搜索
土地信息系统总复习与答疑第一章土地信息系统概述1数据(Data)：是表示和记录信息的文字、符号、图像和声音的组合。图形数据：位置数据：描述地理实体与位置有关的数据拓扑数据：描述地理实体间拓扑关系的数据属性数据：描述地理实体非图形数据的数据部分称为属性数据2.信息(Information)：是用数字、文字、符号、语言等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，以便向人们提供关于现实世界新的事实和知识，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据。信息和数据的关系：数据是信息的载体(表达)，而信息则是数据的内涵(内容和解释)。3.土地信息——指表征土地系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。与土地数据的区分：土地数据是各种土地特征和现象间关系的符号化表示；土地信息表征了有关土地实体的性质、特征和变化状态，它是对表达土地特征与现象之间关系的土地数据的解释。4.土地信息的构成：①地理空间信息②自然属性信息③社会经济属性信息④国家有关土地管理政策、法律等方面的信息5.土地信息的特征：（1）.区域分布性（2）.数据量大（3）.信息载体的多样性（4）.土地信息的动态特征6.土地信息系统(LIS)——是以土地空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，对土地相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示，并采用空间模型分析方法，适时提供多种空间和动态的土地信息，并应用和传播土地信息，为决策服务而建立起来的计算机技术系统。7.LIS的特征：•具有采集、管理、分析和输出多种土地空间信息的能力;•以土地研究和土地决策为目的,以模型方法为手段,具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力,并能产生高层次的土地信息;•由计算机系统支持进行土地数据管理,并由计算机程序模拟常规的或专门的土地分析方法,作用于空间数据,产生有用信息;8.LIS的分类：专题土地信息系统：具有有限目标和专业特点（为特定的专门目的服务）的土地信息系统，如土地利用现状调查信息系统、土地定级估价信息系统、地籍管理信息系统、土地利用规划管理信息系统等。土地信息系统工具：具有图形图象数字化、数据储存集成管理、查询检索、分析运算、可视化交互表达与输出的基本程序包9.系统构成：（硬件、软件、数据、人）软件：由操作系统、土地数据底层管理软件及高级语言三部分组成。其中土地数据底层管理软件又是由GIS和DBMS组成，或者是具有统一管理空间和属性数据的数据管理平台。10.土地信息系统的功能：（1）数据采集、检验与编辑（2）数据处理(数据格式化、数据转换及数据概化)（3）数据的存储和组织（空间数据和属性数据的组织）（4）查询、统计、计算（5）空间分析（6）显示11.土地信息系统的发展概况国外：1962，在加拿大开发出第一个有实用价值的地理信息系统——加拿大土地信息系统；70年代，国际的学术组织开始交流、推广地理信息系统；80年代中期，地理/土地信息系统在发达国家获得了明显进展；90年代以来，LIS/GIS的发展进入用户时代。国内：70年代初，地理/土地信息系统处于试验阶段；80年代，地理/土地信息系统这一新技术在我国正式进入全面试验阶段；从1986年到1995年前后，LIS处于发展阶段；90年代中期后，LIS开始广泛推广应用，LIS处于应用普及阶段第二章土地信息系统技术基础1.土地信息分类：将土地信息系统化，以便于管理、应用和信息共享2.（1）分类原则：①科学性原则。②系统性原则。③稳定性原则。④完整性和可扩展性原则。⑤易用性原则。⑥灵活性原则。⑦不受比例尺限制原则。⑧与有关国家规范和标准协调一致原则。⑨考虑数据来源原则。3.土地信息分类方法：分类的基本方法：线分类法：又称层级分类法。是将初始的分类对象按选定的若干个属性或特征依次分成若干个层级目录，并编排成一个有层次的分类体系。对土地信息的分类一般是采用线分类法。面分类法：将给定的分类对象按选定的若干个属性或特征分成互不相依、互不相干的若干方面，每个面中又分成许多彼此独立的若干个类目，由类目组合形成类的一种分类方法。分级的基本方法：在分级时大多采用数学方法，如数列分级、最优分割等级等。分类体系中的分级方法所依据的指标，一般以土地特征的数量指标或质量指标为主。4.分级：是对事物或现象的数量或特征进行等级的划分，主要包括确定分级数和分级界限。5.分类与分级的关系:•分类把研究对象划分为若干个类组，分级则是对同一类组对象再按某一方面量的差别进行分级；•分类描述地物间的分类关系、隶属关系，而土地分级描述地物间的等级关系。6.编码：是将经过分类的信息用适当的数码(字符串或数值)来表示，也称代码化。代码：是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号7.LIS中属性信息代码种类(分类码和标识码):分类码：根据土地信息分类体系设计出来的用于识别不同类别的数据，根据它可以从数据中查找出所需类别的全部数据。标识码：在分类码的基础上，对每类数据设计出全部或主要实体的标识码，用以对某一类数据中的某个实体进行个别查询检索，从而弥补分类码不能进行个体分离的缺陷。是联系几何信息和属性信息的关键字8.空间信息的编码方式：用空间坐标来表示地理要素的位置—空间坐标码在空间要素间建立起联系，反映空间位置上的相互关系—拓扑结构、四叉树结构对空间要素人为的给定一些编码或字符串—空间位置附加属性码比较：空间坐标码有定位精确、图形显示直观的优点，拓扑结构、四叉树结构能建立空间要素之间空间位置上的相互联系，空间位置附加属性码便于人的识别、记忆。因此，一个实用的土地信息系统往往是同时使用上述三类编码，以相互取长补短。9.地球表面几何模型可以分为四类：（1）地球的自然表面——它是一个起伏不平，十分不规则的表面，包括海洋底部、高山、高原等在内的固体地球表面——非常复杂，难以用数学表达式描述，不适合建模，各种几何量算也十分的困难。（2）相对抽象的面,即大地水准面——假设当海水处于完全静止的平衡状态时，从海平面延伸到所有大陆下部，而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面。（3）地球椭球体——在测量和制图中用旋转椭球来代替大地球体，这个旋转球体通常称地球椭球体。地球椭球体是建立土地信息空间参考系的基础。1）1953年起采用克拉索夫斯基椭球体(Krassovsky)建立北京54坐标系统。2）1978年采用1975地球椭球体建立新的大地坐标系统——西安80坐标系统。3）美国国防部在1984年建立了世界大地测量坐标系统，简称WGS-84坐标系统，是目前国际上统一采用的大地坐标系。（4）其他数学模型——为了解决特定的大地测量问题而提出的。如类地形面(Tel1uriod)、准大地水准面、静态水平衡椭球体等10.空间参考系：主要指大地参考系，是指用数学方法来定义地面实体在通用坐标系中的绝对位置和大小。大地参考系的基础是地球椭球体。常用的大地参考系有：地理坐标系——以经度和纬度表示地面点位置的球面坐标系。空间大地直角坐标系平面直角坐标系（我国用高斯-克吕格投影来建立地球表面和平面上点的函数关系。）GIS中常用的坐标系是与地图测绘密切相关的地理坐标系和平面直角坐标系11.高程参考系统•我国有1956年黄海高程系和1985年国家高程基准。转换关系为：H85=H56-0.029，式中:H85、H56一一新旧高程基准原点的正常高程。GIS中常用的坐标系是与地图测绘密切相关的地理坐标系和平面直角坐标系12.地图投影变形形式——（1）长度变形（2）面积变形（3）角度变形13.（1）矩形分幅——每幅地图的图廓都是一个矩形，可分为拼接的和不拼接的两种。（2）经纬线分幅（梯形分幅）——当前世界各国地形图和大区域的小比例尺分幅地图所采用的主要分幅形式。我国的基本比例尺地图就是以经纬线分幅制作的。14.(1)基本比例尺分幅编号：70-80年代我国基本比例尺地形图的分幅编号——在1∶100万地形图基础上，按经纬度进行分幅编号90年代我国基本比例尺地形图的分幅编号方法：按1991年制订的国家标准《国家基本比例尺地形图分幅和编号》进行分幅和编号。(2)大比例尺地图的分幅大比例尺地图分幅大多采用矩形分幅，图幅大小一般为50cm×50cm或40cm×50cm，按统一的直角坐标格网划分的，坐标值取整公里或500m坐标值。其它比例尺分幅均在1:5000地图的基础上进行。15.大比例尺地图的编号采用图廓西南角坐标法时x坐标在前，y坐标在后，1:500地图取至0.01km(如10.40-21.75)，1:1000、1:2000地图取至0.1km(如10.0-21.0)；（此法最常用）流水编号法：带状测区或小面积测区，可按测区统一顺序进行编号，一般从左到右，从上到下用数字1、2、3、4、……编定；行列编号法一般以代号(如A、B、C、D……)为横行，由上到下排列，以数字1、2、3、……为代号的纵列，从左到右排列来编定，先行后列。以1∶5000为基础的或以1∶2000为基础的编号法，较大比例尺图幅的编号是在它们的编号后面加上罗马数字。例如，一幅1∶5000地形图的编号为20-60，则其它图的编号见图。第3章数据输入与输出技术1.数据的形式：可以是数字、文字、图形或声音等数据处理：对数据的采集、存储、检索、加工、变换和传输,以便获得数据中的信息2.土地数据的特征：1）空间特征（表示地块的空间位置、形状和大小及其与相邻地块的拓扑关系）2）专题特征（土地实体所具有的各种性质）3）时间特征（指土地实体的时间变化或数据采集的时间等）3.测量的尺度（1）命名量（2）次序量—通过排序来区分和标识地理现象的量（3）间隔量—按间隔表示相对位置的数，无真实零值（4）比率量—指那些有真零值而且测量单位的间隔是相等的数据。4.土地数据一般包括空间数据与属性数据，其获取途径主要有五种：①野外实地测量；②摄影测量（包括航空摄影测量和数字摄影测量）与遥感（特点：范围大、速度快、信息广）；③现场专题考察与调查；④社会调查与统计；⑤利用已有资料。5.土地数据输入主要考虑以下三方面的问题：1）统一的地理基础2）空间数据输入问题3）属性数据输入问题6.地理基础包括：统一的地图投影系统、统一的地理坐标系统以及统一的编码系统；表2-2各种比例尺的代码表2-3地图的图号构成7.空间数据的输入方式可以采用数字化仪、扫描仪以及摄影测量仪、测量全站型速测仪、GPS接收机等能以数字形式自动记录测量数据的测量仪器。空间数据输入的重要途径是地图数字化8.地图数字化有两种方式：手扶跟踪数字化和扫描数字化。9.手扶跟踪数字化——把地图放置于数字化桌上，用手持设备（定位装置——游标）跟踪地图上的各种地理特征，数字化设备精确量测游标的位置，产生数据形式的坐标数据。10.手扶跟踪数字化的步骤：（1）手扶跟踪数字化仪的连接和参数设置（为了保证数据录入的正确，必须设置数字化软件的参数与数字化仪相一致）（2）地图的预处理（3）确定定位点（定位点用于确定数字化文件相对于数字化板的位置）（4）确定控制点（控制点的作用是进行地图配准）（5）选择数字化方式（点方式和流方式）（6）曲线离散化11.流方式：距离流方式和时间流方式1）距离流方式的特点：容易遗漏曲线拐点，从而使曲线失真。2）时间流方式的特点：当数字化曲线比较平滑时，可以加快鼠标移动的速度，使采样点的数目相对减少；而当曲线比较弯曲时，鼠标移动较慢，采样点的数目就多。12.流方式与点方式的比较：流方式录入能够加快数字化的速度，但其采集的点的数量往往要多于点方式，造成数据量过大。13.扫描数字化（1）分类：栅格扫描数字化与矢量扫描数字化1）栅格扫描数字化（两种方式：手工矢量化和软件自动转换）2）矢量扫描数字化（①完全手工跟踪方法②半自动的矢量化方法③自动矢量化方法14.地图数字化方式的比较：1）手扶跟踪数字化采集的数据数据量小，数据处理的软件也比较完备，但由于数字化的速度比较慢，工作量大，自动化程度低，数字化的精度与作业员的操作有很大关系2）栅格扫描数字化中完全手工跟踪矢量化和半自动跟踪矢