土地信息系統(tǒng)建立過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題

李海霞?周珍?張艷華

摘 要：數(shù)據(jù)對(duì)土地信息系統(tǒng)（LIS）來說是至關(guān)重要的，數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是土地信息系統(tǒng)建設(shè)成敗的關(guān)鍵。本文將對(duì)土地信息系統(tǒng)建立過程中有關(guān)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：土地信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)質(zhì)量；分辨率

1 前言

土地是人類的寶貴財(cái)富，是人類社會(huì)進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)所必需的基本條件和自然基礎(chǔ)。如何科學(xué)、合理地利用有限的土地資源，如何及時(shí)了解與把握土地利用變化數(shù)量和空間特點(diǎn)，對(duì)于保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡和土地持續(xù)利用具有十分重要的意義。

土地信息系統(tǒng)（LIS）是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)分支，是一種基于宗地[以宗地（地塊）為單位的計(jì)算機(jī)治理信息系統(tǒng)。是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、治理、查詢、分析、應(yīng)用和維護(hù)更新的空間信息系統(tǒng)，是土地治理的現(xiàn)代化工具。但是，在土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中，還存在許多問題，給土地信息系統(tǒng)的建設(shè)及發(fā)揮帶來一定困難。這里僅對(duì)土地信息系統(tǒng)建設(shè)中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進(jìn)行探討。

2 對(duì)LIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的熟悉

數(shù)據(jù)是一種未經(jīng)加工的原始資料，是客觀對(duì)象的表示，它可以是數(shù)字、文字、符號(hào)、圖像，數(shù)據(jù)是信息的具體表達(dá)形式。一個(gè)LIS系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。

除軟件、硬件的質(zhì)量問題，計(jì)算方法上的問題，以及分類、編碼、輸入、操作的明顯疏忽外，數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量是重要的原因。

眾所周知，數(shù)據(jù)是LIS的“血液”，是組成系統(tǒng)的重要元素。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是一個(gè)相對(duì)概念，并具有一定的針對(duì)性。衡量其好壞主要有以下幾個(gè)指標(biāo)：誤差、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)的精度和不確定性。數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。

統(tǒng)而言之，數(shù)據(jù)的質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是數(shù)據(jù)是否及時(shí)反映了現(xiàn)實(shí)世界；二是數(shù)據(jù)是否保持了一致性和完整性。

3 數(shù)據(jù)源質(zhì)量的問題

土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源指建庫中所需要的各種數(shù)據(jù)類型的來源。它是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部份。土地信息系統(tǒng)其圖形數(shù)據(jù)大部分都來自地圖，土地信息系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要有地籍圖、宗地圖、土地詳查圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖、專題圖、乃至地形圖等各種圖件的矢量化地圖數(shù)據(jù)。二是遙感影像數(shù)據(jù)。三是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。四是實(shí)測數(shù)據(jù)。五是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。六是各種立法文件和文字檔案。

地理信息系統(tǒng)、遙感和計(jì)算機(jī)輔助制圖是現(xiàn)代地理學(xué)的重要技術(shù)手段。遙感作為一種獲取和更新空間數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力手段，能及時(shí)地提供準(zhǔn)確、綜合和大范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測的各種資源與環(huán)境的信息，因此遙感數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的一個(gè)重要數(shù)據(jù)源。

所謂遙感（Remote Sensing）就是遙遠(yuǎn)感知的意思，也就是不直接接觸目標(biāo)物和現(xiàn)象，在距離地物幾公里到幾百里、甚至上千里的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星上，使用光學(xué)或電子儀器接受地面物體或發(fā)射的電磁波信號(hào)，并從圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來，傳送到地面，經(jīng)過信息處理，判讀分析和野外實(shí)地驗(yàn)證，最終服務(wù)于有關(guān)部門的規(guī)劃決策 。土地治理部門可以運(yùn)用遙感技術(shù)快速獲取現(xiàn)狀空間的信息。

盡管遙感技術(shù)有很多好處，但因其自身特性，獲取的遙感數(shù)據(jù)可能存在一些誤差。在遙感資料的獲取時(shí)，有些誤差是可以控制的，有些則不可控。因此必須對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括利用地面控制對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正，圖像增強(qiáng)和分類。對(duì)獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜校正，特征提取，自動(dòng)識(shí)別分類、自動(dòng)成圖等處理。

各種原始的測量數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的主要來源之一。包括宗地的權(quán)屬界線、位置、外形、數(shù)量、面積、各級(jí)行政界線、地形圖測量等。由于人和環(huán)境的因素，測量數(shù)據(jù)不可避免地受到人為誤差（對(duì)中、讀數(shù)、平分等誤差）、儀器、環(huán)境的影響。來源于地面測量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中含有控制測量和碎部測量誤差。其中控制點(diǎn)誤差又受控制網(wǎng)的參考基準(zhǔn)、網(wǎng)形和觀測精度以及觀測費(fèi)用等因素的影響。碎部點(diǎn)誤差除了繼續(xù)了控制點(diǎn)的誤差外，還受自身觀測方法，觀測精度和地界的人為判定，以及地物地貌的取舍等因素的影響。當(dāng)然原始數(shù)據(jù)誤差受觀測儀器、觀測者和外界環(huán)境三種因素影響。

地籍要素是構(gòu)建土地信息系統(tǒng)極為關(guān)鍵的一步，其測量數(shù)據(jù)的精度高低決定了系統(tǒng)功能能否得到正確和充分發(fā)揮。

從地籍測量成果的有效性和土地治理的可能性來考慮，為了保證各權(quán)屬單元之間的界線清楚，邊界無爭議，并且雙方都能接受而不損害他人和國家的利益，地籍測量要達(dá)到一定精度。因此，必須要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方法作為保證。地籍要素的采集方法目前主要有兩種，一種是傳統(tǒng)的模擬式外業(yè)測圖方法，另一種是野外全數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法。傳統(tǒng)方法的主要作法是在地籍控制測量的基礎(chǔ)上，用解析法測量出權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)，以控制點(diǎn)或以界址點(diǎn)為基礎(chǔ)施測成地籍圖，要形成入庫數(shù)據(jù)信息，則要通過對(duì)原圖數(shù)字化來實(shí)現(xiàn)。用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法形成地籍要素?cái)?shù)字信息其誤差影響因素較多，主要誤差來源為：測站點(diǎn)誤差m1，量距誤差m2，在測圖板上描繪方向線誤差為m3，刺點(diǎn)誤差m4，數(shù)字化儀采點(diǎn)誤差m5等。按有關(guān)專著論述，一般情況下，m1≈±0.12mm，m2≈±0.2，m3≈±0.1mm，m4≈±0.14mm，這四項(xiàng)誤差為野外采集誤差。數(shù)字化m5的影響因素比較復(fù)雜，誤差產(chǎn)生首先與圖形要素有關(guān)，要素本身的復(fù)雜程度對(duì)數(shù)字化精度有顯著影響，數(shù)字化儀本身的精度更應(yīng)引起重視。正常情況下，用常規(guī)數(shù)字化儀進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，精度一般可達(dá)到±0.13mm。綜合上述得，地籍要素采集精度m采 為：

m采 =±

=±

=±0.02mm

按1：500比例尺來考慮，實(shí)地誤差將達(dá)到±10cm，由此可見，按傳統(tǒng)方法施測，則擬入庫的地籍要素信息很難達(dá)到規(guī)定的±5cm的精度標(biāo)準(zhǔn)。

采用野外全數(shù)字化方法，界址點(diǎn)野外數(shù)據(jù)采集一般采用直接測定坐標(biāo)法，即將全站儀或測距儀置于測站點(diǎn)上，對(duì)界址點(diǎn)上的移動(dòng)棱鏡進(jìn)行水平角和距離測定，電子手薄記錄計(jì)算。此種方法的主要誤差來源為水平角測角誤差mβ和測距誤差mD，測角中誤差角保守為±5″，測距誤差主要來自移動(dòng)棱鏡偏離界址點(diǎn)位置誤差，其偏離值按2cm考慮。測距平均邊長取100m，按點(diǎn)位誤差精度估算公式m2= 來計(jì)算，則m≈±2cm，即便考慮測站誤差和其他偶然的聯(lián)合影響，點(diǎn)位精度也肯定在規(guī)定范圍內(nèi)，所以地籍要素信息數(shù)據(jù)的野外全數(shù)字化有利于提高界址點(diǎn)精度，從而保證地籍?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量。

土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中，涉及大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，這些資料尚存在許多不足之，為土地信息系統(tǒng)的建設(shè)帶來了一定困難。

建立土地信息系統(tǒng)，必須首先進(jìn)行土地基本信息的搜集，開展地籍調(diào)查工作，核實(shí)宗地權(quán)屬，把握土地利用狀況，獲得宗地位置、外形及其面積的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，為建庫奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)就地籍調(diào)查工作加以探討，眾所周知，權(quán)屬調(diào)查的工作之一是填寫地籍調(diào)查表。由于權(quán)屬調(diào)查技術(shù)性強(qiáng)，工作量大，參與人員多且水平不同等原因，填寫后的地籍調(diào)查表或多或少會(huì)出現(xiàn)下面一些問題。在填土地使用者名稱時(shí)，單位本應(yīng)填寫全稱，可出現(xiàn)了類似這樣的情況：某林業(yè)局有3宗地，而在3份地籍調(diào)查表上出現(xiàn)了xx林業(yè)局、縣林業(yè)局、林業(yè)局等名稱。按這樣的名稱錄入建立信息系統(tǒng)，將導(dǎo)致不能正確地自動(dòng)的歸戶。有的內(nèi)容還可以猜出，但戶主的姓名、調(diào)查員、勘丈員的簽名等內(nèi)容實(shí)在難辯；有的表中該填的內(nèi)容而未填，任意涂改。