土地信息系统概述

1、土地信息系统（Land Information System）土地信息系统LIS2教材 中国农业出版社土地信息系统LIS3参 考 教材之一土地信息系统LIS4参 考 教材之二土地信息系统LIS5参 考 教材之三土地信息系统LIS6参 考 教材之四 土地信息系统概述土地信息系统概述内容提要：内容提要： 1、土地信息与土地信息系统、土地信息与土地信息系统 2、土地信息系统构成及功能、土地信息系统构成及功能 3、土地信息系统与相关学科的关系、土地信息系统与相关学科的关系 4、土地信息系统的发展、土地信息系统的发展土地信息系统LIS81-1 1-1 土地信息与土地信息与土地信息系统土地信息系统 1.1

2、.数据与信息数据与信息u数据数据(Data)： 数据数据(Data)：是表示和记录信息的文字、符号、图像和声音的组合。 说明说明: 这种组合既具体生动地表示出信息的内容，也满足了处理、传播和使用的需要。 数据包括数值数据和非数值数据，数字、文字、符号、图像都是数据。 它是计算机处理的对象，也是计算机处理的结果。土地信息系统LIS9图形数据与属性数据图形数据与属性数据 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非图形数据的数据部分称为属性数据面积:915亩权属:广东工业大学华立学院土地信息系统LIS10u信息信息

3、(Information)(Information)： 信息信息(Information)(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。 说明说明: 信息是一个抽象的概念，它是事物的特征及诸事物之间相互联系的一种抽象反映。这种反映能被人们认识和理解并作为知识来识别事物，从而达到认识世界、改造世界的目的。土地信息系统LIS11u信息和数据的关系：信息和数据的关系：关系：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)。注意：注意：虽然

4、数据是信息的载体，但数据并非就是信息，只有理解了数据的含义，对数据作解释才能得到数据中所包含得信息。土地信息系统LIS12土地利用现状图土地信息系统LIS13土地信息系统LIS142.2.土地信息土地信息u概念：概念：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。u与土地数据的区分：与土地数据的区分： 土地数据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对表达土地特征与现象之间关系的土地数据的解释。 土地信息系统的建立，首先是收集土地数据，然

5、后对土地数据进行处理，即对土地数据进行运算、排序、转换、分类、增强等，其目的就是为了得到土地数据中包含的土地信息。得到土地数据中包含的土地信息。土地信息系统LIS15u土地信息的构成：土地信息的构成： 地理空间信息地理空间信息土地信息中最基本的信息首先是描述地块的地理空间位置、形状及其面积大小的信息。 自然属性信息自然属性信息它是反映某一特定地理空间区域内地块的自然属性状况，包括地形、岩石、基础地质、水文、气候等自然属性的特点。 社会经济属性信息社会经济属性信息这是反映某地理空间区域内的社会经济状况，包括交通运输能力、公共设施状况、人口总数、人口密度、商业与服务业网点的分布、工农业产值、国民经

6、济总产值、人文特征、土地利用状况及其特点等。 国家有关土地管理政策、法律等方面的信息国家有关土地管理政策、法律等方面的信息它是指国家已出台的土地管理政策、机构设置、管理的方法及实施的技术规程、规范、土地法律与法规和每宗地的权利状况等。土地信息系统LIS16 土地信息的构成土地信息的构成土地信息土地本身所客观反映的信息土地关系信息土地空间定位信息（位置、大小、形状）土地质量信息（陆地、水域、土壤、岩石、沙滩、海洋）自然资源信息（植被、矿石、地形、地貌、水源）环境信息（阳光、温度、降水、风力、大气压）社会经济信息（空间、地面、地下的各处建筑物信息、 工、农、林、牧、渔等各种产业的土地利 用及人口、

7、文化、交通等等）社会法律信息（行政管辖、权属、有关政令、文书、契 约、法规及转让交易）引自：刘家彬引自：刘家彬土地信息系统理论与方法土地信息系统理论与方法土地信息系统LIS17u土地信息的特征：土地信息的特征：1. 1. 区域分布性：区域分布性：土地信息具有空间定位的特点。2. 2. 数据量大：数据量大：土地信息既有空间特征, 又有属性特征, 并包括一个较长的发展时段, 因此其数据量很大。如全国1:400万土地利用数据, 经过一定的综合后, 其Arc/Info的Coverage格式数据量为8.2G。3. 3. 信息载体的多样性：信息载体的多样性：描述土地实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以

8、及纸质、光盘等物理介质载体。4. 4. 土地信息的动态特征：土地信息的动态特征：主要是指某些土地信息随时间的周期性变化、波动性变化。土地信息系统LIS183.3.土地信息系统土地信息系统(LIS)(LIS)uLIS的概念：的概念：l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。 土地信息系统LIS19uLIS的特征：的特征： 具有采集、管理、分析采集、管理、分析和输出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

9、的, 以模型方法为手段, 具有空间分析空间分析、多要素综合分析多要素综合分析和动态动态预测预测的能力, 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; 土地信息系统LIS20uLIS的分类：的分类：l专题土地信息系统专题土地信息系统：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。l土地信息系统工具土地信息系统工具：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

10、互表达与输出的基本程序包。土地信息系统LIS21uLIS在土地管理中的服务领域：在土地管理中的服务领域：1. 地籍管理地籍管理：对土地确权、登记造册、发放使用证书2. 土地定级估价土地定级估价：评定土地级别及基准地价3. 土地利用动态监测土地利用动态监测：对土地利用现状进行监测、制图、统计、分析与管理4. 耕地保护耕地保护：对农用土地进行分类, 划分基本农田保护区5. 土地利用规划土地利用规划：对土地利用结构、用地布局的部署6. 建设用地管理建设用地管理：对城乡建设用地的征收、划拨和出让实施统一管理 7. 土地监察土地监察：调解土地纠纷, 监察土地政策的执行情况8. 土地整理：土地整理：对土地

11、进行综合整治，以提高集约度土地信息系统LIS221.土地信息系统构成土地信息系统构成u功能构成：功能构成：1-2 1-2 土地信息系统构成及功能土地信息系统构成及功能 采集输入采集输入原始数据原始数据数据编辑数据编辑数据存贮数据存贮产品输出产品输出标准数据标准数据成果成果标准数据标准数据数据处理数据处理应用数据应用数据应用分析应用分析成果数据成果数据土地信息系统LIS23u系统构成：（系统构成：（硬件硬件、软件软件、数据数据、人人）l硬件硬件输入设备输入设备计算机系统计算机系统输出设备输出设备 存贮设备存贮设备土地信息系统LIS24A0幅面数字化仪土地信息系统LIS25A0幅面扫描仪土地信息系

12、统LIS26基站式GPS接收器处理器电源GPS土地信息系统LIS27动态GPS手持式GPS土地信息系统LIS28A0幅面绘图仪土地信息系统LIS29l软件：软件：由管理软件管理软件和功能软件功能软件组成。输入处理输入处理 数据处理数据处理 产品输出产品输出 存贮设备存贮设备 用户界面用户界面 土地信息系统LIS30l数据：数据：LIS的处理对象和结果的处理对象和结果基础数据基础数据专业数据专业数据中间数据中间数据成果数据成果数据土地信息系统土地信息系统土地信息系统LIS31l人人: 系统管理人员或用户系统管理人员或用户输入输入编辑编辑分析分析开发开发输出输出土地信息系统LIS322.土地信息系

13、统的功能土地信息系统的功能l 数据采集、检验与编辑数据采集、检验与编辑l 数据处理（数据处理（数据格式化、数据转换及数据概化）l 数据的存储和组织（数据的存储和组织（空间数据和属性数据的组织） l 查询、统计、计算查询、统计、计算 l 空间分析空间分析 l 显示显示 土地信息系统LIS33查查 询询 功功 能能土地信息系统LIS34统统 计计 功功 能能土地信息系统LIS35计计 算算 功功 能能土地信息系统LIS36移动电话发射基站的移动电话发射基站的最佳位置最佳位置水源地的保护范围水源地的保护范围超超市市最最佳佳分分布布空空 间间 分分 析析 功功 能能土地信息系统LIS37456711最

14、短路最短路径生成径生成10最佳路径分析最佳路径分析空空 间间 分分 析析 功功 能（续）能（续）土地信息系统LIS381-3 1-3 土地信息系统与相关学科的关系土地信息系统与相关学科的关系土地科学土地科学地图学地图学测量与遥感测量与遥感LIS计算机科学计算机科学软软件件工工程程数数据据库库技技术术计算计算机图机图形学形学专专家家系系统统CAD/CAM土地信息系统LIS39土地信息系统与相关学科的关系 土地科学：土地科学：作为LIS 的分析理论基础, 它反映了LIS所需要处理的内容和体系; 测量和遥感测量和遥感: : 为LIS提供快速、可靠、多时相的获取多种信息源的手段; 地图学：地图学：为L

15、IS图形数据的表达以及可视化提供了方法。土地信息系统LIS40专家系统(expert system) 专家系统专家系统是指能够像人类的专家那样解决某些专业范围内的问题的智能计算机软件系统。 其重要特征重要特征如下图所示： 专家系统为专家系统为LISLIS数据处理中运用专业领域知识提供了数据处理中运用专业领域知识提供了框架。框架。专家系统专家系统 一个计算机软件系统一个计算机软件系统 具有专家级的知识具有专家级的知识 能模拟人类解决问题能模拟人类解决问题 能解释怎样得到结论能解释怎样得到结论 土地信息系统LIS41CAD和CAM CAD（Computer Aided Design）是使用计算机技

16、术来辅助设计人员进行设计, 以提高设计的自动化程度, 节省人力和时间的一种计算机系统。 CAM（Computer Aided Manufactory）是使用计算机技术进行几何图形的编辑和绘制的计算机系统。 CAD和CAM的使用使众多行业和部门中的设计人员从制图板上的手工劳动中解放出来,因而受到广大设计人员、制图人员的青睐。 LISLIS借助了借助了CAD/CAMCAD/CAM的辅助设计和几何图形的编辑和的辅助设计和几何图形的编辑和绘制技术。绘制技术。土地信息系统LIS42计算机图形学(Computer Graphics) 计算机图形学所处理的图形数据是不带属性的纯几何图形, 是土地空间数据的几

17、何抽象。因此, 计算机图形学只能完成LIS底层的图形操作, 它是是LISLIS算法设计的基础算法设计的基础。土地信息系统LIS43数据库管理系统(DBMS) 数据库管理系统(DBMS)是操作和管理数据库的计算机系统。它提供可以被多个应用程序和用户调用的软件系统, 具有对数据库的建立、更新、查询和维护功能。 从技术的角度分析, LIS的基本任务之一就是对土地空间数据进行管理。因此, LISLIS在数据管理上借在数据管理上借鉴了数据库管理的理论和方法鉴了数据库管理的理论和方法。 对土地数据而言，属性数据可采用通用DBMS或在其上开发的软件系统进行管理；但通用DBMS对空间数据的管理难以胜任，主要是

18、缺乏空间实体的定义能力和空间关系的查询能力。土地信息系统LIS44软件工程 软件工程 (Software Engineering，简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、标准、设计模式等方面。土地信息系统LIS451-4 1-4 土地信息系统的发展土地信息系统的发展1.土地信息系统的发展概况土地信息系统的发展概况u国外发展历程国外发展历程:l从 1962 年起，在加拿大政府开发出了世界上第一个第一个有实用价值的地理信息系统加拿大土地信息系统。l70 年代，国际的学术组织开始交流、推广推广地理信息系统及

19、其相关领域的学术思想和实践经验， 一些大学也开始培养有关人才，各国各地政府也自行发展了不少为自己服务的实用性的地理信息系统或计算机地图制图、公共设施管理信息系统。l80 年代中期，地理/土地信息系统在发达国家获得了明显明显进展进展，在发展中国家也得到了一定程度的开发应用。l90 年代以来，随着地理/土地信息产业的建立和地球数字化产品的普及应用。LIS/GIS 的发展进入用户时代用户时代。土地信息系统LIS46u国内发展历程：国内发展历程： l 70 年代初，我国开始探讨计算机在测量、地图制图和遥感领域的应用，地理/土地信息系统处于试验阶段试验阶段；l 80 年代，随着计算机技术的发展，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全面试验阶段；l 从1986 年到 1995 年前后，由于沿海、 沿江经济开发区的发展，土地的有偿使用和外资的引进，急需 LIS/GIS 为之服务，推