地理國情普查矢量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查技術(shù)探討

孟芳 黃錦鳳

摘 要：本文結(jié)合地理國情普查矢量數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)質(zhì)量檢查的實(shí)際工作，對地理國情普查成果質(zhì)量元素及質(zhì)量檢查的方式方法進(jìn)行探討，著重闡述了地理國情普查矢量數(shù)據(jù)內(nèi)業(yè)質(zhì)量檢查的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：地理國情； 地表覆蓋； 數(shù)據(jù)質(zhì)量

地理國情是指地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及其相互關(guān)系，是基本國情的重要組成部分。地理國情普查是獲取國情國力信息的重要手段，是掌握自然資源、生態(tài)環(huán)境以及人類活動基本情況的綜合性、基礎(chǔ)性工作。通過該項(xiàng)目的實(shí)施，可以全面查清我國自然和人文地理要素的現(xiàn)狀和空間分布，為開展常態(tài)化地理國情監(jiān)測奠定基礎(chǔ)，為政府、企業(yè)提供決策依據(jù)，為公眾提供地理信息服務(wù)。項(xiàng)目成果數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞，決定著成果應(yīng)用的成敗。成果質(zhì)量檢查是一項(xiàng)非常重要的質(zhì)量控制措施，通過成果質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤進(jìn)行修改完善，從而最終得到滿足質(zhì)量要求的成果。各級質(zhì)量檢查部門嚴(yán)把成果質(zhì)量檢查關(guān)對保證地理國情矢量數(shù)據(jù)的質(zhì)量意義重大。

1地理國情普查矢量數(shù)據(jù)概述

1.1地表覆蓋分類數(shù)據(jù)成果

按地表覆蓋分類要求采集的反映地表自然與人文地理要素基本情況的空間數(shù)據(jù)成果。

1.2地理國情要素?cái)?shù)據(jù)成果

以地理實(shí)體形式采集的道路、水域、構(gòu)筑物以及地理單元四類地理要素?cái)?shù)據(jù)成果。

1.3地理單元

按一定尺度和性質(zhì)將地理要素組合在一起而形成的空間單位。普查的地理單元包括行政區(qū)劃單元、社會經(jīng)濟(jì)區(qū)域單元、自然地理單元以及城鎮(zhèn)綜合功能單元。

1.4分類體系與數(shù)據(jù)分層

按照地表覆蓋分類方式采集的內(nèi)容包括其中的10個(gè)一級類，46個(gè)二級類和77個(gè)三級類；按照實(shí)體要素方式采集的地理國情要素內(nèi)容包括其中的5個(gè)一級類，16個(gè)二級類和53個(gè)三級類。地表覆蓋分類數(shù)據(jù)存儲在LCA層中，地理國情要素?cái)?shù)據(jù)根據(jù)要素類型存儲在其他36個(gè)矢量圖層中，矢量數(shù)據(jù)共37個(gè)圖層，形成地理國情普查矢量數(shù)據(jù)庫成果。

2成果質(zhì)量元素

成果質(zhì)量元素是成果滿足規(guī)定要求和使用目的的基本特性，說明質(zhì)量的定量、定性組成部分。地理國情矢量數(shù)據(jù)有空間參考系、時(shí)間精度、邏輯一致性、采集精度、分類精度、位置精度、屬性精度、完整性、表征質(zhì)量八個(gè)質(zhì)量元素。

2.1空間參考系

空間參考系包括大地基準(zhǔn)、高程基準(zhǔn)、地圖投影參數(shù)三個(gè)方面。

2.2時(shí)間精度

時(shí)間精度包括原始資料如影像數(shù)據(jù)、行業(yè)資料等數(shù)據(jù)源的現(xiàn)勢性及成果數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

2.3邏輯一致性

邏輯一致性包括概念一致性、格式一致性、拓?fù)湟恢滦匀齻€(gè)方面。概念一致性指的是數(shù)據(jù)集層的定義是否符合要求，層的屬性項(xiàng)如名稱、類型、長度、順序數(shù)等定義符合要求。拓?fù)湟恢滦灾傅乇砀采w數(shù)據(jù)面縫隙、面重疊、面連續(xù)錯(cuò)誤（面連續(xù)錯(cuò)誤指屬性一致、位置相鄰圖斑不連續(xù)），地理國情要素是否重合、重復(fù)、懸掛，偽節(jié)點(diǎn)、相交處是否打斷等，以及國情要素與地表覆蓋、國情要素內(nèi)部要素之間的空間、屬性邏輯關(guān)系等。

2.4采集精度

數(shù)據(jù)采集平面精度，即地表覆蓋數(shù)據(jù)采集的地物界線和位置與影像上地物的邊界和位置的對應(yīng)程度。采集精度分為幾何位移精度（即圖斑邊界與正射影像套合超限）、矢量接邊（圖斑幾何位置接邊超限）精度。

2.5分類精度

分類精度分為屬性精度和完整性兩項(xiàng)。其中屬性精度也即分類正確性，指地表覆蓋數(shù)據(jù)與正射影像、外調(diào)資料等比對檢查圖斑分類錯(cuò)誤；完整性，指地表覆蓋數(shù)據(jù)是否按要求分到子類，分類碼是否為空，填寫是否規(guī)范，接邊錯(cuò)誤、遺漏、多余圖斑等圖斑分類錯(cuò)誤。

2.6位置精度

位置精度指國情要素與正射影像數(shù)據(jù)成果套合位置是否超限以及國情要素?cái)?shù)據(jù)與地表覆蓋數(shù)據(jù)套合合理性。

2.7屬性精度

屬性精度指國情要素分類正確性，即要素實(shí)體與正射影像、外調(diào)資料、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、行業(yè)專題資料等比對檢查分類正確性以及屬性值填寫正確性。

2.8完整性

完整性指國情要素是否存在多余或遺漏。

2.9表征質(zhì)量

表征質(zhì)量是圖形幾何表達(dá)方面的質(zhì)量，指地表覆蓋小的不合理面、面邊界不合理，國情要素極短的不合理線、折刺、回頭線、粘連、自相交等。

3質(zhì)量檢查方式與方法

地理國情矢量數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查采用計(jì)算機(jī)自動檢查和人工檢查相結(jié)合的方法進(jìn)行。計(jì)算機(jī)自動檢查的內(nèi)容主要有空間參考系、邏輯一致性、表征質(zhì)量，人工檢查的內(nèi)容有采集精度、分類精度及其他需要人工核對的內(nèi)容。數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查分總體概查、采集精度與檢查、分類精度檢查、人工核對檢查四個(gè)主要環(huán)節(jié)。

3.1總體概查

總體概查以轄區(qū)成果為單位運(yùn)用質(zhì)量檢查軟件對地表覆蓋數(shù)據(jù)和國情要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行自動檢查，包括空間參考系、概念一致性、格式一致性、空間拓?fù)潢P(guān)系等。

3.2采集精度與位置精度檢查

采集精度主要檢查地表覆蓋數(shù)據(jù)圖斑邊界與正射影像套合是否超限。影像上分界明顯的地表覆蓋分類界線和地理國情要素的邊界以及定位點(diǎn)的采集精度應(yīng)控制在5個(gè)像素以內(nèi)。特殊情況，如高層建筑物遮擋、陰影等，采集精度原則上應(yīng)控制在10個(gè)像素以內(nèi)。如果采用影像的分辨率差于1米，原則上對應(yīng)的采集精度應(yīng)控制在實(shí)地5米以內(nèi)，特殊情況應(yīng)控制在實(shí)地10米以內(nèi)。重點(diǎn)檢查獨(dú)立房屋建筑、道路、水面。對于國情要素的位置精度，應(yīng)重點(diǎn)檢查庫塘、水渠、河流等水域的最高水位線采集是否合理，道路中心線、河流結(jié)構(gòu)線采集是否正確，行政村、單位院落位置點(diǎn)采集合理性。

3.3分類精度檢查

分類精度檢查分為分類屬性精度檢查和分類完整性檢查。分類屬性精度，對于沒有明顯分界線的過渡地帶內(nèi)覆蓋分類應(yīng)至少保證上一級類型的準(zhǔn)確性。分類精度的常見錯(cuò)誤有要素漏采、要素混分、要素綜合過大。容易漏采集的情況有大片水田中的坑塘、獨(dú)立房屋建筑，房前屋后的旱地，林地中的草地，達(dá)到采集標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)村道路，此外圖幅接邊處要素容易漏采集。由于概念理解差錯(cuò)、判別條件復(fù)雜或可識別程度影響等各種原因，地表覆蓋中的一些類型容易混分。如旱地易與其他類型草地、園地、林地、溫室大棚、水田、泥土地表混分，露天堆放場易與露天采掘場、堆放物、其他人工堆掘地混分，泥土地表易與碾壓踩踏地表、硬化地表等混分。由于采集指標(biāo)、歸并尺度把握不當(dāng)，容易造成某些地表覆蓋類型綜合過大。容易綜合過大的要素類型有房屋建筑區(qū)。房屋建筑區(qū)內(nèi)部實(shí)地連片大于1600平米或房屋建筑區(qū)毗鄰的外圍實(shí)地連片面積達(dá)到400平米的林地、草地，容易由于歸并指標(biāo)的掌握尺度不當(dāng)，被歸并到房屋建筑區(qū)中；由于影像可識別程度原因，房屋建筑區(qū)中容易將低矮房屋建筑區(qū)、多層以上房屋建筑區(qū)、高層獨(dú)立房屋建筑綜合到一起。此外，還要檢查單位成果（圖幅）、轄區(qū)對采集指標(biāo)的把握是否一致，如影像紋理表現(xiàn)一致，分類屬性不一致，且又沒有進(jìn)行外業(yè)核查的圖斑。

3.4人工核對檢查

地表覆蓋、國情要素質(zhì)量檢查除了計(jì)算機(jī)自動檢查外，還需人機(jī)交互進(jìn)行屬性精度、完整性核對檢查。首先應(yīng)對軟件檢查出來的錯(cuò)誤進(jìn)行人工排查，如國情要素的道路沒有落到地表覆蓋對應(yīng)道路面內(nèi)，圖層LCA中的要素超出與其相交的最高水界范圍，微小面是否位于圖幅接邊處，以及由于圖幅裁切引起的錯(cuò)誤。

地表覆蓋和地理國情要素兩套數(shù)據(jù)，同一個(gè)要素表達(dá)是否一致，如堤壩、尾礦堆放物、道路、達(dá)到采集指標(biāo)的水渠與河流、庫塘等是否在兩套數(shù)據(jù)中同時(shí)采集，道路、水系在兩套數(shù)據(jù)中分類、屬性是否一致等。國情要素中縣級及縣級以上等級公路、橋梁、隧道，五級及五級以上的河流及相通的湖泊、水庫與基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)中的要素比對檢查，查看其走向、分布是否一致，屬性內(nèi)容填寫是否正確。

4 結(jié)束語

地理國情普查工作是一項(xiàng)技術(shù)要求高、質(zhì)量要求高、綜合性的系統(tǒng)工程。各項(xiàng)目任務(wù)承擔(dān)單位應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定進(jìn)行生產(chǎn)，認(rèn)真落實(shí)過程檢查和單位質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的最終檢查工作。質(zhì)檢人員要嚴(yán)格執(zhí)行普查標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，確保普查成果質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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