第五章 土地信息处理与分析技术 土地信息系统土地资源管理专业
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土地信息系统简介土地信息系统(Land Information System,LIS)是一种用于管理、分析和展示土地相关数据的信息系统。
它整合了土地资源、土地利用和土地管理等方面的数据,为土地规划、土地管理和决策提供支持。
本文将介绍土地信息系统的定义、功能、应用领域以及挑战和发展趋势。
定义土地信息系统是一种集成土地相关数据的计算机系统,用于获取、存储、处理和展示土地资源的相关信息。
它包括土地地理信息系统(Land Geographic Information System,LGIS)、土地管理信息系统(Land Management Information System,LMIS)和土地规划信息系统(Land Planning Information System,LPIS)等子系统。
功能土地信息系统具有以下功能:1. 数据采集与存储:通过采集各种来源的土地数据,包括土地界线、土地类型、土地权属等信息,并将其存储在数据库中。
2. 数据管理与整合:对采集到的土地数据进行管理和整合,确保数据的完整性和一致性,为后续的分析和决策提供可靠的基础。
3. 空间分析与模拟:通过空间分析技术,对土地数据进行分析、建模和模拟,以获得土地利用、土地规划等方面的信息和结果。
4. 决策支持与评估:基于土地数据和分析结果,提供决策支持和评估功能,帮助决策者优化土地利用、土地规划等决策过程。
应用领域土地信息系统在以下领域有广泛的应用:1. 土地规划与管理:帮助城市规划部门和土地管理机构进行土地规划和管理,包括土地用途划定、土地用途变更等方面的工作。
2. 土地资源调查与评价:支持土地资源调查和评价工作,为农林牧渔业、旅游业等提供土地资源利用的依据。
3. 土地权属管理与交易:用于土地权属登记、土地交易管理等方面的工作,确保土地权益的合法性和可追溯性。
4. 环境监测与评估:应用土地信息系统进行环境监测和评估,包括土地污染、土地退化等方面的工作。
土地资源管理专业知识资料
土地资源管理专业知识资料主要包括以下几个方面:
1.土地资源基础理论:包括土地资源的定义、特性、分类、数量、质量以及土地资源的经济学、社会学和生态学意义等。
2.土地利用与规划:研究土地利用的目标、原则、方式、布局以及土地规划的制定、实施和监督等方面的知识。
3.土地资源保护与可持续利用:探讨土地资源的保护措施,包括土地复垦、土地整理、土地修复等,以及实现土地资源的可持续利用,保持土地资源的可持续生产能力。
4.土地法律法规与政策:介绍土地管理相关的法律法规,包括土地所有权、使用权、流转权等产权制度,以及相关的土地政策,如耕地保护政策、城市房地产政策等。
5.土地信息技术:介绍土地信息技术的原理、方法和应用,包括地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)等。
6.资源环境综合管理:介绍资源环境管理的概念、原则、方法和技术,包括环境影响评价、资源环境监测、生态保护等方面的知识。
7.国际土地资源管理:介绍国际土地资源管理的概念、原则、方法和技术,包括跨国土地利用规划、国际土地资源监测、全球土地政策研究等方面的知识。
以上仅是土地资源管理专业知识资料的一部分,具体内容还需根据实际需求进行深入研究。
613《土地信息系统》考试内容范围一、考试目的土地信息系统是土地资源管理专业的专业课,是运用现代科学技术处理和管理土地空间数据的技术性科目,也是目前土地管理工作必不可少的技术基础。
要求考生掌握土地信息系统的原理、内容和方法。
通过对本课程的掌握,使学生能科学管理土地数据,运用LIS 技术分析解决问题,为进一步深造打下良好的基础。
二、考试内容第一章:土地信息系统概述1、基本概念2、土地信息系统构成及功能3、土地信息系统与相关学科的关系第二章:土地信息技术基础1、土地信息分类与编码2、土地信息的空间参考系3、空间数据结构第三章:空间数据的处理技术1、数据源与数据输入2、空间数据处理(变换、重构及提取等)3、空间数据的质量4、空间数据的元数据第四章:土地空间数据库1、空间数据库概念2、土地空间数据库设计3、土地空间数据库建立第五章:土地信息分析技术1、土地信息空间查询2、土地信息空间分析第六章:土地信息的表示与可视化1、土地信息表示概述2、地图基本知识3、土地信息的专题要素表示4、土地信息的可视化第七章:土地信息系统的架构1、土地信息系统的功能组成2、土地信息系统的平台成第八章:土地信息系统设计1、土地信息系统的软件开发过程2、土地信息系统的需求分析3、土地信息系统的系统设计4、土地信息系统的应用第九章:土地信息系统应用1、地籍管理2、土地利用规划3、分等定级估价4、信息服务三、参考书目1、《地理信息系统概论》黄杏元马劲松编著高等教育出版社2、《土地管理信息系统》孙在宏主编科学出版社3、《土地信息系统》刘耀林主编中国农业出版社。
第五章 土地信息系统的数据处理与分析§5.1坐标系与坐标变换5.1.1三种坐标系1 用户坐标系指地图采用的坐标系统,主要有高斯平面坐标和大地坐标(曲面坐标—经纬度、大地高),其特点是与显示设备无关。
2 规格化数据库坐标系数据库系统中直接存用户坐标会有两个问题(1)、存实数比存整数占空间大。
(2)、存实数不易实现规格化,从而不易实现定位处理。
建立规格化数据库坐标系,就是为了克服这两个缺点。
规格化数据库用两个字节的整数来表示图形点坐标,这些整数的值域是-32768-32768,若存储一幅65cm*65cm 的地图,其数值精度已达到了0.01mm ,具有足够的图解精度。
3 设备坐标系指图形显示设备所特有的坐标系统。
例如电脑显示器的坐标原点在显示屏的左上角。
因此,数据录入和输出涉及到用户坐标和设备坐标之间的变换,数据入库和数据检索就要进行用户坐标与规格化数据库坐标之间的变换,而图形交互编辑则要进行数据库规格坐标与设备坐标之间的变换了。
5.1.2坐标变换5.1.2.1不同坐标系之间的变换 1、欧勒角与旋转矩阵对于二维直角坐标,如图所示,有:⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡1122cos sin sin cos y x y x θθθθ(10-8)在三维空间直角坐标系中,具有相同原点的两坐标系间的变换一般需要在三个坐标平面上,通过三次旋转才能完成。
如图所示,设旋转次序为: ①绕1OZ 旋转Z ε角,11,OY OX 旋转至00,OY OX ;②绕0OY 旋转Y ε角10,OZ OX 旋转至02,OZ OX ; ③绕2OX 旋转X ε角,00,OZ OY 旋转至22,OZ OY 。
Z Y X εεε,,为三维空间直角坐标变换的三个旋转角,也称欧勒角,与它相对应的旋转矩阵分别为:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=X X X XX R εεεεεcos sin 0sin cos 0001)(1 (10-10)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=Y YY YY R εεεεεcos 0sin 010sin 0cos )(2(10-11)⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100cos sin 0sin cos )(3ZZZ ZZ R εεεεε(10-12)令 )()()(3210Z Y X R R R R εεε= (10-13)则有:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡1110111321222)()()(Z Y X R Z Y X R R R Z Y X Z Y X εεε (10-14)代入:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-+++--=Y X ZY X Z X ZY X Z X Y X Z Y X Z X ZY X Z X YZY Z Y R εεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεεcos cos sin sin cos cos sin cos sin cos sin sin cos sin sin sin sin cos cos cos sin sin sin cos sin sin cos cos cos 0一般Z Y X εεε,,为微小转角,可取:sin sin sin sin sin sin sin ,sin ,sin 1cos cos cos =========Z Y Z X Y X ZZ Y Y X X Z Y X εεεεεεεεεεεεεεε于是可化简⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=1110XYX Z Y ZR εεεεεε (10-16) 上式称微分旋转矩阵。
09级土地信息系统思考题整理第一章土地信息系统概述1、简述土地信息的涵义、构成及特征?概念:指表征土地系统诸要素的数量、质量、分布特征、相互联系和变化规律的数字、文字、图像和图形等的总称。
构成:(1)①地理空间信息——土地信息中最基本的信息首先是描述地块的地理空间位置、形状及其面积大小的信息。
②自然属性信息——它是反映某一特定地理空间区域内地块的自然属性状况,包括地形、岩石、基础地质、水文、气候等自然属性的特点。
③社会经济属性信息——这是反映某地理空间区域内的社会经济状况,包括交通运输能力、公共设施状况、人口总数、人口密度、商业与服务业网点的分布、工农业产值、国民经济总产值、人文特征、土地利用状况及其特点等。
④国家有关土地管理政策、法律等方面的信息——它是指国家已出台的土地管理政策、机构设置、管理的方法及实施的技术规程、规范、土地法律与法规和每宗地的权利状况等。
(2)刘家彬《土地信息系统理论与方法》特征:(1)区域分布性:土地信息具有空间定位的特点。
(2)数据量大:土地信息既有空间特征, 又有属性特征, 并包括一个较长的发展时段, 因此其数据量很大。
如全国1:400万土地利用数据, 经过一定的综合后, 其Arc/Info的Coverage格式数据量为8.2G。
(3)信息载体的多样性:描述土地实体可以用文字、数字、地图和影像等形式以及纸质、光盘等物理介质载体。
(4)土地信息的动态特征:主要是指某些土地信息随时间的周期性变化、波动性变化。
2、什么叫土地信息系统?简述土地信息系统的构成及功能?概念:是以土地空间数据库为基础,在计算机软硬件的支持下,对土地相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟和显示,并采用空间模型分析方法,适时提供多种空间和动态的土地信息,并应用和传播土地信息,为决策服务而建立起来的计算机技术系统。
构成:(1)功能构成:(2)系统构成:(硬件、软件、数据、人)①硬件②数据:LIS的处理对象和结果③人: 系统管理人员或用户输入、编辑、分析、开发、输出功能:(1)数据采集、检验与编辑(2)数据处理(数据格式化、数据转换及数据概化)(3)数据的存储和组织(空间数据和属性数据的组织)(4)查询、统计、计算(5)空间分析(揭示数据所包含的更深刻、更内在的规律和特征)(6)显示(计算机屏幕显示、地图输出)第二章土地信息技术基础1、土地信息分类的基本方法是什么?(1)线分类法:又称层级分类法。
《土地管理信息系统》教学大纲一、说明(一)本课程的目的、要求《土地管理信息系统》是自然地理与资源环境专业土地资源管理模块的一门专业选修课。
本课程通过学习土地管理信息系统的基本原理、基本方法和基础操作,使学生掌握基础的土地管理GIS技术手段,了解土地管理各级各类数据库、地籍管理系统、规划管理系统、土地利用评价和辅助决策系统等平台的基本运作原理。
通过本课程的教学,应使学生在理论课学习的基础上,进一步加深对土地管理信息系统基本原理的认识,强化学生的实践能力,以更好地掌握利用现代技术管理和评价土地资源的基本技能。
(二)内容选取和实施中注意的问题1.本课程主要介绍土地管理信息系统的基本概念、基本理论和方法,在教学中应尽量采用通俗易懂、形象化语言和多媒体,密切联系生产、科研、实际,着重讲清土地管理的目标与任务、采用GIS技术来管理土地数据、建设基础土地数据库、进行土地利用调查、土地分等定级评价等。
2.安排一定学时的实习实践课,使学生在基本理论指导下,掌握土地管理数据库的建立方法、土地利用调查等。
3.根据课程进程的需要,适当的布置课外作业,帮助学生巩固课堂所学知识,锻炼学生分析问题的能力。
(三)教学方法本课程通过课堂讲授、实习操作、课后习题等方式来达到教学目的。
(四)考核方式考核按平时作业(占10%)、实验(占30%)和期末考查(占60%)考核。
(五)教学内容与学时分配二、大纲内容第一章绪论1.土地管理信息系统概述2.土地管理信息系统架构概述与功能组成说明和要求:(1)了解土地管理、土地信息、土地管理信息系统的概念(2)理解土地管理的对象、任务、体系和功能(3)了解土地管理信息系统的架构、功能(4)了解土地管理信息系统相关学科技术及发展趋势第二章土地管理GIS原理1.土地管理GIS标准2.土地管理GIS数据模型3.土地管理GIS的软件工程方法4.土地管理软件开发流程说明和要求:(1)了解土地管理信息系统软件开发的原则、技术、方法、步骤(2)掌握土地管理信息系统需求分析方法和系统设计原则(3)掌握土地管理GIS数据模型第三章土地管理GIS模型方法与技术1.土地管理GIS应用模型2.土地管理GIS关键技术说明和要求:(1)掌握统计模型中的土地定级估价模型、土地生产潜力和专家评判(2)掌握概念模型中的人口预测模型,并能够结合遥感地学分析中的知识对某地区人口进行预测。
《土地信息系统》课程教学大纲课程代码:1100231课程负责人:课程中文名称:土地信息系统课程英文名称:Landinformationsystem课程类别:必修课程学分数:3.0授课对象:土地资源管理专业本科生本课程的前期课程:计算机基础、数据库原理、土地资源管理专业课一、教学目的和要求通过本课程的学习,使学生对所学的土地信息系统基本原理与方法有全面深刻的理解,并能很好的掌握其方法,通过实践掌握土地信息系统的设计与建立的基本技术,以达到学以致用的目的。
本课程将理论与实践紧密结合,提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、课程内容与学时分配课程内容与学时分配表四、作业和考核方式平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。
《土地信息系统》课间实习大纲所属课程名称:土地信息系统所属课程性质:必修;专业课专业名称:土地资源管理实习时数:24学时学分:实习形式:课间实习实习性质:练习性实习一.本课间实习的性质和任务《土地信息系统》课间实习是在学习《土地信息系统》课程中的实践教学环节。
《土地信息系统》是在学生已学习和掌握GIS基本原理的基础上,进一步学习的应用于土地资源管理领域的专题地理信息系统相关知识的课程。
通过实习,使学生对土地信息系统原理与方法有全面深刻的理解和实践体会,同时锻炼学生的动手能力,提高他们应用土地信息系统、土地信息处理和进行土地信息系统开发的综合能力。
二.教学要求与教学方法本实践教学环节的目的是加深学生对土地信息系统基本原理的理解,掌握土地数据的采集、组织、管理、输出过程,以及利用GIS工具为实际空间问题提供辅助决策的基本方法和过程。
要求学生在认真领会基本原理的基础上,有针对性的进行实践操作和相关设计,并提交实习成果和实习报告。
教师在课堂教学时间讲授基本原理,布置实习内容,学生课后查找相关资料,思考设计方案,然后在实践教学时间上机实习,教师进行指导和解决疑难问题。
学生需要熟练操作目前具有代表性的GIS软件----ARC/INFO、MapInfo、Arcview等,进行土地信息综合查询练习,如房地产项目选址、旧城改造拆迁量计算等,了解具体的LIS数据采集、数据存储结构、数据处理、空间分析、输出等基本环节,并理解LIS有关原理在各个环节的理论指导作用,为今后从事土地信息系统的应用、工程建设和研究奠定坚实的技术基础。