第二章土地信息.ppt
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1、第二章第二章 土地信息土地信息 内容提纲内容提纲土地信息的空间参考系土地信息的表示与可视化土地信息的分类与编码土地信息的标准化土地信息的数据质量第一节第一节 土地信息的空间参考系土地信息的空间参考系 地理空间中的位置如何表达?地理空间中的位置如何表达?l依坐标绝对定位依坐标绝对定位l依空间实体间的空间关系依空间实体间的空间关系 地球表面几何模型:地球表面几何模型:为了研究地理现象,有必要建立地球为了研究地理现象,有必要建立地球表面的几何模型。根据大地测量学表面的几何模型。根据大地测量学的研究成果,地球表面几何模型可的研究成果,地球表面几何模型可以分为四类:以分为四类:地球的自然表面;地球的自然
2、表面;相对抽象的面相对抽象的面,即即大地水准面大地水准面;地球椭球体模型地球椭球体模型 数学模型数学模型 最自然的面:最自然的面:包括海洋底部、高山、高原等在内的包括海洋底部、高山、高原等在内的固体地球表面。固体地球表面。太复杂,难以建模,各种量太复杂,难以建模,各种量算也非常困难。算也非常困难。相相对对抽抽象象的的面面,即即大大地地水水准准面面:假假设设当当海海水水处处于于完完全全静静止止的的平平衡衡状状态态时时,从从海海平平面面延延伸伸到到所所有有大大陆陆下下部部,而而与与地地球球重重力力方方向向处处处处正正交交的的一一个个连连续续、闭闭合合的的水水准准面面。它它有有高高达达百百米米以以上
3、上的的起起伏变化。伏变化。地球椭球体模型:地球椭球体模型:以大地水准面为基础以大地水准面为基础建立的地球椭球体模型。建立的地球椭球体模型。椭球体元素:椭球体元素:长半径长半径(a)(a)短半径短半径(b)(b)扁率扁率(f)(f)其中其中:f=(a-b)/af=(a-b)/aab 其其他他数数学学模模型型:为为了了解解决决特特定定的的大大地地测测量量问问题题而而提提出出的的。如如类类地地形形面面、准准大大地水准面、静态水平衡球体等。地水准面、静态水平衡球体等。空间参考系的建立空间参考系的建立空间参考系:主要指大地参考系,是指空间参考系:主要指大地参考系,是指用数学方法来定义地面实体在通用坐用数
4、学方法来定义地面实体在通用坐标系中的绝对位置和大小,即用地面标系中的绝对位置和大小,即用地面实体到原点或坐标轴的距离、与坐标实体到原点或坐标轴的距离、与坐标轴或起始线的夹角在投影面上的大小轴或起始线的夹角在投影面上的大小来表示。来表示。地理坐标系地理坐标系空间大地直角坐标系空间大地直角坐标系(或迪卡尔平面直角坐标系)(或迪卡尔平面直角坐标系)平面直角坐标系平面直角坐标系第二节第二节 土地信息的表示与可视化土地信息的表示与可视化土地信息的表示概述土地信息的表示概述1.1.用文字和数字表示用文字和数字表示用文字和数字表示土地信息,可以采用描述用文字和数字表示土地信息,可以采用描述方式,也可以采用表
5、格方式或其他方式,方式,也可以采用表格方式或其他方式,这种方法的最大特点就是灵活。这种方法的最大特点就是灵活。2.2.用专题地图表示用专题地图表示通过地图可对土地信息进行定位、定时、通过地图可对土地信息进行定位、定时、定量和定性表示。其表示方法在国际定量和定性表示。其表示方法在国际上和国内基本趋于定型的,概括起来上和国内基本趋于定型的,概括起来有有1010种。种。3.3.用专题图像表示用专题图像表示用各种图像表示土地信息是一种用各种图像表示土地信息是一种很直观且现势性很好的方法。很直观且现势性很好的方法。4.4.用多媒体表示用多媒体表示现在,用语音表示土地信息至少现在,用语音表示土地信息至少有
6、三种方式,即口头的、磁带的有三种方式,即口头的、磁带的和计算机合成的语音。和计算机合成的语音。用专题地图表示:用专题地图表示:1.地图符号地图符号地图符号地图符号:是地图的语言,是由形状:是地图的语言,是由形状不同、大小不一和色彩有别的图形不同、大小不一和色彩有别的图形和文字组成,和文字组成,注记注记是地图符号的一是地图符号的一个重要部分,它也有形状、大小和个重要部分,它也有形状、大小和色彩之别。色彩之别。单个符号,可以表示事物的空间位置、大小、质量和数量特征;同类符号,可以反映各类要素的分布特点;各类符号的总和,可以表明各要素之间的相互关系及区域总体特征。因此,地图符号不仅能表示事物的空间因
7、此,地图符号不仅能表示事物的空间位置、形状、质量和数量特征,还可位置、形状、质量和数量特征,还可以表示各事物之间的相互联系及区域以表示各事物之间的相互联系及区域总体特征。总体特征。2.2.分类分类(1)按照符号的定位情况符号的定位情况:定位符号、说明符号定位符号定位符号:图上有确定位置,一般不能任意移动的符号,如河流、居民地及边界等,地图上的符号大部分都属于这一类。说明符号说明符号:为了说明事物的质量和数量特征而附加的一类符号,通常依附于定位符号而存在的,如说明森林树种的符号等。它们在图上配置于地类界范围内,没有定位意义。(2)按照符号所代表的客观事物分布状况符号所代表的客观事物分布状况:面状
8、符号、点状符号、线状符号面状符号面状符号:一种能按地图比例尺表示出事物分布范围的符号;用轮廓线(实线、虚线或点线)表示事物的分布范围,其形状与事物的平面图形相似,轮廓线内加绘颜色或说明符号以表示它的性质和数量,并可以从图上两侧其长度、宽度和面积。点状符号点状符号:一种表达不能依比例尺表示的小面积事物和点所采用的符号。它的形状和颜色表示事物的性质,它的大小通常反映事物的等级或数量特征,但符号的大小与形状与地图比例尺无关,它只具有定位意义。线状符号线状符号:一种表达呈线状或带状延伸分布事物的符号,如河流,其长度能按比例尺表示,而宽度一般不能按比例尺表示,需要进行适当的夸大。其的形状和颜色表示事物的
9、质量特征,其宽度反映事物的等级或数值。3.地图符号的构成地图上的形状、尺寸和颜色是构成符号的三个基本要素。符号的形状:主要是表示事物的外形和特征,面状符号的形状是由它所表示的事物的平面图形决定的,点状符号的形状往往与事物外部特征相联系。符号的尺寸:其大小与地图内容、用途、比例尺、目视分辨能力、绘图与印刷能力等都有关系。符号的颜色:主要用以反映事物的质量特征、数量特征和等级。4.专题地图的表示方法 符号法 等值线法 质底法 范围法 点值法 统计图法 运动线法 土地信息的可视化土地信息的可视化1.1.基本概念基本概念可视化(可视化(visualizationvisualization):在人脑中形
10、成对某:在人脑中形成对某物(某人)的图像,是一个心理处理过程,物(某人)的图像,是一个心理处理过程,促使对事物的观察及建立概念等。促使对事物的观察及建立概念等。科学计算可视化:科学计算可视化:是通过研制计算机工具、是通过研制计算机工具、技术和系统,把实验或数值计算获得的大技术和系统,把实验或数值计算获得的大量抽象数据转换为人的视觉可以直接感受量抽象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像,从而进行数据探索和的计算机图形图像,从而进行数据探索和分析。分析。土地信息系统的多维可视化土地信息系统的多维可视化:采用:采用2.52.5维、三维、三维和四维等地图表现形式来反映土地客体维和四维等地图表
11、现形式来反映土地客体的多维特征。的多维特征。2.土地信息可视化类型土地信息可视化类型(1 1)地图可视化)地图可视化地图地图可视化可视化理理论论技技术术信息表达交流模式信息表达交流模式地理视觉认知决策模型地理视觉认知决策模型虚拟地图虚拟地图动态地图动态地图交互交融地图交互交融地图超地图超地图 (2 2)LISLIS可视化可视化从从LISLIS及其可视化的发展看,及其可视化的发展看,LISLIS可视化着重可视化着重于技术层次上,例如数据模型(空间数据于技术层次上,例如数据模型(空间数据模型,时空数据模型)的设计,二维、三模型,时空数据模型)的设计,二维、三维图形的显示,实时动态处理等,目标是维图
12、形的显示,实时动态处理等,目标是用图形呈现土地信息处理和分析的结果。用图形呈现土地信息处理和分析的结果。(3 3)虚拟土地信息环境)虚拟土地信息环境虚拟土地信息环境特点之一是土地工作者可虚拟土地信息环境特点之一是土地工作者可以进入土地数据中,有身临其境之感;另以进入土地数据中,有身临其境之感;另一特点是具有网络性,从而为处于不同地一特点是具有网络性,从而为处于不同地理位置的土地科学专家开展同时性的合作理位置的土地科学专家开展同时性的合作研究、交流与讨论提供了可能。研究、交流与讨论提供了可能。第三节第三节 土地信息的分类与编码土地信息的分类与编码土地信息分类土地信息分类1.1.土地信息分类的土地
13、信息分类的意义意义若不进行分类,就难以进行表示和管理,进而也就若不进行分类,就难以进行表示和管理,进而也就难以进行研究和运用。难以进行研究和运用。2.2.土地信息土地信息分类原则:分类原则:(1 1)科学性原则)科学性原则 (2 2)系统性原则)系统性原则 (3 3)稳定性原则)稳定性原则 (4 4)完整性和可扩展性原则)完整性和可扩展性原则 (5 5)易用性原则)易用性原则 (6 6)灵活性原则)灵活性原则 (7 7)不受比例尺限制原则)不受比例尺限制原则 (8 8)与有关国家规范和标准协调一致原则)与有关国家规范和标准协调一致原则 (9 9)考虑数据来源原则)考虑数据来源原则 3.3.土地
14、信息分类的土地信息分类的方法方法(1 1)线分类法:)线分类法:将初始的分类对象按选定的若干将初始的分类对象按选定的若干个属性或特征依次分成若干个层级目录,并编排个属性或特征依次分成若干个层级目录,并编排成一个有层次的分类体系。成一个有层次的分类体系。(2 2)面分类法:)面分类法:将给定的分类对象按选用的若干将给定的分类对象按选用的若干个属性或特征分成互不相依、互不相干的若干方个属性或特征分成互不相依、互不相干的若干方面,每个面中又分成许多彼此独立的若干个类目面,每个面中又分成许多彼此独立的若干个类目.土地分级:土地分级:是对事物或现象的数量或特征进行是对事物或现象的数量或特征进行等级的划分
15、,主要包括确定分级数和分级界等级的划分,主要包括确定分级数和分级界限。限。分级的基本方法,在分级时大多采用数学方法,如分级的基本方法,在分级时大多采用数学方法,如数列分级、最优分割等级等。对于有统一的标准数列分级、最优分割等级等。对于有统一的标准的分级方法时,应采用标准的分级方法。的分级方法时,应采用标准的分级方法。分类与分级的关系分类与分级的关系分类把研究对象划分为若干个类组,分级则是分类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对同一类组对象再按某一方面量上的差别进行分级;行分级;分类描述地物间的分类关系、隶属关系,而土分类描述地物间的分类关系、隶属关系,而
16、土地分级描述地物间的等级关系。地分级描述地物间的等级关系。4.4.土地信息土地信息分类:分类:从信息内容划分,从信息内容划分,可分为空间信息、属可分为空间信息、属性信息与文档信息;性信息与文档信息;从应用层次划分,从应用层次划分,可分为基础信息与专可分为基础信息与专项信息;项信息;从土地管理专项领域划分,从土地管理专项领域划分,可分为地籍、可分为地籍、耕地保护、建设用地、土地利用规划、耕地保护、建设用地、土地利用规划、土地法律法规、土地监察、国土矿产土地法律法规、土地监察、国土矿产资源等。资源等。土地信息编码土地信息编码1.1.几个重要概念:几个重要概念:编编码码:是是将将经经过过分分类类的的
17、信信息息用用适适当当的的数数码码(字字符符串串或或数数值值)来来表表示示,也也称称代代码码化。化。代码:代码:是一个或一组有序的易于被计算是一个或一组有序的易于被计算机或人识别与处理的符号,是计算机机或人识别与处理的符号,是计算机的符号,是计算机鉴别和查找信息的的符号,是计算机鉴别和查找信息的主要依据和手段。主要依据和手段。编码的直接产物就是代码,而分类分编码的直接产物就是代码,而分类分级则是编码的基础。级则是编码的基础。2.2.土地信息编码的土地信息编码的必要性:必要性:(1 1)缩写和代码简单易记、使用方便、易于填写、)缩写和代码简单易记、使用方便、易于填写、检查和校对。检查和校对。(2
18、2)编码的运用反映出数据分类的结构特征,同)编码的运用反映出数据分类的结构特征,同时也可以促进分类的进一步严谨。时也可以促进分类的进一步严谨。(3 3)统一的编码反映着数据的标准化程度。)统一的编码反映着数据的标准化程度。(4 4)缩写和代码可以直接输入计算机,既可以减)缩写和代码可以直接输入计算机,既可以减少数据的输入量,又可以节省计算机的储存空间。少数据的输入量,又可以节省计算机的储存空间。(5 5)标准缩写和代码的普及运用,可以加速各个)标准缩写和代码的普及运用,可以加速各个信息系统的数据准备,缩短数据采集入库的时间。信息系统的数据准备,缩短数据采集入库的时间。(6 6)数据库中的专业名
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