淺析城市信息化地形圖的入庫數據質量檢查

劉志輝，肖海威，梁子震

(廣州市城市規劃勘測設計研究院，廣東廣州 510060)

1 引言

測繪學已完成由傳統測繪向數字化測繪的過渡，現在正在向信息化測繪發展(寧津生，2008)，傳統的手工編制地形圖也經過數字化地形圖的過渡，向信息化地形圖生產方向發展。信息化地形圖不僅僅是數字化地形圖在計算機中的存儲，而且還包括各地形要素、實體的屬性信息，例如房屋的面積、樓層、所屬街道、門牌、測量時間、測繪人員，甚至于屋主的信息等，都可以作為信息化測繪地形圖的擴充類信息，與幾何圖形信息一體化存儲于數據庫中，為城市規劃和國土部門提供詳盡的信息服務。

信息化地形圖的數據質量檢查，不再局限于對數字化的幾何圖形信息進行簡單的拓撲檢查、懸掛點檢查、不合理斷線檢查、自交叉檢查、重疊檢查、空間邏輯檢查等內容，而是加強了對數據邏輯一致性、合法性、各類屬性信息及等高線矛盾等方面的檢查，注重地理實體與現實地形的一致性和合理性，使現實世界的各類信息都能在信息化地形圖中得到合理的存儲和管理。

2 信息化城市地形圖對數據的質量要求

2.1 數據質量要求

信息化要求:即存儲點、線、面空間要素的定位點、定位線、骨架線、輪廓線，舍棄用于圖式符號表示的輔助線劃。

圖屬一體化要求:即空間要素及其屬性一體化采集、一體化存儲。

對象完整性要求:即保持地物等空間對象的整體性、完整性。

標準化要求:嚴格執行基礎地理空間數據庫數據標準。

2.2 對幾何圖形的基本要求

(1)點、線、面空間要素及共點、共邊要嚴格提取與捕捉，確?？臻g要素、空間屬性(如編碼、顏色等)及空間關系的正確性，采集繪制規則的一致性，杜絕縫隙、懸掛、交叉，尤其是避免面狀要素自相交等現象的發生。

(2)點符號基本要求

所有的點符號應是一個完整的符號，不允許用散線表示;對于高程點，應保證點與高程注記為一整體;地形圖測量的控制點，應保證點與點名、高程等注記為一整體。

(3)線、面狀要素基本要求

所有面狀要素必須封閉，不要出現自相交;線狀符號被點狀符號、注記壓蓋的，線狀符號應保持連通;不同層地物要素共線時，要素應在相應層分別表示，并在共線處保證嚴格重合。

2.3 編碼要求

所有地物的編碼確保按數據庫標準進行編碼，數據中不應該存在編碼不合法的地物。

3 數據庫設計及入庫流程設計

地形圖數據入庫過程，就是一個按照信息化標準的要求，對數據質量進行檢查和排除問題的過程。最終入庫的信息化地形圖數據必須滿足GIS數據庫的標準。

3.1 數據庫設計

數據庫的設計包括以下幾個方面:首先是數據代碼表的設計，每類地形要素按照大的分類碼進行分類，如居民地類、植被類、地貌類、工礦類等，遵照一定的原則進行設計。次一級的地物要素也按照統一的規則進行分類編碼，如圖1所示。

圖1 數據編碼標準

其次是數據字典:包括基礎地理數據分層、顏色對應表，屬性項數據字典等。第三，是數據分層標準的建立。建立與圖式標準一致，又與GIS圖形適應的地物要素分層標準如居民地點層、居民地線層、居民地面層、居民地注記層、居民地輔助層等。第四是地理編碼顏色定義，如植被類用綠色;第五是基礎地理數據屬性表的建立。地物屬性包括基本屬性和擴展屬性，基本屬性包括坐標、編碼、層名、顏色、線型、創建時間、修改時間等;擴展屬性(如房屋的用途、道路名稱、單位名稱等)可根據實際需求進行擴充。

3.2 數據入庫流程設計

(1)數據庫庫體建立

在數據庫管理軟件平臺上建立數據庫庫體，并按照空間數據庫數據標準的要求，建立各屬性表并配置數據庫。

(2)入庫前數據檢查

數據入庫前需要按檢查方案對數據進行錯誤檢查。只有符合技術規程以及相關作業標準要求的數據，才能正確進行入庫的操作。提交數據前需要對數據進行自查和初驗，提交數據后需要進行初查和入庫前的核查。多重檢查才能確保入庫數據的正確性。

數據檢查包括數據名稱檢查、數據范圍檢查和數據合法性檢查。數據合法性檢查是整個項目數據檢查中最復雜的一項檢查。數據合法性檢查，具體內容包括:①數據標準檢查，包括了圖層完整性檢查、編碼合法性檢查、層碼一致性檢查、層碼合法性檢查、圖層與對象類型一致性檢查等;②屬性項檢查，包括值域檢查、房屋面信息一致性檢查、通用面關鍵屬性檢查;③空間關系檢查，包括重疊地物檢查、空間邏輯檢查、自相交檢查、最小銳角檢查、最小面積檢查等;④等高線檢查，包括了點線矛盾檢查、等高線內容檢查;⑤注記類檢查，主要包括高程注記一致性檢查、注記分類代碼檢查;⑥圖廓層檢查;⑦人工抽查，主要是圖形的錯繪、漏繪。

按照數據信息化原則、圖屬一體化原則、對象完整性原則、標準化原則，對入庫數據從點(符號)要素、線狀要素、面狀要素、注記要素、拓撲要素等分類進行檢查，此外還要進行接邊檢查，包括圖幅間接邊、工作區接邊的檢查，內容包括圖面一致性、地物編碼一致性、屬性內容一致性等。

(3)入庫后數據檢查

由于入庫前是分區域入庫，入庫后數據庫是一個整體，因此還要進行再一次圖面檢查。

每單工程成功入庫結束時，系統輸出一個入庫日志，日志中記錄了各圖層的要素個數。每單工程入庫后，對數據庫中所有圖層及要素個數進行統計，輸出統計表。每單入庫工程的數據進行圖層和要素的統計，輸出一個統計表。對以上入庫前、入庫后及入庫日志三個統計表進行對比核查，可以初步推斷是否有漏入庫要素。

4 質量檢查方案

制定嚴密的數據檢查方案，是確保地形圖入庫數據質量，嚴把數據質量關的關鍵。檢查方案主要包括以下幾個方面的內容:

4.1 數據檢查流程

數據質量檢查包括數據名稱檢查、數據范圍檢查和數據合法性檢查。

圖2 數據檢查流程

對待入庫數據進行各項檢查，如有質量標準中不允許的錯誤即返回修改。

4.2 數據檢查方法

數據檢查從操作方式上可以分為程序檢查和人工檢查兩種。程序自動檢查越全面，越能減少人工圖面檢查的工作量，提高數據質量。數據程序檢查是通過程序自動、快速地把有類似的錯誤一次性查找出來，部分錯誤自動修復，其余的提示修改。人工檢查主要是對程序檢查不能自動發現的問題，比如錯繪、漏繪等，進行人工判斷，發現并改正問題。

4.3 數據檢查內容

(1)數據名稱檢查

數據文件格式:確保提交的待入庫數據格式符合數據標準的要求;

數據命名:應包括項目測區名稱及相應工作區名稱，如果作業區范圍較大，則還要細分為若干作業小組;數據應按“測區名稱”+“工作區名稱”+“作業隊伍”+［作業小組名稱］的方式命名上交文件。

(2)數據范圍檢查

打開數據，檢查圖形文件是否能正確打開，圖形是否有飛線、坐標錯誤現象、數據范圍與工作區范圍是否一致等情況。

(3)數據合法性檢查

數據合法性檢查的主要內容有六項，主要包括數據標準檢查、屬性項檢查，空間關系檢查、等高線檢查、注記類檢查和圖廓層檢查。數據的合法性檢查是檢查工作中的重點，也是檢查工作量集中的地方。因此主要也是通過程序來進行檢查。通過執行檢查程序，列表發現的問題，通過自動修復程序進行修改。在修復無法完成的情況下，人工逐個進行修改，確保檢查出的問題都能得到解決才能進行最終入庫。

圖3為數據檢查方案的主要內容:

圖3 數據檢查方案架構圖

上面架構圖中，在數據合法性檢查下的6項檢查內容下面，又有更具體的檢查內容，基本包含了所有的檢查項內容，可以通過修改程序中的參數，制定符合特定標準的檢查方案，如最小面積檢查，檢查對象是面對象。對面對象進行最小面積檢查，可設置最小面積閾值MaxArea。通過最小面積檢查，可以處理一批微小面對象。過于微小的面對象通常都是作業不規范或作業方法錯誤或接邊等一些誤操作造成的，通過檢查是可以剔除的。對面狀地物進行最小面積檢查，如圖4所示。

圖4 最小面積檢查(面積設定為1 m2)

5 結語

綜上所述，信息化地形圖的入庫數據質量檢查與數字化地形圖數據質量檢查在檢查內容和檢查尺度上存在著較大的差別。數字化地形圖的檢查，僅僅要求數據格式滿足電子文件式存儲、數據范圍上能滿足測量范圍要求，能夠在介質上進行可視化表達，地形圖上各類幾何要素之間的關系和屬性信息也不做過多要求，只需要有簡單的拓撲關系和圖面合理性的要求，僅僅是紙質地形圖的數字化和初步的信息化成果。由此可見，信息化地形圖的數據質量，在深度上和廣度上都有較大的擴充，特別是對現實世界表達的合理性以及屬性內容的擴充等方面，都具備了更多的“寫實”特性。

加強信息化地形圖的質量檢查，也應該在三個方面加強管理:首先是應建立完善的質量保證機構，隨時對項目資料和工作情況進行抽檢，按各環節要求層層把關，嚴格實行質量獎、懲制度，開展全面質量管理，開展經常性的質量檢查工作，嚴把成果質量關。其次是執行系統的質量保證措施，嚴格執行有關技術規范和要求，加強人才培養，確保成果質量。第三是執行嚴格的多級檢查制度，確保質量檢查的全面性。

［1］徐炳寬.信息化地形圖在鞍鋼鲅魚圈總圖中的應用［J］.礦業工程，2011(1):55～56.

［2］黃向陽，倪堯，黃萍等.面向城市規劃信息化的規劃地形圖測繪技術方案研究［J］.江蘇城市規劃，2008(1):29～32.

［3］劉烜.AutoCAD地形圖數據轉換為ArcGIS空間數據庫相關質量問題分析研究［D］.江西理工大學，2008.

［4］楊利.數字地形圖入庫質量檢查系統的設計與開發［J］.價值工程，2010(09):21～21.

［5］王磊，代培林.面向規劃的MGE數據整理工作內容與方法研究［J］.測繪通報，2010(06):54～56.

［6］蔣景瞳，劉若梅，賈云鵬等.地理信息數據質量的概念、評價和表述——地理信息數據質量控制國家標準核心內容淺析［J］.地理信息世界，2008(02):5～10.

［7］張印鐸.基礎地理信息數據庫數據的質量控制［J］.地理空間信息，2007(5):6～7.