土地信息系统复习资料.docx

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土地信息系统复习资料

1、信息（information）是用文字、数字、符号、语言、图象等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向系统（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。

特性：

客观性、实用性、可传输性、共享性、时效性

2、数据（data）是一种未加工的原始资料，它是表示和记录信息的文字、符号、图像和声音的组合。

3、土地信息是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。

4、土地信息的特征、区域分布性、多维性、时序性、数据量大、信息载体的多样性、动态性

5、土地信息单元是指土地信息的最小载体，是信息管理的基本空间单元。

地籍单元：

地籍信息的最小载体，也是地籍管理的最小单位，如地块、宗地。

土地利用现状调查单元：

“图斑”，指处在同一图幅、同一末级控制区内、属同种所有制性质和实地同一土地利用类型的有相对稳定的实物界线的地块的图上表示。

土地利用总体规划单元：

土地利用区，即规划控制的以某种特定土地用途为主的用地区域。

土地质量评价单元：

网格、均值地域或宗地等。

6、土地信息系统（LandInformationSystem，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、土地信息系统—分类

按照应用领域分类：

土地资源信息系统、土地管理信息系统、土地评价信息系统、房地产交易信息系统、土地利用与规划信息系统等。

按照管理的地域范围分类：

国家级土地信息系统、省（自治区、市）级土地信息系统、地（市）级土地信息系统、县（市）级土地信息系统。

按照设计目的分类：

基础土地信息系统和应用土地信息系统。

8、土地信息系统—与地理信息系统的联系和区别

联系

GIS与LIS都是空间信息系统。

GIS与LIS均以空间数据的采集、输入、管理、分析、显示、空间模拟为操作手段。

GIS与LIS都对空间数据、属性数据、时空数据进行有机结合加以管理。

大多数LIS都是在GIS平台上开发的应用系统。

区别

GIS的应用范围更大，应用部门更多，而LIS是土地有关的部门利用。

GIS更多的是地理信息的应用，而LIS更多是土地管理、相关法规为主的行业应用为主，对地面的社会属性的涉及较多。

LIS中关于地学分析功能可能只是GIS中的一小部分，但是LIS中的关于土地相关属性数据与时间数据的处理与分析上要功能更加丰富，也较为完备。

9、土地信息系统构成：

数据

空间数据：

现有图件和遥感航片，在LIS中以坐标的形式表示，在LIS中将土地信息的空间数据抽象为点、线、面三种类型的数据。

非空间数据：

即属性数据，是与地理实体相联系的地理变量或地理意义。

分为定性与定量两种数据类型，如人口数据、土地面积、降雨量、土壤有机质含量等属于定量数据，再如行政区域名称、地类图斑的含义、土地利用类型等属于定性描述。

人

土地信息系统按照其承担的任务不同可以分为系统的领导者、高级组织开展人员以及日常管理和维护人员。

10、土地信息系统的功能

数据的采集、检验和编辑、数据处理、数据的存储和组织、空间查询和分析、图形和交互显示

11、土地数据是土地信息的载体，它可以是记录下来的某种可以识别的符号，土地数据的具体形式多种多样，如数字、文字、图像、图形等都可以归入土地数据的范畴。

12、土地数据的基本特征

空间特征：

数据记录的是空间实体的位置、拓扑关系和几何特征，这是地理信息系统区别于其它数据库管理系统的标志。

专题特征：

指的是地理实体所具有的各种性质，如地形的坡度、坡向、某地的年降雨量，土地酸碱度、人口密度、交通流量、空气污染程度等。

时间特征：

时间属性是指土地实体的时间变化或数据采集的时间等。

13、土地数据表示方法

分类数据：

例如环境污染类型、土地利用类型、土壤类型的分布等。

面域数据：

例如随机多边形的中心点，行政区域界线和行政单元、地类图斑等。

网络数据：

例如表示地理中抽象为网类数据，道路交点、电网、地下管网、街道和街区等。

样本数据：

在整体数据中，按照一定规则或随机选取的典型数据，例如气象站、航线、GPS数据、野外样方的分布区等。

曲面数据：

例如高程点、等高线和等值区域。

文本数据：

例如地名、河流名称和区域名称。

符号数据：

例如点状符号、线状符号和面状符号等。

图像数据：

遥感航片、卫片、野外摄影测量等。

14、土地数据源的特点

种类多样性：

按照数据的表达方式分为数字线划数据、影像数据、数字高程模型和地物的属性数据。

按照获取数据的表现形式分为图形数据、表格数据和文本数据。

按数据存储的内容分为空间数据、关系型属性数据和非关系型属性数据。

按照业务处理类型分为地籍管理数据、土地利用规划数据、土地市场数据等。

海量性和异质性：

众多的历史数据，不同的数据格式。

分布性：

数据分布式管理。

集成性：

多数据源。

15、土地数据获取途径

1、野外测量

野外测量是传统的测量方法，这种方法获得的资料具体、准确，但花费人工多，工作周期长。

一般是测得数据后制成地图，再输入土地信息系统的数据库中。

2、摄影测量与遥感

利用非接触成像和其他传感器对地球表面及环境、其他目标或过程获取可靠的信息，并进行记录、量测、分析和表达的科学与技术。

3、各类土地数据库和土地信息系统历史数据

已建成的土地利用数据库、地籍数据库、土地利用规划数据库等，及其历史数据。

4、地图和统计资料

现有各种纸质地图、电子地图、专题地图，政府统计部门的各种调查、统计报表等。

16、土地数据输入

土地数据输入主要考虑以下三个方面的问题：

统一的地理基础。

空间数据（位置数据）：

定义地面实体特征相对于某一坐标系统所处的空间位置。

属性数据（非空间数据）：

定义地面实体特征所表示的内容。

1、地理基础

地理基础是土地数据表示格式与规范的重要组成部分，它主要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。

土地信息系统中的投影坐标系统配置中有以下一般性特征：

各个国家的土地信息系统采用的投影系统与该国的基本地图系列所用投影系统一致。

各地区的土地信息系统中的投影系统与其所在区域适用的投影系统一致。

2、空间数据输入

数字化仪进行数据输入

在进行数字化时，首先将待数字化的地图或航片等固定在数字化仪上，输入其比例尺，并用游标定出图幅上的左下角点和右下角点，确定出数字化范围，然后数字化员小心地用手扶动游标，使游标十字丝尽可能地保持在数字化线上，再按动游标键钮进行输入。

用扫描仪进行数据输入

3、属性数据输入及其与空间数据的连接

属性数据输入

土地信息中的属性数据主要是从社会经济的角度来描述地块实体及其相关特征的，主要包括三个方面：

描述地块实体的数量、质量、权属和利用状况的数据。

描述有关地理实体的基本特征的数据。

描述地块实体与地理实体相互关系的数据。

17、对空间数据（图形数据）的编辑

图幅定向、文件管理、图形编辑、生成拓扑关系、图形修饰与几何计算、图幅拼接、数据更新

对属性数据（非图形数据）的编辑

属性数据较为规范，适应于采有表格形式表示，所以许多LIS都采用关系数据库管理系统属性数据。

18、土地数据获取发展趋势分析

加速国家基础地理信息系统网络的建立，并将国家基础地理信息系统网络的建设纳入国家计划

逐步壮大现代化基础地理数据获取与更新的产业化队伍

大力开发基础地理数据采集实用化技术

建立数据更新的技术保障体系

增加数据采集的维度

实时数据获取和更新

19、土地数据质量的内涵

土地位置、专题特征以及时间是表达现实世界土地变化的三个基本要素。

数据质量则是土地数据在表达这三个基本要素时，所能够达到的准确性、一致性、完整性，以及它们三者之间统一性的程度。

20、产生土地数据质量问题的原因：

由于现实世界的复杂性和模糊性，以及人类认识和表达能力的局限性，这种抽象表达总是不可能完全达到真值的，而只能在一定程度上接近真值。

对土地数据的处理也会导致出现一定的质量问题。

21、土地数据质量的相关概念

误差（Error）

误差反映了数据与真实值或者大家公认的真值之间的差异，它是一种常用的数据准确性的表达方式。

误差分析包括：

位置误差，即点、线的、多边形的位置误差；属性误差；位置和属性误差之间的关系。

准确性（Accuracy）

数据的准确度被定义为结果、计算值或估计值与真实值或者大家公认的真值的接近程度。

空间数据的准确性通常是根据所指的位置、拓扑或非空间属性来分类的。

它可用误差来衡量。

精密度（Precision）

数据的精密度指数据表示的精密程度，亦即数据表示的有效位数。

数据精密度和数据准确性的区别：

精度低的数据并不一定准确度也低；数据精密度如果超出一个测量仪器的己知准确度，这样的记录数字在效率上是冗余的。

不确定性（Uncertainty）

不确定性是关于土地过程和特征不能被准确确定的程度，是自然界各种土地现象自身固有的属性。

土地信息系统的不确定性包括空间位置的不确定性、属性不确定性、时域不确定性和逻辑上的不一致性及数据的不完整性。

空间分辩率（SpatialResolution）

分辨率是空间目标可辨识的最小尺寸。

比例尺（Scale）

比例尺是地图上一个记录的距离和它所表现的“真实世界的”距离之间的一个比例。

22、土地数据质量评价

1、土地数据质量标准

土地数据质量标准是生产、使用和评价土地数据的依据，也是数据质量和数据整体性能的综合体现。

目前，世界上己建立了一些数据质量标准，如美国FGDC（美国联邦地理数据委员会）的质量标准等。

2、土地数据质量的评价

土地数据质量的评价，就是用土地数据质量标准要素对土地数据所描述的土地、专题和时间特征进行评价。

23、土地数据误差的来源

土地现象自身存在的不稳定性

包括土地特征和过程在空间、专题和时间内容上的不确定性。

土地现象的表达

数据采集中的测量方法以及量测精度的选择等受到人类自身的认识和表达的影响，这对于数据的生成会出现误差。

土地数据处理中的误差

投影变换、地图数字化和扫描后的矢量化处理、数据格式转换、数据抽象、建立拓扑关系、与主控数据层的匹配、数据叠加操作和更新、数据集成处理、数据的可视化表达。

土地数据使用中的误差

一是对数据的解释过程，二是缺少文档。

24、常见土地数据误差分析

误差类型：

数据的误差主要有四大类，即几何误差、属性误差、时间误差和逻辑误差。

地图数据的质量问题

地图固有误差：

控制点误差、投影误差等。

材料变形产生的误差：

由于图纸的大小受湿度和温度变化的影响而产生的。

图像数字化误差：

数字化要素对象、数字化操作人员、数字化仪和数字化操作。

遥感数据的质量问题

一部分来自遥感仪器的观测过程，一部分来自遥感图象处理和解译过程。

测量数据的质量问题

主要是空间数据的位置误差。

25、土地数据质量控制

是个复杂的过程，要控制数据质量应从数据质量产生和扩散的所有过程和环节入手，分别用一定的方法减少误差。

26、元数据：

是描述数据的数据。

在空间数据中，元数据是说明数据内容、质量、状况和其他有关特征的背景信息。

内容包括：

对数据集的描述、对数据质量的描述、对数据处理信息的说明、对数据转换方法的描述、对数据库的更新、集成等的说明。

27、元数据的主要作用：

帮助数据生产单位有效地管理和维护空间数据、建立数据文档，并保证即使其主要工作人员离返时，也不会失去对数据情况的了解。

提供有关数据生产单位数据存储、数据分类、数据内容、数据质量、数据交换网络及数据销售等方面的信息，便于用户查询检索空间数据。

帮助用户了解数据，以便就数据是否能满足其需求作出正确的判断。

提供有关信息，以使用户处理和转换有用的数据。

28、元数据类型

根据元数据描述对象分类：

数据层元数据、属性元数据、实体元数据

根据元数据在系统中的作用分类：

系统级别元数据、应用层元数据

根据元数据的作用分类：

说明元数据、控制元数据

29、土地数据元数据的获取与管理

获取阶段

土地信息数据元数据的获取是个较复杂的过程，相对于基础数据的形成时间，它的获取可分为三个阶段：

数据收集前、数据收集中和数据收集后。

对于模型元数据，这三个阶段分别是模型形成前、模型形成中和模型形成后。

第一阶段的元数据是根据要建设的数据库的内容而设计的元数据。

第二阶段的元数据随数据的形成同步产生。

第三阶段的元数据是在上述数据收集到以后，根据需要产生的。

获取方法

键盘输入、关联表、测量法、计算法和推理法。

2、土地数据元数据的管理

土地信息数据元数据的理论和方法涉及到数据库和元数据两方面。

由于元数据的内容、形式的差异，元数据的管理与数据涉及的领域有关，它是通过建立在不同数据领域基础上的元数据信息系统实现的。

在元数据管理信息系统中，物理层存放数据与元数据，该层由一些软件通过一定的逻辑关系与逻辑层关联起来。

30、元数据存储和功能实现

元数据系统用于数据库的管理，可以避免数据的重复存储，通过元数据建立的逻辑数据索引可以高效查询检索分布式数据库中任何物理存储的数据.减少数据用户查询数据库及获取数据的时间，从而减低数据库的费用。

数据库的建设和管理费用是数据库整体性能的反映，通过元数据可以实现数据库的设计和系统资源的利用方面开支的合理分配，数据库许多功能（如数据库检索、数据转换、数据分析等）的实现是靠系统资源的开发来实现的，困而这类元数据的开发和利用将大大地增强数据库的功能并降低数据库的建设费用。

31、土地信息表达方法

1、用文字和数字表示

用文字和数字表示土地信息，可以采用描述方式，也可以采用表格方式或其它方式，这种方法的最大特点就是灵活。

2、用专题地图表示

地图是记录土地信息的一种图形语言形式，从历史发展的角度来看，土地信息系统脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体形式。

二者的本质区别：

地图强调的是数据分析、符号化与显示，而土地信息系统更注重于信息分析。

3、用专题图像表达

用各种图像表示土地信息是一种很直观且现势性很好的方法。

4、用多媒体表示

用语音表示土地信息至少有三种方式，即口头的、磁带的和计算机合成的语音。

同时各种数码的录像、照片等都可以表示土地信息。

32、土地信息分类

从信息内容划分：

空间信息、属性信息与文档信息。

从应用层次划分：

基础信息与专项信息。

从土地管理专项领域划分：

地籍、耕地保护、建设用地、土地利用规划、土地法律法规、土地监察、国土矿产资源等。

33、土地信息编码方法

土地信息分类编码的方法多种多样，如层次分类编码法、顺序分类编码法等。

编码的表示方法即格式，通常有英文字母、数字或字母数字组合等种类。

其编码一般包括如下三个方面的内容：

（1）登记部分用来表示属性的序号，可以是简单的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码。

（2）分类部分用来标识属性的地理特征，可以采用多位代码来反映多种特征。

（3）控制部分。

34、土地信息编码注意事项

在制定土地信息系统的数据编码时，一定要遵循“国内现有的经过法定的代码，又适合计算机处理的要尽量采用”的基本原则。

关于其编码的长度，主要由所获取数据的单位、精度以及实体分类总数目的具体情况而定。

具体分为如下内容：

（1）实体名用汉字拼音字头加数字字符表示；

（2）实体名全用数字字符编码，编码的长度在充分了解分类的总数目或以后可能增加的最大数目后确定下来；

（3）数据项字长必须考虑所获取数据的单位、精度与同类专业数据在相应内容上的一致性。

35、标准和标准化的概念

标准：

为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件，该文件经协商一致制定并经一个公认机构批准。

标准化：

在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。

土地信息标准化：

为确保土地信息资源共享与交换而制定、发布、实施一系列相互配套的标准、规范和约定的过程。

36、土地信息标准化的作用

第一，通过土地信息标准化指导各地土地信息系统建设，规范土地信息系统的软件，确保多种多样的软件平台输出的数据相互兼容。

第二，数据采集和更新是建立LIS系统的一项最大的投资。

第三，现在不少部门正在或将要进行土地信息数据库建设，有些地方的数据库还具有相当大的规模。

第四，国家对于土地利用管理采取国家、省、市、县四级管理，这四级国土管理部门土地信息网络建设亟待开发，其开发的先决条件是信息的标准化，并通过制定土地

37、可视化（visualization）是指在人脑中形成对某物（某人）的图像，是一个心理处理过程，促使对事物的观察及建立概念等。

38、科学计算可视化是通过研制计算机工具、技术和系统，把实验或数值计算获得的大量抽象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像，从而进行数据探索和分析。

39、土地信息系统的多维可视化是指采用2.5维、三维和四维等地图表现形式来反映土地客体的多维特征。

40、土地专题信息的地图可视化表达方法

点状分布要素：

对于点状分布要素的质量特征和数量特征，可以用点状符号表示。

线状分布要素：

对于线状分布要素的质量特征和数量特征，可以用线状符号表示。

面状分布要素：

对于面状分布要素的质量特征和数量特征，可以用等值线法、质地法、范围法、点值法、定点符号法、动线法、统计图法等。

41、土地专题信息的地图可视化表达方法

1、定点符号法

定点符号法是以不同形态、颜色和大小的符号，表示呈点状分布的国土资源的分布、数量、质量特征的一种表示方法。

2、线状符号法

线状符号能反映线状地物的分布，还能反映线状地物的数量与质量。

线状符号的定位钱，是单线在单线上，是双线的在中线上。

3、点值法

点值法是用“点”的不同数量来反映国土资源分布不均匀的状况，而每一个“点”本身大小相同，所代表的数量也相等。

4、等值线法

等值线法是指制图对象中数值相等的各点连结成的光滑曲线。

等值线间隔的大小首先决定于现象的数值变化范围，变化范围越大（以等高线为例，地貌高程变化越大），间隔也越大，反之亦然。

5、范围法

范围主要用来反映具有一定面积，呈片状分布的物体和现象，例如森林、煤田、湖泊、沼泽、油田、动物、经济作物和灾害性天气等。

6、质底法

质底法就是把整个制图区按某一种指标或几种相关指标的组合划分成不同区域或类型，然后以特定手段表示它们质的差异。

常见的质底法地图有区划图，包括行政区划图，农业区划图，植被区划图等，以及类型图，包括土地利用图，植被类型图和地质图等。

7、定位图表法

定位图表法是利用某些定位点来反映该点及周围某种现靠的总特征或总趋势，如气候圈中风力和方向的表示，天气预报中晴、雨等的表示。

常用的图表有柱状图表、曲线图表、玫瑰图表等。

8、分级统计图法

分级统计图法常用于统计制图，它是将制图区域分成若干区（通常按行政区划分区），然后按各区现象的集中程度（密度或强度）划分级别，最后按级别的高低分别涂以深浅不同的颜色，或绘以方格、疏密不同的晕钱。

这种方法一般只适用于用相对指标表示国土信息中某种现象水平、高低的空间分布特征。

9、点值法

分区统计图表法是将制图区按行政区划单元或其他单元分区，在各分区内配置相应的图形符号，以图形符号的大小和多少来反映现象的数量总和。

图形符号的面积与区域内该现象之数量总和成正比，图形符号可用多种形式。

10、运动线法

运动线法用来反映点、线、面状物体的移动。

各种图中河流的表示就是一种简单的运动线法。

它通常是用箭头等有向符号表示某种现象的移动方向、路线和数量特征等，一切移动的现象都能用运动线法表示。

42、土地专题地图设计

1、图幅基本轮廓的设计

专题地图的总体设计，比普通地图和国家基本地形图复杂多样。

编制一幅专题地图不仅要学科专业与制图的紧密结合，而且要对图幅的用途和使用者的要求有深入的了解和掌握。

该图幅是专用还是多用

已出版的类似专题地图

明确地图使用者的特殊要求

2、制图区域范围的确定

专题地图图幅的区域范围，是根据用途和要求来确定的。

根据图幅范围可分为单幅、单幅图的“内分幅”、分幅三种形式。

单幅：

指一幅图的范围能完整地包括专题区域。

单幅图的“内分幅”：

指超过一张全开纸尺寸而分为若干印张。

分幅：

是地形图普遍采用的一种形式。

分幅图不受比例尺限制，分幅图的分幅线是根据区域大小采用矩形分幅和经纬线分幅的，分幅图原则上是不重叠的。

3、专题地图数学基础的设计

（1）影响数学基础设计的因素

专题地图的用途与要求

制图区域的地理位置、形状和大小

地图的幅面及形式

（2）投影和比例尺的设计

投影设计：

在专题地图制图中采用较多的是等积投影和等角投影，具体设计时采用何种投影，要视专题地图的用途和要求而定。

比例尺设计：

专题地图比例尺的设计应考虑图幅的用途和要求，根据制图区域形状、大小，充分利用纸张有效面积，并将比例尺数值设为整数。

（3）图面设计

图名

比例尺

图例

插图（或附图）

文字说明

43、数据库是按照一定结构组织的相关数据的集合，是在计算机存储设备上合理存放的相互关联的数据集。

数据库定义是通过数据提供的数据描述语言实现的。

描述语言用来定义数据库的逻辑结构、数据库的结构框架，定义数据级，建立记录类型，定义记录间的联系，指定安全性控制要求，指定数据完整性控制设备等。

主要特征：

（1）能够减少空间数据存储的冗余量;

（2）提供稳定的空间数据结构，在用户的需要改变时，该数据结构能迅速作相应的变化；

（3）满足用户对空间数据及时访问的需求，并能高效地提供用户所需的空间数据查询结果;

（4）在数据元素间维持复杂的联系，以反映空间数据的复杂性;

（5）支持多种多样的决策需要，具有较强的应用适应性；

（6）应用程序对数据资源的共享，以最优的方式服务于一个或多个应用程序；

（7）数据独立性，数据的存放尽可能地独立于使用它的应用程序；

（8）统一管理，能够用一个软件统计管理这些数据，例如对数据的维护、更新、增删和检索等一系列操作。

44、空间数据库是以描述空间位置和点、线、面、体特征的拓扑结构的位置数据及描述这些特征的性能的属性数据为对象的数据库。

45、土地数据库是一个空间数据库，是土地信息系统在计算机物理存储介质上存储与应用相关的土地空间数据的集合。

46、数据库的系统结构

外模式：

亦称子模式，是数据库用户的数据视图。

它属于概念模式的一部分，描述用户数据的结构、类型、长度等。

概念模式是数据库的总框架，是对数据库中关于目标存储的逻辑结构和特性、基本操作和目标以及目标与操作的关系和依赖的描述，以及对数据的安全性、完整性等方面的定义。

内模式亦称存储模式，是对数据库在物理存储器上具体实现的描述。

它规定数据在存储介质上的物理组织方式、记录寻址技术，定义物理存储块的大小、溢出处理方法等。

中间存在两次映射：

一次是外模式与概念模式间的映射，定义了用户和逻辑结构之间的对应关系，保证了数据的逻辑独立性；另一次是概念模式与内模式之间的映射，定义了逻辑结构和物理结构之间的对应关系，使逻辑数据独立于物理数据。

47、数据库管理系统是提供数据库建立、使用和管理工具的软件系统。

空间数据库管理系统则是指能够对存储的地理空间数据进行语义和逻辑的定义，提供必需的空间数据查询检索和存取功能，以及能够对空间数据进行有效的维护和更新的一套软件系统。

48、数据字典是