成果框架系统平衡

㈠ 一个系统受力平衡,内部每一部分每一点都平衡吗

一个系统受力平衡，内部每一部分每一点都平衡。

㈡ 系统框架

一、系统总体框架

延安市宝塔区地质灾害信息系统是以宝塔区地质灾害调查所获得的大量勘查资料为基础，充分利用数据融合、集成及管理技术、空间分析技术以及空间搜索查询技术，借助ArcGIS平台进行二次开发，其形式和功能均围绕地质灾害地质数据库建设而开发，侧重于地质灾害调查信息的集成管理和成果综合评价。

总体框架采用软件工程的结构化设计，以Client/Server实现数据与用户操作分离的，自上而下将系统逐步分解为相对独立的子系统或模块。总体强调模块完备性与扩充性、功能实用性、操作可视化等，既提高了系统运行的稳定性，也大大增强了系统运行的可扩展性。其结构组成关系如图8-1所示。

根据项目规模大小和数据管理方式的不同，服务器端实现了两种定制模式，单机模式和服务器模式。单机模式下数据库以ArcGIS Personal Geodatabase形式与管理系统安装在同一客户端，一体化集成管理。服务器模式下，数据库ArcSDE+SQLServer形式分布与专门的数据服务器。服务器端具备完备的数据库管理功能，借助ArcINFO、ArcEditor完整的数据编辑与管理功能，由数据库管理者进行集中管理、统一维护。实现图形数据库与属性数据库逻辑上的无缝连接，以及与其他数据形式的文本、图像、照片等的热连接（hot link）。

图8-1 信息系统总体结构框架图

客户端基于最新的ArcObjects组件对象库，利用VB6开发语言实现，是信息系统的主体部分。一方面通过灵活友好的人机界面实现了空间数据的管理、浏览、查询、统计、打印等功能，满足了项目资料信息的集成化管理和成果展示。另一方面借助ArcGIS平台完备的空间分析与栅格叠加功能，以及专业稳定性分析软件Geoslop和Flac3D的成熟分析算法，通过建立多种地质灾害评价预测数学模型如信息量模型、层次分析模型、模糊数学模型等，实现了区域地质灾害的稳定性、风险动态评价。

二、运行环境

延安市宝塔区地质灾害信息系统既可以运行于个人台式机，也可建立于C/S架构的模式下。

（1）管理端：ESRI ArcGIS Desktop，Personal Geodatabase或者ArcSDE8.1+SQL Server；

（2）浏览端：ESRI ArcObjects，Geoslop，Flac3d；

（3）操作系统：Windows 2000，WinXP。

三、系统界面

地质灾害信息系统界面如图8-2所示。

㈢ 怎样写科技成果的技术框架

．基础研究和前沿技术创新能力显著增强。五年来，中国基础研究取得一批重大原始性创新成果。国际论文总数世界排名上升到世界第四位，在三大国际论文检索系统（SCI，EI，ISTP）论文总数中占7%，进入世界第二方阵，与英国、德国、日本相当；纳米科学论文数居世界第一，工程科学论文数居世界第二。前沿技术领域突破了一批核心技术，与世界先进水平差距不断缩小。非线性光学晶体、量子信息通讯、超强超短激光、高温超导等前沿技术研究居世界领先水平，涌现了载人航天、超级杂交水稻、高性能计算机、超大规模集成电路、第三代移动通信国际标准等一批自主创新重大成果。

2．产业技术创新取得多方面突破。近年来，中国在基础工业、加工制造业以及新兴产业领域，技术创新能力大幅度提高，石油、钢铁、船舶、电子信息、先进装备制造和生物技术等领域重大技术创新成果不断涌现，产业整体技术素质迈上新台阶。重大技术装备自主开发能力、成套水平以及综合工程化能力明显提高，有力地支撑了三峡工程、西电东送、西气东输、南水北调、青藏铁路等国家重大工程建设。

3．科技走进千家万户、惠及亿万人民。近年来中国政府把解决民生问题和发展社会事业放在突出位置，科技进步为人口健康、节能减排、气候变化、防灾减灾、公共安全等提供了有力支撑。杂交水稻的培育和应用，粮食丰产科技工程的实施，为解决粮食安全提供了重要支撑。能源领域突破一批石油勘探、大型煤液化工程成套设备、大型水电设备、先进核电等关键技术，攻克一批燃料电池、风能、生物质能等新能源关键技术，为调整能源结构、保障能源安全奠定了基础。艾滋病、病毒性肝炎、SARS病毒、高致病禽流感等重大疾病、重大传染病防控技术取得重要进展，一批新药创制成功，传统中医药得到新的发展，为提高人民健康水平提供了重要保障。

4．知识产权产出水平大幅度提高。五年来，中国国内发明专利申请量和授权量持续、快速增长，知识产权创造能力进一步增强。2002年到2006年，国内发明专利申请量从3.97万件增长到12.2万件，国内发明专利授权量从0. 58万件增长到2.5万件。随着中国知识产权制度的建立和逐步完善，中国专利局受理的国内外发明专利申请量连年增长，2006年中国发明专利申请总量达21万件，居世界第4位。 回答人的补充 2009-05-21 14:46 5．高新技术产业规模持续高速增长。五年来高新技术产业规模平均增速高达27.0%，高于“九五”时期平均增速6.5个百分点。高技术产业总产值占制造业比重由14.5%上升到16%。2006年，规模以上高技术产业企业实现工业总产值41322亿元，是2002年的2.7倍；高技术产品进出口总额达5288亿美元，是2002年的3.5倍，优化了贸易结构，国际市场竞争力日益增强。

6．国家高新技术产业开发区成为科技创新的重要基地和区域经济发展的重要引擎。2006年，国家高新技术产业开发区总收入和总产值分别达到4.3万亿和3.6万亿；聚集了全国一半数量的高新技术企业和科技企业孵化器，研究开发投入占全国的1/3；区内企业拥有发明专利数为32600；区内企业创造的工业增加值达8520.5亿元，约占全国工业增加值的9.4%。2007年上半年，国家高新技术产业开发区实现营业总收入25891.8亿元，工业总产值21873.2亿元，工业增加值5021.6亿元，出口创汇967亿美元。

7．科技投入规模和强度持续提高。2006年，全社会科技支出经费总额4500亿元，全社会研究开发支出总额3003.1亿元，居世界第5位；研发投入强度不断提升，全社会研究开发支出总额占国内生产总值的比重达到1.42%。近5年国家财政科技投入保持了年均17%的较快增长，其中2006年中央财政科技拨款达1009.7亿元，比上年增加25.0%。

8．中国成为世界科技人力资源大国。2005年，中国科技人力资源总量约为3500万人，居世界第1位；2006年，中国研究与试验发展全时人员达150万人/年；一支充满活力的中青年科技人才队伍正在迅速成长，45岁以下中青年科研人员占研究人员总数的80%；高等院校在校生总规模达到2300万人，成为世界上科技人才培养规模最大的国家。
回答人的补充 2009-05-21 14:46 9．国家创新体系建设取得重要进展。科技体制改革不断深化，企业在技术创新中的主体地位逐步增强，大学、科研机构在科技创新中的骨干和引领作用进一步发挥。2006年，中国企业研究开发支出总额达到2134.5亿元，占全社会研究开发支出总额的71.1%，企业开发的重大技术成果不断涌现；民营科技企业已由20年前的7000多家发展为2006年的15万家。高等院校现有研究开发人员22.7万人，取得了人类细胞衰老主导基因、下一代互联网示范工程、家蚕基因组等一批重大创新成果。科研院所创新能力显著提高，应用开发类科研院所面向市场的创新能力得到加强，公益类科研院所创新能力进一步增强，中国科学院知识创新工程取得一批重大创新成果，成为国家创新体系建设的一支重要力量。

10．国际科技合作的广度和深度进一步拓展。目前，中国已与152个国家和地区建立了科技合作关系，与96个国家签订了102项政府间科技合作协议，签订了1000多项部门间科技合作协议，形成了较为完整的政府间双边和多边国际科技合作框架。积极利用国际科技资源，中国参与了国际热核聚变实验反应堆（ITER）、伽利略全球卫星导航、国际对地观测、地球空间双星探测、人类肝脏蛋白质组、中医药国际科技合作等等国际大科学、大工程计划。中国科学家、科学技术人员参与国际科技合作的渠道进一步拓展，人员交流与合作更加紧密、便捷，方式更加灵活、多样。迄今为止，中国已参加了大约350个国际科技组织，有206位科学家在国际

㈣ 什么是系统架构设计

简单一点，系统架构设计就是一个系统的草图，描述了构成系统的抽象组件，以及各个组件之间的是如何进行通讯的，这些组件在实现过程中可以被细化为实际的组件比如类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的联通通常面向于接口实现的。

是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观映射的产物。架构设计是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。

“架构”一词最早来自建筑学，原意为建筑物设计和建造的艺术。但是在软件工程领域，软件架构不是一个新名词，只是在早期的著作中人们将软件架构称为软件体系架构。这就是架构的概念。所谓架构，就是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观影射的产物。

无论何种系统架构应用领域，目的都是一样的，即完整地、高一致性的、平衡各种利弊的、有技术和市场前瞻性的设计系统和实施系统。

(4)成果框架系统平衡扩展阅读

系统架构的主要任务是界定系统级的功能与非功能要求、规划要设计的整体系统的特征、规划并设计实现系统级的各项要求的手段，同时利用各种学科技术完成子系统的结构构建。

在系统架构中，由于对软件越来越深入的依赖，软件架构的任务也体现出重要的作用。而且系统架构与软件架构是紧密联系和相互依赖的。

1997年，Eberhadrt Rechtin 与MarkW Maier 在其论著中，为计算机科学总结了系统架构方面的实践成果，从而奠定了系统科学和系统架构在计算机科学中的基石。

㈤ 什么是软件系统架构设计

“架构”一词最早来自建筑学，原意为建筑物设计和建造的艺术。但是在软件工程领域，软件架构不是一个新名词，只是在早期的著作中人们将软件架构称为软件体系架构。这就是架构的概念。所谓架构，就是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观影射的产物。
系统架构的主要任务是界定系统级的功能与非功能要求、规划要设计的整体系统的特征、规划并设计实现系统级的各项要求的手段，同时利用各种学科技术完成子系统的结构构建。
在系统架构中，由于对软件越来越深入的依赖，软件架构的任务也体现出重要的作用。而且系统架构与软件架构是紧密联系和相互依赖的。
1997年，Eberhadrt Rechtin 与MarkW Maier 在其论著中，为计算机科学总结了系统架构方面的实践成果，从而奠定了系统科学和系统架构在计算机科学中的基石：
无论何种系统架构应用领域，目的都是一样的，即完整地、高一致性的、平衡各种利弊的、有技术和市场前瞻性的设计系统和实施系统。

㈥ 城镇土地分等与基准地价平衡信息系统设计与实现

刘耀林 焦利民 刘洋

（武汉大学资源与环境科学学院，武汉，430079）

摘要：本文探讨了城镇土地分等与基准地价平衡的技术路线、模型方法和系统设计思路，提出了系统的总体结构模式、功能模块划分、数据库构成和面向对象的系统类设计，并基于高级语言、GIS组件和数据库技术实现了该系统。实例表明，系统设计可行，效果较好，实用性强。

关键词：城镇土地分等；基准地价平衡；组件式；GIS

城镇土地分等是通过对影响城镇土地质量的经济、社会、自然等各项因素的综合分析，揭示城镇之间土地质量的地域差异，采用多因素综合评定方法判定城镇土地等别。城镇土地等反映城镇之间土地质量的总体差异，其序列在区域（如省）或全国范围内统一排列。基准地价平衡是在区域范围内，根据现有各城镇土地定级与基准地价平衡成果，在统一基准地价内涵、基准地价修正的基础上，对各城镇的基准地价进行平衡，建立区域内统一、协调的基准地价体系。目前我国城镇基准地价体系基本建立，但各城镇的基准地价由于技术方法、基准地价内涵等的不一致性，导致城镇之间基准地价的不可比性。开展城镇土地分等和基准地价平衡工作对于规范基准地价体系、发挥基准地价对土地市场的宏观调控作用有重要意义。

目前我国城镇土地分等研究主要集中在城镇土地分等的影响因素和分等方法等问题，采用城镇土地分等指导基准地价平衡并完成区域性实践研究的只有山东、福建等地，但并没有形成统一、成熟的基准地价平衡方法。上述研究大多也借助了计算机技术、GIS技术，但还没有设计开发相对独立、完整的城镇土地分等与基准地价平衡信息系统。本文提出了一套完整的城镇土地分等与基准地价平衡技术流程，并基于此开发了信息系统，同时以湖北省为例给出了系统应用实例。该系统操作简便，功能较为完善，有助于提高工作效率以及结果的准确性和可靠性。

1 技术流程与方法分析

1.1 技术流程

城镇土地分等是对城镇土地质量的综合评定，对基准地价平衡起指导和控制作用。土地市场交易资料是土地市场情况的直观反映，可以作为土地分等与基准地价平衡的结果验证的参考依据。本文提出以城镇分等综合分值为控制、采用分段线性插值方法进行分类基准地价平衡、并以市场交易样点进行检验的技术路线。同时顾及下面两点：对于基准地价资料较老、无法通过简单修正而满足平衡条件的城镇，则基于补充调查样点进行基准地价更新；对土地分等和基准地价平衡结果采用多种方法进行验证和检验。具体的技术流程如图1。

图1 城镇土地分等与基准地价平衡技术流程

1.2 模型与方法

1.2.1 因素选取与权重确定

《城镇土地分等定级规程》（以下简称《规程》）中列出了较为全面的城镇土地质量影响因素，根据实地情况进行选取或补充，充分考虑因素影响显著性、区域差异性、可得性等，建立初始的因素因子体系。然后进行主成分分析，提取主成分，基本确定因素因子体系。最后通过召开专家论证会，广泛听取意见，最终确定城镇土地分等的因素因子体系。在进行系统设计时，提供较为全面的因素体系供用户选择，一级因素包括以下八大类：城镇区位、城镇集聚规模、城镇基础设施、城镇公用设施、城镇用地效率、城镇生态环境、区域经济发展水平、区域土地供应潜力。

权重确定可选用特尔菲法、层次分析法、因素成对比较法或灰关联度分析法等。

1.2.2 城镇土地分等

根据《规程》要求，城镇土地分等采用多因素综合评判法进行各级因素作用分和城镇综合分值的计算，采用数轴法和总分频率法进行城镇土地等的初步划分。而实际工作中，由于城镇数目较少，采用上述方法进行等别划分时效果并不理想，引入总分柱状图法，按照自然分段法（Natural Breaks）进行等别划分。

采用聚类分析法进行城镇土地分等，验证初始分等结果。将城镇作为聚类对象，将多因素综合评判计算的参评因素综合分值作为因子评分值，分等因素因子的权重作为聚类对象的总排序权重，加权计算聚类对象之间的距离，按距离进行聚类。这里采用欧式距离：

土地信息技术的创新与土地科学技术发展：2006年中国土地学会学术年会论文集

式中，D_ij——第i个分等对象到第j个分等对象的欧氏距离；

W_k——第k个因子的总排序权重值；

F_ik——第i个分等对象到第k个因素的评分值；

F_jk——第j个分等对象到第k个因素的评分值。

此外结合基准地价资料、市场交易资料和专家经验进行校验，对分等结果进行调整并最终确定城镇土地等别。

1.2.3 基准地价平衡

基准地价平衡的操作对象是修正和规范后的城镇基准地价，如修正后统一到高值、中值、低值。平衡时一般针对高值进行，平衡后中值和低值按不变间距推算。基准地价平衡方法目前还没有国家规范可循，这里采用选取典型城镇作为控制点、根据分等综合分值进行分段线性插值的方法。平衡计算的基本公式为：

P_i＝P₀ －ΔN_i（P₀ －P_n）/（N₀ －N_n）

式中，P_i——某城镇某用途基准地价高值的平衡结果；

P₀——前控制点某用途基准地价高值；

P_n——后控制点某用途基准地价高值；

ΔN_i——当前城镇与前控制点分等综合分值的差；

N₀——前控制点的城镇土地分等综合分值；

N_n——后控制点的城镇土地分等综合分值。

2 系统结构与功能模块设计

2.1 系统结构

城镇土地分等与基准地价平衡信息系统采用组件式开发方式，高级语言采用VC＋ ＋6.0，GIS组件采用MapObjects 2.1，属性数据库采用Micro Access 6.0进行管理。系统结构如图2。

图2 系统结构图

2.2 功能模块

按照软件结构化设计的原则，自顶向下逐步划分城镇土地分等与基准地价平衡信息系统的功能模块和子模块。

2.2.1 数据管理模块

该模块主要实现图层加入、图层显示控制、视图缩放浏览、视图导航等功能，并实现对空间数据和属性数据（分等因素调查数据表、基准地价调查表、修正系数表等）的一体化管理。

2.2.2 数据编辑模块

该模块主要实现图形数据（点、线、面）和属性数据的编辑处理。

2.2.3 因素体系和权重确定模块

该模块包括两个子模块。

因素选择子模块：实现用户初选因素因子体系、根据调查数据进行主成分分析、最终确定分等因子体系等功能。

权重确定子模块：实现因子权重的计算功能，包括特尔菲法、层次分析法、因素成对比较法、灰色关联度分析法。

2.2.4 城镇土地分等模块

该模块实现多因素综合评判法城镇土地分等和结果校验，包括三个子模块。

分等因素计算子模块：实现单因子分值计算（指标赋分加权求和法、位序法）、次级因素分值计算、一级因素分值计算和总分值计算。

等别划分子模块：根据各城镇分等总分值划分等别，包括总分频率法、数轴法和柱状图法。

等别校验子模块：实现聚类分析法城镇土地分等并与初始等别进行对比分析、等别的基准地价检验等。

2.2.5 基准地价平衡模块

该模块包括五个子模块。

基准地价更新子模块：对于基准地价成果不具有现势性（由于上次基准地价工作较早、城区范围扩大、城市建设迅速等原因）需要进行基准地价更新以满足平衡需要。

基准地价预处理与修正子模块：完成基准地价标准化（如将城镇基准地价统一到高、中、低三级）和基准地价修正（期日、年期、容积率、开发程度）。

基准地价平衡计算子模块：选择等别次序和基准地价次序相近、基准地价标准和市场实际情况一致性较高的典型城镇作为控制点；根据城镇土地分等总分值采用分段线性插值方法进行基准地价平衡。

基准地价平衡校验子模块：采用回归分析法、空间聚类分析法、空间插值法进行基准地价平衡检验。

基准地价控制幅度测算：实现各等别和各城镇基准地价控制幅度的测算。

2.2.6 数据输出模块

报表输出子模块：实现城镇土地分等和基准地价平衡成果表的格式输出功能。

图件输出子模块：实现城镇土地分等图件和基准地价平衡图件的输出功能。

发布数据转出子模块：将可用于公开发布的数据提取转出形成信息发布数据库。

3 系统数据库设计

3.1 数据组成

城镇土地分等与基准地价平衡数据库由空间数据库和调查表格数据库两大部分组成。空间数据库的主要内容是：基础地理数据，包括水系、交通、行政区划等；城镇土地分等与基准地价平衡单元图；各城镇商业、住宅、工业的市场交易调查样点分布图。调查表格数据库的主要内容是：分等因素因子调查表，包括前述八大类因素因子的调查表格；基准地价调查表，包括基准地价评估确定的商业、住宅、工业各级别基准地价、级别面积比例及基准地价内涵和相关参数，以及调查时点基准地价的执行标准；修正系数表，包括城镇基准地价评估时制定的期日、年期、容积率和开发程度修正系数表；交易样点调查表，包括城镇土地交易资料调查表、城镇商品住宅交易样点调查表等；基准地价更新样点调查表（仅对需要进行基准地价更新的城镇而言），包括土地使用权出租调查表、土地使用权出（转）让调查表、商品房出售调查表等。

3.2 空间数据组织

根据空间数据的用途（如基础地理数据、单元图、样点图等）分类，图层采用shape格式存储，通过MO组件进行访问和管理。单元图在视图中用行政区划结构树建立索引。

3.3 调查表格数据组织

将调查表格数据规范化，使之符合3 NF要求，并分类存储于Access数据库。系统通过ODBC与之交互。

3.4 空间数据和属性表格数据的关联

空间数据与属性表格数据之间通过关键字以自然连接方式关联。城镇土地分等与基准地价平衡单元图与分等因素因子调查表关联生成各分等因素图层。交易样点分布图与交易样点调查表关联生成交易样点地价图层。

综上所述，系统数据库结构可用图3表示。

图3 系统数据库结构图

4 系统类设计

城镇土地分等与基准地价平衡系统采用面向对象技术开发，系统类主要包括主程序框架类、视图类、文档类、工程管理相关类、土地分等因素体系及权重确定相关类、土地分等相关类、基准地价平衡相关类、基准地价更新及修正相关类、成果输出相关类。

类设计遵循开闭原则（扩展性方面是开放的而在更改性方面是封闭的）、替换原则（子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方）、依赖原则（与特定业务有关的依赖关系依赖接口和抽象类而不是具体类）、接口分离原则（尽量避免功能太多的服务接口类）。类、函数、变量的命名原则遵循一般的设计原则，尽量简洁、清晰，并具有良好的可区分性。

系统类关系如图4所示。

图4 系统类关系图

5 系统应用实例

城镇土地分等与基准地价平衡系统在湖北省取得了成功应用。湖北省共有84个城镇土地分等与基准地价平衡单位。基于该系统完成了因素选取、权重计算、土地分等、等别检验、基准地价平衡、平衡结果检验等工作，系统界面友好、操作方便，结果符合实际。以下是系统部分功能的界面示例（图5～图8）。

图5 聚类分析图

图6

图7

图8

6 因素分值计算

采用聚类分析（图6）等方法与多因素综合评定法相互验证，保证了结果的可靠性。从图8可以看出，分段线性插值曲线与回归分析曲线在总体趋势上一致，但回归分析曲线在分值高端偏差较大，而分段线性插值更加灵活，在分值高端仍然能够与实际情况保持较高的一致性。市场交易样点地价也验证了这一点。

本文在《城镇土地分等定级规程》的基础上，提出了一个切实可行的城镇土地分等与基准地价平衡技术方案和系统设计方案，并基于高级语言、GIS组件（MO）和Accsss数据库实现了该系统。系统可以实现因素选取、权重确定、土地分等与基准地价平衡等功能，并提供了多种结果检验方法，保证了结果的准确性。实例表明，系统功能完善，实际应用效果较好，其中以分等为控制的分段线性插值基准地价平衡方法具有较高的实用性。

参考文献

国土资源部.城镇土地估价规程.北京：国土资源部，2001

严星，林增杰.城市地产评估.北京：中国人民大学出版社，1999

刘耀林.土地信息系统.北京：中国农业出版社，2002

李清石.最新全国城市基准地价及土地评估业务手册.北京：中国大地出版社，2004

㈦ 如何系统地进行架构和应用设计

软件架构设计的目的 对于外包业务类型的项目，软件架构设计的目的与产品类型的项目有所不同，在这里主要讨论外包类型项目的软件架构设计目的。 1、为大规模开发提供基础和规范，并提供可重用的资产，软件系统的大规模开发，必须要有一定的基础和遵循一定的规范，这既是软件工程本身的要求，也是客户的要求。架构设计的过程中可以将一些公共部分抽象提取出来，形成公共类和工具类，以达到重用的目的。 2、一定程度上缩短项目的周期，利用软件架构提供的框架或重用组件，缩短项目开发的周期。 3、降低开发和维护的成本，大量的重用和抽象，可以提取出一些开发人员不用关心的公共部分，这样便可以使开发人员仅仅关注于业务逻辑的实现，从而减少了很多工作量，提高了开发效率。 4、提高产品的质量，好的软件架构设计是产品质量的保证，特别是对于客户常常提出的非功能性需求的满足。 软件架构设计的原则 软件架构设计必须遵循以下原则： 1、满足功能性需求和非功能需求。这是一个软件系统最基本的要求，也是架构设计时应该遵循的最基本的原则。 2、实用性原则，就像每一个软件系统交付给用户使用时必须实用，能解决用户的问题一样，架构设计也必须实用，否则就会“高来高去”或“过度设计”。 3、满足复用的要求，最大程度的提高开发人员的工作效率。 软件架构设计的几种视图 我们常常在讨论架构设计该做些什么的时候，或是在架构设计评审的会议上，会提出各种各样的问题，例如开发人员该如何记录Log，事务如何控制？怎样才能提高我们的开发人员的工作效率，即在单位时间内更有品质的完成更多的功能？怎样满足客户的非功能性需求？怎样让生产环境的平台管理人员更好的维护系统？ 上面这些问题，实际上是软件系统的不同的干系人站在不同的角度上提出的问题，要回答上面这些问题，我们就得从不同的视角来看待软件架构设计这项工作。 1、逻辑架构视角，从系统用户的角度考虑问题，设计出来的软件架构能够满足业务逻辑的需求，能够处理现在越来越复杂的业务逻辑需求。 2、开发架构视角，从系统开发人员的角度来考虑问题，设计的架构要易于理解，易于开发，易于单元测试，最好做到让开发人员可以用最少的代码行数完成功能的开发。 3、运行架构视角，从系统运行时的质量需求考虑问题，特别关注于系统的非功能需求，客户常常都会要求我们系统的功能画面的最长响应时间不超过4秒，能满足2000个用户同时在线使用，基于角色的系统资源的安全控制等。 4、物理架构视角，关注系统安装和部署在什么样的环境上，例如现在最流行的企业应用服务解决方案IBM Http Server ＋ WebSphere Application Server ＋ DB2，WebLogic + Oracle等。 5、数据架构视角，如今我们开发的各类系统，如MIS，ERP，SAP，基本上都是对各类数据的操作，把一堆不太好懂的数据展现成用户容易看懂的数据，自动处理各类数据的运算等，所以数据的持久化是十分重要的一件事情。1、分析需求和理解业务模型（或领域建模），并选定关键Use case。 软件的需求，可以分为从用户视角和开发人员视角来看，从用户的角度看，又可以分为功能性和非功能性需求，我们必须从不同的视角和级别去全面的认识需求并分析需求，理解业务模型。实践表明，常常被我们忽视的非功能性需求常常会导致整个项目失败。 理解业务需求最好的方式莫过于进行领域建模，领域建模与需求分析往往是交替穿叉进行的，领域建模主要有以下三个方面的作用： ◆探索复杂问题，弄清领域知识。Martin Fowler曾经说过，他采用面向对象方法最大的好处就是它有助于解决更为复杂的问题。领域建模本身作为辅助思维的工具，帮助我们将注意力始终保持在最为重要的业务概念及其关系上，使我们能够不断深入地，系统的对需求进行分析和认识。领域建模往往是一个从模糊到清晰，从零散到系统的过程。 ◆决定功能范围，影响可扩展性。任何模型都是对现实世界某种程序的抽象，这种抽象就会忽略某一些东西，例如忽略对象的属性和对象间的关系，而这些忽略往往都是带有一定的目的性的，这种忽略就决定了功能的范围。模型揭示了各种功能背后的结构，如果说定义功能相当于“拍照片”的话，那么领域建模就相当于“做透视”，更加关注问题领域的内在结构，相当于对问题领域进行了一定的抽象，良好的领域模型不仅能很好的支持现有的功能，而且还可以在一定程度上支持未来可能出现的新需求，体现良好的可扩展性。 ◆提供交流基础，促进有效沟通。领域建模通常会使用UML图作为呈现的方式，这样为我们的沟通提供了方便。当然，有时候文字在描述某些特定领域的问题时可能更适合，可以灵活运用。 在我们公司的实际软件开发流程中，往往领域建模缺少这一环节，这可能是在以后的工作中需要进一步提高之处。 虽然我们总是期望架构设计师能全面掌握需求，但由于时间和精力的限制，摆在我们面前的现实就是架构设计师没有时间对所有需求进行深入分析，所以我们的策略就是“把好钢用在刀刃上”，即把大部分时间和精力花在对决定架构最重要的关键需求上。在选择关键需求时要注意：高优先级的需求往往是从用户的角度来看的，可能并不是真正的关键需求。在《RUP实践者指南》一书中向我们讲述了如何确定关键功能需求？A.作为应用程序的核心或实现了系统的主要接口的功能，B.必须被实现的功能，即如果这些功能不被实现，则开发出来的软件就失去了价值，C.覆盖了系统架构的一些方面，但没有被其他重要的Use case覆盖到的功能。 2、分别从各个视角来考虑软件架构的方方面面。 软件的架构设计必须考虑到各方面，根据前期工作确立的领域模型，关键需求，系统约束等进行设计，必须从系统用户，开发人员，系统管理员，部署管理员，数据管理员等人员的角度去分析并解决问题。比如说，如果我们的运行架构采用Cluster方式时，就必须小心Cache和Session等的使用；如果我们的业务逻辑要求我们要操作多个数据库时，就要考虑采用支持二阶段事务提交的方式。 只有将这些方方面面的问题都考虑到了，这样的架构设计才是完整的。至于每一个视图中，我们应该设计到什么细节这一问题，实际上与整个项目的过程定义有关。例如，如果我们有专门安排数据库概要设计的活动，那我们在架构设计的过程中就可以只需要关注更高层次的数据库特性及数据库之间的关系，而每一张表的数据字典可以在后续的相关活动中进行设计，但如果没有这样的活动，那我们就要细化到每一张表的每一个栏位，以及表之间的关系。 3、解决技术面的重点问题和难题 在软件架构设计的过程中，我们往往会需要攻克一些技术面的重点问题和难题，这完全是一项极其需要扎实的理论知识和丰富的实践经验支撑的工作。例如，我们如何提高整个系统的性能？如何能很好的导出极其复杂的“中国式报表”（一般比西方国家产出的报表要复杂很多，而且很多开源的BI类的框架并不能完全解决问题）？ 当遇到确实是很困难的问题，可以去网络一下或Google一下，也可以去请教公司的资深技术人员或专家，或者召开小范围的技术专题讨论会议，采用脑力激荡的方法试着找找答案，这样才能提高工作的效率。 4、召开架构设计评审会议进行同行评审。 架构设计评审是极其重要的一环，我曾将其形容为“七种武器”中的离别钩，就是因为在会议上，同行们可能会提很多问题或意见，而且很多意见很尖锐，所以一定要虚心接受，并做好记录，正所谓“良药苦口利于病，忠言逆耳利于行”。 在评审会议之前，我们要完成很多准备工作，最好是能准备一份简明扼要的电子简报，把最重要的问题列出来，这样在进行评审会议时，就不会漫无目的，在会议前就将这些资料发给与会人员，请他们抽空先了解一下，在会议进行时，要学会控制会议的进度，提高会议的效率。 5、针对关键Use case在设计的架构上实现功能来验证架构。 对于架构设计的验证也是一项十分重要的工作，其验证技术有很多种，在我们公司通常会采用Sample的形式，即XP中所说的迭代0，RUP中所说的切片。这样做的好处是既可以从实际的产品角度出发来有效的验证架构是否满足要求，又可以比抛弃型原型验证技术节省成本。 这个Sample绝不是我们在解决架构设计中的问题时拿来做实验的一些代码的拼凑，而是完整的实现某一关键Use case的符合架构设计和一系列规范的可交付的代码及相关文档。同时，这个Sample可以作为你在给大家讲解或培训架构时的教材，也可以作为开发人员使用此架构进行开发的蓝本，甚至是只需要复制粘贴，加上简单的修改即可。 6、交付给客户Review。 这一环节，在很多公司可能并不存在，因为他们的软件架构并不一定需要客户Review，但像我们这种做服务的公司，最重要的就是客尊，落实到软件架构设计这一活动，就是让客户理解并接受你的架构设计方案，同时，客户也会起到帮你验证架构的作用。通常，我们的架构得到客户的认可后，便可进入大规模的开发。 在交付给客户Review时，通常可能会以会议的形式进行Review，所以我们可以参照评审会议时好的做法来召开会议，在这里就不再冗述。软件架构设计的常见误区及解决办法 1、架构设计的常常会“高来高去”。所谓高来高去，实际上就是我们的架构设计仅停留在模型阶段，但也绝不是产生第一支样例程式。 2、架构设计时常常会在某些方面过度设计（Over engineering）。为了一些根本不会发生的变化而进行一系列复杂的设计，这样的设计就叫过度设计，往往会带来资源的浪费并且会增加开发的工作量或难度。虽然我们必须考虑到系统的扩展性，可维护性等，但切忌过度设计。有时候或许你并不能判断出哪些设计是过度设计，此时你可以请教你的PM，让他站在整个项目的高度来帮你决策一下。 3、架构（Architecture）不是框架(Framework)，也不是简单的将几种框架或技术的组合，框架本身也是有架构的。框架一般是针对于某一方面或领域的重用性和可扩展性非常好的半成品，我们可以用一句较为经典的话来总结：框架是软件，架构不是软件，框架是一种特殊的软件。我们在工作中通过将许多方面的可重用的工具类，公共类，基础类等抽象出来，即可形成一些可重用的框架。 4、架构设计绝不是新技术展示平台，合适的技术才是对于项目有利的技术，必须考虑到开发人员的能力和维护人员的能力。作为一名架构设计师应该更多的考虑如何平衡业务需求，织织运作（主要指团队中的协作）和技术三者的关系，而不仅仅是去关注那些技术细节。 5、架构设计的成功与否决定着系统品质的好坏，因为架构设计不好而导致交付的系统Bug过多，无法满足客户非功能性需求等问题，从而导致项目取消的案例时有发生。架构设计不是架构设计师一个人的事情，也不是几天就能完成的一项工作，必须是架构设计师付出大量辛勤劳动后的成果，其成败往往与组织、主管、项目经理的支持有着密切的关系。 关于架构设计的一点通用技巧 1、分层（Layer）规则。这里的层是指逻辑上的层次（Layer），并非指物理上的层次（Tier）。目前的绝大多数的企业级应用系统中都分为三层，即表现层，领域层和数据层。在对各层次进行划分时，主要可以从以下几个方面来考虑：A、每一层是一个相对独立的部分，可以作为一个整体，无需对其它层了解；B、将层次间的依赖性降到最低，即降低耦合；C、可以从某种程度上替换掉某一层，而对其它层不会产生过多的影响；D，层次并不能封闭所有的东西，假如用户界面上增加了一个栏位，那么领域层就要增加一个数据域，数据层就要增加一个相应的字段。同时，过多的分层可能会对性能造成一定的影响。 2、包（package）之间不要产生循环依赖。通常包的划分会先按不同的逻辑层来划分，在层的包下面再按功能来划分。避免包间的循环依赖是一个比较通用的规则，这样的规则一定有其存在的价值和道理，之所以这样主要是出于以下原因：A、循环依赖会使分层失去意义；B、循环依赖会带来许多潜在的风险，如可能会产生嵌套事务（nested transaction，JavaEE标准中并不支持这种事务）的现象，我就曾遇到过这样的问题，在一个项目中，事务放在业务逻辑层统一控制，但由于开发人员忽视了架构中这样的原则，在持久层调用了展现层的公用类，形成了回圈的现象，导致了嵌套事务的发生。 3、设计模式的应用。在很多人的观念里，提供设计模式就等同于GOF的设计模式，其实设计模式是个广泛的概念，比如需求模式、领域模式、反模式等都属于设计模式。模式其实是一门工具，是人们对于过去解决某一类问题的经验总结，所以我们可以在设计活动中应用各种设计模式，但是在应用这些模式之前一定要先分析清楚问题，否则就可能出现“牛头不对马嘴”的现象。 成功的项目总有相似之处，失败的项目却各有各的失败之处。好的软件架构设计必定是成功项目的相似之处，我们有什么理由不把软件架构设计做好了？

㈧ 系统构架

系统总体框架由3个主体部分构成:数据层、应用服务层和客户服务层(图7－1)。

数据层指各类地质数据，如地下水位、地下水温、水质、抽灌试验、换热试验、空间数据、成果图件数据等专业数据库的结构、编码分类。

应用服务层是系统的核心，所有的应用逻辑都在此进行，包括基础信息服务、业务管理、适宜性区划评价、资源量计算、环境效应评价、经济效益评价、辅助决策支持等功能。

客户服务层是用户最终直接使用的界面，用户对整个信息管理系统功能的调用都在此进行。客户服务层构架一个人机交互平台，提供给用户一个自然的、人性化的图形用户界面(GUI)来发出请求、输入信息和查看结果。

㈨ 分等数据库的建设

（一）农用地分等数据的组成

农用地分等数据成果丰富，按照农用地分等的流程可分为自然质量分、自然质量等指数、自然质量等别、土地利用系数、土地经济系数、利用等指数、利用等别、经济等指数和经济等别；按照农用地分等数据的性质可分为空间数据、属性数据、文本数据。为使农用地分等成果能够方便、直观地展现国家级、省级、县级、乡级各级农用地的质量与数量特征，实现对农用地分等数据的查询、分析、融合、分发等功能，必须建立一套统一、规范化的数据管理体系。这套体系能够从农用地分等的基础资料、中间成果和农用地分等成果（图、文、表）等海量数据中提取信息，供汇总平衡、调整、分析，为各级政府部门制定相关政策提供技术支持，是土地信息化的坚实基础，对各级农用地的数据（包括属性数据和矢量数据）进行更新、查询、检索和集成，建设农用地分等数据库。

农用地分等数据库的建设是实现土地资源数量、质量、产能与生态环境并重管理及国土信息化工程建设的基础保障，是实现国土资源现代化管理、社会化服务的必要前提，也是各级政府和国土资源管理部门切实保护基本农田、实施耕地占补按等级折算的重要手段。广西壮族自治区农用地分等自治区级与县级农用地分等成果主要包括文字成果、图件成果、数据成果和电子成果。

1.文字成果

文字成果主要包括自治区级与县级农用地分等技术报告（包含县级农用地分等基础资料汇编等）。农用地分等技术报告主要包括4个方面的内容：一是分等对象所在区域的自然、经济和社会概况；二是分等技术方法，包括分等参数的确定，分等因素指标区、分等单元、土地利用系数等值区与土地经济系数等值区的划分方法，分等因素及其分值和权重的确定方法，等别划分方法，分等成果检验与调整方法，计算机技术在分等中的应用以及其他需要说明的技术问题等；三是分等成果及其分布特点和规律、地域组合特点、差异原因、农用地利用中存在的主要问题等；四是分等成果的应用分析。

2.图件成果

图件成果具体包括分等单元图、农用地自然质量等别分布图、农用地利用等别分布图、农用地经济等别分布图、标准样地分布图。

3.数据成果

数据成果包括广西壮族自治区的农用地分等单元原始属性数据表、样点投入产出调查数据表、农用地分等基本参数表、各指标区“指定作物－分等因素－自然质量分”记分规则表、农用地分等各指标区分等因素体系及其权重表、土地利用系数与土地经济系数汇总表、土地利用系数等值区间表、土地经济系数等值区间表、自治区级农用地分等单元指定作物计算结果表、自治区级农用地分等单元多作物综合计算结果表、农用地分等结果各乡（镇）面积汇总表、农用地分等结果各地类面积汇总表、自治区级农用地分等单元综合数据表、农用地标准样地属性数据表等，部分表格见附录。

4.电子成果

广西壮族自治区农用地分等电子成果用光盘或硬盘保存，提交的农用地分等成果包括文字、图件和数据等成果的电子版本。

（二）农用地分等数据库建设的依据与内容

1.农用地分等数据库建设的依据

农用地分等数据库建设首先要依据分等数据的特点：一是信息量巨大；二是数据与信息种类多种多样，按数据的特征分为属性数据和矢量数据，按数据的来源和性质分为农用地自然属性和社会经济属性，这些数据涉及土地学、农业学、地理学、测绘学、信息学和经济学等众多学科；三是成果具有复杂多层次的特征。其次，依据《农用地分等数据库标准》，农用地分等成果数据的内涵、特点及其应用需求，设计农用地分等数据库建设方案，按照《农用地分等规程》对农用地分等的各个环节及其成果数据进行整合加工标准化处理，把农用地分等成果的矢量数据和属性数据，通过关联式数据系统储存、管理、整合在一起，建立统一、规范的农用地分等数据库。

2.农用地分等数据库建设的内容

农用地分等数据库建设的内容主要包括农用地分等数据的分类编码、农用地分等数据的图形要素分层、农用地分等数据的属性数据结构、分等单元扩展属性结构、外部表格信息和农用地分等数据文件命名6个方面的内容。

农用地分等数据的分类编码包括基础地理信息分类与编码、土地利用信息分类与编码和分等基础信息分类与编码。

农用地分等数据的属性数据结构内容复杂，主要包括基础地理、土地利用类图层属性表、注记属性表结构、县级分等基础层属性表结构、县级分等结果层属性表结构、自治区级分等基础层属性表结构、自治区级分等结果层属性表结构等内容。

分等单元扩展属性结构包括指定作物分等计算结果表结构和县级综合等别计算表结构。

外部表格信息包括指定作物参数表结构、“指定作物－分等因素－分值”说明表结构、“指定作物－分等因素－权重”说明表结构、标准样地属性特征基准分值表结构、“县级－自治区级”农用地分等单元对应表结构、县级文档结果和自治区级文档结果。

农用地分等数据文件命名规则包括以行政区为基础的数据文件命名规则和文档数据文件命名规则等内容。

（三）数据库系统的设计思想和目标

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计思想是以地理信息系统（GIS）为平台，在计算机软硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析的计算机技术系统。利用该系统，通过对农用地诸多因素（自然因素和社会经济因素）的综合分析，找出农用地变化的特点与规律，从而迅速地获取满足应用需要的信息，并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。

1.系统的设计思想和目标

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统的设计是在充分研究和总结土地利用管理的实际工作需求和吸收目前计算机技术在土地管理中的应用经验的基础上，结合国土资源部新一轮国土资源大调查中《县级土地利用数据库标准》和《县（市）级土地利用数据库建设技术规范（征求意见稿）》而制定的。系统的设计综合了以下几方面的技术：①数字制图技术；②计算机的自动查询、检索分类、计算统计技术；③空间查询和分析技术；④空间信息的存储管理技术；⑤计算机网络技术。配套统一以上技术，将地理信息系统（GIS）技术应用到系统的设计中，形成系统基本的设计思想，即按照农用地分等数据的规范和标准，建立起农用地分等数据管理的技术路线和工艺流程，按照GIS的要求严格控制入库数据的精度；提供方便、快捷的实用工具，提高数据库的利用率和满足国土资源管理部门的工作需求；利用地理信息系统中的空间分析功能，完成对数据库的动态更新，维持数据库的现势性。

广西壮族自治区农用地分等数据管理信息系统设计的基本目标是满足国土资源管理部门对农用地分等数据的管理需求，提高土地管理的效率和质量，并且充分利用计算机技术来减轻土地管理工作的劳动强度，最终实现土地管理的信息化，构建“数字国土”工程的基础设施。

2.数据入库

数据入库前要检查采集数据的质量，检查合格的数据方可入库。数据检查主要包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接边精度和完整性检查等。数据入库主要包括矢量数据、DEM数据、DOM数据、元数据等数据的入库。最后进行系统测试（图3-17）。

图3-17 入库工作流程图

数据入库前要对采集数据进行全面质量检查，并对错误进行改正，数据的检查与更正是数据建库中至关重要的一步。

（1）按照《县级土地利用数据库标准》、《农用地分等规程》等相关标准确定检查项，包括矢量数据几何精度和拓扑检查、属性数据完整性和正确性检查、图形和属性数据一致性检查、接

边完整性检查等。

（2）基于上述检查项，定制检查内容，配置相应的参数。

（3）按照定制的内容，系统自动实现批量检查，也可以采用人机交互方式对重点内容进行检查，对发现的错误及时修正。

（4）自动生成或手工编写检查报告，检查与更正工作结束（图3-18）。

图3-18 数据检查流程图

1）矢量数据入库

（1）数据检查。数据入库前，对矢量数据质量进行全面检查，并记录检查结果，对质量不合格的数据应予以返工，质量检查合格的数据方可入库。

（2）参数输入及其数据组织入库。依据参数设置的要求，向数据库管理系统中输入各种建库参数，对不同数据层的数据建立索引等，各要素数据可分层入库，也可批量入库。

（3）多尺度空间数据连接设置。对于多尺度空间数据库应设置连接参数，便于不同比例尺数据的显示。

2）元数据入库

利用数据库管理软件，采用人工和自动相结合的方法对各要素元数据内容进行检查和处理，导入各种元数据。

3）属性入库

利用Excel软件输入分等评价单元质量分值表，形成分等评价单元自然属性电子表格文件；再将各评价单元的土地利用系数和土地经济系数进行汇总，划分各等值区；然后，汇总到分等评价单元自然属性表中，计算农用地分等单元的自然质量等指数、利用等指数和经济等指数；利用相关软件将整个Excel总表转换到数据库中，存为DBASE格式文件；最后，根据关键属性字段挂接，使图、表合一，形成统一的空间数据库。

4）系统运行情况

数据入库完成后，对系统进行全面的测试；并对测试出现的问题进行全面分析和处理。

具体测试内容及要求为系统运行无死机现象；系统能对数据库中数据层进行组合查询，且数据结构正确；系统能够对数据进行汇总统计并输出相关表格成果；系统能按要求输出相关图件，等等。

（四）系统设计总体框架图

广西壮族自治区农用地分等评价数据管理系统横向包括农用地调查评价基础业务工作，纵向涵盖国家、省、市、县四级国土资源管理部门，其总体框架如图3-19和图3-20。

图3-19 总体框架横向结构图

图3-20 总体框架纵向结构图

（五）数据库系统功能的实现

依据农用地分等成果和土地利用管理的需求，该系统应具有以下基本功能：

1.系统建库

系统建库是指把农用地分等成果及其涉及的信息用计算机存储起来，它具有两个方面的含义：一是全面进行数字化建库，采用MapGIS的数据结构和几何特征的描述术语，输入农用地分等数据；还可在已有的图形数据库的基础上进行建库，可利用MapGIS平台提供的数据转换和属性管理工具把图形和属性转换到系统中来；二是变更数据，根据农用地分等进展情况，及时更新农用地分等数据信息系统。

2.数据查询和检索

数据查询和检索模块是系统的主要功能模块。该系统提供了强大的地图浏览、图层控制、空间索引、查询统计、空间分析和报表输出等功能，为实现统筹数量、质量与生态并重管理，建设资源节约型社会提供了良好的手段；同时，也满足公众参与管理农用地分等数据的功能，加大土地科学普及工作，树立全社会关注农用地资源安全、耕地保护与国家粮食安全的意识；通过模糊查询、条件查询、空间查找等具体功能可以快速查询村、国家级基本农田、地类图斑等重要对象的空间位置和属性信息；能对县（市、区）各级数据进行实时动态的统计汇总，并可用专题图的形式对不同区域的农用地分等数据按不同的指标进行对比分析，可以输出各种图形和报表；可以根据不同的业务需要，设计不同的数据应用分析模型，例如征地分析模型、土地开发整理前后质量评价模型、土地利用变化模型等。通过系统，按这些模型进行处理，输出分析结果，从而有效地促进国土资源管理工作的信息化、科学化、专业化，提高办事效率，避免决策失误。

3.成果输出

依据农用地分等制图规范和土地利用管理需求，输出农用地分等图形和数据成果；还可以按行政区域及任意区域裁剪图件等。

4.系统维护

该系统是按照国家的有关规程和标准进行设计的，可根据土地管理实际情况做进一步的编码和更新，满足国土资源管理工作的实际需要。