土地信息系统复习整理文档格式.docx
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分类是把研究对象分为若干类组；
分级则是对同一个类组对象再按某一量上的差异进行分级。
②：
分类体系
A：
基础地理信息：
空间参考坐标系、地形地貌、水系、植被和现状道路等。
B：
专题图形信息：
地籍地块信息和中间用地方案图、建筑平面图、土地利用总体规划和专项规划图、城市总体规划和专项规划图、土地利用现状分类图、城镇土地定级和基准地价评估图、行政区划图。
C：
土地基础属性信息：
土地权利和权限、土地价值和税收、农村和城市土地利用、房屋和建筑物。
D：
土地相关属性信息：
人口和人口普查数据、行政管理、古迹、土壤、植被、物种保护、水文、气候、污染与安全、工业与就业、交通运输、给水排水、煤气与电力电话、消防设施、地质和地球物理资料。
4、地理信息系统、土地信息系统的概念与特点及二者的关系。
地理信息系统可简单的定义为用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统。
土地信息系统（LandInformationSystem）LIS
是对土地信息采集、整理、存贮、处理、管理、维护、转换、传输和应用的基于空间的信息系统。
2）基本特征:
A、空间性：
空间定位的精确性及其核心作用
B、时态性：
显著的时态性及基灵魂作用
C、空间信息和属性信息并重以及属性信息的主体地位
D、信息的多层次性和分散性
3）LIS与GIS的关系
A、两者都是空间型信息系统
B、GIS的应用范围更大、部门更多，LIS以土地相关部门为主
C、LIS有鲜明的行业特点并自成体系，GIS有通用性
D、GIS以基础信息为主，多用小比例尺，LIS以行业应用为主，多用大比例尺
E、GIS的图形功能比LIS强，但LIS的属性功能比GIS强
F、LIS的产生比GIS要早
5、LIS的组成。
从计算机的角度看，LIS是由软件、硬件、数据和用户组成。
6、LIS的功能与应用。
1）数据采集与输入
2）数据编辑与更新
3）数据存储与管理
4）空间查询与分析
A.空间查询
B.叠加分析
C.缓冲区分析
D.网络分析
E.地形分析
5）数据显示与输出
7、GIS的主要发展方向。
1、面向对象技术与GIS的结合2、GIS与GPS、RS的进一步集成，
3、真三维GIS和时空GIS4、GIS应用模型的发展
5、Internet与GIS的结合（WebGIS,组件GIS，OpenGIS）
6、GIS与专家系统、神经网络的结合7、GIS与虚拟现实技术的结合
第二章土地信息的技术基础及数据结构
1、常规的地理空间信息的描述方法有哪些？
1）地球空间模型描述
根据大地测量学的研究成果，地球表面几何模型可分为四种：
A地球的自然表面
表面复杂、不适合于数学建模。
B大地水准面
与地球重力方向处处垂直的一个连续、封闭曲面。
C参考椭球体
在大地水准面的基础上建立的地球椭球体模型，由长半轴a（6378.140km）、短半轴b（6356.755km）和曲率r构成。
D数学模型
在解决其它一些大地测量问题时提出来的。
2）地理空间坐标系的建立
2、地理空间数据包含哪些内容？
空间数据的特征、类型是什么？
有哪几种空间数据结构？
1）内容：
2）特征：
属性特征、空间特征、时间特征
3）类型：
A.类型：
依据数据来源的不同分为：
地图数据地形数据属性数据元数据影象数据
B.依据表示对象的不同分为：
类型数据、区域数据、网络数据、样本数据、曲面数据、文本数据、符号数据
3、什么是地理实体?
他们有哪些空间关系？
定义：
指自然界现象和社会经济事件中不能再分割的单元，它是一个具有概括性，复杂性，相对意义的概念。
空间关系类型
1、
拓扑空间关系：
明确定义空间关系的一种数学方法。
Dot,L,P联结关系
2、
顺序空间关系：
（方向空间关系）
用上下左右、前后、东南西北等方向性名称来描述空间实体的顺序关系，算法复杂，至今没有很好的解决方法。
3、
度量空间关系，主要指实体间的距离关系，远近。
1）在地理空间中两点间的距离有两种度量方法。
a、沿真实的地球表面进行,除与两点的地理坐标有关外，还与所通过路径的地形起伏有关，复杂,引入第二种。
b、沿地球旋转椭球体的距离量算。
2）
距离类别：
欧氏距离（笛卡尔坐标系）、曼哈顿（出租车）距离、时间距离（纬度差）、大地测量距离（大地线）（沿地球大圆经过两个城市中心的距离）。
4、试说明拓扑关系的定义和种类？
在GIS中有何意义？
指图形保持连续状态下变形，但图形关系不变的性质。
意义：
1）拓扑关系能清楚地反映实体之间的逻辑结构关系，它比几何关系具有更大的稳定性，不随地图投影而变化。
2）有助于空间要素的查询，利用拓扑关系可以解决许多实际问题。
如某县的邻接县，--面面相邻问题。
又如供水管网系统中某段水管破裂找关闭它的阀门，就需要查询该线（管道）与哪些点（阀门）关联。
3）根据拓扑关系可重建地理实体。
4.矢量数据的
5、何谓矢量数据？
如何获取？
如何进行矢量数据编码？
定义：
获取方式：
1）由外业测量获得
可利用测量仪器自动记录测量成果（常称为电子手薄），然后转到地理数据库中。
2）由栅格数据转换获得
利用栅格数据矢量化技术，把栅格数据转换为矢量数据。
3）跟踪数字化
用跟踪数字化的方法，把地图变成离散的矢量数据。
5矢量数据编码方式
A实体式
（spaghetti）--面条模型:
以实体为单位记录其坐标
B索引式（树状）
对所有点的坐标按顺序建坐标文件，再建点与边（线）、线与多边形的索引文件。
C双重独立式编码
简称DIME（DualIndependentMapEncoding），是美国人口统计系统采用的一种编码方式，是一种拓扑编码结构。
D链状双重独立式编码--拓扑数据结构
6、何谓栅格数据？
如何组织？
有哪些建立途径？
如何进行栅格数据编码？
1）栅格数据表示的是二维表面上的地理数据的离散化数值。
组织方法
2）方法a：
以象元为记录序列，不同层上同一象元位置上的各属性值表示为一个列数组。
N层中只记录一层的象元位置，节约大量存储空间，栅格个数很多。
方法b：
每层每个象元的位置、属性一一记录，结构最简单，但浪费存储。
方法c：
以层为基础，每层内以多边形为序记录多边形的属性值和多边形内各象元的坐标。
节约用于存储属性的空间。
将同一属性的制图单元的n个象元的属性只记录一次，便于地图分析和制图处理。
3）栅格结构的建立途径
A、手工获取，专题图上划分均匀网格，逐个决定其网格代码。
B、扫描仪扫描专题图的图像数据{行、列、颜色（灰度）}，定义颜色与属性对应表，用相应属性代替相应颜色，得到（行、列、属性）再进行栅格编码、存贮，即得该专题图的栅格数据。
C、由矢量数据转换而来。
D、遥感影像数据，对地面景象的辐射和反射能量的扫描抽样，并按不同的光谱段量化后，以数字形式记录下来的象素值序列。
E、格网DEM数据，当属性值为地面高程，则为格网DEM，通过DEM内插得到。
4）栅格数据的编码方法：
直接栅格编码，就是将栅格数据看作一个数据矩阵，逐行（或逐列）逐个记录代码；
压缩编码。
7、矢量数据和栅格数据各有什么特点？
在实际工作中如何选择数据组织结构？
1）矢量结构的显著特点：
定位明显，属性隐含。
2）栅格结构的显著特点：
属性明显，定位隐含，即数据直接记录属性的指针或数据本身，而所在位置则根据行列号转换为相应的坐标。
3）两个比较与选择：
栅格结构是矢量结构在某种程度上的一种近似，对于同一地物达到于矢量数据相同的精度需要更大量的数据；
在坐标位置搜索、计算多边形形状面积等方面栅格结构更为有效，而且易于遥感相结合，易于信息共享；
矢量结构对于拓扑关系的搜索则更为高效，网络信息只有用矢量才能完全描述，而且精度较高。
对于地理信息系统软件来说，两者共存，各自发挥优势是十分有效的。
第三章土地数据库
1、简述数据库的概念、特征、结构及数据组织方式及数据间的逻辑关系？
数据库（概念）：
为了一定的目的，在计算机系统中以特定的结构组织、存储和应用的相关联的数据集合。
数据库的特征：
1、数据集中控制
2、数据的冗余度小
3、数据的独立性，即数据与应用程序相互独立。
4、有复杂的数据模型，如层次型、网络型、关系型等
5、数据的保护性，包括安全性控制、完整性控制、并发控制、故障的发现与恢复等
数据库的系统结构（P55）
数据库技术为了帮助用户应用程序和数据文件的相互联系，提供了三级模式，即数据库的系统结构，并对应定义了数据库的三个抽象级。
这三级模式分别是：
外模式（或用户模式）：
对应于用户级
供用户使用的数据库。
概念模式（或逻辑模式）：
对应概念级
数据库的逻辑表示。
内模式（或存储模式）：
对应物理级
数据库最内的一层，物理设备上实际存储的数据集合。
数据间的逻辑联系：
1、一对一：
如地理名称与对应的空间位置关系
2、一对多：
一个省有多个县、一个县有多个乡
3、多对多：
土壤类型与作物的关系
2、传统的数据库有哪些模型？
（一）、层次模型与树状结构
1.概念：
用树状结构表示实体间联系的模型
2.特点：
1）将数据组织为有向有序的树结构
2）由处于不同层次的各个结点所组成，结点代表数据记录，连线描述不同结点数据间的从属关系（一对多的关系）
（二）、网络模型与图结构
1）用连线指令或指针来确定数据间的连接关系，是具有多对多的数据组织方式
2）结点间没有明确的从属关系
3）是有向图digraph=[vertex,（relation）]
其中：
vertex是图中数据元素（顶点）的有限非空集合。
relation是两个顶点（vertex）之间关系的集合。
（三）、关系模型与二维表结构
1、概念：
数学化模型，用二维表表示关系的集合。
2.特点：
1）地理实体本身的信息及实体之间的联系都表现为二维表
2）用关系代数和关系运算来操纵数据
3）二维表中：
每个实体对应表中的一行，叫一个“元组”，每一列表示同一属性值，叫“域”
3、空间数据库的定义、特征、特点。
空间数据库是空间数据库系统的简称。
是地理信息系统在计算机物理存储介质上存储和应用的相关的地理空间数据的总合。
空间数据特征:
1）空间特征：
一般需要建立空间索引。
2）非结构化特征：
结构化的，即满足第一范式:
每条记录定长，且数据项是原子数据.而空间数据数据项变长，对象包含一个或多个对象，需要嵌套记录。
3）空间关系特征：
拓扑数据给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂性。
4）分类编码特征：
一种地物类型对应一个属性数据表文件。
多种地物类型共用一个属性数据表文件。
5）海量数据特征。
4、面向对象模型的基本概念及特征。
（p63）
1）概念：
是在前面数据模型的基础上发展起来的面相对象的数据模型技术，它即可以表达图形数据又可以有效地表达属性数据。
2）特征：
a抽象性：
是对现实世界的简明表示。
形成对象的关键是抽象，对象是抽象思维的结果。
b封装性：
一般讲，包起来，将方法与数据放于一对象中，以使对数据的操作只可通过该对象本身的方法来进行。
在这，指把对象的状态及其操作集成化，使之不受外界影响。
C多态性：
是指同一消息被不同对象接收时，可解释为不同的含义。
同一消息，对不同对象，功能不同。
d继承性e概括性f聚集性
5、数据库设计包括哪些内容？
1）需求分析
2）概念设计
3）逻辑设计
4）物理设计
5）应用设计
6）形成物理设计说明书
6、如何建立和维护空间数据库？
1）建立空间数据库结构
利用DBMS提供的数据描述语言描述逻辑设计和物理设计的结果，得到概念模式和外模式，编写功能软件，经编译、运行后形成目标模式，建立起实际的空间数据库结构。
2）数据装入
一般由编写的数据装入程序或DBMS提供的应用程序来完成。
在装入数据之前要做许多准备工作，如对数据进行整理、分类、编码及格式转换（如专题数据库装入数据时，采用多关系异构数据库的模式转换、查询转换和数据转换）等。
装入的数据要确保其准确性和一致性。
3）调试运行
装入数据后，要对地理数据库的实际应用程序进行运行，执行各功能模块的操作，对地理数据库系统的功能和性能进行全面测试，
空间数据库的维护
1）空间数据库的重组织
指在不改变空间数据库原来的逻辑结构和物理结构的前提下，改变数据的存储位置，将数据予以重新组织和存放。
2）空间数据库的重构造
指局部改变空间数据库的逻辑结构和物理结构。
数据库重构通过改写其概念模式（逻辑模式）的内模式（存储模式）进行。
3）空间数据库的完整性、安全性控制
完整性是指数据的正确性、有效性和一致性，主要由后映象日志来完成，它是一个备份程序，当发生系统或介质故障时，利用它对数据库进行恢复。
安全性指对数据的保护，主要通过权限授予、审计跟踪，以及数据的卸出和装入来实现。
第四章数据的输入和质量控制
1、GIS的数据源有哪些？
地图数据，遥感数据，文本数据，统计数据,实测数据，多媒体数据，已有系统的数据
2、空间数据的分层方法和目的？
1）专题分层
每个图层对应一个专题，包含某一种或某一类数据。
如地貌层、水系层、道路层、居民地层等。
2）时间序列分层
即把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。
3）地面垂直高度分层
把不同时间或不同时期的数据作为一个数据层。
空间数据分层的目的
便于空间数据的管理、查询、显示、分析等。
1）空间数据分为若干数据层后，对所有空间数据的管理就简化为对各数据层的管理，而一个数据层的数据结构往往比较单一，数据量也相对较小，管理起来就相对简单；
2）对分层的空间数据进行查询时，不需要对所有空间数据进行查询，只需要对某一层空间数据进行查询即可，因而可加快查询速度；
3）分层后的空间数据，由于便于任意选择需要显示的图层，因而增加了图形显示的灵活性；
4）对不同数据层进行叠加，可进行各种目的的空间分析。
3、空间数据分类编码的原则？
科学性、系统性、可扩性、实用性、兼容性、
稳定性、不受比例尺限制、灵活性。
4、空间几何数据的采集方法？
5、空间数据的误差来源有哪些？
阶段误差来源
数据采集实测误差，地图制图误差（制作地图的每一过程都有误差），航测遥感数据分析误差（获取、判读、转换、人工判读（识别要素）误差）
数据输入数字化过程中操作员和设备造成的误差，某些地理属性没有明显边界引起的误差（地类界）
数据存贮数字存贮有效位不能满足（由计算机字长引起，单精度、双精度类型）
空间精度不能满足
数据操作类别间的不明确、边界误差（不规则数据分类方法引起）
多层数据叠加误差
多边形叠加产生的裂缝（无意义多边形）
各种内插引起的误差
数据输出比例尺误差、输出设备误差、媒质不稳定（如图纸伸缩）
成果使用用户错误理解信息、不正确使用信息
6、空间数据质量？
基本内容？
概念：
是空间数据在表达空间位置、专题特征和时间信息时所能达到的准确性、一致性、完整性及三者间的统一性的程度。
基本内容：
1）位置（几何）精度：
如数学基础、平面精度、高程精度等，用以描述
几何数据的误差。
2）属性精度：
如要素分类的正确性、属性编码的正确性、注记的正确性
等，用以反映属性数据的质量。
3）逻辑一致性：
如多边形的闭合精度、结点匹配精度、拓扑关系的正确
性等，由几何或属性误差也会引起逻辑误差。
4）完备性：
如数据分类的完备性、实体类型的完备性、属性数据的完备
性、注记的完整性，数据层完整性，检验完整性等。
5）现势性：
如数据的采集时间、数据的更新时间等。
7、空间数据质量的评价方法？
8、什么是元数据和空间元数据？
空间元数据有何作用和哪些主要内容？
元数据（概念）：
数据的数据。
说明数据内容、状况和其他有关特征的背景信息
空间元数据（概念）：
地理的数据和信息资源的描述性信息。
它通过对地理空间数据的内容、质量、条件和其他特征进行描述与说明，以便人们有效地定位、评价、比较、获取和使用与地理相关的数据。
空间元数据作用：
（a）用来组织和管理空间信息，并挖掘空间信息资源。
（b）帮助数据使用者查询所需空间信息。
（c）组织和维护一个机构对数据的投资。
（d）用来建立空间信息的数据目录和数据交换中心。
（e）提供数据转换方面的信息。
空间元数据的主要内容没有找到
9、什么是地图数字化。
是将地图图形或图像的模拟量转换成离散的数字量的过程。
（XX）
第五章土地信息处理
1.一般从扫描仪上直接得到的地图有什么问题？
如何改正并各有何要求？
问题：
存在图形的变形、坐标系不一致等问题。
改正：
通过几何纠正和投影变换来纠正。
要求：
1）几何纠正用以纠正图纸变形产生的误差。
常用的有高次变换、二次变换和仿射变换。
2）当系统所使用的数据是来自不同地图投影的图幅时，需要将一种投影的几何数据转换成所需投影的几何数据，这就需要进行地图投影变换。
方法通常分为三类：
解析变换法、数值变换法、数值解析变换法。
2.如果在道路数字化过程中，一条道路很长要多次断开，怎样把他们无缝对接起来？
解：
可以通过结点的编辑把他们无缝对接起来。
1）结点吻合（Snap）或称结点匹配
A、结点移动，用鼠标将其它两点移到另一点；
B、鼠标拉框，用鼠标拉一个矩形，落入该矩形内的结点坐标通过求它们的中间坐标匹配成一致；
C、求交点，求两条线的交点或其延长线的交点，作为吻合的结点；
D、自动匹配，给定一个吻合容差，或称为咬合距，在图形数字化时或之后，将容差范围内的结点自动吻合成一点。
一般，若结点容差设置合理，大多数结点能够吻合在一起，但有些情况还需要使用前三种方法进行人工编辑。
2）结点与线的吻合
在数字化过程中，常遇到一个结点与一个线状目标的中间相交。
由于测量或数字化误差，它不可能完全交于线目标上，需要进行编辑，称为结点与线的吻合。
编辑的方法：
A、结点移动，将结点移动到线目标上。
B、使用线段求交；
C、自动编辑，在给定容差内，自动求交并吻合在一起。
3）需要考虑两种情况
A、要求坐标一致，而不建立拓扑关系；
如高架桥（不需打断，直接移动）
B、不仅坐标一致，且要建立之间的空间关联关系；
如道路交叉口（需要打断）
4）清除假结点（伪结点）
由仅有两个线目标相关联的结点成为假结点。
3.空间插值的方法有哪些？
（P153）
1）分块内插（包括多次多项函数内插、二元样条函数内插、趋势面拟合内插法）
2）部分内插（多项式内插、多项式你和内插）
3）单点移动内插（移动平均法）
第六章土地信息空间查询与空间分析
1、空间数据查询的种类有哪些？
各包括哪些查询方法？
1、几何参数查询：
包括点的位置坐标，两点间的距离，一个或一段线目标的长度，一个面目标的周长或面积等。
实现：
查询属性库或空间计算
2、空间定位查询：
给定一个点或一个几何图形，检索该图形范围内的空间对象及其属性。
1）按点查询：
给定一个鼠标点，查询离它最近的对象及属性---点的捕捉。
2）开窗查询----按矩形、圆、多边形查询
分为该窗口包含和穿过的区别。
实现：
根据空间索引，检索哪些对象可能位于该窗口，然后根据点、线、面在查询开窗内的判别计算，检索到目标。
--空间运算方法
3、属性查询
1）查找
仅选择一个属性表，给定一个属性值，找出对应的属性记录或图形。
在屏幕上已有一个属性表，用户任意点取记录，对应的图形以高亮显示。
执行数据库查询语言，找到满足要求的记录，得到它的目标标识，再通过目标标识在图形数据文件中找到对应的空间对象，并显示出来。
2）SQL查询
Select属性项From属性表Where条件or条件and条件
交互式选择各项，输入后，系统再转换为标准的SQL，由数据库系统执行或ODBCC语言执行，得到结果，提取目标标识，在图形文件中找到空间对象，并显示。
3）扩展SQL
空间数据查询语言是通过对标准SQL的扩展来形成的，即在数据库查询语言上加入空间关系查询。
为此需要增加空间数据类型（如点、线、面等）和空间操作算子（如求长度、面积、叠加等）。
在给定查询条件时也需含有空间概念，如距离、邻近、叠加等。
例如，“查询长江流域人口大于50万的县或市”，可表示为：
SELECT*
FROM县或市
WHERE县或市.人口>
50万ANDCROSS（河流.名称=“长江”）
主要优点是：
保留了SQL的风格，便于熟悉SQL的用户的掌握，通用性较好，易于与关系数据库连接。
执行扩展SQL，如果要将属性和空间关系整体统一起来，从底层进行查询优化，有一定困难。
目前一般将两层分开进行查询。
5、其它查询方法
1）可视化空间查询
可视化查询是指将查询语言的元素，特别是空间关系，用直观的图形或符号表示。
查询主要
升级会员 