城市基礎地理信息數據建庫中的質量控制

楊競敬

摘 要：城市基礎地理信息數據是基礎地理信息數據庫的核心，數據質量的高低決定著基礎地理信息數據庫建設的成敗。結合實際城市基礎地理信息數據庫建庫項目，對基礎地理信息數據庫建庫過程中數據質量控制進行了探討，介紹了質量控制內容和方法以供參考。

關鍵詞：地理信息；數據庫；數據分析；質量特性；質量控制

中圖分類號：P208.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0147-02

隨著計算機技術不斷進步，人類已經進入了以信息化為主要特征的新經濟時代。其中，城市地理信息系統也隨著城市發展規劃不斷更新，基礎地理信息數據質量控制作為基礎地理信息數據庫建設的重要內容之一，其數據質量是關系到數據可靠性和系統可靠性的關鍵，是系統正常運行和綜合分析的基礎。因此，采取有效的質量控制方法，才能保證信息數據庫系統的正常運行。

1 空間數據的分析

要做好空間數據的質量控制，就需要了解空間數據基本特征、空間數據的特點、空間數據的內容、空間數據的生產、建庫過程和空間數據庫中存在的誤差來源，這樣才能制訂出正確的生產技術規程和質量控制方法。

1.1 空間數據的基本特征

信息空間數據是對現實世界中空間特征和過程的抽象描述。要完整描速空間實體或現象的狀態，一般需要有空間數據和屬性數據；要描述空間實體或現象的變化，就需要記錄空間實體或現象在某一時刻的狀態。所以，一般認為空間數據具有三個基本特征，即空間特征、屬性特征和時間特征。

1.2 空間數據的特點

空間數據的特點是：①有嚴格數據定義，需要支撐軟件，且空間數據與軟件聯系緊密；②在空間數據背后有許多隱含信息，例如圖形要素具有層、要素代碼、擴展屬性等相關信息；③電子數據沒有容忍性，必須進行嚴格的生產管理。

1.3 空間數據的內容

在地理信息系統中，一般將空間數據進行抽象，用數字化方式表達可以歸結為四大類：數字線劃數據、影像數據、數字高程模型和地物的屬性數據。

本文以某城市地圖為例，主要就數字線劃數據和屬性數據的質量控制進行分析和討論。該城市地圖不僅包括現狀要素，同時還根據需要編入部分城市規劃要素。在表達形式上，它不拘泥于地形圖的線劃和符號表達方式，盡量以面狀形式和合理的色彩搭配，使城市地理要素表達得更直觀，方便城市規劃管理閱讀和使用。

1.4 空間數據的生產過程

空間數據生產一般由測量隊完成，通常包含兩個過程，即先生產圖形數據和屬性數據。在此基礎上，通過軟件程序進行數據轉換、屬性連接，得到空間數據。

測量隊完成空間數據的生產后，提交到空間數據管理部門進行建庫，提供開發和應用。一般把測量隊生產完的空間數據稱之為“原始數據”。

1.5 空間數據庫中的誤差

空間數據庫建立后，數據庫中的誤差包含了原始數據的誤差、空間數據庫建庫所引入的誤差和GIS空間操作中的誤差傳播問題。

2 空間數據的質量特性

空間數據質量是指空間數據的可靠性和精度，通常用空間數據的誤差來度量。在地理空間信息數據庫更新與建庫的過程中，有許多生產環節，每個環節都會產生一定的誤差。按誤差傳播理論，每項誤差的傳播都將會直接影響到最終數據的質量?？臻g數據的質量控制是針對空間數據的質量特性來進行的，主要包括數據的完整性和現勢性、數據邏輯的一致性、位置精度、屬性精度等。

數據質量特性可分為兩級，即質量元素和質量子元素，具體情況詳見表1.

3 空間數據的質量控制

空間數據的質量控制就是通過采用科學的方法，制訂出空間數據的生產技術規程。在空間數據的生產過程中，針對關鍵性問題予以精度控制和錯誤改正，以保證空間數據的質量。現以某城市地圖為例，根據空間數據庫的設計要求確定質量檢查內容，制訂相應的數據質量檢查和質量評定方法。

3.1 質量檢查的一般規定

質量檢查是數據質量控制的重要環節，是進行數據質量控制的重要手段。質檢通過對數據采集全過程的監控，提供技術參數，保證產品質量。

3.1.1 過程檢查

過程檢查前，作業人員要先進行自檢、互檢，確認無誤后方可提交成果，并且填寫地圖數據作業圖歷表。

3.1.2 最終檢查

最終檢查是在過程檢查的基礎上，質檢人員對產品進行的再一次全面檢查。最終檢查要填寫地圖數據質量檢查記錄手簿。

在檢查過程中和最終檢查時，如果發現有不符合質量要求的產品，應退給作業組進行處理，然后再進行檢查，直到檢查合格為止。

3.1.3 產品質量評定

產品經最終檢查、返回作業人員進行處理后，按要求進行產品質量評定，評定方法參照國家標準或地方標準，并按規定編寫檢查報告。檢查報告經單位領導審核后，隨產品一并提交驗收。

3.2 空間數據質量檢查的內容和方法

在過程檢查時，數據格式可以不按最終成果的格式提供。檢查的程序和步驟可根據組織形式、軟件情況、工序情況，采取分幅、分層或以工序進行全部內容的檢查。經過檢查、修改的數據應轉為最終成果的數據格式才可以上交，進行最終檢查和驗收。

3.2.1 文件名和數據格式檢查

要檢查文件的命名格式和名稱的正確性；檢查數據格式、數據組織是否符合規定。

3.2.2 數學基礎的檢查

檢查圖層采用的地圖投影和空間定位坐標系的正確性；將圖廓點、控制點等點狀要素按坐標檢索條件在屏幕上顯示，并與同名點的理論值和控制點的已知坐標值進行檢查、核對。

3.2.3 平面和高程精度的檢查

3.2.3.1 選擇檢測點的原則

平面和高程檢測點采集分布應盡量均勻，隨機選取明顯的地物點。平面和高程監測點的數量視地物復雜程度、比例尺等具體情況確定，每幅圖一般選取20～50個點。

3.2.3.2 檢測方法

由于本項目采用數字化地形圖編制，因此，其平面精度可利用在計算機屏幕上套合檢查。高程精度對照數字化原圖檢查高程點和等高線賦值的正確性。

3.2.4 接邊精度的檢測

通過量取兩相鄰圖幅接邊處要素端點的距離⊿d是否等于0來檢查接邊精度，未連接的要記錄其偏差值；檢查接邊要素幾何上自然連接情況，避免生硬；檢查面域屬性、線劃屬性的一致情況，記錄屬性不一致的實體個數。

3.2.5 屬性精度的檢測

檢查各個層的名稱是否正確，是否有漏層；逐層檢查各屬性表中的屬性項類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏；按照地理實體的分類、分級等語義屬性檢索，在屏幕上將檢測要素逐一顯示或繪出全要素圖（或分要素圖）與地圖要素分類代碼表，和數字化原圖對照，目視檢查各要素分層，查看其代碼、屬性值是否正確或是否有遺漏；檢查公共邊的屬性值是否正確；采用調繪片、原圖等方式檢查注記的正確性。

3.3 空間數據的質量評定

數字測繪產品的質量實行優級品、良級品、合格品、不合格品評定制。該城市地圖參照《數字測繪成果質量檢查與驗收》GB/T 18316—2008進行質量評定。概查只評定合格品和不合格

品兩級，詳查評定四級質量等級。

根據質量檢查的結果計算質量元素的分值。當質量元素的檢查結果不能滿足規定的合格條件時，不計算分值，該質量元素為不合格。

根據質量元素分值，評定單位成果的質量分值，見公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——單位成果質量分值；

Si——第i個質量元素的得分值；

min——最小值；

n——質量元素的總數。

根據單位成果的質量得分，按表2中的內容評定質量等級。

根據單位成果的質量評定等級，通過合格判定條件確定成果的質量等級，將其劃分為合格批、不合格批兩級。對驗收中發現的各類質量問題都應進行修改，對不合格批的成果逐一查改合格后重新提交驗收。

4 結束語

總之，城市基礎地理信息數據庫是一個綜合性的基礎空間數據庫，制訂相應的管理方案，減小數據誤差，規范數據控制管理，才能做好城市基礎地理信息數據庫的建設，促進城市基礎地理信息資源的整合，增強地理信息資源的綜合使用和保障能力，為全方位的城市管理和綜合決策提供基礎服務。

參考文獻

[1]徐永紅，徐穎.基于測繪的基礎地理數據庫建設[J].測繪與空間地理信息，2006（05）.

[2]羅輝.地籍數據庫的建設與質量控制[J].北京測繪，2000（04）.

〔編輯：白潔〕

平面和高程檢測點采集分布應盡量均勻，隨機選取明顯的地物點。平面和高程監測點的數量視地物復雜程度、比例尺等具體情況確定，每幅圖一般選取20～50個點。

3.2.3.2 檢測方法

由于本項目采用數字化地形圖編制，因此，其平面精度可利用在計算機屏幕上套合檢查。高程精度對照數字化原圖檢查高程點和等高線賦值的正確性。

3.2.4 接邊精度的檢測

通過量取兩相鄰圖幅接邊處要素端點的距離⊿d是否等于0來檢查接邊精度，未連接的要記錄其偏差值；檢查接邊要素幾何上自然連接情況，避免生硬；檢查面域屬性、線劃屬性的一致情況，記錄屬性不一致的實體個數。

3.2.5 屬性精度的檢測

檢查各個層的名稱是否正確，是否有漏層；逐層檢查各屬性表中的屬性項類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏；按照地理實體的分類、分級等語義屬性檢索，在屏幕上將檢測要素逐一顯示或繪出全要素圖（或分要素圖）與地圖要素分類代碼表，和數字化原圖對照，目視檢查各要素分層，查看其代碼、屬性值是否正確或是否有遺漏；檢查公共邊的屬性值是否正確；采用調繪片、原圖等方式檢查注記的正確性。

3.3 空間數據的質量評定

數字測繪產品的質量實行優級品、良級品、合格品、不合格品評定制。該城市地圖參照《數字測繪成果質量檢查與驗收》GB/T 18316—2008進行質量評定。概查只評定合格品和不合格

品兩級，詳查評定四級質量等級。

根據質量檢查的結果計算質量元素的分值。當質量元素的檢查結果不能滿足規定的合格條件時，不計算分值，該質量元素為不合格。

根據質量元素分值，評定單位成果的質量分值，見公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——單位成果質量分值；

Si——第i個質量元素的得分值；

min——最小值；

n——質量元素的總數。

根據單位成果的質量得分，按表2中的內容評定質量等級。

根據單位成果的質量評定等級，通過合格判定條件確定成果的質量等級，將其劃分為合格批、不合格批兩級。對驗收中發現的各類質量問題都應進行修改，對不合格批的成果逐一查改合格后重新提交驗收。

4 結束語

總之，城市基礎地理信息數據庫是一個綜合性的基礎空間數據庫，制訂相應的管理方案，減小數據誤差，規范數據控制管理，才能做好城市基礎地理信息數據庫的建設，促進城市基礎地理信息資源的整合，增強地理信息資源的綜合使用和保障能力，為全方位的城市管理和綜合決策提供基礎服務。

參考文獻

[1]徐永紅，徐穎.基于測繪的基礎地理數據庫建設[J].測繪與空間地理信息，2006（05）.

[2]羅輝.地籍數據庫的建設與質量控制[J].北京測繪，2000（04）.

〔編輯：白潔〕

平面和高程檢測點采集分布應盡量均勻，隨機選取明顯的地物點。平面和高程監測點的數量視地物復雜程度、比例尺等具體情況確定，每幅圖一般選取20～50個點。

3.2.3.2 檢測方法

由于本項目采用數字化地形圖編制，因此，其平面精度可利用在計算機屏幕上套合檢查。高程精度對照數字化原圖檢查高程點和等高線賦值的正確性。

3.2.4 接邊精度的檢測

通過量取兩相鄰圖幅接邊處要素端點的距離⊿d是否等于0來檢查接邊精度，未連接的要記錄其偏差值；檢查接邊要素幾何上自然連接情況，避免生硬；檢查面域屬性、線劃屬性的一致情況，記錄屬性不一致的實體個數。

3.2.5 屬性精度的檢測

檢查各個層的名稱是否正確，是否有漏層；逐層檢查各屬性表中的屬性項類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏；按照地理實體的分類、分級等語義屬性檢索，在屏幕上將檢測要素逐一顯示或繪出全要素圖（或分要素圖）與地圖要素分類代碼表，和數字化原圖對照，目視檢查各要素分層，查看其代碼、屬性值是否正確或是否有遺漏；檢查公共邊的屬性值是否正確；采用調繪片、原圖等方式檢查注記的正確性。

3.3 空間數據的質量評定

數字測繪產品的質量實行優級品、良級品、合格品、不合格品評定制。該城市地圖參照《數字測繪成果質量檢查與驗收》GB/T 18316—2008進行質量評定。概查只評定合格品和不合格

品兩級，詳查評定四級質量等級。

根據質量檢查的結果計算質量元素的分值。當質量元素的檢查結果不能滿足規定的合格條件時，不計算分值，該質量元素為不合格。

根據質量元素分值，評定單位成果的質量分值，見公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——單位成果質量分值；

Si——第i個質量元素的得分值；

min——最小值；

n——質量元素的總數。

根據單位成果的質量得分，按表2中的內容評定質量等級。

根據單位成果的質量評定等級，通過合格判定條件確定成果的質量等級，將其劃分為合格批、不合格批兩級。對驗收中發現的各類質量問題都應進行修改，對不合格批的成果逐一查改合格后重新提交驗收。

4 結束語

總之，城市基礎地理信息數據庫是一個綜合性的基礎空間數據庫，制訂相應的管理方案，減小數據誤差，規范數據控制管理，才能做好城市基礎地理信息數據庫的建設，促進城市基礎地理信息資源的整合，增強地理信息資源的綜合使用和保障能力，為全方位的城市管理和綜合決策提供基礎服務。

參考文獻

[1]徐永紅，徐穎.基于測繪的基礎地理數據庫建設[J].測繪與空間地理信息，2006（05）.

[2]羅輝.地籍數據庫的建設與質量控制[J].北京測繪，2000（04）.

〔編輯：白潔〕