測繪產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量管理問題及檢驗策略探討

李超

（河北省制圖院，河北 石家莊 050031）

幾年來，我國以4D(DOM.DLG，DEM.DRG)數(shù)字測繪產(chǎn)品為核心內(nèi)容的省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)建庫工作已形成規(guī)模化發(fā)展，DEM.DOM.DLG的應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。數(shù)據(jù)采集過程中作業(yè)精度標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品數(shù)據(jù)質(zhì)量技術(shù)問題已成為目前業(yè)內(nèi)普遍關(guān)心的問題。

一、檢驗必要性分析

隨著傳統(tǒng)的測繪產(chǎn)業(yè)向以“3S”技術(shù)為代表的高新技術(shù)現(xiàn)代測繪產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變，以“4D”產(chǎn)品為核心的數(shù)字測繪產(chǎn)品已成為我國基礎(chǔ)地理信息建設(shè)的主流，并在此基礎(chǔ)上生成疊加合成產(chǎn)品，如三維立體地形模型、三維立體透視模型、綜合數(shù)字影像圖等。省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是省級空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，在解決土地及礦產(chǎn)資源、環(huán)境、人口、地質(zhì)災(zāi)害、水土保持、工程設(shè)計等一系列的問題中，描述空間位置的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)起著越來越重要的作用，特別是在為規(guī)劃、設(shè)計、監(jiān)測、管理和決策服務(wù)時，提供了地理空間定位和定性的依據(jù)。建設(shè)省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫絕非易事，首先要求有高質(zhì)量、規(guī)范化、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、完備性，適宜性和現(xiàn)勢性強(qiáng)的地理數(shù)據(jù)，還要求入庫數(shù)據(jù)在數(shù)學(xué)基準(zhǔn)、地理屬性、完整性和正確性、邏輯一致性、拓?fù)潢P(guān)系等質(zhì)量因素嚴(yán)格按照技術(shù)設(shè)計和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。在地理信息系統(tǒng)的幾個主要組成部分中，數(shù)據(jù)是一個極為重要的因素，數(shù)據(jù)采集是空間信息系統(tǒng)建設(shè)中最昂貴的部分，數(shù)據(jù)的優(yōu)劣將決定整個地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的成敗。數(shù)字測繪產(chǎn)品作為一種新的產(chǎn)品，其產(chǎn)品質(zhì)量特性表現(xiàn)在空間位置、屬性數(shù)據(jù)精度、時域、空間數(shù)據(jù)邏輯一致性、空間數(shù)據(jù)的完整性及空間數(shù)據(jù)及地圖數(shù)據(jù)可視化的空間關(guān)系正確性等幾個方面，它們之間又相互影響，空間數(shù)據(jù)由于隨時間而變化，可能會引起空間位置的變化、空間實體屬性的變化以及空間數(shù)據(jù)間拓?fù)潢P(guān)系的變化。數(shù)字測繪產(chǎn)品的特點和多樣性決定了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制和管理的多樣性、復(fù)雜性。如何更科學(xué)、合理地進(jìn)行“4D”產(chǎn)品的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理，這些方面的研究將很有意義。

二、測繪產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量管理問題

（一）產(chǎn)品生產(chǎn)者在質(zhì)量認(rèn)識方面存在的問題

部分測繪產(chǎn)品生產(chǎn)者和生產(chǎn)質(zhì)量管理者對于質(zhì)量認(rèn)識方面存在誤區(qū),特別是領(lǐng)導(dǎo)干部的質(zhì)量意識對產(chǎn)品質(zhì)量起決定作用。隨著傳統(tǒng)的測繪產(chǎn)業(yè)向以3S 為代表的高新技術(shù)現(xiàn)代測繪產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)變,以4D 數(shù)字測繪產(chǎn)品為核心的新的測繪產(chǎn)品模式在我國推廣。數(shù)字化產(chǎn)品是一種全新的產(chǎn)品,過去生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是以紙張為載體,地面上的地物點、線、面等均是獨立存在的,它們之間的關(guān)系需要人為進(jìn)行判讀,才能把它們之間的相互關(guān)系及地形、地貌有機(jī)地結(jié)合在一起,由于采用手工作業(yè),出現(xiàn)的各類允許的誤差和缺陷,可以采用缺陷分類的方式進(jìn)行度量。而數(shù)字產(chǎn)品如DEM、DLG等完全是數(shù)字化的測繪產(chǎn)物。

（二）空間數(shù)據(jù)與地圖數(shù)據(jù)的差別

基礎(chǔ)測繪產(chǎn)品生產(chǎn)和管理部門目前生產(chǎn)4D 產(chǎn)品的工藝流程可能不完全統(tǒng)一,實際生產(chǎn)中,有些是在采集制圖數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,來建立空間數(shù)據(jù)庫；有些是先采集基本框架要素,然后再生成符合圖式要求的制圖數(shù)據(jù)。實際工作中,數(shù)字化地形圖的編輯與傳統(tǒng)制圖的概念有了很大的區(qū)別。舉例來說,對于制圖數(shù)據(jù)而言,要求境界與道路、河流等線狀地物進(jìn)行跳繪,而作為空間數(shù)據(jù)來說,為了保證空間拓?fù)潢P(guān)系的一致性,一般是分層拷貝的方法來組織數(shù)據(jù),這與傳統(tǒng)的制圖存在數(shù)據(jù)組織上的區(qū)別;還有對于制圖數(shù)據(jù)而言,道路與街區(qū)線、圍墻、建筑區(qū)等的關(guān)系是很明顯的,但對于空間數(shù)據(jù)來說,道路一般按其中軸線來采集,并由此來構(gòu)筑路網(wǎng)關(guān)系,而空間核心數(shù)據(jù)在空間數(shù)據(jù)庫中只有圖層或類型的分類,沒有空間關(guān)系的分類(如路與路的空間關(guān)系等)。當(dāng)把空間數(shù)據(jù)根據(jù)屬性代碼轉(zhuǎn)換為圖形數(shù)據(jù)時,經(jīng)常會產(chǎn)生圖形上的空間關(guān)系錯誤。這些都是從生產(chǎn)的角度要求作業(yè)員充分理解的。

（三）內(nèi)、外業(yè)數(shù)據(jù)采集時存在的問題

在對數(shù)字測繪產(chǎn)品進(jìn)行檢驗時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些邏輯上的不合理現(xiàn)象,比如對于水庫和河流層的數(shù)據(jù)采集時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)水庫與河流之間沒有泄洪渠或排洪道等水系附屬設(shè)施;水庫上的大壩或河堤外業(yè)所注長度或高程與內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)采集時的不一致;對于道路層來說,經(jīng)常會出現(xiàn)兩條立體交叉的道路出現(xiàn)結(jié)點等邏輯上錯誤的操作現(xiàn)象;有些河流甚至?xí)霈F(xiàn)水往高處流等不合理表示現(xiàn)象。所有這些都是作業(yè)人員質(zhì)量意識薄弱的具體表現(xiàn)。

三、數(shù)字測繪產(chǎn)品的抽樣檢驗策略

（一）“4D”產(chǎn)品生產(chǎn)特點和抽樣檢驗現(xiàn)狀

地理要素在空間上是連續(xù)分布的,如一條河流、一條公路、完整的一個林場等,它與工廠中一個單獨的產(chǎn)品不同,對于測繪產(chǎn)品的生產(chǎn)與數(shù)據(jù)組織是以“幅”來進(jìn)行的,雖然在過程質(zhì)量控制中強(qiáng)調(diào)圖幅間的“幾何”及“邏輯”接邊,但很難保證“批量”產(chǎn)品某一整體實體的數(shù)據(jù)一致性;再者,對于一“批”產(chǎn)品來說,地形類別不同,圖幅中負(fù)載的空間地理信息也不盡相同,事實上,有時地物要素負(fù)載量相差很大。而單幅產(chǎn)品包涵內(nèi)容和檢驗項目繁多,這樣的情況下,有必要改變以整幅或整個檢驗項目為單位來抽樣檢驗,而選取部分關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗。目前,省級基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集呈現(xiàn)周期性、分批次、區(qū)域性的生產(chǎn)狀況,而各區(qū)域地理分布各有特點,如邯鄲測區(qū)多文物古跡,邢臺測區(qū)多河流、山川等,而保定測區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),交通要素多等特點。目前檢查驗收實行“二級檢查一級驗收”制度,即生產(chǎn)部門小組的過程檢查和生產(chǎn)部門專職檢查、質(zhì)檢機(jī)構(gòu)驗收制度。一般小組的過程檢查要求100%的覆蓋率,專職檢查要求不少于批量的30%。質(zhì)檢機(jī)構(gòu)按批量的10%或20%進(jìn)行驗收,這種驗收方式具體操作實際上是對生產(chǎn)部門專職檢查質(zhì)量評價的客觀性的檢核。研究表明:對于不合格品率P 相同的產(chǎn)品,采用百分比抽樣檢驗時,對小批量過寬而對大批量過嚴(yán),造成生產(chǎn)單位愿意以小批量交付檢驗。在目前產(chǎn)品的幾種抽樣方案中,均分別采用不同的產(chǎn)品質(zhì)量水平,如目前的軍工、日用商品以及工程測繪產(chǎn)品的抽樣檢驗,一般均采用調(diào)整型抽樣方案。其特點是:一組寬嚴(yán)程度不同的抽樣方案以及將它們有機(jī)聯(lián)系起來的轉(zhuǎn)移規(guī)則,適用于批量相同且質(zhì)量要求一定的檢驗批的連續(xù)性接收檢驗,其質(zhì)量水平采用合格質(zhì)量水平(AQL),表現(xiàn)形式為(n、c),我國的GB-2828、美國的MIL-STD-105E 等均屬此類方案;挑選型抽樣檢驗方案采用極限質(zhì)量或不合格品率上限;其特點是:能夠克服“批量大嚴(yán),批量小寬”的缺點。所以對于數(shù)字測繪產(chǎn)品的抽樣可以嘗試采用挑選型抽樣方案或調(diào)整型抽樣方案。

（二）產(chǎn)品檢驗的質(zhì)量水平

不同的抽樣方案,分別用不同的方式來表示產(chǎn)品的質(zhì)量水平。如挑選型抽樣方案采用極限質(zhì)量或平均不合格品率上限,調(diào)整型采用合格質(zhì)量水平(AQL)等。從產(chǎn)品檢驗的實際工作中,目前測繪生產(chǎn)單位采用所謂的100%的一級或二級檢查,但具體作業(yè)過程中只限制在某些環(huán)節(jié)或產(chǎn)品的某些質(zhì)量特性上,具有不完整和片

面性,這種檢驗方法并不能客觀、全面地評價出圖幅的優(yōu)良品級率。針對目前標(biāo)準(zhǔn)型抽樣方案,生產(chǎn)部門專職檢查可采用嚴(yán)于質(zhì)量驗收部門的質(zhì)量水平,以保證產(chǎn)品優(yōu)良品級率不低于質(zhì)量檢驗部門的產(chǎn)品質(zhì)量評定結(jié)果。數(shù)字測繪產(chǎn)品質(zhì)量控制作為一項系統(tǒng)工程來說,可以按單位工程、分部工程、分項工程細(xì)分工序,則可明確設(shè)置質(zhì)量控制點,如見證點、停止點、質(zhì)量的薄弱環(huán)節(jié)等,實施質(zhì)量控制、投資控制以及進(jìn)度控制,質(zhì)量管理和檢驗部門還可以進(jìn)一步通過確定投資控制以及進(jìn)度控制程度來確定質(zhì)量檢驗過程中的質(zhì)量水平。

（三）關(guān)于檢測數(shù)據(jù)的處理

生產(chǎn)單位某些局部數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)需要規(guī)范化,在檢測數(shù)據(jù)的處理中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)個別異常數(shù)據(jù),對于異常數(shù)據(jù)的處理應(yīng)該采取慎重的態(tài)度。從正態(tài)分布的規(guī)律可知,其2 倍中誤差的概率小于5%,即20 個觀測值中出現(xiàn)一個,有時檢測值的數(shù)量大于20 個,所以應(yīng)視為符合正態(tài)分布的精度參與計算;但是3倍中誤差的檢測數(shù)據(jù)雖然仍可視為符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù),但其出現(xiàn)的概率很小,人們有理由懷疑它可能包含了錯誤,大約0.3%的出現(xiàn)概率。在測繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗過程中,對于受檢項目,一般3 倍中誤差點數(shù)大于檢測點數(shù)的5%,則視為批不合格,因此對于大于3 倍中誤差的數(shù)據(jù),在作業(yè)過程中必須加以分析,找出原因。以DEM 高程檢測點為例,生產(chǎn)單位在以模型內(nèi)業(yè)加密時,這一工序?qū)τ诩用茏鳂I(yè)員來說,并不完全清楚具體的圖幅范圍,加密過程中一般高程檢測點的數(shù)量均多于28 個,對于28 個檢測點來統(tǒng)計精度往往存在人為的因素,對于存在較大誤差的點,往往簡單剔除。DEM的誤差分布并非真正服從正態(tài)分布,只是接近于正態(tài)分布,仍可由均值和方差來衡量DEM 高程精度。所以即使中誤差相對較小,對于大于3 倍中誤差數(shù)據(jù)也應(yīng)加以分析,找出原因,加以改正。從這一點上說,多設(shè)置高程檢測點對于提高DEM 精度很有意義。生產(chǎn)單位某些局部數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)需要規(guī)范化，在檢測數(shù)據(jù)的處理中。經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)個別異常數(shù)據(jù)，對于異常數(shù)據(jù)的處理應(yīng)該取慎重的態(tài)度，從正態(tài)分布的規(guī)律可知經(jīng)過數(shù)字測繪產(chǎn)品幾年的生產(chǎn)運作,隨著數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)技能和質(zhì)量控制策略的逐步完善,偶然性質(zhì)量缺陷基本上可以得以控制。系統(tǒng)性質(zhì)量缺陷是指經(jīng)常性發(fā)生的缺陷,主要是現(xiàn)有規(guī)范或技術(shù)上和管理水平的原因而長期或周期內(nèi)不能解決的缺陷。它需要采用一些重大舉措來改變現(xiàn)狀,使產(chǎn)品質(zhì)量提高到新水平或更加客觀的狀態(tài)。這種缺陷可以一時影響不大,但長期下去將嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用效能。兩種缺陷具有很大的區(qū)別,目前數(shù)字測繪產(chǎn)品就具有這樣的特點:偶然性質(zhì)量問題都是引人注目的,如DLG數(shù)據(jù)、水庫中出現(xiàn)大量的等高線等嚴(yán)重缺陷,立即會受到領(lǐng)導(dǎo)的重視。而系統(tǒng)性的問題,如DEM 與DLG 局部數(shù)據(jù)符合性差;較窄的沖溝、雨裂等地形表示效果不佳;外業(yè)要素表示不完整以及數(shù)字產(chǎn)品存在的屬性及邏輯上的錯誤、不一致性等由于長期存在,成了被認(rèn)可的“正常”狀態(tài)。質(zhì)量改進(jìn)的實質(zhì)就是要求解決系統(tǒng)性質(zhì)量問題這當(dāng)然是從改進(jìn)工作目標(biāo)、完善質(zhì)量體系、整體優(yōu)化、全員參加等方面入手。

結(jié)束語：經(jīng)過數(shù)字測繪產(chǎn)品幾年的生產(chǎn)運作，隨著數(shù)字產(chǎn)品生產(chǎn)技能和質(zhì)量控制策略的逐步完善。偶然性質(zhì)缺陷基本上可以得以控制，系統(tǒng)性質(zhì)缺陷是指經(jīng)常性發(fā)生的缺陷。主要是現(xiàn)有規(guī)范或技術(shù)管理水平的原因而長期或周期內(nèi)不能解決的缺陷。它需要采用一些重大舉措來改變現(xiàn)狀，使產(chǎn)品質(zhì)量提高到新水平或更加客觀的狀態(tài)這種缺陷可以一時影響不大，但長期下去將嚴(yán)重影響產(chǎn)品的使用效能。質(zhì)量控制點的正確選擇和管理,是實行質(zhì)量控制的前提。適當(dāng)設(shè)置質(zhì)量檢驗點,則是實施有效的測繪產(chǎn)品全程質(zhì)量監(jiān)督與管理的保證,目前有些質(zhì)量管理和質(zhì)量檢驗單位對于外業(yè)像控資料、內(nèi)業(yè)加密等資料不進(jìn)行檢驗,單靠下工序?qū)ι瞎ば蜻M(jìn)行檢核。數(shù)字產(chǎn)品是一種全新的產(chǎn)品,包括多部門、多工序的生產(chǎn)過程,僅對最終產(chǎn)品進(jìn)行檢驗,對于產(chǎn)品質(zhì)量評價和產(chǎn)品質(zhì)量本身來講,都是不完整的。