束项目,这四 个阶段构成了项目的生命周期(图15-3) 需求建议书合同 项目目标 识别需求提出解决 执行项目 结束项目 时间 图15-3:项目生存周期J. Gido] 识别需求由准备建立GIS应用系统的组织进行,包括认识当前组织的存在问题,准备 用GlS解决哪个方面的问题,分析项目可行性以便进行项目预算等方面的问题 如果是用户方自行开发建立GIS应用,那么提出解决方案、执行项目以及结束项目都 是由用户方来完成。如果需要由GIS开发商进行开发,那么需要向他们征询解决方案,并 签订合同,前者可以通过招标的方式进行。在签订项目合同之后,项目执行主要由开发方负 责,用户方配合开发方的工作,直至整个项目结束。图15-4描述了这两种地理信息系统建 立过程
种方案。 表 15-2：建立 GIS 应用方案的比较[据 Aronoff 扩展] 实施 方案 用户 开发 购买通用 平台 购买完 整软件 购买完 整系统 购买 服务 承包 开发 合作 开发 对提供者依赖性 低 低 高 很高 很高 很高 中 到系统运行时间 长 长-中长 短 很短 很短 长-中长 长-中长 初始费用 低 中等 中等 高 高 高 中等 人力费用 高 中等 低 低 很低 低 中等 风险和不确定性 高 较低 低 低 中等 高 中等 灵活性 完全可以 完全可以 中等 中等 不定 高 完全可以 对用户技术要求 很高 高 中等 中等 很低 中等 高 现有资源的利用 高 高 中等 低 很低 低 中等-高 1．3 GIS 应用项目 如果要建立 GIS 应用的组织不是购买现成的、直接可以使用的 GIS 系统，那么就意味 着要进行系统开发工作，无论系统是自行开发，还是承包开发、合作开发。从开始确立需求， 到最终的系统投入运行，这一个时间段内的活动统称为 GIS 应用项目。 通常一个项目包括四个阶段，识别需求，提出解决方案，执行项目以及结束项目，这四 个阶段构成了项目的生命周期（图 15-3）。 图 15-3：项目生存周期[J. Gido] 识别需求由准备建立 GIS 应用系统的组织进行，包括认识当前组织的存在问题，准备 用 GIS 解决哪个方面的问题，分析项目可行性以便进行项目预算等方面的问题。 如果是用户方自行开发建立 GIS 应用，那么提出解决方案、执行项目以及结束项目都 是由用户方来完成。如果需要由 GIS 开发商进行开发，那么需要向他们征询解决方案，并 签订合同，前者可以通过招标的方式进行。在签订项目合同之后，项目执行主要由开发方负 责，用户方配合开发方的工作，直至整个项目结束。图 15-4 描述了这两种地理信息系统建 立过程
项目需求策略性规划实施性规划子项目和进度计划里程碑 项目结束 用户 人员、数据、程序开发、财务管理 开发商 签订开发合同 系统交付安装 图15-4:地理信息系统项目过程 (A:表示用户自行建立系统;B表示通过招标由GIS开发商建立) 2.应用项目策略性规划 越来越多的机构都在开发G'S,但是根据调查,有大量的GIS系统不能真正地完成并正 常运行,造成这些项目失败的大都不是由于技术上的问题,而是组织和管理中的问题,而不 能进行细致的项目规划是根本的原因。项目规划包括策略性规划和实施性规划,前者在项目 正式启动之前进行,而后者则往往是项目实施的第一步工作。 造成地理信息系统开发失败的因素井俊治],从相反的角度说明了如何才能开发一个成功 的地理信息系统应用。 没有总体目标 没有任务目标 没有应用目标没有软件版本升级 个人冲突 没有数据的更新 没有协作精神 缺乏远见 没有模型的改进 缺少决策者 缺乏长 的有效支持 远规划 失败的GS 缺少系 缺少专业 统分析 知识 缺少用户 错误的选择 介入 没有使用系统方法 错误的使用 没有反复试验修改 没有进行咨询 没有培训 没有手册 没有用户参与 图15-5:造成地理信息系统开发失败的因素
项目需求 策略性规划 实施性规划 子项目和进度计划 里程碑一 项目结束 A 用户 开发商 B 签订开发合同 系统交付安装 人员、数据、程序开发、财务管理 图 15-4：地理信息系统项目过程 （A：表示用户自行建立系统；B 表示通过招标由 GIS 开发商建立） 2．应用项目策略性规划 越来越多的机构都在开发 GIS，但是根据调查，有大量的 GIS 系统不能真正地完成并正 常运行，造成这些项目失败的大都不是由于技术上的问题，而是组织和管理中的问题，而不 能进行细致的项目规划是根本的原因。项目规划包括策略性规划和实施性规划，前者在项目 正式启动之前进行，而后者则往往是项目实施的第一步工作。 造成地理信息系统开发失败的因素[村井俊治]，从相反的角度说明了如何才能开发一个成功 的地理信息系统应用。 缺乏远见 缺乏长 远规划 个人冲突 没有协作精神 缺少决策者 的有效支持 错误的选择 错误的使用 没有进行咨询 没有总体目标 没有任务目标 没有应用目标 没有软件版本升级 没有数据的更新 没有模型的改进 没有培训 没有手册 没有用户参与 没有使用系统方法 没有反复试验修改 缺少用户 介入 失败的 GIS 缺少专业 知识 缺少系 统分析 图 15-5：造成地理信息系统开发失败的因素