土地信息系统土地信息表达与可视化.ppt

第四章 土地信息的表达,12:53:54,第一节 土地信息表达概述,土地信息表达方法土地信息表达的载体 1、用文字和数字表示 用文字和数字表示土地信息，可以采用描述方式，也可以采用表格方式或其它方式，这种方法的最大特点就是灵活。 2、用专题地图表示 地图是记录土地信息的一种图形语言形式，从历史发展的角度来看，土地信息系统脱胎于地图，并成为地图信息的又一种新的载体形式。 二者的本质区别：地图强调的是数据分析、符号化与显示，而土地信息系统更注重于信息分析。,12:53:54,第一节 土地信息表达概述,3、用专题图像表达 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。 4、用多媒体表示 用语音表示土地信息至少有三种方式，即口头的、磁带的和计算机合成的语音。同时各种数码的录像、照片等都可以表示土地信息。,12:53:54,第一节 土地信息表达概述,土地信息表达方法土地信息表达的范围,12:53:54,12:53:54,制图活动过程,地图编制者的认识模型,地图使用者的认识模型,对现实世界的地理认知,12:53:54,现实世界,概念世界,现实世界的抽象,12:53:54,地理空间世界,维度世界,12:53:54,项目世界,12:53:54,比特世界,现实世界与数学模型的关系,12:53:54,比特世界,空间数据模型的三个层次,第二节 土地信息分类与编码,一、土地信息分类 1、意义 土地信息分类就是把不同的土地事物或现象分成不同的类别。 将土地信息系统化，以便于管理、应用和信息共享。 2、分类原则 分类过粗会影响将来分析的深度，分类过细工作量很大，计算机的储存量也会加大；有时过细的分类在技术上也难以做到。,12:53:54,第二节 土地信息分类与编码,一、土地信息分类 2、分类原则 科学性原则 采用层级分类法，形成树形结构。 系统性原则 从最高一级到最低一级应该排列成一个有机的整体。 稳定性原则 在较长时间里不发生重大变更。 完整性和可扩展性原则 既能反映要素的属性，又能反映要素间的相互关系（包括空间关系），具有完整性；代码结构和具体编码时应留有适当的余地和给出扩充办法。,12:53:54,第二节 土地信息分类与编码,一、土地信息分类 2、分类原则 易用性原则 尽量沿用专业习惯名称，代码尽可能简短和便于记忆。 灵活性原则 现有系统分类和编码可灵活转换成标准的分类和代码。 不受比例尺限制原则 在不同比例尺数据库中，同一要素具有一致的分类和代码，以达到分类与编码的一致。 与有关国家规范和标准协调一致原则 己经颁布实施的相关国家标准可以直接引用，与有关行业标准和地方标准求得最大限度地协调一致。 考虑数据来源原则 土地利用数据一级分类应该能够从卫星遥感影像识别，便于卫星遥感监测土地资源。,12:53:54,12:53:55,第二节 土地信息分类与编码,一、土地信息分类 3、分类的基本方法 线分类法 又称层级分类法。它是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，并编排成一个有层次的分类体系。其中同层级类目之间存在并列关系，不同层级类目之间存在隶属关系，同层类目互不重复、互不交叉。 面分类法 将给定的分类对象按选定的若干个属性或特征分成互不依赖、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。使用时，可根据需要将这些面中的类目组合在一起，形成复合类目。,12:53:55,第二节 土地信息分类与编码,一、土地信息分类 4、类别 从信息内容划分 空间信息、属性信息与文档信息。 从应用层次划分 基础信息与专项信息。 从土地管理专项领域划分 地籍、耕地保护、建设用地、土地利用规划、土地法律法规、土地监察、国土矿产资源等。,12:53:55,第二节 土地信息分类与编码,二、土地信息编码 编码是将经过分类的信息用适当的数码（字符串或数值）来表示，也称代码化。 1、土地信息编码的必要性 （1）缩写和代码简单易记、使用方便、易于填写、检查和校对。 （2）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。 （3）统一的编码反映着数据的标准化程度。 （4）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。 （5）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。 （6）数据库中的专业名词和术语，都可以由字母加一定长度的数字字符串而形成的编码来表示，既简单明了又便于管理使用。,12:53:55,第二节 土地信息分类与编码,二、土地信息编码 2、土地信息编码原则 （1）唯一性原则 （2）特征性原则 （3）一致性原则 （4）统一性原则 （5）可扩充性原则 （6）简单性 （7）完整性,12:53:55,第二节 土地信息分类与编码,二、土地信息编码 3、土地信息编码方法 土地信息分类编码的方法多种多样，如层次分类编码法、顺序分类编码法等。 编码的表示方法即格式，通常有英文字母、数字或字母数字组合等种类。 其编码一般包括如下三个方面的内容： （1）登记部分用来表示属性的序号，可以是简单的连续编号，也可划分不同层次进行顺序编码。 （2）分类部分用来标识属性的地理特征，可以采用多位代码来反映多种特征。 （3）控制部分。,12:53:55,第二节 土地信息分类与编码,二、土地信息编码 4、土地信息编码注意事项 在制定土地信息系统的数据编码时，一定要遵循“国内现有的经过法定的代码，又适合计算机处理的要尽量采用”的基本原则。关于其编码的长度，主要由所获取数据的单位、精度以及实体分类总数目的具体情况而定。具体分为如下内容： （1）实体名用汉字拼音字头加数字字符表示； （2）实体名全用数字字符编码，编码的长度在充分了解分类的总数目或以后可能增加的最大数目后确定下来； （3）数据项字长必须考虑所获取数据的单位、精度与同类专业数据在相应内容上的一致性。,12:53:55,县级以下行政区划代码编制规则,县级以下行政区划代码分两段由九位数字构成，其结构如下： 县级以下行政区划代码的第一段采用GB/T 2260（中华人民共和国行政区划代码）中的六位数字代码，表示县级及县级以上行政区划。 县级以下行政区划代码的第二段采用系列顺序码，由三位数字构成，具体划分为： 001099 表示街道（地区） 100 199 表示镇（民族镇） 200399 表示乡、民族乡、苏木,12:53:55,第一段,第二段,土地利用现状分类,编码方法 土地利用现状分类采用一级、二级两个层次的分类体系，共分12 个一级类、57 个二级类。 土地利用现状分类采用数字编码，一级采用二位阿拉伯数字编码，二级采用一位阿拉伯数字编码，从左到右依次代表一、二级。 土地利用现状分类和编码,12:53:55,第三节 土地信息的标准化,一、标准和标准化的概念 标准 为在一定的范围内获得最佳秩序，对活动或其结果规定共同和重复使用的规则、准则或特性的文件，该文件经协商一致制定并经一个公认机构批准。 标准化 在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。 土地信息标准化 为确保土地信息资源共享与交换而制定、发布、实施一系列相互配套的标准、规范和约定的过程。,12:53:55,第三节 土地信息的标准化,二、土地信息标准化的必要性和作用 第一，通过土地信息标准化指导各地土地信息系统建设，规范土地信息系统的软件，确保多种多样的软件平台输出的数据相互兼容。 第二，数据采集和更新是建立LIS系统的一项最大的投资。 第三，现在不少部门正在或将要进行土地信息数据库建设，有些地方的数据库还具有相当大的规模。 第四，国家对于土地利用管理采取国家、省、市、县四级管理，这四级国土管理部门土地信息网络建设亟待开发，其开发的先决条件是信息的标准化，并通过制定土地资源信息化系列标准和规范，实现信息服务社会化。,12:53:55,促进土地空间数据的使用和交换， 促进土地信息的共享。,第三节 土地信息的标准化,三、土地信息标准化的内容 1、应用标准 （1）地理标准 主要指地图和空间数据表达方面的标准。 （2）算法标准 还没有大的突破，许多思想仍停留在概念上。 （3）解译标准 仍很少引起人们的注意。,12:53:55,第三节 土地信息的标准化,三、土地信息标准化的内容 2、数据标准 （1）数据交换 将一种数据格式转换成另外某种数据格式的技术。例如，美国的空间数据转换规范（SDTS）和欧洲的地理数据文件（GDF）。 （2）数据精度 采用“数据质量报告”的概念来描述所了解的数据精度。 （3）数据文件 通常称为元文件，是关于数据的数据。,12:53:55,第三节 土地信息的标准化,三、土地信息标准化的内容 3、信息技术标准 国际标准化组织地理信息技术委员会（ISO/TC 211）及其制定的标准。 4、行业标准 从事这一技术的专业人员的标准和规范。,12:53:55,第三节 土地信息的标准化,四、我国土地信息标准化现状 土地资源管理通用标准 土地资源调查标准 土地资源评价标准 土地资源规划标准 土地资源利用与保护标准 土地资源市场管理标准 土地信息与数据库建设标准,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,一、基本概念 可视化（visualization）是指在人脑中形成对某物（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。 科学计算可视化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分析。 土地信息系统的多维可视化是指采用2.5维、三维和四维等地图表现形式来反映土地客体的多维特征。,12:53:55,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,二、土地信息可视化的类型 1、地图可视化,12:53:55,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,二、土地信息可视化的类型 2、LIS可视化 从LIS及其可视化的发展看，LIS可视化着重于技术层次上，例如数据模型（空间数据模型，时空数据模型）的设计，二维、三维图形的显示，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。 3、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。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 点状分布要素 对于点状分布要素的质量特征和数量特征，可以用点状符号表示。 线状分布要素 对于线状分布要素的质量特征和数量特征，可以用线状符号表示。 面状分布要素 对于面状分布要素的质量特征和数量特征，可以用等值线法、质地法、范围法、点值法、定点符号法、动线法、统计图法等。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 1、定点符号法 定点符号法是以不同形态、颜色和大小的符号，表示呈点状分布的国土资源的分布、数量、质量特征的一种表示方法。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 2、线状符号法 线状符号能反映线状地物的分布，还能反映线状地物的数量与质量。线状符号的定位钱，是单线在单线上，是双线的在中线上。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 3、点值法 点值法是用“点”的不同数量来反映国土资源分布不均匀的状况，而每一个“点”本身大小相同，所代表的数量也相等。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 4、等值线法 等值线法是指制图对象中数值相等的各点连结成的光滑曲线。等值线间隔的大小首先决定于现象的数值变化范围，变化范围越大（以等高线为例，地貌高程变化越大），间隔也越大，反之亦然。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 5、范围法 范围主要用来反映具有一定面积，呈片状分布的物体和现象，例如森林、煤田、湖泊、沼泽、油田、动物、经济作物和灾害性天气等。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 6、质底法 质底法就是把整个制图区按某一种指标或几种相关指标的组合划分成不同区域或类型，然后以特定手段表示它们质的差异。常见的质底法地图有区划图，包括行政区划图，农业区划图，植被区划图等，以及类型图，包括土地利用图，植被类型图和地质图等。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 7、定位图表法 定位图表法是利用某些定位点来反映该点及周围某种现靠的总特征或总趋势，如气候圈中风力和方向的表示，天气预报中晴、雨等的表示。常用的图表有柱状图表、曲线图表、玫瑰图表等。 8、分级统计图法 分级统计图法常用于统计制图，它是将制图区域分成若干区（通常按行政区划分区），然后按各区现象的集中程度（密度或强度）划分级别，最后按级别的高低分别涂以深浅不同的颜色，或绘以方格、疏密不同的晕钱。这种方法一般只适用于用相对指标表示国土信息中某种现象水平、高低的空间分布特征。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 9、点值法 分区统计图表法是将制图区按行政区划单元或其他单元分区，在各分区内配置相应的图形符号，以图形符号的大小和多少来反映现象的数量总和。图形符号的面积与区域内该现象之数量总和成正比，图形符号可用多种形式。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,三、土地专题信息的地图可视化表达方法 10、运动线法 运动线法用来反映点、线、面状物体的移动。各种图中河流的表示就是一种简单的运动线法。它通常是用箭头等有向符号表示某种现象的移动方向、路线和数量特征等，一切移动的现象都能用运动线法表示。,12:53:55,第四节 土地信息的可视化,四、土地专题地图设计 1、图幅基本轮廓的设计 专题地图的