1∶1 0 0 0 0數字線劃圖DLG全要素更新質檢方案研究

曾澤前

（福建省測繪院，福建 福州 350003）

0.引言

基礎地理信息在區域生態環境保護、自然資源開發利用、國土空間規劃等領域發揮了重要的基礎數據作用，目前基礎地理信息主要涵蓋了正射影像圖、表面模型、高程模型、數字線劃圖等，而數字線劃圖在所有基礎地理信息中屬于信息要素種類最為全面、信息屬性最為復雜[1]。在繪制數字線劃圖時必須經歷外業調繪與內業數據編輯等兩大環節，隨著各類航拍衛星影像測繪技術和全球衛星定位技術等新型測繪手段的測繪精度和測繪效率不斷提高，數字線劃圖外業調繪的工作難度逐步降低，但目前數字線劃圖內業數據編輯基本依靠于人工調繪、拼接，自動化程度較低，并且在編輯拼接過程中容易出現各類錯誤，從而影響數字線劃圖的最終質量。因此，如何利用合理的質檢手段來降低數字線劃圖繪制過程中的錯誤，成為提高數字線劃圖成果準確性的必經之路。本文將以2020年福建省廈門、漳州、泉州和莆田片區等地區進行的1∶10000數字線劃圖全要素更新項目為例，探索和研究數字線劃圖成果質檢方案的實施之路。

1.項目概況

本項目主要涉及廈門、漳州、泉州和莆田等地區，數據更新面積共計3.09×104km2，其中廈門、漳州、泉州等三地3.02×104km2及莆田7.0×102km2，具體分布情況（如圖1所示），項目自2020年初開始并于當年12月底前完成建庫數據和符號化數據更新等工作內容。本項目成果采用1∶10000的比例尺，其對于平面精度的要求分別為平原及丘陵地區0.5mm、山區0.75mm；對于高程精度的相關要求，（如表1所示）,對于拼圖接邊精度的要求原則上相鄰圖幅地物平面位置和等高線接邊較差一般不得大于上述列表中誤差的2倍，屬性方面應保持一致。

圖1 項目實施范圍示意圖

表1 項目高程精度控制要求 單位：m

鑒于本項目工作量大、時間較為緊迫，項目承擔單位按照分區測繪、分區編輯、統一拼接的工作任務分配方式，即廈門、漳州、泉州及莆田各成立項目組，負責區域內外業調繪與內業編輯工作，而各區域之間的拼接工作則由另一項目組負責。每一項目組內可將工作任務進行進一步細化，如可按街道或鄉鎮進行分割。

2.項目質檢體系

本項目對成果質量控制實行兩級檢查一級驗收制度，其中兩級檢查分別由各項目部與院總工辦分別負責，但所有檢查標準和質量控制要求均執行相同的規范、圖式。在一級檢查中所有繪圖員所完成的成果數據必須進行全面自檢，爭取將錯誤控制在最低的水平內；隨后各項目部內也成立了專門的質檢小組對項目組所完成的成果進行檢查，并及時對檢查中所發現的問題進行匯總從而總結和歸納出部分技術性問題以及改進辦法。二級檢查則是由院總工辦負責，在一級檢查合格后提交的成果按院內部驗收比例進行檢查，并根據質量評定標準對最終成果進行質量評定，作為內部驗收的結論。

3.項目外業調繪質檢

3.1 外業調繪工作質檢內容

外業調繪工作質量的優劣主要取決于調繪所使用的影像資料質量與調繪成果的質量，其中，影像資料的質量則由影像數據的現勢性與清晰性等兩大因素所影響，而調繪成果的質量則由各繪圖要素的繪制質量所決定[2]，故本項目分別針對影像資料與繪圖成果質量展開了相應的質量檢測。

3.2 外業影像資料質檢

首先，對所采用的航拍影像和多種遙感影像進行現勢性及清晰性地解讀與研判，從而確保外業調繪工作所使用地各類影像資料為最新采集的數據。同時，針對各類影像資料的清晰度亦有所要求，例如，城市、鄉鎮、村落等測繪要素密集區域內所使用的影像資料像素清晰度必須控制在0.5m至0.8m之間；山區及其他要素分布較少的區域內可適當降低對于影像資料像素清晰度的要求，但原則上不得低于1.0m至1.2m。在對影像資料進行質檢的過程中，通常存在最新的影像資料存在一定的漏洞區域，為了對漏洞內的測繪要素進行更新判斷，可核對同一位置不同影像資料來源或同樣影像來源近期的圖幅數據，從而使得調繪數據不至于出現漏洞。

其次，由于項目區域位于我國東南部沿海地區，當地社會經濟較為發達，城鎮建設速度較快，故在進行影像資料核對時檢測人員由于注重部分重點區域，如，測繪區內區（縣）及以上的城市建成區；新建或改擴建的占地面積在0.5 km2以上的大型居民點；新建或在建的各類高速公路、鐵路、等級公路等線型基礎設施等。如，部分重點區域的影像資料現勢性存在一定問題，則需安排人員對問題區域進行現場復核。項目內部分區域由于存在禁飛區，無法得到較為清晰的航拍攝影資料，為了保證禁飛區內部相關外業調繪數據的完整性，可采取近期開展的國土三調影像及其他現勢性更高的遙感影像進行補充。

最后，為了保證內業編輯工作數據的準確性，在對影像資料現勢性和清晰度進行核查的同時，應當同步核對影像資料的坐標系統數據、航拍時間節點、數據經緯度格式等相關內容，以免在后期拼疊影像資料時出現影像資料接邊處錯位等問題。

3.3 外業調繪成果質檢

根據項目任務書要求外業調繪成果可按要素分為定位數據、河道、居住地、路網、管線、行政邊界線、地形地貌、植物與土質等諸多元素，故針對上述調繪元素特征項目組還制定不同的質檢要求。其中，定位數據中的數學基礎是由軟件自動生成的，其數據的準確性不必進行再次校核，而定位數據中的控制點直接引用福建省基礎地理信息中所提供的控制點成果，亦無須進行校核；行政邊界線也是引用地理國情監測中的行政邊界線數據，故同樣無須進行校核。因此，項目外業調繪成果的質檢重點主要集中在河道、居住地、路網、管線、地形地貌、植被與土質等六大方面內容。

河道要素調繪質檢工作的重點在于標明區域自然河道與人工水渠質檢的區別，尤其是注重對于河道與水渠流線的標識，以便內業編輯時能夠清楚地區分出河道與人工水渠，針對部分灌區內存在河道與水渠交叉的問題，應當在河道或水渠分別標注兩者的空間關系。同時，對于部分達不到相應堤防等級的堤防，考慮到其還具有較為重要的防洪、防潮功能，在進行外業調繪時應當予以定性或標注，以免數據庫編輯時予以忽略。

居住地要素質檢工作的重點在于被綜合為街區的區域，根據任務書原則每一棟獨立的房屋必須按照單幢房屋予以標注，但由于實際調繪過程中會存在因部分區域內建筑物密度過大，從而導致所有建筑物外形輪廓線均連為一體，但為了保證測繪成果的使用性，在城區內房屋間距超過1.5mm的不應進行綜合、城郊或農村區域內所有房屋均不予綜合。同時，在調繪過程中如發現存在特殊用途的建筑物時，應檢查其是否在建筑物類型的TYPE屬性進行了標注。針對居住地內部存在空地應當進行進一步鑒別，如在建的建設用地可在調繪時將其備注為建成后的居住區名稱。另外，對于其他科教衛文等功能性建筑應核對其是否采用的建筑物功能所對應的房屋線進行繪制，其房屋線內部是否加標了注點，如，一處校舍內同時有中學和小學的，應當在其TYPE屬性備注中小學。

路網要素質檢工作在于是否非建成區中路網按照國道、省道、縣道及其相應的不同等級對其進行標注，并對非建成區的所有0.9mm至2mm之間的道路進行道路路寬的標注，同時是否采取不同線型來區別道路寬度界限。在建成區中必須區分主干道、次干道及支線，鑒于本次更新過程中建成區主干道均沿用原圖相關數據，但應對與主干道相連且道路寬度與原有主干道路相近的道路進行增補，并要求進行現場補測或相關支撐材料收集，從而最終明確道路屬性[3]。

管線要素質檢工作原則上應保證35kv以上的電力線、110kv以上的電線塔的圖形繪制工作，并在電力線路上標注其所對應的電壓值，如，遇到線路中間存在變壓設施則應當補充標準變壓設施前后端的實際電壓值。

地形地貌要素質檢應當針對部分具有特殊需求或重要用途的區域進行高程數據核查，如，洪水位、大潮位等處的高程點，對于部分人工營造的地貌是否采用不同顏色將其與周邊的自然地貌進行區別[4]。

由于項目區域內氣候條件較好，許多農田或山林已被開發成經濟作物種植物或經濟林帶，故在植被與土質要素質檢中著重核查是否將經濟作物地與經濟林納入園地。

4.項目內業編輯質檢

4.1 內業編輯質檢方式

內業質檢方式主要分為軟件識別、人工識別以及人機識別等三種，其中，軟件識別是依靠計算機運算相關質檢軟件；從而對內業成果進行檢測，通過分析數據庫的邏輯性、圖像的拓撲關系等方法來判別內業成果是否滿足規范要求；人工識別是通過人工目視核對數據表格和可視化圖形[5]，進而發現其中的錯誤信息;人機識別則是利用人工和計算機軟件共同對數據庫和可視化圖形進行檢測。雖然軟件識別檢測速度較快，對于部分數據填寫或圖形勾繪是否滿足要求則無法準確判斷，但完全按照人工質檢進行核查則耗時較長，因此本項目采用軟件與人工質檢相結合的方式進行。

4.2 軟件質檢

為了提高軟件質檢的準確性，項目組事先編制了一套檢查方案來實施匹配法檢測數據庫（如圖2所示），檢查方案包括要素分層方法、每一種要素要填寫何種屬性項以及屬性項的定義與填寫規范，尤其是在檢查空間數據期間，檢查方案中所設定的每一條規則將對數據庫進行全面核查，并將所發現的錯誤信息進行統計和標記，以便下一步進行數據庫的調整和完善。同時，利用GIS軟件所自帶的數據算法，對圖形中存在的部分錯誤進行了甄別。例如，采用數字線劃圖中等高線繪制較為常見，其在繪制過程中往往存在等高線與高程點、等高線自交、等高線打折等問題，并分別通過構建TIN算法、單調鏈算法、角度計算法等GIS相關算法設置來完成對上述圖形錯誤的識別。

圖2 方案匹配法示意圖

4.3 人工質檢

在完成軟件質檢后項目組又安排人員開展了相關人工質檢工作，從而進一步提高繪圖成果的準確性。（1）根據軟件質檢所提供的錯誤數據報告，再次對數據庫和圖形進行核對，從而去除錯誤報告中的“偽信息”，而針對質檢報告中存在有效問題則匯總后再次下發給繪圖人員進行修正；（2）按照本項目所建立的質檢體制，一級質檢中人工核查應當按照全覆蓋的方式進行，二級質檢則按照一定比例進行抽測；（3）針對每次人工核查中檢測出的質檢軟件尚未發現的錯誤信息，會同GIS軟件算法設計人員再次對相關算法進行優化和調整，并對于部分“偽信息”的算法進行重新構建，從而提高下次軟件質檢的準確性。

5.結束語

通過上文的相關論述，可以表明嚴格執行分級質檢分級驗收對于提高數據庫質量是十分有必要的，而對于作業人員定期展開的培訓和答疑，使其能夠進一步規范繪圖作業，在使用質量檢測軟件對繪圖成果進行檢測時雖然會產生一定的錯誤，但結合人工核查能夠更加全面地發現繪圖成果中存在錯誤，從而避免只采用人工核查所造成的耗時長、檢查不夠全面的問題。