1 土地信息系统概述2013

1、土地信息技术（Land Information Technology ）授课教师：石 英E-mail：1课程背景 土地资源管理的信息化（无纸化土地管理）、房地产管理的信息化（以图管房）迫切需要大量具有土地信息系统技术的高素质人才； 当前在那些涉及空间信息的领域如土地资源管理与规划、资源环境区划与管理、资源勘查与开发、房地产管理、城市规划等行业对LIS相当重视，甚至已将是否具有一定的 LIS 基础作为一条重要的人才衡量标准。2GIS在房地产领域的应用房地产项目策划3GIS在房地产领域的应用房地产销售45GIS在房地产领域的应用房地产管理与分析评价6GIS在房地产领域的应用房地产估价78课程性质

2、土地信息系统(LIS)是一门集土地科学与信息科学为一体的交叉性学科，是建立在土地资源管理、遥感技术、地图学等学科基础之上的一门综合性的学科,是地理信息系统（Geographic Information System ，GIS）在土地管理方面的运用性学科，是近年来发展起来的一门新兴技术性学科，以土地信息知识为基础，综合运用以地理信息系统为支撑的土地管理、建设用地管理、地籍管理、土地利用总体规划等土地科学知识与技术。9学习目标学习运用信息技术对土地资源进行管理的基本技能，以达到对土地资源的科学管理； 掌握土地信息系统的基本原理及其构成；掌握土地信息的输入、编辑、处理、分析、土地空间数据的表示方法、

3、土地信息的输出等基本技术；熟悉地理信息系统(GIS)的基础知识，并能熟练掌握现有地理信息系统软件(ArcGIS/Mapgis)的应用。10教学方法 土地信息系统是一门实践性要求较高的课程，授课方式包括基本理论的讲授及具体软件操作实践。课堂讲授: 主要介绍LIS的基本理论与方法；实践课程： ArcGIS/Mapgis软件介绍及上机实验操作。11教学时数安排理论教学20学时，实验教学10学时第一章 土地信息系统概述 2第二章 土地信息技术基础 4第三章 数据输入与输出技术 4 第五章 土地信息数据库 2第四章 土地信息处理与分析技术 6第六章 土地信息系统设计与评价2（一）理论教学目录12内容1：

4、MapGIS介绍及操作基础内容2：空间数据输入内容3：空间数据编辑和处理内容4：专题地图输出内容5：空间分析与查询（二）实验教学目录131 土地信息系统概述内容提要： 1、土地信息与土地信息系统 2、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 4、土地信息系统的发展141-1 土地信息与土地信息系统 1.数据与信息数据(Data)：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: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。15

5、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的数据部分称为属性数据面积:6037.83亩权属:华南农业大学.16信息(Information)：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。比如“土地是重要的资源”可用汉语、英语、声音或图表来表达。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

6、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。17信息和数据的关系：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：虽然数据是信息的载体，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。182.土地信息概念：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。说明：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。土地信息系统的建立，首先是收集土地数据，然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

7、就是为了得到土地数据中包含的土地信息。19土地信息的构成： 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

8、的权利状况等。20 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、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：刘家彬土地信息系统理论与方法21土地信息的特征：1. 区域分布性：土地信息具有空间定位的特点。2. 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

9、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. 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及纸质、光盘等物理介质载体。4. 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。223.土地信息系统(LIS)LIS的概念：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。 23农

10、用地分等信息系统24LIS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; 25LIS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

11、表达与输出的基本程序包。26LIS在土地管理中的服务领域：1. 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：评定土地级别及基准地价3. 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：对农用地进行分类, 划分基本农田保护区5. 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：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：调解土地纠纷, 监察土地政策的执行情况8. 土地整理：对土地进行综合整治，以提高集约度271.土地信息系统构成功能构成：1-2 土地信息系统构成及功能 采集输入原始数据数据编辑数据存贮产品输出标

12、准数据成果标准数据数据处理应用数据应用分析成果数据28系统构成：（硬件、软件、数据、人）计算机系统输入设备输出设备 存贮设备管理软件功能软件基础数据专业数据中间数据成果数据人（系统管理人员或用户）硬件软件数据土地信息系统29硬件输入设备计算机系统输出设备 存贮设备数字化仪扫描仪键盘绘图仪打印机显示器磁盘光盘磁带机GPS30软件：由管理软件和功能软件组成。输入处理 数据处理 产品输出 存贮设备 用户界面 31数据：LIS的处理对象和结果基础数据专业数据中间数据成果数据土地信息系统32人: 系统管理人员或用户输入编辑分析开发输出332.土地信息系统的功能数据采集、检验与编辑数据处理（数据格式化、数

13、据转换及数据概化）数据的存储和组织（空间数据和属性数据的组织） 查询、统计、计算 空间分析（揭示数据所包含的更深刻、更内在的规律和特征） 显示 （计算机屏幕显示、地图输出） 34查 询 功 能35统 计 功 能36456711最短路径生成10最佳路径分析空 间 分 析 功 能（续）371-3 土地信息系统与相关学科的关系土地科学地图学测量与遥感LIS计算机科学软件工程数据库技术计算机图形学专家系统CAD/CAM38土地信息系统与相关学科的关系土地科学：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: 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：

14、为LIS图形数据的表达以及可视化提供了方法。39专家系统(expert system) 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。其重要特征如下图所示：专家系统为LIS数据处理中运用专业领域知识提供了框架。专家系统 一个计算机软件系统 具有专家级的知识 能模拟人类解决问题 能解释怎样得到结论 40CAD和CAMCAD（Computer Aided Design）是使用计算机技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

15、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。LIS借助了CAD/CAM的辅助设计和几何图形的编辑和绘制技术。41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LIS算法设计的基础。42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

16、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, LIS在数据管理上借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，主要是缺乏空间实体的定义能力和空间关系的查询能力。43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。441-4 土地信息系统的发展1.土地信息系统的发展概况国外发展历程:从 1962 年起，在加拿大政府

17、开发出了世界上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、推广地理信息系统及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。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，在发展中国家也得到了一定程度的开发应用。90 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。45国内发展历程： 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

18、阶段；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；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，推动了LIS/GIS 的发展和应用，上海、北京、深圳、海口、三亚、常州等大中城市都在积极建设城市 GIS或LIS，LIS处于发展阶段；1996年以来，LIS开始广泛推广应用，LIS处于应用普及阶段：(1)地籍与房产管理；(2)农业、土地和水资源规划；(3)林业；(4)资源调查；(5)环境保护；(6)大型工程项目的前期准备和实施控制；(7)公用事业管理；(8)市政建设与管理(包括城市规划)。462.土地信息系统的发展趋势遥感技术、全球定位技术与土地信息技术更加融合；时空