土地系統：土地信息系統是一門集土地科學與信息科學為一體的交叉性學科， 是基于地理信息系統（GIS）的土地管理方面的運用性學科，是近年來發展起來的一門新興技術性學。

土地數據：是各種土地特征和現象，包括空間位置、屬性特征（簡稱屬性）和時域特征及相互關系的符號化表示。

土地信息：是對表達土地特征與現象之間關系的土地數據的解釋，是表征土地系統諸要素的數量、質量、分布狀況、相互聯系和變化規律的總稱。

土地信息的特征：空間特征、多維特征、時變特征。

土地信息表達：土地信息的文字、數字表示（描述、表格、統計圖）；圖形與圖像表示（4D產品、三維仿真地圖、虛擬現實）；語音或多媒體；

4D產品：數字線劃地圖（DLG）、數字柵格地圖（DRG）、數字正射影像圖（DOM）、數字高程模型（DEM）。

土地信息系統（LIS）：以土地管理決策服務為驅動，在集成計算機技術、數據庫技術和GIS技術的計算機軟、硬件環境中，對土地相關數據進行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，能采用專業模型與分析方法適時提供 應用和傳播多種多維的、動態的土地信息的計算機系統

土地信息系統的基本構成：硬件設備、計算機軟件、數據和用戶。

土地信息系統的功能：1數據采集、檢驗與編輯2數據格式化、轉換、概化3數據的儲存與組織4查詢、統計與計算5空間決策分析（核心）6信息顯示與輸出。

土地信息學是一門描述、采集、存儲、管理、分析、處理、表達、應用 和傳播土地信息的理論和方法的新興交叉學科。

水準面：海洋或湖泊的水面在自由靜止的表面。

大地水準面：假設當海水處于完全靜止的平衡狀態時。從平均還平面延伸到所有大陸下部。而地球重力方向處處正交的一個連續、閉合的水準面。

地圖：是按照一定的數學法則，采用特定的地圖語言，并經過一定地圖制圖綜合來表示地圖表面形態和各種要素的工具。

地圖投影：指建立地球橢圓表面上的點與投影平面上之間的一一對應的解析關系。

地圖投影變形：長度變形，面積變形，角度變形。

地圖投影方法：1按變形性質分類：等角投影；等積投影；任意投影2按構成方法分類：幾何投影（圓錐投影、圓柱投影、方位投影）2非幾何投影（偽方位投影、偽圓柱投影、偽圓錐投影、多圓錐投影）。

常用地圖投影：高斯—克呂格投影（橫軸等角切橢圓柱投影；其他比例尺）；Lambert投影（正軸等角割圓錐投影；1：1百萬）

我國常用的坐標系：1954年北京坐標系；1980西安坐標系；2000年國家大地坐標系。

空間圖形的測量尺度：空間位置；拓撲關系；面積與長度；幾何形狀。

專業屬性的測量尺度：命名標識；形狀描述；分類描述；分級描述；關系描述。

時間屬性的測量尺度（目的是反映土地實體空間或屬性數據雖時間變化的特征）。

土地信息的專題屬性類型：土地自然形狀屬性、土地利用及關系屬性、土地經濟價值數據、土地管理調控數據。

土地自然形狀數據：指土地固有的內在屬性數據。直接影響土地的適宜性和限制性，是衡量土地質量等級的重要依據

土地利用及權屬關系數據：是反映土地承載的人口、建筑物、各種基礎設施和利用關系以及權屬關系的數據。

土地經濟價值數據：指影響土地價值和價格的因素、土地價格和價格評估相關參數、土地市場供求狀況等信息構成土地經濟價值。

土地管理調控數據：主要是國家土地管理部門采用行政的、法律的和經濟的手段，實現土地可持續利用、土地市場健康發展和公民財產安全保證等管理工作中所產生的一系列數據。

土地信息的空間依附對象：1按照地理空間目標分類：LIS利用點、線、面等基本幾何對象的幾何以及行與列排列的柵格圖形2按照與管理的關系分類：基礎地理信息、專題圖信息。

GIS的數據模型特點是單獨空間數據與屬性數據。屬性數據與空間數據的關聯特征是LIS區別于其他數據庫管理系統的標志

空間數據的獲取途徑：野外實地測量、GPS技術采集、航空攝影測量、遙感技術采集。

屬性數據的獲取途徑：地圖資料提取、社會經濟統計、行業資料調查、網絡信息采集。

分類體系：主要是由分類和分級方法形成。分類是把研究對象劃分為若干個類組，分級則是對同一類組對象再按某一方面量上的差別進行分級。

分類方法：線分類法（又稱層級分類法）、面分類法。

分級：對事物或現象的數量或特征進行等級的劃分，所依據的指標一般以土地特征的數量指標或質量指標為主。主要包括確定分級數和分級界線。

編碼：將信息分類的結果用一種易于被計算機和人識別、溝通的符號（ 字符串和數值） 體系表示出來的過程，直接產物為代碼

層次碼：土地信息常用的編碼方法，即以分類對象的從屬層次關系為排列順序進行編碼，通常將編碼分成若干層級，并與分類對象的分類層級相對應。層次碼能夠明確表示分類對象的類別，具有嚴格的隸屬關系，容量大，便于機器排序和匯總。

空間屬性數據的關聯方式：緊湊式關聯、松散時關聯。

統一土地數據標準：統一的地理基礎（統一的坐標系統：地理坐標和平面坐標）、統一編碼系統、統一數據格式（土地空間數據格式和屬性數據格式）。

空間圖形數據輸入：鍵盤手工錄入、數字化儀跟蹤采集、數字化儀跟蹤采集、掃面議掃描成圖、采用軟件矢量數字化、數字化測量數據導入。

采用軟件矢量數字化過程：紙質地圖—掃描轉換—拼接子圖塊—裁剪地圖—屏幕跟蹤矢量化—矢量圖合成、接邊—矢量圖編輯—空間數據庫。

土地信息的數據模型：層次模型、網絡模型、關系模型、面向對象模型、時空模型。

關系模型：關系模型是一種數學化的模型，它是將數據的邏輯結構歸結

為滿足一定條件的二維表。實體本身的信息以及實體之間的聯系均表現為二維表，在數學上這種二維表叫做“關系”。這些關系表的集合就構成了關系模型。

空間信息的數據結構：指空間數據適合于計算機存儲、管理、處理的邏輯結構。（矢量數據結構、柵格數據結構、矢量柵格一體化數據結構）

拓撲：研究在拓撲變換下能夠保持不變的幾何屬性。

拓撲空間關系：鄰接關系、包含關系。拓撲關系的關聯表達：全顯式表達、半隱式表達。

矢量數據結構是通過記錄坐標的方式描述空間目標一點、線、面的數據組織方法。

常用的矢量數據結構：完整的多邊形結構、二元獨立地圖編碼文件結構、Polyvrt數據結構（鏈式雙重獨立式數據結構）。

柵格數據結構：將地理空間劃分為大小均勻緊密相鄰的網格陣列，每個網格作為一個像元或像素由行列確定它的位置，并包含一個代碼表示該像素的屬性類型或量值。

常用的柵格數據結構：游程長度編碼、四叉樹結構。

柵格與矢量數據比較分析：1矢量結構：位置明顯，屬性隱含2柵格結構：屬性明顯，位置隱含。

空間數據庫：土地信息系統中的土地數據庫就是為了幫助人們去管理和控制與這些土地數據相關聯的土地，由于這類數據庫具有明顯的空間特征，一般把它稱為空間數據庫。

空間數據庫在LIS中的地位與作用：1空間數據庫花費的時間要占整個系統建設所花時間的85%以上2空間數據庫的布局和存取能力對LIS功能的實現和工作的效率影響極大3貯存于空間數據庫中的空間數據和屬性數據是土地信息系統的基礎。

空間數據庫的特點：1數據量特別大2有大量的空間數據3數據應用廣泛。

空間數據庫管理系統：1基于文件管理的方式2文件與關系數據庫混合管理系統3全關系型空間數據庫管理系統4對象關系型數據庫管理系統

全關系型數據庫系統喲兩種模式：基于關系模型的方式、將圖形數據處理成二進制塊字段。

土地信息空間數據庫的設計：整個過程包括以下幾個典型步驟， 即（系統需求分析）概念設計、邏輯設計和物理設計。

E-R模型：即實體－聯系模型，這種方法面向現實世界，把管理系統所要描述的問題劃分為單個的實體，通過實體間的聯系而有效、自然地模擬現實世界。

E-R模型包括實體、聯系和屬性三個基本成分。

元數據：描述數據的數據，說明數據內容、質量、狀況和其他有關特征的背景信息。

LIS中元數據的作用:

1.幫助數據生產單位有效地管理和維護空間數據、建立數據文檔，并保證即使其主要工作人員離退時，也不會失去對數據情況的了解。

2.提供有關數據生產單位數據存儲、數據分類、數據內容、數據質量、數據交換網絡及數據銷售等方面的信息，便于用戶查詢檢索空間數據。

3.幫助用戶了解數據，以便就數據是否能滿足其需求作出正確的判斷。

4.提供有關信息，以便用戶處理和轉換有用的數據。

坐標系：用戶坐標系、規格化數據庫坐標系、設備坐標系。

坐標系變換：1設備相對坐標到用戶坐標的變換：用于圖形數字化過程，利用點的高斯坐標（ 已知值） 和圖角點采集坐標建立采集坐標到高斯坐標的變換關系， 并利用這些變換參數將圖幅中全部采集坐標變換為高斯坐標。2用戶坐標到數據庫坐標的變換：求出圖面對稱中心點的值、求縮放系數、將用戶坐標變換為數據庫坐標。3數據庫坐標到用戶坐標的變換：用于空間數據檢索，是用戶坐標到數據坐標的逆變換。4用戶坐標到設備坐標的變換：用戶圖形顯示或繪圖儀繪圖，用于圖形顯示時，只要將高斯坐標原點平移至圖幅左上角，將坐標順時針旋轉90°，并考慮兩種坐標的變換比例，即可實現由高斯坐標到屏幕坐標的變換。

空間數據的更新步驟：土地利用變化信息的發現與提取、變化信息的處理（包括GPS測量數據導入、數據預處理）、數據庫增量更新（包括圖形變更、屬性數據變更）

空間數據的管理：數據格式的轉換、空間數據和屬性數據的連接、空間數據的壓縮。

數據壓縮：從取得的數據集合S中抽出一個子集A，這個子集作為一個新的信息源，在規定的精度范圍內最好地逼近原集合，而又取得盡可能大的壓縮比。

矢量數據的壓縮：根據線性要素中心軸線個面狀要素的邊界線的特征，減少弧段矢量坐標串中頂點的個數。（特征點篩選法：篩選抽取曲線特征點，并刪除全部多余點以達到節省存貯空間的目的。）

柵格數據的壓縮：通過壓縮編碼技術來消除冗余數據（鏈碼、游程長度編碼、塊碼、四叉樹編碼）

矢量數據的壓縮方法：1間隔取點法（每隔k個點或每隔一規定的距離取一點（ 但首末點一定要保留）。）2垂距法和偏角法（按垂距或偏角的限差選取符合或超過限差的點）3分裂法。

空間分析（LIS的顯著特征和核心部分）：基于土地對象的位置和形態特征的空間數理分析技術， 是指接近、 毗鄰、符合、交叉和其他模式的拓撲關系分析。廣義包括：空間位置分析、空間分布分析、空間形態分析、空間關系分析和空間相關分析。（目的：提取和傳輸空間信息）

緩沖區：地理空間目標的一種影響范圍或服務范圍，根據數據庫中事物的點、線、面實體，自動建立其周圍一定寬度范圍內的緩沖區多邊形。

疊加分析：將不同層上的空間屬性信息按相同的空間位置加到一起合為新的一層，該層的屬性由被疊加層各自的屬性組合而成。

網絡分析：指依據網絡拓撲關系（結點與弧段拓撲、弧段的連通性）。通過考察網絡元素的空間及屬性數據，以數學理論模型為基礎，對網絡的性能特征進行多方面的一種分析計算。

空間信息查詢：是對土地信息系統所描述的空間實體及其空間信息進行訪問， 從眾多的空間實體中挑選出滿足用戶要求的空間實體及其相應的屬性。

空間插值：在一個由X、Y坐標平面構成的二維空間中，由已知若干離散點的高程估算待內插點的高程值。

數學方法在土地評價結果中的應用，其本質是通過建立土地質量與影響土地質量的土地因素之間的數學模型，對土地進行分類與評價。

模糊集合綜合評價法是使用模糊數學方法：通過模糊數學綜合評價模型來得到土地評價單元的評價結果的一種方法。

層次分析法：是一種定性與定量相結合的決策分析方法。該方法把相互關聯的因素按隸屬關系分為若干層次，逐層進行比較，對各相關聯的因素的相對重要性給出定量指標，從而實現定量分析。

層次分析法基本原理：將問題層次化，構造層次分析模型：

? 最高層（目標層）：表示要達到的目的

? 中間層（因素層）：表示對目標有直接影響的重要因素

? 最低層（因子層）：表示對各個因素有直接影響的若干因子

層次分析法具體步驟：1明確問題2遞階層次結構的建立3建立兩兩比較的判斷矩陣4層次單排序5層次綜合排序。

單純形法先求出一個初始基可行解并判斷它是否最優，若不是最優， 再換一個基可行解并判斷，直到得出最優解或無最優解，是一種逐步逼近最優解的迭代方法。

土地利用規劃的目的（目標函數）：合理利用有限的土地資源，協調部門和產業用地矛盾，優化土地利用結構和布局，因地制宜對農業和建設等各類用地進行統籌安排和合理布局，求得最佳的經濟、社會和生態效益。

制約因素（約束方程組）：社會、經濟、生態等諸方面的制約。

土地信息的可視化：運用地圖學、計算機圖形學和圖像處理技術，將地學信息輸入、處理、查詢、分析以及預測的數據及結果采用圖形符號、圖形、圖像，并結合圖表、文字、表格、視頻等可視化形式顯示并進行交互處理的理論、方法和技術。

土地可視化的類型：地圖可視化、多媒體土地信息、三維仿真地圖、虛擬現實。

土地信息系統工程是在系統論和系統思想的指導下，綜合應用系統工程和軟件工程的原則和方法，針對規劃國土部門的實際應用要求，統籌設計、開發建設、優化、評價和維護土地信息系統的全部過程的總稱，其實質是系統原理和方法在土地信息系統建設中的具體應用。

土地信息系統標準化研究內容：土地信息系統軟件工具開發、土地信息系統數據庫建設、土地信息系統數據共享相關的標準化工作。

土地信息標準化的意義和作用：促進空間數據的使用和交換、促進土地信息共享：土地信息的社會化應用。

土地信息系統標準的內容：土地信息的內容和層次、土地信息的記錄格式與轉換（數據交換格式、數據的媒體記錄格式）。