如何提高航測(cè)數(shù)字測(cè)圖成果質(zhì)量

柯寧

摘 要：為使測(cè)繪地理信息成果更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)繪地理信息保障，本文結(jié)合工作實(shí)際，從分析影響航測(cè)數(shù)字測(cè)圖成果質(zhì)量的主要幾個(gè)質(zhì)量元素入手，闡述了關(guān)于強(qiáng)化空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的質(zhì)量控制管理，提高空間數(shù)據(jù)成果質(zhì)量應(yīng)采取的幾點(diǎn)措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化測(cè)圖；航測(cè)數(shù)字測(cè)圖；質(zhì)量元素；空間數(shù)據(jù)質(zhì)量

數(shù)字化測(cè)圖是近年隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)繪儀器、測(cè)圖軟件的不斷更新發(fā)展而迅速崛起的全新方法，被廣泛用于測(cè)繪生產(chǎn)、水利水電工程、土地管理、城市規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)和國(guó)防建設(shè)等部門(mén)。

數(shù)字化測(cè)圖成果的質(zhì)量不僅關(guān)系到各項(xiàng)工程建設(shè)的質(zhì)量和安全，關(guān)系到規(guī)劃決策的科學(xué)、準(zhǔn)確，還直接影響著地理信息應(yīng)用中分析結(jié)果的可靠程度及應(yīng)用的真正價(jià)值。

1 數(shù)據(jù)采集方法簡(jiǎn)介

數(shù)字化測(cè)圖因數(shù)據(jù)的來(lái)源不同，采用的儀器和方法也不同，主要分為原圖（底圖）數(shù)字化、已有測(cè)繪資料的轉(zhuǎn)換、全野外數(shù)字測(cè)圖和航測(cè)數(shù)字測(cè)圖四種。

（1）原圖（底圖）數(shù)字化。包括數(shù)字化儀手扶跟蹤和掃描矢量化，由于掃描儀分辨力和精度的提高、矢量化軟件的不斷完善，使得掃描矢量化逐步替代了數(shù)字化儀手扶跟蹤，在數(shù)字化測(cè)圖中被廣泛采用。

（2）已有測(cè)繪資料的轉(zhuǎn)換。對(duì)現(xiàn)有各測(cè)繪單位積累的大量的測(cè)繪資料，如控制網(wǎng)資料、解析法測(cè)量的坐標(biāo)資料以及通過(guò)調(diào)查收集的各種有關(guān)信息，按規(guī)定格式輸入計(jì)算機(jī)，編輯、轉(zhuǎn)換生成數(shù)據(jù)文件。

（3）全野外數(shù)字測(cè)圖。由于測(cè)繪儀器（全站儀或高精度GPS等）的測(cè)量精度高，現(xiàn)場(chǎng)采集的電子數(shù)據(jù)又能如實(shí)地記錄和處理，因而是四種數(shù)字測(cè)圖方法中精度最高的一種，也是目前城市地區(qū)大比例尺（尤其是1：500的）測(cè)圖中最主要的測(cè)圖方法。在已建（或?qū)⒔ǎ┑某鞘行畔⑾到y(tǒng)中多采用全野外數(shù)字測(cè)圖成果作為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和系統(tǒng)更新數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮其機(jī)動(dòng)、靈活、易于修改的特點(diǎn)，局部測(cè)量，局部更新，在保持地圖現(xiàn)勢(shì)性方面發(fā)揮重要作用。

（4）航測(cè)數(shù)字測(cè)圖。在大比例尺數(shù)字測(cè)圖中尚處于實(shí)驗(yàn)階段，但是隨著GPS在航測(cè)中廣泛應(yīng)用、攝影理論的不斷完善和航測(cè)儀器性能精度的提高，航測(cè)數(shù)字測(cè)圖平臺(tái)的日益智能化，今后必將取代全野外數(shù)字測(cè)圖和內(nèi)業(yè)數(shù)字化，成為大比例尺數(shù)字測(cè)圖的主要方法。

為使航測(cè)數(shù)字測(cè)圖成果能更好滿足用戶需求，更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展提供準(zhǔn)確、可靠的測(cè)繪地理信息保障，結(jié)合本人工作實(shí)際，從分析影響航測(cè)數(shù)字測(cè)圖成果質(zhì)量的主要幾個(gè)質(zhì)量元素入手，談幾點(diǎn)個(gè)人看法。

2 航測(cè)數(shù)字測(cè)圖成果主要質(zhì)量元素分析

航測(cè)數(shù)字測(cè)圖特點(diǎn)是可將大量的外業(yè)測(cè)繪工作移到室內(nèi)完成，它具有成圖速度快、精度高且均勻、成本低、不受天氣及季節(jié)的限制等優(yōu)點(diǎn)。它特別適合于城市密集地區(qū)的大面積測(cè)圖。

當(dāng)一個(gè)地區(qū)（或稱測(cè)區(qū)）很大時(shí)，首先在空中利用航攝儀獲取地面影像，然后進(jìn)行像控點(diǎn)的布設(shè)、測(cè)量，外業(yè)調(diào)繪，內(nèi)業(yè)通過(guò)專門(mén)的航測(cè)軟件，在計(jì)算機(jī)上對(duì)數(shù)字影像進(jìn)行像對(duì)匹配，建立地面的立體模型，最后通過(guò)專用的軟件來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、編輯成圖。

（1）空間參考系

航測(cè)數(shù)字測(cè)圖時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目要求，結(jié)合收集到的已有成果資料，明確所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)、高程基準(zhǔn)以及地圖投影參數(shù)等。空間參考系選用的正確與否，直接關(guān)系到項(xiàng)目的成敗。

（2）位置精度

位置精度是指要素位置的準(zhǔn)確程度，是衡量航測(cè)數(shù)字測(cè)圖成果質(zhì)量的重要指標(biāo)。包括平面位置精度和高程位置精度，一般分別用其中誤差來(lái)表示。

航測(cè)成圖圖上地物點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差，主要有以下誤差來(lái)源：像控點(diǎn)點(diǎn)位中誤差，房檐改繪中誤差，圖紙?zhí)缀吓c清繪誤差，加密點(diǎn)點(diǎn)位中誤差，航攝分解力影響平面位置中誤差，內(nèi)定向中誤差，平面定向中誤差，測(cè)圖中切準(zhǔn)引起的平面位置中誤差，儀器傳動(dòng)中誤差，展點(diǎn)中誤差等 。

航測(cè)成圖圖上地物點(diǎn)的高程中誤差，主要有以下誤差來(lái)源：像控點(diǎn)高程中誤差，加密點(diǎn)高程中誤差，主距安置誤差引起的高程中誤差，像對(duì)歸心引起的高程中誤差，儀器定向中誤差，測(cè)圖中切準(zhǔn)引起的高程位置中誤差等 。

不難看出，航測(cè)數(shù)字測(cè)圖精度與像片比例尺、航高有密切關(guān)系。因此在項(xiàng)目前期根據(jù)測(cè)圖精度要求制定切實(shí)可行的技術(shù)設(shè)計(jì)方案尤為重要。

航測(cè)數(shù)字測(cè)圖的最終目的，一般是直接為地理信息系統(tǒng)（GIS）提供基礎(chǔ)資料。它的數(shù)據(jù)質(zhì)量不僅包括上述所說(shuō)的位置精度，還應(yīng)包括屬性精度、邏輯一致性、數(shù)據(jù)完整性、時(shí)間精度、表征質(zhì)量和附件質(zhì)量等。

（3）屬性精度，是指實(shí)體的屬性值與其真實(shí)值相符的程度，它通常取決于數(shù)據(jù)的類型，且與位置精度有關(guān)。它包括要素的分類與代碼的正確性，要素屬性值的正確性及名稱的正確性。

（4）邏輯一致性，是指數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的可靠性。它包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、空間屬性與專題屬性，以及拓?fù)湫再|(zhì)上的內(nèi)在一致性。

（5）數(shù)據(jù)完整性，主要是指要素的多余和遺漏，包括數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)的分層、實(shí)體類型、屬性數(shù)據(jù)和名稱等各方面的數(shù)據(jù)的完整性。

（6）時(shí)間精度，主要是指數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，一般通過(guò)數(shù)據(jù)采集時(shí)間、數(shù)據(jù)更新時(shí)間及更新頻率來(lái)表現(xiàn)。

（7）表征質(zhì)量，是指對(duì)幾何形態(tài)、地理形態(tài)、圖式及設(shè)計(jì)的符合程度。主要包括幾何表達(dá)、地理表達(dá)的準(zhǔn)確程度，符號(hào)、注記、整飾的正確性等。

（8）附件質(zhì)量，是指各類附件的完整性、準(zhǔn)確程度。主要包括元數(shù)據(jù)、圖歷簿的完整性和準(zhǔn)確性，各類附屬文檔的完整性等。

總之，應(yīng)該針對(duì)不同的數(shù)字化測(cè)圖成果應(yīng)用要求，采用不同的質(zhì)量要素衡量其數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3 應(yīng)采取的措施

首先，在測(cè)圖前要合理、科學(xué)地進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，制定切實(shí)可行的測(cè)圖方案。其次，針對(duì)不同生產(chǎn)流程的每個(gè)工序可能出現(xiàn)影響精度的因素，在生產(chǎn)中應(yīng)采取相應(yīng)措施予以消除或限制，才確保生產(chǎn)成果質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為此要求：

（1）承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)的單位，應(yīng)設(shè)立項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、質(zhì)量負(fù)責(zé)人等，做到分工明確，責(zé)任到人；應(yīng)加強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目管理人員、作業(yè)人員、質(zhì)檢人員的技術(shù)培訓(xùn)，正確領(lǐng)會(huì)實(shí)施技術(shù)方案、更新指標(biāo)、精度要求、工藝流程等方面的技術(shù)要求與關(guān)鍵點(diǎn)，做到技術(shù)規(guī)定與實(shí)際生產(chǎn)的基本協(xié)調(diào)與統(tǒng)一。

（2）承擔(dān)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)的作業(yè)人員，應(yīng)具有地形圖編繪經(jīng)驗(yàn)，能熟練掌握地形圖綜合取舍方法及指標(biāo)；應(yīng)能夠熟練進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、更新與數(shù)據(jù)處理，熟悉相關(guān)技術(shù)方法和生產(chǎn)軟件。所有人員都應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的作業(yè)訓(xùn)練與培訓(xùn)，通過(guò)考核并批準(zhǔn)后，方可參加更新生產(chǎn)。

（3）國(guó)家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)，必須實(shí)行全過(guò)程的質(zhì)量控制，作業(yè)人員須對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的每一個(gè)中間成果質(zhì)量進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查正確后才能進(jìn)行下一道工序的作業(yè)。

（4）生產(chǎn)流程的每個(gè)工序應(yīng)設(shè)有專職質(zhì)量檢查員，負(fù)責(zé)對(duì)本工序成果的質(zhì)量檢查。生產(chǎn)單位應(yīng)組織具有多年生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并具有檢查資格的檢查人員進(jìn)行最終數(shù)據(jù)的檢查，質(zhì)檢工作應(yīng)貫穿于生產(chǎn)全過(guò)程。

筆者的認(rèn)識(shí)是：在航測(cè)數(shù)字測(cè)圖作業(yè)中，人是第一要素，要提高測(cè)圖精度，調(diào)動(dòng)人的主觀能動(dòng)性極為重要；參與數(shù)字化測(cè)圖作業(yè)的人員，應(yīng)該牢固樹(shù)立“質(zhì)量第一”的思想，要保證每個(gè)點(diǎn)、每條線都精確測(cè)繪好，牢記不同測(cè)繪項(xiàng)目、不同比例尺數(shù)字圖的技術(shù)指標(biāo)，按規(guī)范和技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的要求操作，就能確保成果質(zhì)量；成果質(zhì)量是作業(yè)者“造”進(jìn)去的，不是檢查出來(lái)的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃杏元等.地理信息系統(tǒng)概論[M].高等教育出版社，2001.

[2] 龔健雅.地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)[M].科學(xué)出版社，2001.

[3] 蔣輝等.數(shù)字化測(cè)圖技術(shù)及應(yīng)用[M].國(guó)防工業(yè)出版社，2006.

[4] GB/T 17941-2008，數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量要求[S].

[5] 湖南省省級(jí)基礎(chǔ)地理信息數(shù)字測(cè)繪成果數(shù)據(jù)規(guī)定，湖南省國(guó)土資源廳，2010.