基于規則的基礎測繪成果質檢研究

倪屾

摘 要：所謂基礎測繪就是為經濟建設和社會發展以及各級政府部門和專業測繪提供基礎地理信息實施的測繪，是經濟建設和社會發展的前期性、公益性工作，是各個部門管理和決策、各項建設和規劃的重要依據，也是地理分布、定位通信和其他工程建設的基礎數據。因此，基礎測繪成果的質量檢查就變得尤為重要。

關鍵詞：規則；空間數據；質檢；模型；DLG

1 空間數據質量概述

1.1 空間數據質量是指空間數據的可靠性，用空間數據的誤差來度量

它包含：（1）邏輯一致性；（2）精度；（3）完備性；（4）準確度；（5）現勢性；（6）不確定性。

1.2 空間數據誤差包括源誤差和處理誤差

源誤差即數據采集和錄入過程中產生的誤差，主要存在于：（1）遙感數據；（2）測量數據；（3）屬性數據；（4）GPS數據；（5）地圖；（6）地圖數字化的精度。處理誤差是指GIS在處理空間數據過程中產生的誤差，主要有：幾何糾正、坐標變換、幾何數據的編、屬性數據的編輯、空間分析、圖形化簡、數據格式轉換、計算機階段誤差、空間內插以及適量柵格數據的相互轉換。

1.3 誤差傳播

誤差傳播是由于有誤差的數據經過處理生成的GIS產品也存在著誤差。可歸結為：（1）代數關系下的誤差傳播；（2）邏輯關系下的誤差傳播；（3）推理關系下的誤差傳播。

2 空間數據的質量分析

數據的質量元素即用定量的方法表示數據集對產品規范規定的符合程度，包括：專題準確度、邏輯一致性、完整性、時間準確度以及位置準確度。由于概念級模型很抽象、直接應用的難度很大，所提取的DEM、DLG、DOM基礎測繪成果的數據質量元素，通常采用精度、一致性、完整性與正確性代表衡量GIS數據質量的一級質量元素，在此基礎上各一級質量元素又分為多個二級質量元素。這就形成了基于內容的GIS空間數據質量模型，也就是GIS空間數據質量評價與控制的質量參數及指標。

3 基礎測繪成果的質量分析

4D產品是我國基礎測繪的基礎框架數據，具體是指：數字柵格地圖（DRG）、數字正射影像圖（DOM）、數字線劃地圖（DLG）和數字高程模型（DEM）。4D產品的質量代表著基礎測繪成果的質量標準?；A測繪成果的質量檢查即4D產品的質的質量檢查。

3.1 DLG質量分析

DLG的誤差來源分為三個方面：（1）來自于原始圖片自身的數據誤差；（2）由DLG生產過程中的各種操作、轉換和處理產生的數據處理誤差；（3）在完成數據生產之后產生的的誤差。

DLG的誤差類型：位置誤差、圖形數據粗差、屬性誤差、拓撲性質上的內在一致性的邏輯關系錯誤、完整性誤差、元誤差等。

DLG質量檢查的內容：（1）DLG數據采集過程中的檢查；（2）DLG數據編輯過程的檢查；（3）圖幅接邊檢查；（4）最終產品成果歸檔檢查。

3.2 DEM質量分析

數字高程模型是由規則水平間隔處地面點的抽樣高程矩陣組成，是區域地形的數字表示。數字高程模型有很多種表現的樣式，主要是兩種形式：規則格網GRID和不規則三角網TIN。現階段DEM的主要生產方法有：（1）現有的地形圖；（2）空間立體圖像的使用，通過解析攝影測量和數字攝影測量直接生成格網DEM。與傳統的地形圖比擬，DEM有如下特點：（1）以各種形式簡單的地形信息顯示；（2）精度不變；（3）容易實現自動化、實時化。因此，可歸納出DEM有以下特點：容易儲存與更新、便于流通和電腦自動處理；能夠多比例尺表示；特別適應種種定量分析與三維建模。

3.3 DOM的質量分析

DOM既具備地形圖特性，又具備影像特性，其表現為：（1）高精度影象圖就是把原始影像進行正射改正處理、把各個像元準確地投影到坐標系內最詳細的地理信息、最直觀的表達。再利用DEM快速的確定影像圖上各個像元的具體坐標。（2）DOM具有更新速度快的特點。如果已經具有正射影像圖，那么DOM的更新速度可達到實時更新的水平。（3）DOM的信息量豐富。由于DOM的信息量會不斷擴大，可提取的信息也會越來越多。

3.4 元數據的質量分析

3.4.1 元數據也就是數據的數據

在基礎測繪中，其主要是指數據的質量、狀況、內容以及其他相關特征的數據和背景信息。

3.4.2 元數據功能

（1）它是地理空間信息共享的基本保證和先決條件；（2）它可以有效地組織，管理和維護空同數據；（3）它是大量收集空間數據的基礎，并成為可共享的有用信息；（4）它具有目錄索引的功能，使工作人員可以用最少的信息清晰和有效地管理空間數據；它還是用戶檢索其所需數據的智能導航；（5）它還提供了通過網絡搜索查詢的方法和途徑以及數據轉換和處理的必要參考。雖然較DLG、DOM和DEM相比元數據重要性略小，但元數據的質量保障也是各項任務能否順利完成的基礎。因此必須要重視元數據質量。

3.5 基于規則的質檢模型

分析基礎測繪成果的DLG、DOM/DEM、元數據等數據檢測的利弊，作者對規則的空間數據質檢模型進行了設計，其主要包括：質量檢查規則、質量檢查項、質量檢查方案以及質量檢查任務。

（1）質量檢查規則就是對可能存在的數據錯誤進行的一個抽象，該規則具有普遍適用性，也是其最小單元，是最活躍的質檢要素，它還承載質檢功能的實體。（2）質量檢查項就是用于檢查數據是否存在某一特定錯誤而約定的規則，是質量檢查規則的有機集合，可根據具體情況制定相應的檢查規則，可添加到質量檢查方案中實現對數據的質檢。（3）質量檢查方案就是根據特定的GIS數據庫創建標準而設立的質量檢查項集合，確立了質檢規則和質檢流程的具體參數。（4）質量檢查任務就是一次經過組織和管理的完整的空間數據檢查，包括質量檢查任務名稱、檢查工作路徑、檢查任務描述；確定供檢查的質檢方案以及待檢空間數據等內容。

以上四項的相應邏輯關系為：（1）一個質量檢查任務只能有一個質量檢查方案；（2）一個質量檢查方案可以含有一個或多個質量檢查項；（3）一個質量檢查模板可以含有一個或多個可用質量檢查規則。

4 結束語

根據以上對基礎測繪成果質量需求的分析，可以得出創建完善的基礎測繪成果質量檢查規則和算法模型，必須考慮數據質量要求的各個方面，同時要提高檢查效率，降低檢查勞動強度，才能快速有效地完成質量檢查。

參考文獻

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作者簡介：倪 （1981，3-），男，籍貫：黑龍江省哈爾濱市，現職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：測繪工程。