1∶50 000地形數據庫增量更新與質量控制探討

張 婧，王海恒，郭忠強，楊夢梅

（自然資源部第一地理信息制圖院，西安 710054）

“十一五”及“十二五”期間經過測繪相關部門不斷地探索與努力，多尺度多類型的國家基礎數據庫以及更新技術體系已經形成。1∶50 000地形數據庫作為我國國家多尺度、多類型數據庫的基礎數據庫，極大豐富了我國基礎地理信息數據資源，提升了數據庫的現勢性和準確性，其被廣泛應用于國民經濟和社會發展的各個領域。隨著全面建設小康社會進程的不斷加快，社會各界對于基礎地理信息數據的準確性提出了更高的要求[1-2]。

“十四五”期間1∶50 000地形數據更新采用責任區內輪換區域更新重點要素的更新方式，如何控制好增量數據質量的同時提高數據的準確性、可靠性也是未來探討的重要內容，其也對生產過程中的質量控制提出更高的要求，因而一套嚴密完整的質量控制體系是必不可少的。本文旨在探討一套基于生產過程的質量控制方案并根據生產需求開發輔助檢查工具，力圖在管理及技術上對質量控制提供保障。

1 增量式更新及其質量特征

1∶50 000 數據庫更新主要采用增量式更新的技術，該技術將變化的要素標識并提取出來形成增量要素，在數據更新過程中重點關注增量要素。數據庫中設置有更新狀態標識（STACOD）和版本標識（VERS）2個屬性項，用以標記變化的要素和要素的變化狀態；在數據采集、質量檢查、接邊融合及數據入庫環節，僅對增量要素進行檢查和處理[3]。該更新方式可以有效避免傳統以圖幅為單位進行更新中數據冗余、重復工作量大、更新周期長等缺點。

在質量控制方面增量式更新方式相較傳統更新方式也具有檢查內容側重于對增量要素的合理性、正確性等特征。

針對增量數據的質量檢查內容見表1。

表1 增量數據檢查主要內容

2 基于生產環節的質量控制探討

2.1 質量控制的流程優化

大型空間數據庫建設與更新工程的生命線就是質量控制，1∶50 000地形數據庫本身存在著數據量大、要素種類繁多、要素間關系復雜和屬性信息多樣等特點，這就對更新過程中的數據檢查等流程提出了更高的要求。更新過程中的數據錯誤會逐步累積并影響最終數據質量控制的難度，因而1∶50 000地形數據庫更新質量控制必須遍布生產全過程。

一般1∶50 000地形數據庫的更新流程中生產部門兩級檢查集中均在提取更新增量這一階段，增量提取后其與原始數據間的關系檢查便更難實施，且容易忽略原始數據中的錯誤以及連帶更新不到位的情況。

本研究基于實際生產提出將質量控制分散到變化發現和內業編輯整理2個作業過程中，對數據變化發現階段性成果及內業編輯整理后數據進行100%的全覆蓋詳查，對內業編輯整理后數據及增量數據進行100%的一級檢查與二級檢查，兩級檢查分別采集人工檢查和人機交互的方式；通過對作業數據的詳細檢查可以在確保增量數據本身的屬性精度及位置精度的同時，保證增量與原始要素間的關系的正確性，為后期增量數據的提取及融合打好基礎。

在兩級檢查的基礎上對于生產單元間融合處理環節進行重點檢查，保證接邊融合的正確性；對省級更新增量融合數據進行人機交互檢查，最終形成了一套關注于過程控制的質量控制體系，保證數據整體質量，杜絕重大或普遍的生產質量問題。其流程如圖1所示。

圖1 基于生產環節的質量控制方案流程圖

2.2 分環節質量控制內容分析

變化發現是數據庫更新的關鍵技術環節，其直接影響了更新的進程與結果，在該階段加入質量控制環節，可以盡早發現問題解決問題，避免將過程中的數據錯誤帶入下一環節，影響后續數據質量和進度。

該階段主要關注數據位置精度、完整性、表征質量等問題，具體見表2。

表2 變化發現階段質量控制內容

內業編輯整理階段主要參考外業調繪成果對更新數據進行內業整理，增量成果數據是在編輯整理后數據的基礎上提取的，可以說控制內業編輯整理階段作業數據質量便控制了增量成果數據的質量。該階段主要關注數據屬性精度、邏輯一致性、表征質量等方面錯誤[4-5]。其主要檢查內容歸納見表3。

表3 內業編輯整理階段檢查內容

3 輔助檢查工具開發

本文通過分析總結多年項目質量控制經驗，針對增量式更新及生產各環節特點，在人工檢查的基礎上對重復性排查量大的工作提出軟件需求，由專業軟件人員進行工具開發，提高工作效率的同時注重細節把控，力求將質量控制的觀念滲透到生產全過程。

本研究基于國家1∶50 000地形數據庫更新生產特點和數據規定要求開發了更新輔助檢查工具，其結合實際生產階段需求，使用ArcGIS軟件自帶的Python腳本語言編寫完成輔助檢查工具集。檢查結果為shapefile格式，一般包含Line_Error、Point_Error 2個錯誤文件，分別已點和線形式可以對錯誤進行定位。

輔助檢查工具可以將增量數據與原始數據進行整合生成作業過程數據，軟件提示問題包含原始數據中的錯誤，最大程度地保證1∶50 000數據的正確性。檢查工具界面及各具體功能見表4及圖2。

表4 輔助檢查工具功能列表

目前軟件已在自然資源部第一地理信息制圖院的1∶50 000生產中全面應用，工具總體評價較好，具有操作簡單、運行穩定和質檢誤報少等特點。

4 結束語

基于生產環節的質量控制方案將質量檢查貫徹到數據生產全過程，該方案以及檢查工具已在生產中得到廣泛應用，質量控制情況良好，1∶50 000地形數據庫一次驗收合格率100%，優良品率達到85%。

由于條件限制，本文質量控制僅對生產單位的內業生產過程及成果進行了探討。對于如何控制數據更新資料源的質量及外業調繪成果質量未做研究。隨著各省1∶10 000地形數據庫的更新完善，利用1∶10 000省級基礎測繪成果協同更新將成為1∶50 000地形數據庫更新的重要方法，因而討論如何控制數據更新資料源的質量保證協同更新質量的研究勢在必行。