矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中ArcGIS的應(yīng)用

楊琳/黑龍江省地興測(cè)繪技術(shù)服務(wù)有限公司

矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中ArcGIS的應(yīng)用

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GIS應(yīng)用和信息化測(cè)繪發(fā)展對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量提出更高要求，本文通過對(duì)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量要素控制的簡(jiǎn)單分析。詳細(xì)介紹了實(shí)際工作中運(yùn)用AreGIS對(duì)主要的質(zhì)量要素進(jìn)行控制檢查的方法和步驟，對(duì)實(shí)施矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制具有實(shí)際意義。

矢量；質(zhì)量控制；拓?fù)浞治觯豢臻g查詢

地理信息技術(shù)在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，對(duì)測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量提出了更高要求，無論是外業(yè)采集，還是內(nèi)業(yè)處理、建庫，都需要進(jìn)行質(zhì)量控制，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，以滿足GIS應(yīng)用和信息化測(cè)繪發(fā)展的要求。在實(shí)際工作中由于數(shù)據(jù)類型的復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)的不一致性和專業(yè)性質(zhì)量控制軟件的匱乏，使測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制難于取得理想的效果。

一、矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量概述

目前描述與矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量有關(guān)的文獻(xiàn)較多，根據(jù)文獻(xiàn)基本要求、數(shù)學(xué)精度、屬性精度、邏輯一致性、要素的完備性及現(xiàn)勢(shì)性、整飾質(zhì)量和附件質(zhì)量等七個(gè)方面對(duì)數(shù)字線劃地形圖產(chǎn)品的質(zhì)量要素進(jìn)行了描述。文獻(xiàn)認(rèn)為空間數(shù)據(jù)質(zhì)量包括準(zhǔn)確度、精確度、連續(xù)性和完整性四個(gè)方面，并列舉了美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)總局采用的SDTS中數(shù)據(jù)質(zhì)量分衍變（主要指來源）、位置精度、屬性精度、邏輯一致性和完整性五個(gè)方面的組成內(nèi)容。

根據(jù)這些文獻(xiàn)的論述，本文將矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量要素提取歸納為基本要求、精度、圖形邏輯關(guān)系及完整性、屬性表述正確與完備性、圖屬一致性與元數(shù)據(jù)等六個(gè)方面，具體描述見下表1。在這六個(gè)方面質(zhì)量要素的檢查中，基本要求、精度和元數(shù)據(jù)方面的檢查主要通過人工方式來進(jìn)行，但對(duì)于圖形邏輯關(guān)系及完整性、屬性表述和內(nèi)容正確性、圖屬一致性三個(gè)方面，由于數(shù)據(jù)覆蓋面大，其質(zhì)量問題又常常是隱藏在圖面以下，通過人工方式難于實(shí)現(xiàn)有效的檢查，因此對(duì)這此內(nèi)容隨著GIS技術(shù)的發(fā)展已越來越多地通過軟件來實(shí)現(xiàn)。

由于實(shí)際生產(chǎn)的矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)隨生產(chǎn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和目的不同差別較大，類型復(fù)雜，而且不同特性不同類別的數(shù)據(jù)，其質(zhì)量特性也有所不同，因此利用軟件來實(shí)施測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查時(shí)，針對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)檢查的內(nèi)容也不盡相同，例如在土地利用現(xiàn)狀圖斑數(shù)據(jù)檢查中除進(jìn)行相互交疊檢查外還必須進(jìn)行縫隙的拓?fù)潢P(guān)系正確性檢查。一般地，圖形拓?fù)潢P(guān)系正確性檢查、屙陛表述與內(nèi)容正確性、完整性檢查和圖屬一致性檢查是矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中最常進(jìn)行的檢查內(nèi)容，也是重點(diǎn)。下面本文從圖形拓?fù)潢P(guān)系、屬性數(shù)據(jù)和圖屬一致性三個(gè)方面來分別闡述ArcGIS在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的應(yīng)用。

二、ArcGIS在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的應(yīng)用

1.ArcGIS對(duì)圖形拓?fù)潢P(guān)系的質(zhì)量檢查。圖形拓?fù)潢P(guān)系錯(cuò)誤主要是由于數(shù)據(jù)生產(chǎn)中圖形拓?fù)潢P(guān)系處理不正確或作業(yè)人員操作不嚴(yán)謹(jǐn)造成，這些錯(cuò)誤常使基于圖形拓?fù)潢P(guān)系的分析應(yīng)用產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果，嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的開發(fā)應(yīng)用。

利用ArcGIS檢查可分不同層要素和同一層要素兩個(gè)方面來進(jìn)行。

對(duì)不同層要素拓?fù)潢P(guān)系正確勝檢查，主要利用ArcMap提供的“Select By Location”功能來實(shí)現(xiàn)，主要檢查內(nèi)容包括點(diǎn)與面、線與線、線與面、面與面等要素間不合法的相交、包含等。具體方法如下：

（1）在ArcMap中加載要檢查的不同要素層，執(zhí)行“Select By Location”功能；

（2）在“Select By Location”對(duì)話框中點(diǎn)選“選擇要素層”，一般地在分析點(diǎn)與面、線與面要素間關(guān)系時(shí)通常選擇點(diǎn)或線要素層；

（3）選擇適當(dāng)?shù)摹巴負(fù)潢P(guān)系”和“關(guān)系要素層”，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的緩沖區(qū)域參數(shù)，完成后執(zhí)行選擇分析，輸出結(jié)果。

由于是提取了不同層間要素不正確的拓?fù)潢P(guān)系，這些結(jié)果表明了不同層要素間不合法的拓?fù)溴e(cuò)誤，同時(shí)指明了存在拓?fù)溴e(cuò)誤的位置，因此可以方便地對(duì)原數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

對(duì)同一層要素拓?fù)潢P(guān)系正確性檢查主要檢查面對(duì)象間不合法的相互交疊、包含和縫隙等，其在ArcGIS中的實(shí)現(xiàn)主要通過“Topology”和“Select By Location”功能來實(shí)現(xiàn)。

（1）在ArcMap中加載圖斑數(shù)據(jù)，打開對(duì)圖斑數(shù)據(jù)的編輯功能。

（2）選擇所有圖斑，在不選擇“Consider existingfeatures??”參數(shù)情況下執(zhí)行“Construct Fea-tures”功能對(duì)圖斑構(gòu)建拓?fù)洌瓿珊髣h除選擇集。

（3）對(duì)原圖斑數(shù)據(jù)和拓?fù)浜蟮膱D斑數(shù)據(jù)進(jìn)行空間位置關(guān)系分析，分析關(guān)系為“ale containedby”，選擇層為拓?fù)浜髨D斑數(shù)據(jù)，關(guān)系層為原圖斑數(shù)據(jù)，并選擇合適的緩沖區(qū)域參數(shù)執(zhí)行分析。

（4）將分析結(jié)果反選輸出保存（如保存為A）。

（5）清空選擇集，再次對(duì)兩要素層實(shí)施空間位置關(guān)系分析，此時(shí)分析關(guān)系為“are completely with-in'‘，選擇層為原圖斑數(shù)據(jù)，關(guān)系層為拓?fù)浜蟮膱D斑數(shù)據(jù)，同樣選擇合適的緩沖區(qū)域參數(shù)執(zhí)行分析。

（6）將分析結(jié)果進(jìn)行反選輸出保存為

B）；

上述輸出結(jié)果A、B中A表示圖斑存在不合法的縫隙，B表示圖斑存在不合法的交疊、包含和組合，加載這些輸出結(jié)果后可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

2.ArcGlS對(duì)屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查。屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查包括屬性表結(jié)構(gòu)定義正確性、屬性內(nèi)容完整性和屬性內(nèi)容正確性等三個(gè)方面，檢查依據(jù)主要是數(shù)據(jù)建庫的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、數(shù)據(jù)生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)書等。其中對(duì)詹陛表結(jié)構(gòu)定義正確性檢查較為簡(jiǎn)單，只要利用ArcMap或Arc-Catalog來查詢顯示要素屬性表結(jié)構(gòu)定義的詳細(xì)描述，即打開”Layer Properties“對(duì)話框中的”Fields“屬性頁，然后依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析就可以實(shí)現(xiàn)，而對(duì)屬性內(nèi)容的完整性和正確性檢查相對(duì)較為靈活，需要通過ArcMap的”SelectBy Attributes“功能來實(shí)施，

3.ArcGIS對(duì)圖屬一致性的質(zhì)量檢查。在圖屬一體化的測(cè)繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)中，常因數(shù)據(jù)處理或采集時(shí)圖形和與圖形相關(guān)屬性的非聯(lián)動(dòng)修改，導(dǎo)致圖形和相應(yīng)的屬性不一致。如在土地利用現(xiàn)狀數(shù)據(jù)生產(chǎn)中常出現(xiàn)地類圖斑實(shí)際面積與相應(yīng)的面積屬性值不一致、線狀地類實(shí)際長(zhǎng)度與相應(yīng)的長(zhǎng)度屬性值不一致等現(xiàn)象。這些問題的存在常使基于數(shù)據(jù)屬性值的分析應(yīng)用產(chǎn)生錯(cuò)誤結(jié)果，因此必須進(jìn)行檢查控制。

三、結(jié)束語

本文上述列舉對(duì)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)幾個(gè)方面的質(zhì)量檢查，是測(cè)繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)過程常常出現(xiàn)的質(zhì)量問題，同時(shí)也是實(shí)際數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查控制中非常重要的質(zhì)量控制元素。由于ArcGIS的廣泛應(yīng)用和其Shape數(shù)據(jù)格式的公開，使得許多非Shape格式的數(shù)據(jù)可以方便地轉(zhuǎn)換到ArcGIS中，然后通過靈活運(yùn)用ArcGIS豐富的空間查詢、拓?fù)浞治龊蛿?shù)據(jù)管理等各項(xiàng)功能，可以方便地實(shí)現(xiàn)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查，達(dá)到提高測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量的目的，對(duì)面向GIS應(yīng)用而生產(chǎn)的矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制具有實(shí)際意義。

【1】陳述彭，魯學(xué)軍，周成虎等.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論：科學(xué)出版社.2000，48-54

【2】周平.GIS空間數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的理解與分析.城市勘測(cè)，2002，（1）：35-36

【3】GB／T 18316-2001.數(shù)字測(cè)繪產(chǎn)品檢查驗(yàn)收規(guī)定和質(zhì)量評(píng)定，3-6