《土地信息系统》复习提纲
1、土地信息系统的定义、分类。
定义：是以土地空间数据库为基础，在计算机软硬件技术支持下，对土地相关数据进行采集、存储、管理和分析处理的计算机技术系统。
分类：（1）专题土地信息系统它是具有有限目标和专业特点的土地信息系统，为特定的专门的目的服务。地籍信息系统、土地规划信息系统、基本农田管理信息系统、地价管理信息系统。
（2）土地信息系统工具。它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等土地信息系统基本功能的软件包。
2、LIS与GIS的联系及区别。
(1)、两者都属于空间型信息系统。
(2)、LIS具有行业专题特点，GIS具有通用特点。
(3)、GIS面向宏观层次，LIS面向微观层次，业务功能更具体，结果要求更严密。
(4)、GIS图形处理功能较强，LIS属性与办公业务处理能力更强。
3、土地信息定义、特点。
土地信息指表征土地系统诸要素的数量、质量、分布特征的数字、文字、图形图像等的总称。
特点：①空间定位特性。②载体类型的多样性。③多属性特性。④动态变化性。
⑤海量数据特性。
4、土地信息系统的基本功能。
总体说，LIS具有MIS的基本数据输入、分析与输出功能。也具有GIS的基本图形分析功能，还具有特殊的土地信息处理功能。
具体说，LIS主要功能有：
（1）土地数据数字化存储。
（2土地数快速处理：分类、检索、排序、统计、图形修改等。
5、土地信息系统的组成、研究内容。
答：土地信息系统是由土地信息数据库、土地信息系统软件、支撑数据和软件的计算机硬件以及操作与管理整个系统运作的用户（人）四部分组成。课本P12
土地信息系统的研究内容：①土地信息的基本理论；②土地信息技术；③土地信息的分析方法、应用模型研究；④LIS的功能与设计；⑤LIS的工具软件研究。课件P53
6、数据库结构的分类与特点。
特点：1．数据的集成性
2．数据的高共享性与低冗余性
3．数据独立性
结构的分类
数据库系统在其内部具有三级模式和二级映射。三级模式分别是概念级模式、内部级模式与外部级模式。二级映射则分别是概念级到内部级的映射以及外部级到概念级的映射。这种置级模式与二级映射构成了数据库系统内部的抽象结构体系。
数据库系统的三级模式
(1)概念模式。
(2)外模式。
(3)内模式。
数据库系统的二级映射
数据库系统的三级模式是对数据的3个级别抽象，它把数据的具体物理实现留给物理模式，使用户与全局设计者不必关心数据库的具体实现与物理背景；同时，它通过二级映射建立了模式问的联系与转换，使得概念模式与外模式虽然并不具备物理存在．但是也能通过映射而获得其实体。此外，二级映射也保证了数据库系统中数据的独立性，亦即数据的物理组织改变与逻辑概念级改变相互独立，使得网站制作只要调整映射方式即可，而不必改变用户模式。
7、数据、信息的定义、两者特点与关系。
数据定义：①数据是通过记录或数字化下来的可以被鉴别的符号。②是指某一目标定性、定量描述的原始材料。③数据是客观事物的符号表示。④能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。
信息的定义：是人们或机器提供关于现实事实的知识、是数据、消息中所包含的意义。数据的特征：1、形式的多样性。2、数据类型间的可转换性
信息的特征：1、信息的客观性。2、信息的适用性。3、信息的可传输性。4、信息的可共享性。5、信息不对称性。
数据域信息的关系：1、数据与信息不可分离，数据是信息的载体，信息是数据的含义。
2、数据只有被正确理解才能得到正确的信息。
3、人们从数据中获得信息的速度、数量、质量与其知识水平和技术手段有关。
8、数据的类型。
1、空间数据
2、属性数据
9、信息标准化的意义与作用是什么？土地信息标准化内容包括那些？
土地信息标准化是信息化的基础,标准化与规范化是土地信息系统(LIS)建设的重要技术保证之一。
建立土地信息化标准,是落实国土资源信息化“统一规划、统一标准、信息共享”建设方针的重要前提,通过土地信息化标准建设,可保证土地信息化建设的顺利进行, 实现
土地信息资源的共享。
土地信息标准化的内容：术语与概念标准化、数据分类标准化、数据格式标准化、
数据处理流程标准化
10、土地信息信息系统的研究任务。
1）土地信息的基本理论。
2）土地信息技术。
3）土地信息的分析方法、应用模型研究。
4）LIS的功能与设计。
5）LIS工具软件研究。
11、土地信息编码的原则。
1）、唯一性原则2）、系统性原则3）、含义性原则4）、简单性原则
5）、可扩充性原则
12、mapinfo扫描图进行数字化的基本操作步骤有哪些？
13、游程长度码、四叉树的编码过程。(ppt196-)
四叉树编码过程：①对2nx2n 大小的栅格图像分割，分为四个象限。
②若某象限的地物属性值一致，则该象限所有网格作为一个整体记录。
③否则继续划分为四个子象限，直到单一属性为止。
14、拓扑结构的定义、类型。
定义：拓扑关系是明确定义空间关系的一种数学方法
a、拓扑关联关系：是表示空间图形中不同类型元素
b、拓扑邻接关系：是指图形中同类元素之间的拓扑关系。（答案似乎不对）
15、土地图形数据误差来源包括哪几方面?
1、地图固有误差
2、材料变形误差
3、图形数字化误差：手扶数字化跟踪误差、扫描仪精度误差
4、测量数据误差
5、数据处理误差：数据变换误差----数据丢失、遥感数据获取误差、识别误差
16、矢量非拓扑结构编码法与拓扑结构编码法各有哪些类型？这两大编码法各有什么
利弊？
答：矢量非拓扑结构编码法：（1）面条模型—以线段（弧段）为单位组织图形数据。（2）多边形模型—以多边形为单位组织图形数据。（3）点字典模型—多边形----相关点----点文件。（4）链/点字典模型—多边形---相关弧段----相关点----点文件
3
优点：以点线面为单元进行数据组织,数据文件结构简单。
不足：（1)多边形公共边需要存放两次，数据冗余严重。
(2)相邻多边形公共边界可能不重合，没有拓扑信息。
拓扑结构编码法：(1)第一类：DIME模型、POL YVRT模型、POLYVRT改进模型。原理：以弧（线段)为单位描述图形要素空间关系来组织矢量数据。过程：矢量线段以方向区分左右多边形，并记录相关的多边形、节点数据。（2）第二类：NODE模型。原理：以结点为单位描述图形要素的关联关系来组织矢量数据。
优点：（1）多边形网络完全综合成一个整体，没有重叠和漏洞，也没有过多的冗余数据（2）多边形中嵌套多边形没有限制，可以无限地嵌套。
缺点：（1）拓扑关系的建立比较复杂；（2）数据结构本身比较复杂。
(以上答案是在课件中第185张PPT附近找的，还有一些是网上的)
17、利用拓扑原理说明提取某一多边形的相邻多边形的过程。
答：由于弧段的走向是有向的，因此，通常用弧段的左右多边形号来表示并求出多边形的邻接性，用弧段走向的左右多边形表示时，同一弧段的左右多边形必然邻接。
1）求所有节点上链段的方位角，
2）任选一个要建立拓扑关系的多边形。
3）其实链段的确定。
4）单链闭合环多边形判断。
5）判断前进方向与左右面。
6）下一条链段的确定。
7）以后链段为起始链段，重复5）-7）
8）重复上述过程，可以生成多边形拓扑关系。(作者认为答案不是很准确，大家自己把握一下）
18、土地数据源包括那些？（p85）
答：土地数据的主要来源有
1）土地专用图（包括地籍图﹑土地详查图﹑土地利用规划图和土地定级估价图等）。
2）地面测量成果（包括地籍控制测量成果﹑界址点测量成果和地图更新成果等）。
3）航空像片与星载﹑车载CCD图像。
4）GPS技术﹑数字地图。
5）调查统计数据（包括地籍调查﹑土地利用调查﹑土地统计资料﹑土地规划资料和土地定级估价资料等）。
19、如何获得矢量数据？
1、图形扫描----矢量化输入法
（1）手工矢量化----屏幕手动跟踪矢量化
（2）全自动矢量化
特点：速度快，前期工作量小，后期工作量大。适合比较干净、规范、单一的数据处理
（3）半自动矢量化
2、数字测量导入法
3、遥感数据输入法
遥感图像------图像识别------图像分类------矢量数据
1几何数据的获取
几何数据是根据给定各要素相对位置或绝对位置的坐标来描述的。其获取的方法主要有：
（1）由外业测量获得数字测图。
（2）由栅格形式的空间数据转换获得栅格数据，如卫星测地、扫描数字化仪扫描、航摄像片等。可以用此类数据转化为矢量数据。
（3）对现有地图跟踪数字化获得将现有的地图图形离散化为数据。
2属性数据的获取
地图要素是根据各自的位置和属性说明进行编码的，仅有描述空间位置的几何数据是不够的，还必须有描述它们的属性说明。其中用来描述要素类别、级别等分类特征和其他质量特征的数字编码叫特征码，它是地图要素属性数据的主要部分。其作用是反映地图要素的分类分级系统，同时也便于按特定的内容提取、合并和更新，因此特征码表的编制应根据原图内容和新编图的要求设计。
（本题是综合课件和网上资料找的，答案比较多，但作者找得也比较苦，所以要增减大家自己衡量）20、如何获得栅格数据，栅格数据量与精度的关系是什么？如何解决数据量与精度的
关系？
答：获取栅格数据：栅格(raster)是指将空间分割成有规则的网格，在各个网格上给出相应的属性值来表示地理实体的一种数据组织形式，基于栅格模型的数据结构称为栅格数据结构。
栅格数据量与精度的关系：
①栅格数据对地物表达的精度取决于网格大小。
②栅格数据精度提高一倍，数据量增加三倍（是原来的4倍）。
解决数据量与精度的关系：
网格大小决定栅格数据的精度，网格太大，地物的精度损失很大，网格太小，则产生的数据量很大。
一般以研究区中最小的地物能表示为参照，当最小地物面积为A，则网格边长用下列方法确定，可以确保该地物可以表示在图上：
5
21、理解课本58页图3-9、3-7中图与表拓扑数据的对应关系。
这属于DIME模型。DIME文件组织是一种直接拓扑形式的数据组织方法，它是美国人口统计局设计的主要用于城市人口统计的数据组织方法。其最重要的特点在于拓扑编辑，通过自动拓扑编辑可以不断地检测出空间数据的错误，使文件得到“净化”处理。DIME模型是以两个数据点间的一段边界（拓扑模型中一般称之为“段”）为关系描述和记录的基本单元。该直线线段有起点和终点两个结点标识符，并有两个端点的坐标和左右域代码（左右面的分区的规定：当一个人从起点走向终点时，其左手边的面域为左面，右手边的面域为右面）。（注：要结合p57页图3-7的图形具体分析，还有ppt上的184、185、186这几张内容）
22、LIS中硬件的主要构成。
中央处理机，大型显示器，扫描仪，文档打印机，图形打印机，媒体制作设备，大容量硬盘，拷贝机等(P13)
23、LIS中可涉及的软件类型有哪些？
答：Arc/Info 、MapInfo、GeoMedia、GeoStar、MapGIS、Oracle、Sybase、和SQLServer。
24、LIS的主要相关学科。
答：环境科学、测绘科学、管理科学、计算机科学、信息科学、土地科学。
25、说明空间数据移动平均和距离加权平均内插法的差异。
移动平均法：在未知点X处内插变量Z的值时，最常用的方法之一是在局部范围（或称窗口）内计算各个数据点的平均值。窗口的大小对内插的结果又决定性影响。小窗口将增强近距离数据的影响；大窗口讲增强远距离数据的影响，减小近距离数据影响。党观测点的相互位置越近，其数据的相似性越强；当观测点的相互位置越远，其数据的相似性越低。因此，在应用移动平均法时，根据采样点到内插点的距离加权计算是很自然的。这就是加权移动平均法。加权平均内插的结果随时用函数及其参数、采样点的分布、窗口的大小等的不同变化。通常使用的采样点数6-8点。对于不规则分布的采样点需要不断地改变窗口的大小、形状和方向，以获取一定数量的采样点。
26、矢量数据与栅格数据特点的比较。
矢量数据：优点：1）便于面向现象（土壤类、土地利用单元等）的数据表示
2）数据结构紧凑、冗余度低3）有利于网络分析4）图形显示质量好、精度高
缺点：1）数据结构复杂2）软件与硬件的技术要求比较高
3）多边形叠合分析比较困难4）显示与绘图成本比较高
栅格数据：优点：1）数据结构简单
2）空间分析和地理现象的模拟均比较容易
3）有利于与遥感数据的匹配应用和分析
4）输出方法快速，成本比较低廉
缺点：1)图形数据量大2)投影转换比较困难3）栅格地图的图形质量比较低些4）现象识别的效果不如矢量方法。
矢量数据仍是现阶段GIS主要使用的数据类型，适合表达均质的信息；栅格数据可以表示渐变的信息，比较符合自然环境的实际情况。
27、图形坐标平移、缩放、旋转的原理。(PPT224-)
平移：把图形整体平移到某一位置。X'=x+△x
Y'=y+△y
缩放：相对原点的变换结果：X’=x·Sx
Y’=y·Sy
Sx、Sy为x轴和y轴方向的缩放因子。
旋转：图形绕原点旋转变换结果：X’=xcos a+ysin a
Y’=ycos a-xsin a
28、栅格数据可进行压缩的理由是什么？有那些主要类型？
在栅格文件中，每个栅格只能赋予一个唯一的属性值，所以属性个数的总数是栅格文件的行数乘以列数的积，而为了保证精度，栅格单元分得一般都很小，这样需要存储的数据量就相当大了。通常一个栅格文件的栅格单元数以万计，但许多栅格单元具有相同的值，数据冗余非常大。同时，完全栅格结构的存储空间呈几何级数增长。因此，为了节约存储空间，须进行数据压缩处理。
主要类型：游（行）程编码、四叉树编码、自适应二维行程编码
课本P54，答案不确定
29、遥感技术在LIS中的应用有那些？有何优势？
遥感就是通过各种探测装置，接收不同物体的强弱不同的反射辐射能量，来获取地面不同物体的类型、性质、状况等信息的一种高效率采集手段。它们反映在胶片上就呈现出不同的灰度和色调，从而获取它们的光学图像。另外，通过数学收集方法，即将其灰度
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和色调量化，就可以获取地面物体的数学图像。
此外，遥感技术还可以利用其他自然电磁波或由人工发射电磁波对地球表面进行远距离探测，探测结果如果记录在照片上，可以用扫描仪或解析测图仪输入到计算机中；如果用数字方式记录下来，则可直接用计算机来处理，然后转入LIS 的数据库。
遥感技术获取的信息有范围大、速度快、信息广的特点。
30、DTM 与DEM 的定义。
答：DTM------数字地面模型（Digital Terrain Model)是定义于二维区域上的一个有限的向量序列，它用离散分布的平面点来模拟连续分布的地形的一种数据模型。
DEM-----数据高程模型（Digital Elevation Model)，第三维高度属性为高程的数字地面模型。
31、什么叫空间数据内插？有哪些主要内插方法？(PPT277--)
1）空间数据内插，通过已知点或分区的数据，按照某种数学关系推求任意点或分区数据的方法。
2）（一）最邻近法：取与待定点距离最近的点的数据。
（二）移动平均法：以待定为圆心，取n 个点。
（三）距离加权移动平均法：一般距离加权平均、方向加权距离平均 （四）线性内插法 （五）移动拟合法
（六）双三次多项式内插
32、设某城市有300个地价采样点数据，利用LIS 的哪些方法、如何取得该市的地价分级图结果？(PPT279---)
33、DTM 的主要应用有哪些？
1）测量平均高程 2）日照强度分析 3）坡度、坡向的测量 4）洪水淹没分析
5）等高线自动生成
34、用DTM 进行洪水淹没面积提取的思路。
（1） DTM 就是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性
特征的数字描述。地形表面形态的属性信息一般包括高程、坡度、坡向等。
（2） 假设某地区洪水水位为20m ：为了估算淹没损失，首先，将数字地形的数据和土
地利用数据进行匹配；其次，根据高程，确定淹没边界；最后，统计淹没边界内的被淹没对象和面积，就能精确地算出研究对象的淹没损失。
35、什么叫空间叠置分析？空间数据叠置分析的基本条件是什么？
∑=n i z n z 11?
空间叠置分析是将不同的空间数据层进行叠置产生新的数据层，从新数据层分析新信息的数据处理方法。
空间叠置条件：（1）有统一的空间参照系统：相同的投影，相同的坐标系。
（2）相同的比例尺
（3）相同的区域。
36、空间叠加分析的类型。
1）点与多边形叠加2）线与多边形叠加3）多边形叠加
37、mapinfo中进行缓冲区分析的基本步骤。
由于要创建一个实际为多边形的缓冲区，要求地图窗口中有一个可编辑图层。如果没有选择对象或者没有一个可编辑图层，就不能创建缓冲区。
使当前图层可编辑，选中图层的一个或多个对象；
1．选择【对象】＞【缓冲区】，打开缓冲对话框；
2．指定缓冲半径，可以是数值，也可以使某个字段值。指定“为所有对象建立一个缓冲”或“为每个对象各建一个缓冲区”。指定每个圆的分段数。默认数为12。段数越多越平滑；
3．单击【确定】。
38、缓冲区基本类型包括那些？
答：（1）基于点要素的缓冲区，通常以点为圆心，以一定距离为半径的圆；
（2）基于线要素的缓冲区，通常是以线为中心，据中心轴线一定距离的平行条带多边形；（3）基于面要素多边形边界的缓冲区，向外向内扩展一定距离已生成新的多边形。
39、用mapinfo提取给定条件的信息的操作步骤。
进入mapinfo后，打开要查询的表。该表为基础表。点击“查询——SQL选择”，弹出“SQL选择”对话框。在对话框中填写满足你需要的那些部分。然后点击“确定”按钮，mapinfo即会显示查询结果。
40、LIS系统设计主要内容。
LIS系统设计包括系统软硬件的配置、各子系统功能的设计、模块设计、空间数据库内容及结构的设计、应用模型设计、用户界面的设计、网络及用户的设计、系统之间数据转换的设计等。通过系统设计产生一系列的作业流程规范及技术说明。
41、LIS可行性分析的内容。
（1）数据资源调查分析：调查、统计建设将要涉及哪些领域的资料以及资料的可行分析，确保系统建设顺利实施。（2）资金财力及技术力量分析：评估资金投入规模、预测资金来源，同时根据系统的规模，对技术力量的数量和结构进行分析，确保系统建设顺
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利实施。（3）系统运行效益分析：评估建成的系统是否具有显著地社会经济效益，对用户作业领域的管理水平是否有很大提高，能否满足用户的期望和要求，系统的生命力如何。
42、用户需求分析的内容。
(1)熟悉用户业务的运作过程，定义用户需求功能、
(2)数据流程图分析、
(3)数学字典设计、
(4)用户需求分析报告。
43、LIS评价的内容。
效应、可靠性、可扩展性、可移植性。
43. LIS评价的内容。
效应:是系统完成某一个操作任务所占有的人工和机时。
可靠性:是系统在运行时的稳定性，一般要求系统很少发生事故或不发生事故，即使发生事故也能很快修复。
可扩展:一个系统建立后，要使现行系统在增加功能模块时不做大改动或不影响整个系统结构，就必须在系统设计时留有充分的接口，否则当数据量增加或功能增加时，系统就要推倒重来，这就是一个没有生命力的系统。
可移植性:这是指一个土地信息系统对于硬件环境的适应能力，即它们不仅能在一种类型机器上使用，而且能在其它型号设备上使用。
要做到这一点，系统必须按国家规范标准设计，以保证软件和数据的匹配、交换和共享。
44、图1为一地区的DEM，图2为该区的地物类图，求C类地物区的平均高程。（单位：米）；设该区域洪水位为15米，求淹没各类地物的面积（每个网格面积为10平方米）。
10 13 13.3 14 15 15 13 12
11 12 14 15 16 16.2 15 13
12 12 15.6 17 17.5 17 15 13
13.5 14.5 17.5 20 17 17 15.2 13 15 15 16 18 18.5 18.8 16 12.5 13 14 16.2 17 18 17.5 15 12 13 15.5 16 17 18.2 16.8 15 11 15 16.8 17 17.5 18.2 17 14 12 A A C C C D D D
A A A C C C D D
B B A A
C C C
D B B B B C C C C
B B B B B D D D
C C C B B
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D C C B B D D D D C C C B D D D
图1 图2
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