《土地信息系统》复习资料
第一章 绪论
1、 GIS与LIS的异同
（1）GIS：是指以地理位置作为载体运载各种信息，计算机作为工具，对空间数据进行获取、存储、编辑、处理、
分析和显示并输出的系统。
LIS：是指将上述中的地理要素换为土地要素,再在上述空间处理和分析的基础上加入土地专业模型。 （2）LIS和GIS的区别：对象不同； LIS分析方法在GIS的基础上加上专业模型。
LIS和GIS的联系：GIS是LIS的基础。 2、 什么是数字地球？
数字地球：指一个以地理坐标（经纬网）为依据的、具有多分辨率海量数据的、立体显示地球的技术系统。是由遥感技术、遥测技术、数据库与地理信息技术、高速计算机网络技术和虚拟技术为核心的信息技术系统。是地球科学与信息科学技术的综合。
3、 什么是数据？什么是土地数据？
（1）数据：通过数字化或直接记录下来的可以被鉴别的符号，是用以载荷信息的物理符号 （2）土地数据：各种土地特征和现象间关系的符号化表示。
4、 什么是信息？什么是土地信息？土地信息的特征是什么？简述信息和数据的区别与联系。
（1）信息：用文字、数字、符号、语言、图像等介质来表示事件、事物、现象等的内容、数量或特征，从而向人
们（或系统）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。
（2）土地信息：指表征土地系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互关系和变化规律的数字、文字、图象和图
形的总称。
（3）区别与联系：信息与数据是不可分离的，即信息是数据的内涵，而数据是信息的表达。也就是说数据是信息
的载体。
5、 LIS与管理信息系统（MIS）有什么区别？ LIS有别于MIS（管理信息系统），LIS以GIS为基础,要对图形数据和属性数据库共同管理、分析和应用，LIS的软硬件设备要复杂、系统功能要强；MIS则只有属性数据库的管理，即使存贮了图形，也是以文件形式管理，图形要素不能分解、查询、没有拓扑关系。管理地图和地理信息的MIS不一定就是LIS，MIS在概念上更接近DBMS。 6、 LIS与土地数据库的关系。
LIS有别于土地数据库，土地数据库仅仅是将数字土地图有组织地存放起来，不注重分析和查询，不可能去综合图形数据和属性数据进行深层次的空间分析，提供辅助决策的信息，它只是LIS的一个数据源。 第二章 土地信息技术基础
1、简述属性分类编码的原则。为什么要对土地现状信息进行分类编码？
（1）土地信息编码的原则：一致性、系统性、通用性和标准化、可扩展性、唯一性、易识别性、简单性、完整性、前瞻性。
（2）对土地现状进编码是为了区别不同的土地信息，包括分类码和识别码。分类码表示空间对象的类别，而识别码对每个空间对象进行表示，是唯一的。
2、在土地利用现状数据库中，为什么不使用地理坐标系统Geographic coordinate system ）而使用投影坐标系统（Projection coordinate system)存储土地利用现状数据？ 地理坐标系是描述表达球面的经纬度坐标，使用度分秒描述，但是度不是标准的长度单位，不可用其量测面积长度 ；而平面坐标系则具有以下特性：可量测水平X方向和竖直Y方向的距离，可进行长度、角度 和面积的量测，所以我们用数学公式将地球球体表面投影到二维平面上即把球面上的点一一映射道平面即平面直角坐标系上来应用。 第三章
1、为什么要对栅格数据进行压缩编码？有哪些压缩方法？
因为数据量大，数据冗余严重。为了解决这个难题，已发展了一系列栅格数据压缩编码方法，如游程长度编码、链码和四叉树码等。
2、什么是游程长度编码？四叉树编码？
游程长度编码：按行帧序存储多边形内的各个像元，逐行编码数据结构: 行号, 属性, 重复次数。
四叉树编码：根据栅格数据二维空间分布的特点，将空间区域按照4个象限进行递归分割（2n×2 n，且n>1），直
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到子象限的数值单调为止，最后得到一棵四分叉的倒向树，而块状结构则用四叉树描述。
3、例如有一栅格数据文件，分析：1）表示面状地物属性代码分别是几？2）写出四叉树编码3）按行方向写出游程编码。
1）表示面状地物属性代码分别是9、0、7； 2）写出四叉树编码
NWNESW0SE799990090090000070
3）按行方向写出游程编码。 1，9，4，0，4 2，9，3，0，5
3，0，1，9，2，0，1，7，2，0，2 4，0，4，7，2，0，2 5，0，4，7，4 6，0，4，7，4 7，0，4，7，4 8，0，4，7，4
4、什么是矢量数据？点、线、面实体数据编码的基本内容是什么？
矢量数据：通过记录空间对象的坐标及空间关系来表达空间对象的位置的数据类型。
（1）点实体矢量编码内容：记录点实体的唯一标识符及x,y坐标外，还应记录有关的属性数据。
（2）线实体矢量编码内容：包括唯一标示码、线标示码、起始点、终止点、坐标对序列、显示信息、非几何属性。 （3）多边形矢量编码内容：不但要表示位置和属性，更重要的是要表达区域间的相互关系， 5、什么叫拓扑关系？举例说明拓扑关系有哪几种类型？ 拓扑关系：点、线、面之间的相互关系。 类型：（1）拓扑邻接： 同类元素之间的拓扑关系。（2）拓扑关联：不同类元素之间的拓扑关系。（3）拓扑包含：
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同类不同级元素之间的拓扑关系。 6、无拓扑（面条）数据结构有何缺点？
面条数据结构结构：只记录空间对象的位置坐标和属性信息，不记录拓扑关系的数据结构。 缺点：（1）无拓扑关系，主要用于显示、输出及一般查询。（2）公共边重复存储，存在数据冗余，难以保证数据独
立性和一致性。（3）多边形分解和合并不易进行，邻域处理较复杂。（4）处理嵌套多边形比较麻烦。 7、什么叫数据冗余？它是怎样产生的？ 数据冗余：在数据存储中由于重复存储而产生多余的数据。如在无拓扑关系的数据中，由于公共边重复采集与存储，产生了数据冗余。
8、栅格结构和矢量结构数据的区别？ （1）栅格结构数据
优点：数据结构简单；叠加操作易实现，更有效；能有效表达空间可变性；便于做图象的有效增加。 缺点：数据结构不严密不紧凑，需用压缩技术解决；难以表达拓扑关系；图形输出不美观，线条有锯齿。 （2）矢量结构
优点：提供更严密的数据结构；提供更有效的拓扑编码，因而对需要拓扑信息的操作更有效，如网络分析；图形输
出美观，接近于手绘。
缺点：比栅格数据结构复杂；叠加操作没有栅格有效；表达空间变化能力差；不能像数字图象那样做增强处理。 第四章
1、LIS的数据源有哪些？获取数据的主要途径?
（1）空间信息：野外测量、遥感、现场调查、已有资料(图)； （2）属性信息：遥感、现场调查、社会调查、已有资料；
获取数据途径：手扶跟踪数字化仪采集；扫描跟踪数字化采集；摄影测量数字化采集；外业实地数字化采集。 2、土地数据输入设备有哪些？
坐标几何、扫描仪、数字化仪、摄影测量系统、键盘、数据交换。
3、图像、图形配准的目的是什么？配准过程中常用的几何变换表达式？ 配准目的：（1）将设备坐标转换为地理要素的实际坐标（2）实现多幅图,包括不同比例尺地图的拼接或叠置（3）
减少各种变形(投影变形、扫描变形、纸张变形等)
公式：平移：x = x’ + a0 y = y’ + b0
旋转：x = x’× cos (θ)- y’ × sin (θ) y = y’× cos (θ) +x ’ × sin (θ) 缩放：x = x’× Sx y = y’× Sy 4、LIS数据误差主要有哪几种？
源误差、由自然变化或原始测量引起的误差、LIS处理过程引起的误差 （有几何误差，属性误差，时间误差和逻辑误差） 5、空间数据质量应从哪几方面评价？
数据情况说明；时间精度(现势性)；位置精度(几何精度)；分类精度(属性精度)；可靠性；逻辑的一致性、完整性；数据采集与编码方法。
6、什么是元数据？其作用是什么？
元数据：它是描述数据的数据、说明数据的数据、关于数据的数据。
作用：主要是对数据集进行描述；对数据质量进行描述；对数据处理过程进行描述；对数据转换方法进行描述；对
数据库的更新、集成等进行说明。
第六章
1、数据的空间系统分析方法与空间数据的统计分析方法异同？ 空间分析分为空间数据的空间系统分析和空间数据的系统分析。
（1）空间数据的空间系统分析：描述空间对象的空间位置、关系，对空间对象进行定量描述，其目的在于提取和传输空间信息。
方法：空间统计学、图论、拓扑学、计算几何等。
特点：非严格意义的分析，是空间事物的描述和说明，特征提取和参数计算；回答是什么、在那里、有多少和怎么
样，并不回答为什么。
（2）空间数据的系统分析：描述空间对象的非空间特性。
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方法：概率、数理统计等数学方法
特点：几何特征不是主要限制因子（例：聚类分析）；数据处理与一般的数据统计分析基本一致；分析结果依托于
地理空间，描述的是空间过程，揭示空间规律和机制。 2、拓扑叠加分析？举例分析？
拓扑叠加分析：在统一的坐标下，将同一区域的两个图层进行叠合，产生新的空间图形和属性。它分为点与多边形的叠加分析、线与多边形的叠加分析、多边形的叠加分析（合成叠加与统计叠加）。 3、缓冲区分析？举例分析？
缓冲区分析：分析点、线、面对缓冲区内邻近对象的影响程度。用来限定所需处理的专题数据的空间范围，一般认为缓冲区以内的信息均是与构成缓冲区的核心实体相关的，及邻接或关联关系，而缓冲区以外的数据与分析无关。如在做土地利用规划时，水浇地必须设置在河流两侧有限范围内，即河流这一线状地物的缓冲区内。 4、网络分析？举例分析？
网络分析：依据网络拓扑关系，通过考察网络元素的空间、属性数据，对网络的性能特征进行多方面的分析计算。为了选择最佳路径（选择起点到终点的阻强最小的路径）；选择最佳布局中心的位置。如灾民撤退与救灾物资调配 5、什么是DEM？在土地行业中有哪些应用？ DEM（Digital Elevation Model）：是用一组有序数值阵列形式表示地面高程的一种实体地面模型，是数字地形模型(Digital Terrain Model，简称DTM)的一个分支。它分为规格格网模型、等高线模型、不规则三角网模型(TIN, Triangular Irregular Network)。应用如下：
（1）利用DEM绘制等高线图，利用DEM绘制等高线图，是以格网点高程数据或者将离散的高程数据由栅格追踪法原理转换为矢量等值线所产生的。该方法可以适用于所有的利用格网数据方法绘制等值线图。 （2）利用DEM绘制地面晕渲图
晕渲图是以通过模拟实际地面本影与落影的方法有效反映地形起伏的重要的地图制图学方法。在各种小比例尺地形图、地理图，以及各类有关专题地图上得到非常广泛的应用。但是，传统的人工描绘晕渲图的方法不但费工、费时，而且带有很大的主观因素。而利用DEM数据作为信息源，在地面光照通量数学函数为自变量，计算该栅格应选用输出的灰度值。由此产生的晕渲图具有相当逼真的立体效果。 （3）透视立体图的绘制
立体图是表现物体三维模型最直观形象的图形，它可以生动逼真地描述制图对象在平 面和空间上分布的形态特征和构造关系。通过分析立体图，我们可以了解地理模型表面的平缓起伏，而且可以看出其各个断面的状况，这对研究区域的轮廓形态、变化规律以及内部结构是非常有益的。然而长期以来，人们为了在地图上形象地表示立体效果，制作了鸟瞰图、透视剖面图、写景图等。 （4）剖面分析
6、空间数据查询有哪几种方式？
定位查询、分层查询、空间关系查询
第八章
1、空间信息的基本特征？
（1）属性特征（质量特征和数量特征）
（2）时间特性（地理空间是一个随时间变化的空间） （3）空间特征（区别地理信息与其他信息的根本标志） 几何特征（空间特征量方面的表现，指位置、形状等）
拓扑特征（空间特征质方面的表现，指空间特征的几何分量的数目及之间的关系） （4）多媒体特征、多媒体技术 2、什么是电子地图？
电子地图：以地图数据库为基础，以数字形式存储于计算机外存储器上，并能在电子屏幕上实时显示的可视地图，又称“屏幕地图”或“瞬时地图”。 3、专题图的编制步骤?
（1）基本轮廓的设计：了解用户的要求和图的用途，确定专题内容，拟定总方案。
（2）制图范围的确定：图幅多大？专题范围多大？专题区域以外的内容？单幅还是分幅？ （3）专题地图的数学基础：地图投影、比例尺、坐标网、地图配置与定向等。 （4）专题地图的地理基础——底图。
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底图是编制专题图进行专题要素转绘是的重要依据，主要用于专题要素的定位并表达专题要素与环境背景的关系 。其主要内容有：主要水系、居民地、道路网、境界、地貌等。 （5）专题的表达：
文字说明：文字说明和统计数据。位于图中空隙处。
图例：是专题内容的表达形式。其要素与图内一致？位置下方。 （6）版面整饰
图名：简明、图幅的正上方、大小、字体。 附图：为了弥补主图的不足而加的图件。 4、什么是VR？什么是多媒体技术？
虚拟现实技术：是通过计算机生成一个逼真的环境世界，人可以与虚拟的现实环境进行交互的技术。从本质上讲，
是一种崭新的人机交互界面，是物理实现的仿真。
多媒体技术：利用多种信息的载体，如 文本 、声音、图形、图像、动画及活动影像传播各种信息的技术。 5、LIS产品有哪些输出方式？
电子地图、动态地图、虚拟现实技术、WebGIS。 6、地图的语言有哪几种？
（1）地图色彩；包括色调、亮度、饱和度。（2）注记；包括名称注记、说明注记、数字注记。（3）地图符号；包括点状符号、线状符号、面状符号。
7、传统的地图符号系统与基于GIS的地图符号系统的区别？
（1）存储方式不同。传统的以规范图式的方式存储在纸制文档中，并附加符号描述信息。人们通过图式和描述信息记录符号的形状、尺寸、颜色、结构、方向、明度、等视觉信息，通过纸制图式的分发实现地图符号库的共享。基于GIS的符号库存储在文件或数据库中，用字节或表记录来记录符号的视觉变量，通过文件和数据库的传递与访问来实现符号库的共享。
（2）绘制方法不同。过去，制图者用不同颜色不同粗细的绘图笔在纸或制图板上根据地物的坐标和图例的信息绘制点线面符号；在GIS环境下，精确的空间坐标系，可以根据位置自动生成数据，同时还可以设计和修改符号。 （3）表现方式不同。传统的符号是静态的，虽然也可以用颜色的渐变来表现要素的变化，但表达动态特征和时空变化的能力有限；GIS下的符号可以随意的放大和缩小。此外还具有实时、动态的表现能力，如闪烁、渐变。 8、什么是WebGIS？与常规GIS的不同？
网络地图：是基于网络的GIS系统，它使用互联网环境，为各种GIS系统应用提供查询、检索功能(如分析工具，
制图功能)和GIS数据及其数据获取能力。
WebGIS与常规GIS的不同：
（1）它必须是基于网络的客户机/服务器系统，而传统的GIS大多数为独立的单机系统；
（2）它利用因特网来进行客户端和服务器之间的信息交互，这就意味着信息的传递是全球性的； （3）它是一个分布式系统，用户和服务器可以分布在不同地点和不同的计算机平台上 9、WebGIS的构造模式有哪些？
（1）基于服务器端的WebGIS构造模式是由CGI模式, Server API构造的;
（2）基于客户机端的WebGIS构造模式有Plug-in模式、Java Applet、ActiveX控件等。 10、我国LIS行业WebGIS的现状？ （请大家自己总结） 第九章
1、土地信息系统的开发研究分为哪些阶段？
系统分析、系统设计、系统实施、系统评价及维护。
系统分析阶段的需求功能分析、数据结构分析和数据流分析是系统设计的依据。系统分析阶段的工作是要解决“做什么”的问题，它的核心是对地理信息系统进行逻辑分析，解决需求功能的逻辑关系及数据支持系统的结构，以及数据与需求功能之间的关系；系统设计阶段的核心工作是要解决“怎么做”的问题，研究系统由逻辑设计向物理设计的过渡，为系统实施奠定基础。
2、信息系统产生的过程中要经过哪些测试？α测试与β测试的异同？ 单元测试、集成测试、验收测试。
α测试是用户在开发环境下进行的测试；β测试是用户在实际使用的环境下进行测试。两种测试都是用户来进行测
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试，但β测试的环境更接近于终极使用的环境，因而更加可靠。 3、从哪些方面对GIS/LIS进行评价？
（1）系统效率：土地信息系统的各种职能指标、技术指标和经济指标是系统效率的反映。例如系统能否及时地向
用户提供有用信息，所提供信息的地理几何精度和属性精度如何，系统操作是否方便，系统出错如何，以及资源的使用效率如何等等。
（2）系统可靠性：是指系统在运行时的稳定性，还包括系统有关的数据文件和程序是否妥善保存，以及系统是否
有后备体系等。
（3）可扩展性：一个系统建成后，要使在现行系统上不做大改动或不影响整个系统结构，就可在现行系统上增加
功能模块。
（4）可移植性：系统必须按国家土地标准设计，包括数据表示、专业分类、编码标准、记录格式等，都要按照统
一的规定，以保证软件和数据的匹配、交换和共享。
（5）系统的效益：包括经济效益和社会效益。 4、GIS/LIS标准化内容有哪些？ （1）土地信息内容和层次
1)土地知识、土地信息、土地数据
土地知识是有关土地现象以及土地过程发展规律的正确认识的集合，土地信息是土地知识的一种，它强调对于土地知识的规范化及其结构化的描述形式，土地数据是土地信息的数字化载体。
2)土地信息的构成和信息结构
土地信息是对地理实体特征的描述，土地实体特征一般分为四类：①空间特征②属性特征②关系特征④动态特征 （2）土地信息的分类与编码
1)土地信息的分类
作为编码基础的分类体系，主要是由分类与分级方法形成的。分类是把研究对象划分为若干个类组，分级则是对同一类组对象再按某一方面量上的差别进行分级。分类和分级，共同描述了地物之间的分类关系、隶属关系和等级关系。
2)土地信息的编码
对土地信息的代码设计是在分类体系基础上进行的，一般地在编码过程中所用的码有多种类型，例如顺序码、数值化字母顺序码、层次码、复合码、简码等。我国所编制的地理信息代码中，以层次码为主。 （3）土地信息的记录格式与转换
1)数据交换格式
不同空间数据模型下空间目标的记录完整性及转换完整性，例如由不同简单空间目标之间的逻辑关系形成的复杂空间目标，在转换后其逻辑关系不应被改变；
各种参考信息的记录及转换格式，例如坐标信息、投影信息、数据保密信息、高程系统等； 数据显示信息，包括标准的符号系统、颜色系统显示； 属性数据的标准定义及值域的记录及转换； 土地实体的定义及转换；
元数据(Metadata)的记录格式及转换等。 （4）空间土地信息规范及标准的制定
1)制定空间土地信息技术标准的主要对象
软件工具：例如软件工程、文档编写、软件设计、产品验收、软件评测等；
数据：数据模型、数据质量、数据产品、数据交换、数据产品评测、数据显示、空间坐标投影等； 系统开发：例如系统设计、数据工艺工程、标准建库工艺等； 其它：例如名词术语、管理办法等。
2)制定空间土地信息技术标准的一般要求
符合国家有关的法律、法规；要注意与国际接轨，既能适合于现在，还能面向未来；编写格式要规范化。
3)编制标准体系表
围绕着空间土地信息技术的发展，所需要的技术标准可能有多个，各技术标准之间具有一定内在的联系，相互联系的土地信息技术标准形成土地信息技术标准体系。信息技术标准体系具有目标性、集合性、可分解性、相关性、适应性和整体性等特征，是实施编制整个土地信息技术标准的指南和基础。
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