土地信息系統(tǒng)知識點匯總

土地信息系統(tǒng)知識點匯總第一章1.信息與數(shù)據(jù)信息是一個抽象的概念，是客觀世界事物的特征及諸事物之間相互關系的一種抽象反應。數(shù)據(jù)（data）是為了滿足處理，傳播的需要，通過文字、數(shù)字、符號、圖形、圖像和聲音等多種可以識別的符號或介質表示或者記錄事件、事物、現(xiàn)象等的內容、數(shù)量或特征的信息載體。2.土地信息特征空間特征：土地屬于空間信息，其空間位置的識別是和數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起的，這是土地信息區(qū)別與其他類型信息的最顯著的標志。多維特征：在二維空間的基礎上，土地信息還具有多維的屬性特征，對應的土地數(shù)據(jù)有時又稱為非空間數(shù)據(jù)，是描述特定空間目標的自然、經(jīng)濟或社會特征的定性或定量指標。時變特征:地球自身和人類活動使得土地系統(tǒng)一直處于動態(tài)變化之中，因此土地信息時序變化的特征如周期性變化，波動性變化十分明顯。3.土地信息系統(tǒng)的基本構成土地信息系統(tǒng)的基本構成要素包括硬件設備、計算集軟件設備、數(shù)據(jù)和用戶。4.土地信息系統(tǒng)的主要功能與其他應用軟件一樣，土地信息系統(tǒng)一般包括數(shù)據(jù)輸入，預處理，數(shù)據(jù)庫管理，數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)品輸出，以及用戶接口等等。土地信息系統(tǒng)采集、管理土地數(shù)據(jù)，分析和輸出土地數(shù)據(jù)的主要功能如下：1）數(shù)據(jù)采集、檢驗與編輯。2）數(shù)據(jù)格式化、轉換、概化。3）數(shù)據(jù)存儲與組織。4）查詢、統(tǒng)計與計算。5）空間決策分析。6）信息顯示與輸出。第二章1.地球橢球體大地水準面是一個假想的與處于流體靜力平衡狀態(tài)的海洋面重合，并延申擴展到大陸內部形成的不規(guī)則的閉合曲面。大地水準面是一個重力等位面。測量上把與大地水準面符合的最理想的旋轉橢球體叫地球橢球體。2.參考橢球體參考橢球體是一個數(shù)學定義上的地球表面，就是一種具有幾何參數(shù)的地球橢球，通常以參考橢球體的長半軸a、短半軸b和扁率阿爾法來表示地球的形狀和大小。我國在1952年以前采用的是還福特橢球體，從1953年起改用克拉索夫斯基（北京1954坐標系），1978年決定采用1975年第十六屆國際大地測量以及地球物理聯(lián)合會推薦的新球體，稱為GRS（1975），并以此建立了我國獨立的大地坐標系（西安1980坐標系）。中國自2008年7月1日起啟用2000國家大地坐標系CGCS2000地球橢球。3.地球投影變形長度變形：長度變形是指地圖上不同地點和不同方位上長度的比例尺各不相同。面積變形：面積變形是指投影所得地圖上面積比例隨地點而改變。角度變形：角度變形是指景物在地圖上的角度（兩條線所夾的角度）同在球面上相應的角度不相等。4.地圖投影的方法地圖投影可以按變形性質分為3類。等角投影：等積投影：任意投影：按構成方法分類：幾何投影（圓錐投影,圓柱投影，方位投影。）非幾何投影：非幾何投影是不借助幾何面，根據(jù)某些條件用數(shù)學解析法確定球面與平面之間點與點的函數(shù)關系。在這類投影。按照投影面積與橢球體相割或相切分類：割投影，切投影。5.高斯克呂格投影：是一種等角橫軸切橢圓柱投影。墨卡托投影：等角正軸圓柱投影。6.地圖比例尺。地圖比例尺是表示地圖上距離比實地距離縮短的程度。地圖比例尺分為：數(shù)字式比例尺，圖示比例尺，文字式比例尺。7.地圖分幅。矩形分幅。矩形分幅是每幅地圖的圖廓是一個矩形。其優(yōu)點是：圖幅之間緊密結合，便于拼接使用，各圖幅的印刷面積可以相對平衡，有利于充分利用紙張。經(jīng)緯線分幅。經(jīng)緯線分幅地圖的圖廓由經(jīng)線和緯線構成，大多數(shù)表現(xiàn)為梯形，顧也叫梯形分幅。第三章1.土地信息的數(shù)據(jù)測量尺度。土地數(shù)據(jù)一般具有三個特征：屬性特征，空間特征，時間特征。1）空間圖形的測量尺度：空間圖形數(shù)據(jù)描述物體的位置、形狀和大小以及與相鄰物體的拓撲關系等幾種特征。2）專題屬性的測量尺度：為了描述地理世界事物，對任何特定現(xiàn)象都要進行命名標識、性狀描述、分類描述以及關系描述等測量，這些也都是土地專題屬性測量尺度的組成部分。3）時間屬性的測量尺度：時間屬性測量的主要目的是反映土地實體空間或屬性數(shù)據(jù)隨時間變化的特征。2.土地信息的空間依附對象：記錄土地空間實體的位置，拓撲關系和幾何特征的空間圖形對象是土地專題系統(tǒng)的信息載體。屬性數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)的關聯(lián)特征是土地信息系統(tǒng)區(qū)別與其他數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的標志。1）按照地理空間目標分類GIS的數(shù)據(jù)模型特點是單獨空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)?？臻g數(shù)據(jù)包括幾何數(shù)據(jù)及拓撲數(shù)據(jù)。點（point）/線（line）/面（polyogn）/文本注記（annotation）/raster3.土地信息的數(shù)據(jù)獲取方法1）空間數(shù)據(jù)的獲取途徑：野外實地測量GPS技術采集航空攝影測量遙感技術采集4.土地信息的數(shù)據(jù)規(guī)范方法要素分類方法：線分類法：將初始的分類分成若干個層級目錄，編排成一個有層次的分類體系。同層級的類目之間存在并列關系，不同層級的類目之間存在隸屬關系。面分類法：將給定的分類對象按若干個屬性分成互不依賴的托干方面，每個面中又分成許多彼此獨立的若干個條目。5.土地信息編碼的原則唯一性，穩(wěn)定性，反映順序，反映分類，簡明性，長度一致，具備彈性，代碼符號標準化?？臻g屬性數(shù)據(jù)：緊湊式關聯(lián)，松散式關聯(lián)。第四章1.土地信息的數(shù)據(jù)模型層次模型，網(wǎng)狀模型，關系模型，面向對象模型:面向對象的方法具有抽象性，封裝性，多態(tài)性，概括性，聚集性時空模型。2.空間數(shù)據(jù)的拓撲關系。拓撲關聯(lián)：拓撲關聯(lián)表示空間中不同類型元素之間的拓撲關系。拓撲鄰接：拓撲鄰接性表示圖形中同類元素之間的拓撲關系。拓撲包含：拓撲包含性是表示空間圖形中，面狀實體包含的其他實體的關系。又分為：簡單包含，多層包含，等價包含。3.矢量數(shù)據(jù)結構矢量數(shù)據(jù)結構是通過記錄坐標的方式描述空間目標：點，線，面的數(shù)據(jù)組織方法。矢量結構中的空間實體與要表達的現(xiàn)實世界中的空間實體具有一定的對應關系。矢量數(shù)據(jù)結構的優(yōu)點：數(shù)據(jù)占用空間小，空間位置精度高，空間關系描述全面，容易建立拓撲關系，空間和屬性數(shù)據(jù)綜合查詢更新方便。矢量數(shù)據(jù)結構的缺點：數(shù)據(jù)結構復雜，處理位置關系費時，地圖疊加分析困難，邊界模糊的事物難以描述，不能直接處理數(shù)字圖像信息。4。柵格數(shù)據(jù)結構柵格數(shù)據(jù)結構是最簡單的空間數(shù)據(jù)結構，是指將地理空間分為大小均勻緊密相鄰的網(wǎng)格陣列，每個網(wǎng)格作為一個像元或像素由行/列定義，并包含一個代碼表示該像素的屬性。柵格數(shù)據(jù)的優(yōu)點：數(shù)據(jù)結構簡單，疊加分析方便，容易描述邊界復雜的事物，能直接處理數(shù)字圖像信息，能直接向設備輸出圖形缺點：數(shù)據(jù)貯存量大，空間位置精度低，輸出地圖不美觀。5.柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的分析比較柵格結構與矢量結構在表示土地信息方面是同等有效的，它們各自具有特色，互為補充，所以有些大型數(shù)據(jù)庫既存儲柵格數(shù)據(jù)結構，又存儲矢量數(shù)據(jù)結構，根據(jù)需要來調用某種數(shù)據(jù)結構，以獲取最強的分析能力并提高效率。6.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構分為三個層次：概念模式：概念模式是數(shù)據(jù)庫的總框架，是對數(shù)據(jù)庫中關于目標存儲的邏輯結構和特性，基本操作，目標，目標與操作的關系和依賴的描述以及對數(shù)據(jù)的安全性，完整性，等方面的定義。外模式：亦稱子模式，是數(shù)據(jù)庫用戶的數(shù)據(jù)視圖。它屬于概念模式的一部分，描述用戶數(shù)據(jù)的結構，類型，長度等等。內模式：亦稱存儲模式，是對數(shù)據(jù)庫在物理存儲器上具體實現(xiàn)的描述。7.空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1）基于文件管理的方式2）文件與關系數(shù)據(jù)庫混合管理系統(tǒng)3）全關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)4）對象-關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)5）面向對象空間數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)8.數(shù)據(jù)庫設計內容1）需求分析2）概念設計3）邏輯設計4）物理設計9.元數(shù)據(jù)（Metadate）元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。在地理空間中，元數(shù)據(jù)描述數(shù)據(jù)內容，質量，狀況，和其它有關特征的背景信息。第五章1.坐標系1）用戶坐標系：指地圖采用的坐標系，如高斯平面坐標系。2）規(guī)格化數(shù)據(jù)庫坐標系：3）設備坐標系。每一種圖形設備都有自己獨特的坐標系。2.圖形的二維變換。平移變換，比例變換，旋轉變換，反射變換（對稱變換）3.圖幅的拼接1）邏輯一致性的處理2）識別和檢索相鄰圖幅3）相鄰圖幅邊界點坐標數(shù)據(jù)的匹配4）相同屬性多邊形公共邊界的刪除4.空間數(shù)據(jù)的空窗處理正空窗：選取整個空間數(shù)據(jù)在窗口內的子集。負空窗：選取整個空間數(shù)據(jù)在窗口外的子集。5.土地信息的空間分析緩沖區(qū)分析：緩沖區(qū)是根據(jù)數(shù)據(jù)庫中事物的點線面實體，自動建立其周圍一定寬度范圍的緩沖區(qū)多邊形。拓撲疊加分析：點點，點面，線面。邏輯關系分析：并，交，非。網(wǎng)絡分析：網(wǎng)絡分析是LIS空間分析的重要組成部分.最短路徑算法:迪克斯特拉算法第六章1.土地評價數(shù)學模型主成分分析法,關聯(lián)度分析法,模糊集合綜合評價法,聚類分析法.數(shù)學方法在土地評價中的應用.第七章1.專題內容的表示方法定點符號法,線狀符號法,點值法,范圍法,質底法,定位圖表法,分級統(tǒng)計法,分區(qū)統(tǒng)計圖表法,運動線法.土地信息系統(tǒng)知識點整理第一章緒論1.信息/是對客觀世界的反映，這種反映能被人們認識和理解，并作為知識來識別事物，從而向系統(tǒng)（人們）提供關于現(xiàn)實世界新的知識和事實，作為生產(chǎn)、建設、經(jīng)營、管理、分析和決策的依據(jù)，達到認識世界、改造世界的目的。2.土地數(shù)據(jù)/是各種土地特征和現(xiàn)象，包括空間位置、屬性特征和時域特征及相互關系的符號化表達。3.土地信息/是對表達土地特征與現(xiàn)象之間關系的土地數(shù)據(jù)的解釋，是表征土地系統(tǒng)諸要素特征、格局、相互作用與相互聯(lián)系以及實體的數(shù)量、質量、分布狀況和變化規(guī)律的總稱。4.土地信息的特征/①空間特征；②多維特征（屬性特征）；③時間特征。5.土地信息系統(tǒng)/是土地系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、分析、管理、表達、可視化和決策應用的計算機系統(tǒng)。它以計算機為核心工具，利用建立的數(shù)據(jù)信息庫、模型庫、知識庫、方法庫，集成土地業(yè)務分析模型與方法形成的軟件系統(tǒng)，具有對土地相關數(shù)據(jù)的采集、管理、操作、分析、模擬、顯示和應用等功能。6.土地信息系統(tǒng)的學科關系/A與技術基礎學科的關系：①與地圖學的關系；②與測繪、遙感的關系；③與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的關系；④與計算機圖形學的關系；⑤與計算機輔助制圖（CAD）的關系；⑥與地理信息系統(tǒng)的關系；⑦與軟件工程的關系；B與土地管理學科的關系：①土地調查；②土地評價；③土地規(guī)劃；④土地保護。第二章土地信息與空間數(shù)學基礎1.地圖投影/在數(shù)學中，投影是指建立兩個點集之間一一對應的映射關系。在地圖學中地圖投影就是指建立地球橢球表面上的點與投影平面上點之間的一一對應的解析關系。2.參考橢球體/測量上為了處理大地測量的結果，采用近似于大地水準面形狀的旋轉橢球體形狀作為地球形狀的表述，并確定它和大地原點的關系，該旋轉橢球體稱為參考橢球體。3.地圖投影變換/在進行地圖投影時，把球面上的經(jīng)緯線網(wǎng)轉換到投影平面上，轉換后的地圖上的經(jīng)緯網(wǎng)絡必然產(chǎn)生變形，即地圖投影變形。這種變形主要反映在三個方面：長度變形、面積變形和角度變形。4.地圖投影方法/A按地圖投影變形性質分類：①等角投影；②任意投影；③等積投影；B按構成方法分類：①幾何投影：a圓錐投影（將一圓錐面與橢球體相切或相割）；b圓柱投影（將一個圓柱面包圍橢球體）；c方位投影（投影面是一個與地球相切或相割的平面）；②非幾何投影（略）5.在我國，除1：100萬地形圖采用Lambert（正軸等角割圓錐）投影外，其余基本比例尺地圖均采用高斯-克呂格（橫軸等角切橢圓柱）投影。6.高斯-克呂格投影/高斯-克呂格投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影。投影結果為中央經(jīng)線和赤道投影都成直線。特征條件：①中央經(jīng)線和赤道被投影為互相垂直的直線，且為投影的對稱軸；②投影后無角度變形，即保角投影；③中央經(jīng)線投影后沒有長度變形，遠離中央經(jīng)線形變大。7.高斯-克呂格分帶/①6°帶：從0°子午線起每隔經(jīng)差6°自西向東分帶，中央經(jīng)線經(jīng)度L0=6n-3；②3°帶：從1°30′算起，它的中央子午線一部分與6°帶的中央子午線重合，L0=3n。8.高程系統(tǒng)/現(xiàn)行國家標準為1985年國家高程基準。9.我國土地數(shù)據(jù)常用坐標系的區(qū)別/1980年西安坐標系是參心坐標系，WGS84和CGCS2000均為地心坐標系，橢球參數(shù)除扁率α外幾乎完全一致。第三章土地信息的數(shù)據(jù)源與采集處理1.空間數(shù)據(jù)的獲取途徑/①遙感技術采集；②GPS技術采集；③航空攝影測量；④傾斜攝影測量；⑤傳感器技術測量；⑥野外實地測量。第四章土地信息的數(shù)據(jù)模型與數(shù)據(jù)庫1.數(shù)據(jù)庫領域中最常用的數(shù)據(jù)模型有：①層次模型；②網(wǎng)狀模型；③關系模型；④面向對象模型；⑤時空模型。2.關系模型/什么是關系模型？/關系數(shù)據(jù)模型是一種基于關系代數(shù)的數(shù)學化模型，它把數(shù)據(jù)的邏輯結構歸結為滿足一定條件的二維表，這種表就成為關系，關系的集合就構成為關系模型。3.關系模型/關系模型的特征/關系是一個二維表，是同類實體的各種屬性的集合，每個實體對應于表中的一行，在關系中叫做元組（記錄），表的每列對應一個屬性（域/字段）。每個關系應滿足下列條件：①表中的每一列屬性都是不能再分的基本字段；②各列被指定一個相異的名字；③各行（記錄）相異，不允許重復；④行、列次序無關。4.關系模型的特征/關鍵字/關系中的某一屬性組，若它的值唯一地標識了一個元組，則稱該屬性組為候選關鍵字。若一個關系中有多個候選關鍵字，則選定一個主關鍵字。5.關系模型/范式/關系滿足某種規(guī)范化的形式稱為范式。六種關系范式：1NF、2NF、3NF、和BCNF屬于函數(shù)依賴范疇，4NF和5NF屬于多值依賴范疇。從一個低一級范式的關系模式，通過模式分解轉換為若干個高一級關系模式集合的過程，叫做規(guī)范化。6.范式/①第一范式：1NF是一個關系模式所要遵循的最基本的條件，即關系中的兩個屬性必須是原子的、不可分割的數(shù)據(jù)項。②第二范式：是指關系在滿足1NF的基礎上，每一個非主屬性完全依賴函數(shù)依賴于該關系的關鍵字。③第三范式：關系在滿足第二范式的基礎上，其非關鍵字屬性（即非主屬性）既非函數(shù)依賴，也不依賴傳遞于主關鍵字。④BC范式；7.面向對象模型/面向對象模型是在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)模型基礎上發(fā)展起來的數(shù)據(jù)模型技術，它既可以表達圖形數(shù)據(jù)又可以有效地表達屬性數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)抽象技術：分類、概括、聯(lián)合、聚集等采用對象聯(lián)系圖描述其模型的實現(xiàn)方法，使得復雜的客觀事物變得清楚易懂。8.面向對象的特性/面向對象的方法具有抽象、封裝、重載、多態(tài)、繼承、概括和聚集等特性。9.數(shù)據(jù)結構/即指數(shù)據(jù)結構的形式，是適合于計算機儲存、管理和處理的數(shù)據(jù)邏輯結構。在土地信息系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)結構可分為三類：矢量數(shù)據(jù)結構、柵格數(shù)據(jù)結構、矢量柵格一體化數(shù)據(jù)結構。10.柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)的比較分析/兩者是兩種表示地理信息的方法，前者屬性明顯、位置隱含，而后者位置明顯，屬性隱含。A柵格數(shù)據(jù)結構：優(yōu)點：①結構簡單；②空間數(shù)據(jù)的重疊與組合十分方便；③空間分析易于進行；④數(shù)學模擬方便；⑤技術開發(fā)費用低；缺點：①圖形數(shù)據(jù)量大；②難以建立網(wǎng)絡連接關系；③地圖輸出不精美；B矢量數(shù)據(jù)類型：優(yōu)點：①結構嚴謹，數(shù)據(jù)量??；②能完整地描述拓撲關系；③圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的恢復、更新和綜合都能實現(xiàn)；④圖形輸出精確美觀；缺點：①結構復雜，處理技術也復雜；②圖形疊置與圖形組合很困難；③繪圖費用高，尤其高質量繪圖；④數(shù)學模擬和空間分析困難。11.空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)三部分組成。12.數(shù)據(jù)庫的主要特征/①能夠減少空間數(shù)據(jù)儲存的冗余量；②提供穩(wěn)定的空間數(shù)據(jù)結構；③滿足用戶對空間數(shù)據(jù)及時訪問的需求，高效地查詢結果；④在數(shù)據(jù)元素間維持復雜的聯(lián)系；⑤支持多種多樣的決策需要；⑥應用程序對數(shù)據(jù)資源的共享；⑦數(shù)據(jù)獨立性；⑧統(tǒng)一管理。13.數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結構/①概念模式；②外模式；③內模式。14.數(shù)據(jù)庫設計的步驟/（現(xiàn)實世界）①需求分析；（信息世界）②概念設計；（計算機世界）③邏輯設計；④物理設計；⑤數(shù)據(jù)庫。15.E-R模型/表示概念的最有力的工具是E-R模型，即實體-關系模型，包括實體、聯(lián)系和屬性三個基本成分。它描述現(xiàn)實世界，不必考慮數(shù)據(jù)結構、存儲路徑等問題，比一般的數(shù)據(jù)模型更接近于現(xiàn)實世界。16.元數(shù)據(jù)/是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，在地理空間數(shù)據(jù)中，元數(shù)據(jù)說明數(shù)據(jù)內容