土地信息系统知识点汇总

土地信息系统知识点汇总第一章1.信息与数据信息是一个抽象的概念，是客观世界事物的特征及诸事物之间相互关系的一种抽象反应。数据（data）是为了满足处理，传播的需要，通过文字、数字、符号、图形、图像和声音等多种可以识别的符号或介质表示或者记录事件、事物、现象等的内容、数量或特征的信息载体。2.土地信息特征空间特征：土地属于空间信息，其空间位置的识别是和数据联系在一起的，这是土地信息区别与其他类型信息的最显著的标志。多维特征：在二维空间的基础上，土地信息还具有多维的属性特征，对应的土地数据有时又称为非空间数据，是描述特定空间目标的自然、经济或社会特征的定性或定量指标。时变特征:地球自身和人类活动使得土地系统一直处于动态变化之中，因此土地信息时序变化的特征如周期性变化，波动性变化十分明显。3.土地信息系统的基本构成土地信息系统的基本构成要素包括硬件设备、计算集软件设备、数据和用户。4.土地信息系统的主要功能与其他应用软件一样，土地信息系统一般包括数据输入，预处理，数据库管理，数据处理，产品输出，以及用户接口等等。土地信息系统采集、管理土地数据，分析和输出土地数据的主要功能如下：1）数据采集、检验与编辑。2）数据格式化、转换、概化。3）数据存储与组织。4）查询、统计与计算。5）空间决策分析。6）信息显示与输出。第二章1.地球椭球体大地水准面是一个假想的与处于流体静力平衡状态的海洋面重合，并延申扩展到大陆内部形成的不规则的闭合曲面。大地水准面是一个重力等位面。测量上把与大地水准面符合的最理想的旋转椭球体叫地球椭球体。2.参考椭球体参考椭球体是一个数学定义上的地球表面，就是一种具有几何参数的地球椭球，通常以参考椭球体的长半轴a、短半轴b和扁率阿尔法来表示地球的形状和大小。我国在1952年以前采用的是还福特椭球体，从1953年起改用克拉索夫斯基（北京1954坐标系），1978年决定采用1975年第十六届国际大地测量以及地球物理联合会推荐的新球体，称为GRS（1975），并以此建立了我国独立的大地坐标系（西安1980坐标系）。中国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系CGCS2000地球椭球。3.地球投影变形长度变形：长度变形是指地图上不同地点和不同方位上长度的比例尺各不相同。面积变形：面积变形是指投影所得地图上面积比例随地点而改变。角度变形：角度变形是指景物在地图上的角度（两条线所夹的角度）同在球面上相应的角度不相等。4.地图投影的方法地图投影可以按变形性质分为3类。等角投影：等积投影：任意投影：按构成方法分类：几何投影（圆锥投影,圆柱投影，方位投影。）非几何投影：非几何投影是不借助几何面，根据某些条件用数学解析法确定球面与平面之间点与点的函数关系。在这类投影。按照投影面积与椭球体相割或相切分类：割投影，切投影。5.高斯克吕格投影：是一种等角横轴切椭圆柱投影。墨卡托投影：等角正轴圆柱投影。6.地图比例尺。地图比例尺是表示地图上距离比实地距离缩短的程度。地图比例尺分为：数字式比例尺，图示比例尺，文字式比例尺。7.地图分幅。矩形分幅。矩形分幅是每幅地图的图廓是一个矩形。其优点是：图幅之间紧密结合，便于拼接使用，各图幅的印刷面积可以相对平衡，有利于充分利用纸张。经纬线分幅。经纬线分幅地图的图廓由经线和纬线构成，大多数表现为梯形，顾也叫梯形分幅。第三章1.土地信息的数据测量尺度。土地数据一般具有三个特征：属性特征，空间特征，时间特征。1）空间图形的测量尺度：空间图形数据描述物体的位置、形状和大小以及与相邻物体的拓扑关系等几种特征。2）专题属性的测量尺度：为了描述地理世界事物，对任何特定现象都要进行命名标识、性状描述、分类描述以及关系描述等测量，这些也都是土地专题属性测量尺度的组成部分。3）时间属性的测量尺度：时间属性测量的主要目的是反映土地实体空间或属性数据随时间变化的特征。2.土地信息的空间依附对象：记录土地空间实体的位置，拓扑关系和几何特征的空间图形对象是土地专题系统的信息载体。属性数据与空间数据的关联特征是土地信息系统区别与其他数据库管理系统的标志。1）按照地理空间目标分类GIS的数据模型特点是单独空间数据与属性数据。空间数据包括几何数据及拓扑数据。点（point）/线（line）/面（polyogn）/文本注记（annotation）/raster3.土地信息的数据获取方法1）空间数据的获取途径：野外实地测量GPS技术采集航空摄影测量遥感技术采集4.土地信息的数据规范方法要素分类方法：线分类法：将初始的分类分成若干个层级目录，编排成一个有层次的分类体系。同层级的类目之间存在并列关系，不同层级的类目之间存在隶属关系。面分类法：将给定的分类对象按若干个属性分成互不依赖的托干方面，每个面中又分成许多彼此独立的若干个条目。5.土地信息编码的原则唯一性，稳定性，反映顺序，反映分类，简明性，长度一致，具备弹性，代码符号标准化。空间属性数据：紧凑式关联，松散式关联。第四章1.土地信息的数据模型层次模型，网状模型，关系模型，面向对象模型:面向对象的方法具有抽象性，封装性，多态性，概括性，聚集性时空模型。2.空间数据的拓扑关系。拓扑关联：拓扑关联表示空间中不同类型元素之间的拓扑关系。拓扑邻接：拓扑邻接性表示图形中同类元素之间的拓扑关系。拓扑包含：拓扑包含性是表示空间图形中，面状实体包含的其他实体的关系。又分为：简单包含，多层包含，等价包含。3.矢量数据结构矢量数据结构是通过记录坐标的方式描述空间目标：点，线，面的数据组织方法。矢量结构中的空间实体与要表达的现实世界中的空间实体具有一定的对应关系。矢量数据结构的优点：数据占用空间小，空间位置精度高，空间关系描述全面，容易建立拓扑关系，空间和属性数据综合查询更新方便。矢量数据结构的缺点：数据结构复杂，处理位置关系费时，地图叠加分析困难，边界模糊的事物难以描述，不能直接处理数字图像信息。4。栅格数据结构栅格数据结构是最简单的空间数据结构，是指将地理空间分为大小均匀紧密相邻的网格阵列，每个网格作为一个像元或像素由行/列定义，并包含一个代码表示该像素的属性。栅格数据的优点：数据结构简单，叠加分析方便，容易描述边界复杂的事物，能直接处理数字图像信息，能直接向设备输出图形缺点：数据贮存量大，空间位置精度低，输出地图不美观。5.栅格数据与矢量数据的分析比较栅格结构与矢量结构在表示土地信息方面是同等有效的，它们各自具有特色，互为补充，所以有些大型数据库既存储栅格数据结构，又存储矢量数据结构，根据需要来调用某种数据结构，以获取最强的分析能力并提高效率。6.数据库系统结构数据库系统结构分为三个层次：概念模式：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，目标，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。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，长度等等。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。7.空间数据库管理系统1）基于文件管理的方式2）文件与关系数据库混合管理系统3）全关系型数据库管理系统4）对象-关系型数据库管理系统5）面向对象空间数据库管理系统8.数据库设计内容1）需求分析2）概念设计3）逻辑设计4）物理设计9.元数据（Metadate）元数据是描述数据的数据。在地理空间中，元数据描述数据内容，质量，状况，和其它有关特征的背景信息。第五章1.坐标系1）用户坐标系：指地图采用的坐标系，如高斯平面坐标系。2）规格化数据库坐标系：3）设备坐标系。每一种图形设备都有自己独特的坐标系。2.图形的二维变换。平移变换，比例变换，旋转变换，反射变换（对称变换）3.图幅的拼接1）逻辑一致性的处理2）识别和检索相邻图幅3）相邻图幅边界点坐标数据的匹配4）相同属性多边形公共边界的删除4.空间数据的空窗处理正空窗：选取整个空间数据在窗口内的子集。负空窗：选取整个空间数据在窗口外的子集。5.土地信息的空间分析缓冲区分析：缓冲区是根据数据库中事物的点线面实体，自动建立其周围一定宽度范围的缓冲区多边形。拓扑叠加分析：点点，点面，线面。逻辑关系分析：并，交，非。网络分析：网络分析是LIS空间分析的重要组成部分.最短路径算法:迪克斯特拉算法第六章1.土地评价数学模型主成分分析法,关联度分析法,模糊集合综合评价法,聚类分析法.数学方法在土地评价中的应用.第七章1.专题内容的表示方法定点符号法,线状符号法,点值法,范围法,质底法,定位图表法,分级统计法,分区统计图表法,运动线法.土地信息系统知识点整理第一章绪论1.信息/是对客观世界的反映，这种反映能被人们认识和理解，并作为知识来识别事物，从而向系统（人们）提供关于现实世界新的知识和事实，作为生产、建设、经营、管理、分析和决策的依据，达到认识世界、改造世界的目的。2.土地数据/是各种土地特征和现象，包括空间位置、属性特征和时域特征及相互关系的符号化表达。3.土地信息/是对表达土地特征与现象之间关系的土地数据的解释，是表征土地系统诸要素特征、格局、相互作用与相互联系以及实体的数量、质量、分布状况和变化规律的总称。4.土地信息的特征/①空间特征；②多维特征（属性特征）；③时间特征。5.土地信息系统/是土地系统数据的采集、分析、管理、表达、可视化和决策应用的计算机系统。它以计算机为核心工具，利用建立的数据信息库、模型库、知识库、方法库，集成土地业务分析模型与方法形成的软件系统，具有对土地相关数据的采集、管理、操作、分析、模拟、显示和应用等功能。6.土地信息系统的学科关系/A与技术基础学科的关系：①与地图学的关系；②与测绘、遥感的关系；③与数据库管理系统的关系；④与计算机图形学的关系；⑤与计算机辅助制图（CAD）的关系；⑥与地理信息系统的关系；⑦与软件工程的关系；B与土地管理学科的关系：①土地调查；②土地评价；③土地规划；④土地保护。第二章土地信息与空间数学基础1.地图投影/在数学中，投影是指建立两个点集之间一一对应的映射关系。在地图学中地图投影就是指建立地球椭球表面上的点与投影平面上点之间的一一对应的解析关系。2.参考椭球体/测量上为了处理大地测量的结果，采用近似于大地水准面形状的旋转椭球体形状作为地球形状的表述，并确定它和大地原点的关系，该旋转椭球体称为参考椭球体。3.地图投影变换/在进行地图投影时，把球面上的经纬线网转换到投影平面上，转换后的地图上的经纬网络必然产生变形，即地图投影变形。这种变形主要反映在三个方面：长度变形、面积变形和角度变形。4.地图投影方法/A按地图投影变形性质分类：①等角投影；②任意投影；③等积投影；B按构成方法分类：①几何投影：a圆锥投影（将一圆锥面与椭球体相切或相割）；b圆柱投影（将一个圆柱面包围椭球体）；c方位投影（投影面是一个与地球相切或相割的平面）；②非几何投影（略）5.在我国，除1：100万地形图采用Lambert（正轴等角割圆锥）投影外，其余基本比例尺地图均采用高斯-克吕格（横轴等角切椭圆柱）投影。6.高斯-克吕格投影/高斯-克吕格投影是一种横轴等角切椭圆柱投影。投影结果为中央经线和赤道投影都成直线。特征条件：①中央经线和赤道被投影为互相垂直的直线，且为投影的对称轴；②投影后无角度变形，即保角投影；③中央经线投影后没有长度变形，远离中央经线形变大。7.高斯-克吕格分带/①6°带：从0°子午线起每隔经差6°自西向东分带，中央经线经度L0=6n-3；②3°带：从1°30′算起，它的中央子午线一部分与6°带的中央子午线重合，L0=3n。8.高程系统/现行国家标准为1985年国家高程基准。9.我国土地数据常用坐标系的区别/1980年西安坐标系是参心坐标系，WGS84和CGCS2000均为地心坐标系，椭球参数除扁率α外几乎完全一致。第三章土地信息的数据源与采集处理1.空间数据的获取途径/①遥感技术采集；②GPS技术采集；③航空摄影测量；④倾斜摄影测量；⑤传感器技术测量；⑥野外实地测量。第四章土地信息的数据模型与数据库1.数据库领域中最常用的数据模型有：①层次模型；②网状模型；③关系模型；④面向对象模型；⑤时空模型。2.关系模型/什么是关系模型？/关系数据模型是一种基于关系代数的数学化模型，它把数据的逻辑结构归结为满足一定条件的二维表，这种表就成为关系，关系的集合就构成为关系模型。3.关系模型/关系模型的特征/关系是一个二维表，是同类实体的各种属性的集合，每个实体对应于表中的一行，在关系中叫做元组（记录），表的每列对应一个属性（域/字段）。每个关系应满足下列条件：①表中的每一列属性都是不能再分的基本字段；②各列被指定一个相异的名字；③各行（记录）相异，不允许重复；④行、列次序无关。4.关系模型的特征/关键字/关系中的某一属性组，若它的值唯一地标识了一个元组，则称该属性组为候选关键字。若一个关系中有多个候选关键字，则选定一个主关键字。5.关系模型/范式/关系满足某种规范化的形式称为范式。六种关系范式：1NF、2NF、3NF、和BCNF属于函数依赖范畴，4NF和5NF属于多值依赖范畴。从一个低一级范式的关系模式，通过模式分解转换为若干个高一级关系模式集合的过程，叫做规范化。6.范式/①第一范式：1NF是一个关系模式所要遵循的最基本的条件，即关系中的两个属性必须是原子的、不可分割的数据项。②第二范式：是指关系在满足1NF的基础上，每一个非主属性完全依赖函数依赖于该关系的关键字。③第三范式：关系在满足第二范式的基础上，其非关键字属性（即非主属性）既非函数依赖，也不依赖传递于主关键字。④BC范式；7.面向对象模型/面向对象模型是在传统数据模型基础上发展起来的数据模型技术，它既可以表达图形数据又可以有效地表达属性数据。利用数据抽象技术：分类、概括、联合、聚集等采用对象联系图描述其模型的实现方法，使得复杂的客观事物变得清楚易懂。8.面向对象的特性/面向对象的方法具有抽象、封装、重载、多态、继承、概括和聚集等特性。9.数据结构/即指数据结构的形式，是适合于计算机储存、管理和处理的数据逻辑结构。在土地信息系统中，数据结构可分为三类：矢量数据结构、栅格数据结构、矢量栅格一体化数据结构。10.栅格数据与矢量数据的比较分析/两者是两种表示地理信息的方法，前者属性明显、位置隐含，而后者位置明显，属性隐含。A栅格数据结构：优点：①结构简单；②空间数据的重叠与组合十分方便；③空间分析易于进行；④数学模拟方便；⑤技术开发费用低；缺点：①图形数据量大；②难以建立网络连接关系；③地图输出不精美；B矢量数据类型：优点：①结构严谨，数据量小；②能完整地描述拓扑关系；③图形数据和属性数据的恢复、更新和综合都能实现；④图形输出精确美观；缺点：①结构复杂，处理技术也复杂；②图形叠置与图形组合很困难；③绘图费用高，尤其高质量绘图；④数学模拟和空间分析困难。11.空间数据库系统是由数据库、数据库管理系统和数据库应用系统三部分组成。12.数据库的主要特征/①能够减少空间数据储存的冗余量；②提供稳定的空间数据结构；③满足用户对空间数据及时访问的需求，高效地查询结果；④在数据元素间维持复杂的联系；⑤支持多种多样的决策需要；⑥应用程序对数据资源的共享；⑦数据独立性；⑧统一管理。13.数据库的系统结构/①概念模式；②外模式；③内模式。14.数据库设计的步骤/（现实世界）①需求分析；（信息世界）②概念设计；（计算机世界）③逻辑设计；④物理设计；⑤数据库。15.E-R模型/表示概念的最有力的工具是E-R模型，即实体-关系模型，包括实体、联系和属性三个基本成分。它描述现实世界，不必考虑数据结构、存储路径等问题，比一般的数据模型更接近于现实世界。16.元数据/是描述数据的数据，在地理空间数据中，元数据说明数据内容