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序 1

前言 1

1 土地管理信息系统概述 1

1.1 土地管理信息系统基本概念 1

1.1.1 信息、数据与数据库 1

目录 1

1.1.2 管理信息系统与土地管理信息系统 3

1.1.3 土地管理信息系统（LIS）与地理信息系统（GIS） 4

1.1.4 土地管理信息系统中的数据与数据组织 6

1.1.5 图像（Image）与图形（Graph） 7

1.2 土地管理信息系统的结构 9

1.2.1 土地管理信息系统的业务范围 9

1.2.2 土地管理信息系统的功能结构 10

1.3 土地管理信息化与土地管理信息系统管理 11

1.3.1 土地管理信息化是国土资源管理部门现代化的必然发展趋势 11

1.2.3 土地管理信息系统的硬件设备 11

1.3.2 土地管理信息化的内容 12

1.3.3 土地管理信息系统的管理 13

1.4 土地管理信息系统与地理信息系统国内外发展状况 13

1.4.1 国外发展历程 13

1.4.2 我国地理／土地管理信息系统的发展历程 16

1.5 我国土地管理信息系统发展趋势与存在的问题 19

1.5.1 土地管理信息系统发展趋势 19

1.5.2 地理／土地管理信息系统学科前沿问题 20

1.5.3 我国土地管理信息系统建设亟待解决的几个问题 21

思考题 23

2 土地信息与数据表达 23

2.1 土地信息 24

2.1.1 土地信息的特点 24

2.1.2 土地信息分类与编码 25

2.1.3 土地信息的标准化 26

2.2.1 投影的概念 28

2.2 图件投影与制图原理 28

2.2.2 地图学初步知识 33

2.3 地形图 37

2.3.1 地形图概述 37

2.3.2 地形图分幅 38

2.3.3 高斯-克吕格投影下的条带划分 40

2.3.4 高斯-克吕格投影下的条带坐标设置与坐标变换 42

2.3.5 有关数字化地形图几个问题 42

2.4 图件的矢量数据表达 45

2.4.1 图件分析 46

2.4.2 矢量格式数字图件的数据结构 51

2.4.3 欧拉定理 56

2.5 图件的网格数据表达 57

2.5.1 网格格式数字图件概述 57

2.5.2 游程码（Running Code） 59

2.5.3 四叉树MD码（Quad-Tree Code） 61

2.6 矢量格式与网格格式数据的比较 67

思考题 68

3 数据库管理系统 69

3.1 概述 69

3.1.1 数据库在土地管理信息系统中的重要地位 69

3.1.2 土地管理信息系统对数据库管理的需求 70

3.1.3 数据库的三种模型：层次型、网状型、关系型 71

3.1.4 数据文件的概念与文件的组织 74

3.2 关系型数据库与属性数据管理 76

3.2.1 关系型数据库基本概念 77

3.2.2 关系代数 78

3.2.3 关系型数据库的规范化 80

3.2.4 SQL查询语言 84

3.3 空间数据库与空间数据库管理 87

3.4 Sybase数据库管理系统简介 90

3.4.1 客户／服务器体系 90

3.4.2 Sybase的基本功能简介 91

3.4.3 Sybase数据库在土地信息系统中的应用 96

3.5 数据库技术的最新进展 97

3.5.1 混合型、对象数据库 97

3.5.2 面向对象数据库系统 98

3.5.3 空间数据库发展 100

3.5.4 网络数据库（分布式数据库） 103

3.6 土地管理信息系统中的数据库设计 104

3.6.1 土地管理中的基础数据 105

3.6.2 数据库文件联系和数据完备一致性保证 105

3.6.3 数据库逻辑结构设计（E-R分析方法） 107

思考题 113

4 计算机图形功能与图形学基础 114

4.1 计算机的图形功能 114

4.1.1 计算机图形功能的硬件环境与工作原理 114

4.1.2 计算机高级语言与操作系统的图形功能 118

4.1.3 计算机屏幕图形显示的离散数学分析 119

4.2 二维图形显示变换 121

4.2.1 平移变换 122

4.2.2 缩放变换 122

4.2.3 旋转变换 123

4.2.4 使用图形变换显示图件的两个实例 124

4.3 图形剪裁 127

4.3.1 图形剪裁的概念与意义 127

4.3.2 矩形剪裁 129

4.3.3 圆形剪裁 132

4.4 图斑面积量算及其应用 134

4.4.1 辛普森（Simposion）面积计算公式 134

4.4.2 辛普森公式的应用 136

4.5 点位判别 139

4.5.1 点位判别的意义和点位初步判断 139

4.5.2 点位最终判别 141

4.6.2 坐标链快速求交 147

4.6.1 坐标链求交概述 147

4.6 坐标链求交 147

4.6.3 矢量格式坐标链求交的细节问题 148

思考题 149

5 图形输入 150

5.1 图形输入综述 150

5.1.1 图形输入在土地管理信息系统中的特殊地位 150

5.1.2 土地管理信息系统中图形输入的特殊问题-数据关联问题 150

5.1.3 图件输入的两条途径 152

5.2 手扶数字化仪图形输入过程 152

5.3 三个坐标系及其相互转换 155

5.3.1 三个坐标系 155

5.3.2 手扶数字化仪坐标系转换成图件或实地坐标系 156

5.3.3 图件或实地坐标系与计算机屏幕坐标系之间相互转换 157

5.4 端点弥合与结点搜索 158

5.4.1 问题的提出 158

5.4.2 矢—栅数据格式 160

5.4.3 矢—栅数据格式的生成 162

5.4.4 结点搜索 164

5.5 组合闭合区域与自动生成拓扑关系 166

5.5.1 连通域的拓扑分析与角度搜索法 166

5.5.2 角度搜索的实施方法 169

5.5.3 图斑的生成 171

5.5.4 图斑编码的配赋予弧段拓扑关系的生成 173

5.5.5 系统对图形数据的自动校验 173

5.6 扫描仪图件输入简介 175

5.6.1 概述 175

5.6.2 扫描仪扫描获取初始数据 177

5.6.3 两件数据处理工作——数据二值化与线条细化 178

5.6.4 生成矢量格式坐标链 179

5.6.5 坐标变换与自动生成拓扑关系，以及自动生成网格格式数据 180

思考题 181

6.1.2 开发图形处理功能的技术路线 183

6.1.1 土地管理信息系统中的图形处理功能需求 183

6 图形分析与处理 183

6.1 概述 183

6.2 图形编辑 184

6.2.1 问题综述 184

6.2.2 图斑的增删 185

6.2.3 局部拓扑 188

6.3 缓冲区生成与缓冲区搜索 189

6.3.1 缓冲区（Buffer）概念 189

6.3.2 缓冲区生成 190

6.3.3 缓冲区搜索 192

6.4 泰森多边形分析 192

6.4.1 泰森多边形的由来与性质 192

6.4.2 泰森多边形的生成 194

6.5 面插值分析 195

6.5.1 面插值的基本思路 195

6.4.3 泰森多边形的应用 195

6.5.2 预备概念 196

6.5.3 面插值的算法 198

6.5.4 在有隔离带情况下的面插值 200

6.6 等高线图分析 203

6.6.1 等高线图分析的准备 203

6.6.2 坡度分析 204

6.6.3 断面分析 206

6.7 网格格式与矢量格式数据相互转换 208

6.7.1 网格格式与矢量格式两个坐标体系的相互关系 209

6.7.2 矢量格式转换成网格格式 210

6.7.3 网格格式转换成矢量格式 212

6.8 图形叠加（Overlay） 214

6.8.1 图形叠加概述 215

6.8.2 矢量格式下图形叠加拓扑分析 218

6.8.3 矢量格式下的两种图形叠加 220

6.8.4 矢量格式下图形叠加的算法 222

思考题 225

7 输出子系统 227

7.1 概述 227

7.1.1 输出子系统的特点及工作过程 227

7.1.2 输出子系统分析 228

7.2 符号库的设置与调用 231

7.3 曲线的平滑 233

7.4 面积量测统计有关问题 235

7.4.1 网格格式下的面积量测统计 235

7.4.2 矢量格式下的面积量测统计 236

7.4.3 矢量格式下图斑面积量测的误差分析 239

7.4.4 面积平差问题 242

7.5 输出子系统的主要外部设备 243

7.5.1 打印机 244

7.5.2 绘图仪 245

7.6.1 多媒体技术概述 247

7.6 多媒体技术简介 247

7.6.2 音频技术 248

7.6.3 视频技术 250

7.7 网络化的输出子系统 252

思考题 254

8 土地管理信息系统的应用模型 255

8.1 模型的概念 255

8.2 权重确定模型 257

8.2.1 特尔菲法 258

8.2.2 排序法 259

8.2.3 层次分析模型（AHP） 259

8.3 相似距模型 264

8.4 聚类分析 266

8.4.1 欧氏距离聚类 266

8.4.2 模糊聚类 269

8.5 主成分分析模型 274

8.6 时序分析模型 276

8.7 区位分析模型 278

8.8.1 线性规划 279

8.8 规划模型 279

8.8.2 DYNAMO系统动力学软件介绍 282

8.8.3 多目标规划模型 290

思考题 295

9 土地管理信息系统建设 296

9.1 土地管理信息系统建设概述 296

9.1.1 土地管理信息系统建设的系统工程指导思想 296

9.1.2 土地管理信息系统建设的过程步骤 297

9.1.3 系统建设的组织准备 298

9.2 可行性研究 299

9.2.1 系统建设的数据条件 299

9.2.2 系统建设的技术条件 299

9.2.4 成本／效益分析 300

9.2.5 项目进度计划 300

9.2.3 系统建设的经济条件 300

9.3 系统需求分析 301

9.3.1 调查研究 302

9.3.2 作流程分析 302

9.3.3 数据流程分析 303

9.3.4 数据结构框架设计 305

9.4 总体设计 307

9.4.1 设计方法 307

9.4.2 功能设计 309

9.4.3 数据结构设计 311

9.4.4 界面设计 315

9.5 详细设计 316

9.5.1 功能模块的详细设计 316

9.5.2 数据库结构设计 318

9.5.3 数据字典 319

9.6 系统测试 320

9.6.1 系统测试的步骤 320

9.6.2 单元测试 321

9.6.4 验收测试 322

9.6.3 综合测试 322

9.7 系统数据库建立 323

9.7.1 源数据获取与预处理 324

9.7.2 数据录入 324

9.7.3 数据质量控制和评价 325

9.7.4 数据维护 330

9.8 系统维护 331

9.8.1 系统日常维护 331

9.8.2 系统软硬件维护 331

9.8.3 系统故障分析 332

9.8.4 系统再开发与系统软件移植 332

9.9 系统分析文档规范 332

思考题 333

10.1 地籍管理子系统 334

10.1.1 地籍管理概述 334

10 土地管理信息系统专项子系统 334

10.1.2 地籍管理系统的内容 335

10.1.3 地籍管理子系统建立过程 336

10.1.4 地籍管理子系统的几个关键功能 341

10.2 城镇土地定级估价子系统 343

10.2.1 土地分等定级 343

10.2.2 土地估价 347

10.3.1 概述 353

10.3 土地资源管理子系统 353

10.3.2 土地资源管理子系统软件开发主要关键技术 354

10.3.3 县级土地利用现状数据库管理系统应用功能 358

10.3.4 全国1∶50万土地利用现状数据库管理系统 359

思考题 365

参考文献 366

附录 369

附录一 国外8种主要GIS软件的基本情况与基本功能一览表 369

附录二 英文缩写索引 374