城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)建庫中的質(zhì)量控制

楊競敬

摘 要：城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的核心，數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低決定著基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)的成敗。結(jié)合實際城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建庫項目，對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建庫過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量控制進行了探討，介紹了質(zhì)量控制內(nèi)容和方法以供參考。

關(guān)鍵詞：地理信息；數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)分析；質(zhì)量特性；質(zhì)量控制

中圖分類號：P208.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0147-02

隨著計算機技術(shù)不斷進步，人類已經(jīng)進入了以信息化為主要特征的新經(jīng)濟時代。其中，城市地理信息系統(tǒng)也隨著城市發(fā)展規(guī)劃不斷更新，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制作為基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)的重要內(nèi)容之一，其數(shù)據(jù)質(zhì)量是關(guān)系到數(shù)據(jù)可靠性和系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵，是系統(tǒng)正常運行和綜合分析的基礎(chǔ)。因此，采取有效的質(zhì)量控制方法，才能保證信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行。

1 空間數(shù)據(jù)的分析

要做好空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，就需要了解空間數(shù)據(jù)基本特征、空間數(shù)據(jù)的特點、空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容、空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、建庫過程和空間數(shù)據(jù)庫中存在的誤差來源，這樣才能制訂出正確的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程和質(zhì)量控制方法。

1.1 空間數(shù)據(jù)的基本特征

信息空間數(shù)據(jù)是對現(xiàn)實世界中空間特征和過程的抽象描述。要完整描速空間實體或現(xiàn)象的狀態(tài)，一般需要有空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)；要描述空間實體或現(xiàn)象的變化，就需要記錄空間實體或現(xiàn)象在某一時刻的狀態(tài)。所以，一般認為空間數(shù)據(jù)具有三個基本特征，即空間特征、屬性特征和時間特征。

1.2 空間數(shù)據(jù)的特點

空間數(shù)據(jù)的特點是：①有嚴(yán)格數(shù)據(jù)定義，需要支撐軟件，且空間數(shù)據(jù)與軟件聯(lián)系緊密；②在空間數(shù)據(jù)背后有許多隱含信息，例如圖形要素具有層、要素代碼、擴展屬性等相關(guān)信息；③電子數(shù)據(jù)沒有容忍性，必須進行嚴(yán)格的生產(chǎn)管理。

1.3 空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容

在地理信息系統(tǒng)中，一般將空間數(shù)據(jù)進行抽象，用數(shù)字化方式表達可以歸結(jié)為四大類：數(shù)字線劃數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型和地物的屬性數(shù)據(jù)。

本文以某城市地圖為例，主要就數(shù)字線劃數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制進行分析和討論。該城市地圖不僅包括現(xiàn)狀要素，同時還根據(jù)需要編入部分城市規(guī)劃要素。在表達形式上，它不拘泥于地形圖的線劃和符號表達方式，盡量以面狀形式和合理的色彩搭配，使城市地理要素表達得更直觀，方便城市規(guī)劃管理閱讀和使用。

1.4 空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程

空間數(shù)據(jù)生產(chǎn)一般由測量隊完成，通常包含兩個過程，即先生產(chǎn)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，通過軟件程序進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、屬性連接，得到空間數(shù)據(jù)。

測量隊完成空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)后，提交到空間數(shù)據(jù)管理部門進行建庫，提供開發(fā)和應(yīng)用。一般把測量隊生產(chǎn)完的空間數(shù)據(jù)稱之為“原始數(shù)據(jù)”。

1.5 空間數(shù)據(jù)庫中的誤差

空間數(shù)據(jù)庫建立后，數(shù)據(jù)庫中的誤差包含了原始數(shù)據(jù)的誤差、空間數(shù)據(jù)庫建庫所引入的誤差和GIS空間操作中的誤差傳播問題。

2 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量特性

空間數(shù)據(jù)質(zhì)量是指空間數(shù)據(jù)的可靠性和精度，通常用空間數(shù)據(jù)的誤差來度量。在地理空間信息數(shù)據(jù)庫更新與建庫的過程中，有許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生一定的誤差。按誤差傳播理論，每項誤差的傳播都將會直接影響到最終數(shù)據(jù)的質(zhì)量。空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制是針對空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量特性來進行的，主要包括數(shù)據(jù)的完整性和現(xiàn)勢性、數(shù)據(jù)邏輯的一致性、位置精度、屬性精度等。

數(shù)據(jù)質(zhì)量特性可分為兩級，即質(zhì)量元素和質(zhì)量子元素，具體情況詳見表1.

3 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制

空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制就是通過采用科學(xué)的方法，制訂出空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程。在空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程中，針對關(guān)鍵性問題予以精度控制和錯誤改正，以保證空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量?，F(xiàn)以某城市地圖為例，根據(jù)空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要求確定質(zhì)量檢查內(nèi)容，制訂相應(yīng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和質(zhì)量評定方法。

3.1 質(zhì)量檢查的一般規(guī)定

質(zhì)量檢查是數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，是進行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的重要手段。質(zhì)檢通過對數(shù)據(jù)采集全過程的監(jiān)控，提供技術(shù)參數(shù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

3.1.1 過程檢查

過程檢查前，作業(yè)人員要先進行自檢、互檢，確認無誤后方可提交成果，并且填寫地圖數(shù)據(jù)作業(yè)圖歷表。

3.1.2 最終檢查

最終檢查是在過程檢查的基礎(chǔ)上，質(zhì)檢人員對產(chǎn)品進行的再一次全面檢查。最終檢查要填寫地圖數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查記錄手簿。

在檢查過程中和最終檢查時，如果發(fā)現(xiàn)有不符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品，應(yīng)退給作業(yè)組進行處理，然后再進行檢查，直到檢查合格為止。

3.1.3 產(chǎn)品質(zhì)量評定

產(chǎn)品經(jīng)最終檢查、返回作業(yè)人員進行處理后，按要求進行產(chǎn)品質(zhì)量評定，評定方法參照國家標(biāo)準(zhǔn)或地方標(biāo)準(zhǔn)，并按規(guī)定編寫檢查報告。檢查報告經(jīng)單位領(lǐng)導(dǎo)審核后，隨產(chǎn)品一并提交驗收。

3.2 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容和方法

在過程檢查時，數(shù)據(jù)格式可以不按最終成果的格式提供。檢查的程序和步驟可根據(jù)組織形式、軟件情況、工序情況，采取分幅、分層或以工序進行全部內(nèi)容的檢查。經(jīng)過檢查、修改的數(shù)據(jù)應(yīng)轉(zhuǎn)為最終成果的數(shù)據(jù)格式才可以上交，進行最終檢查和驗收。

3.2.1 文件名和數(shù)據(jù)格式檢查

要檢查文件的命名格式和名稱的正確性；檢查數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)組織是否符合規(guī)定。

3.2.2 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的檢查

檢查圖層采用的地圖投影和空間定位坐標(biāo)系的正確性；將圖廓點、控制點等點狀要素按坐標(biāo)檢索條件在屏幕上顯示，并與同名點的理論值和控制點的已知坐標(biāo)值進行檢查、核對。

3.2.3 平面和高程精度的檢查

3.2.3.1 選擇檢測點的原則

平面和高程檢測點采集分布應(yīng)盡量均勻，隨機選取明顯的地物點。平面和高程監(jiān)測點的數(shù)量視地物復(fù)雜程度、比例尺等具體情況確定，每幅圖一般選取20～50個點。

3.2.3.2 檢測方法

由于本項目采用數(shù)字化地形圖編制，因此，其平面精度可利用在計算機屏幕上套合檢查。高程精度對照數(shù)字化原圖檢查高程點和等高線賦值的正確性。

3.2.4 接邊精度的檢測

通過量取兩相鄰圖幅接邊處要素端點的距離⊿d是否等于0來檢查接邊精度，未連接的要記錄其偏差值；檢查接邊要素幾何上自然連接情況，避免生硬；檢查面域?qū)傩浴⒕€劃屬性的一致情況，記錄屬性不一致的實體個數(shù)。

3.2.5 屬性精度的檢測

檢查各個層的名稱是否正確，是否有漏層；逐層檢查各屬性表中的屬性項類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏；按照地理實體的分類、分級等語義屬性檢索，在屏幕上將檢測要素逐一顯示或繪出全要素圖（或分要素圖）與地圖要素分類代碼表，和數(shù)字化原圖對照，目視檢查各要素分層，查看其代碼、屬性值是否正確或是否有遺漏；檢查公共邊的屬性值是否正確；采用調(diào)繪片、原圖等方式檢查注記的正確性。

3.3 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量評定

數(shù)字測繪產(chǎn)品的質(zhì)量實行優(yōu)級品、良級品、合格品、不合格品評定制。該城市地圖參照《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》GB/T 18316—2008進行質(zhì)量評定。概查只評定合格品和不合格

品兩級，詳查評定四級質(zhì)量等級。

根據(jù)質(zhì)量檢查的結(jié)果計算質(zhì)量元素的分值。當(dāng)質(zhì)量元素的檢查結(jié)果不能滿足規(guī)定的合格條件時，不計算分值，該質(zhì)量元素為不合格。

根據(jù)質(zhì)量元素分值，評定單位成果的質(zhì)量分值，見公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——單位成果質(zhì)量分值；

Si——第i個質(zhì)量元素的得分值；

min——最小值；

n——質(zhì)量元素的總數(shù)。

根據(jù)單位成果的質(zhì)量得分，按表2中的內(nèi)容評定質(zhì)量等級。

根據(jù)單位成果的質(zhì)量評定等級，通過合格判定條件確定成果的質(zhì)量等級，將其劃分為合格批、不合格批兩級。對驗收中發(fā)現(xiàn)的各類質(zhì)量問題都應(yīng)進行修改，對不合格批的成果逐一查改合格后重新提交驗收。

4 結(jié)束語

總之，城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是一個綜合性的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，制訂相應(yīng)的管理方案，減小數(shù)據(jù)誤差，規(guī)范數(shù)據(jù)控制管理，才能做好城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，促進城市基礎(chǔ)地理信息資源的整合，增強地理信息資源的綜合使用和保障能力，為全方位的城市管理和綜合決策提供基礎(chǔ)服務(wù)。

參考文獻

[1]徐永紅，徐穎.基于測繪的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫建設(shè)[J].測繪與空間地理信息，2006（05）.

[2]羅輝.地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的建設(shè)與質(zhì)量控制[J].北京測繪，2000（04）.

〔編輯：白潔〕

平面和高程檢測點采集分布應(yīng)盡量均勻，隨機選取明顯的地物點。平面和高程監(jiān)測點的數(shù)量視地物復(fù)雜程度、比例尺等具體情況確定，每幅圖一般選取20～50個點。

3.2.3.2 檢測方法

由于本項目采用數(shù)字化地形圖編制，因此，其平面精度可利用在計算機屏幕上套合檢查。高程精度對照數(shù)字化原圖檢查高程點和等高線賦值的正確性。

3.2.4 接邊精度的檢測

通過量取兩相鄰圖幅接邊處要素端點的距離⊿d是否等于0來檢查接邊精度，未連接的要記錄其偏差值；檢查接邊要素幾何上自然連接情況，避免生硬；檢查面域?qū)傩?、線劃屬性的一致情況，記錄屬性不一致的實體個數(shù)。

3.2.5 屬性精度的檢測

檢查各個層的名稱是否正確，是否有漏層；逐層檢查各屬性表中的屬性項類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏；按照地理實體的分類、分級等語義屬性檢索，在屏幕上將檢測要素逐一顯示或繪出全要素圖（或分要素圖）與地圖要素分類代碼表，和數(shù)字化原圖對照，目視檢查各要素分層，查看其代碼、屬性值是否正確或是否有遺漏；檢查公共邊的屬性值是否正確；采用調(diào)繪片、原圖等方式檢查注記的正確性。

3.3 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量評定

數(shù)字測繪產(chǎn)品的質(zhì)量實行優(yōu)級品、良級品、合格品、不合格品評定制。該城市地圖參照《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》GB/T 18316—2008進行質(zhì)量評定。概查只評定合格品和不合格

品兩級，詳查評定四級質(zhì)量等級。

根據(jù)質(zhì)量檢查的結(jié)果計算質(zhì)量元素的分值。當(dāng)質(zhì)量元素的檢查結(jié)果不能滿足規(guī)定的合格條件時，不計算分值，該質(zhì)量元素為不合格。

根據(jù)質(zhì)量元素分值，評定單位成果的質(zhì)量分值，見公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——單位成果質(zhì)量分值；

Si——第i個質(zhì)量元素的得分值；

min——最小值；

n——質(zhì)量元素的總數(shù)。

根據(jù)單位成果的質(zhì)量得分，按表2中的內(nèi)容評定質(zhì)量等級。

根據(jù)單位成果的質(zhì)量評定等級，通過合格判定條件確定成果的質(zhì)量等級，將其劃分為合格批、不合格批兩級。對驗收中發(fā)現(xiàn)的各類質(zhì)量問題都應(yīng)進行修改，對不合格批的成果逐一查改合格后重新提交驗收。

4 結(jié)束語

總之，城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是一個綜合性的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，制訂相應(yīng)的管理方案，減小數(shù)據(jù)誤差，規(guī)范數(shù)據(jù)控制管理，才能做好城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，促進城市基礎(chǔ)地理信息資源的整合，增強地理信息資源的綜合使用和保障能力，為全方位的城市管理和綜合決策提供基礎(chǔ)服務(wù)。

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[2]羅輝.地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的建設(shè)與質(zhì)量控制[J].北京測繪，2000（04）.

〔編輯：白潔〕

平面和高程檢測點采集分布應(yīng)盡量均勻，隨機選取明顯的地物點。平面和高程監(jiān)測點的數(shù)量視地物復(fù)雜程度、比例尺等具體情況確定，每幅圖一般選取20～50個點。

3.2.3.2 檢測方法

由于本項目采用數(shù)字化地形圖編制，因此，其平面精度可利用在計算機屏幕上套合檢查。高程精度對照數(shù)字化原圖檢查高程點和等高線賦值的正確性。

3.2.4 接邊精度的檢測

通過量取兩相鄰圖幅接邊處要素端點的距離⊿d是否等于0來檢查接邊精度，未連接的要記錄其偏差值；檢查接邊要素幾何上自然連接情況，避免生硬；檢查面域?qū)傩?、線劃屬性的一致情況，記錄屬性不一致的實體個數(shù)。

3.2.5 屬性精度的檢測

檢查各個層的名稱是否正確，是否有漏層；逐層檢查各屬性表中的屬性項類型、長度、順序等是否正確，有無遺漏；按照地理實體的分類、分級等語義屬性檢索，在屏幕上將檢測要素逐一顯示或繪出全要素圖（或分要素圖）與地圖要素分類代碼表，和數(shù)字化原圖對照，目視檢查各要素分層，查看其代碼、屬性值是否正確或是否有遺漏；檢查公共邊的屬性值是否正確；采用調(diào)繪片、原圖等方式檢查注記的正確性。

3.3 空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量評定

數(shù)字測繪產(chǎn)品的質(zhì)量實行優(yōu)級品、良級品、合格品、不合格品評定制。該城市地圖參照《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》GB/T 18316—2008進行質(zhì)量評定。概查只評定合格品和不合格

品兩級，詳查評定四級質(zhì)量等級。

根據(jù)質(zhì)量檢查的結(jié)果計算質(zhì)量元素的分值。當(dāng)質(zhì)量元素的檢查結(jié)果不能滿足規(guī)定的合格條件時，不計算分值，該質(zhì)量元素為不合格。

根據(jù)質(zhì)量元素分值，評定單位成果的質(zhì)量分值，見公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——單位成果質(zhì)量分值；

Si——第i個質(zhì)量元素的得分值；

min——最小值；

n——質(zhì)量元素的總數(shù)。

根據(jù)單位成果的質(zhì)量得分，按表2中的內(nèi)容評定質(zhì)量等級。

根據(jù)單位成果的質(zhì)量評定等級，通過合格判定條件確定成果的質(zhì)量等級，將其劃分為合格批、不合格批兩級。對驗收中發(fā)現(xiàn)的各類質(zhì)量問題都應(yīng)進行修改，對不合格批的成果逐一查改合格后重新提交驗收。

4 結(jié)束語

總之，城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫是一個綜合性的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫，制訂相應(yīng)的管理方案，減小數(shù)據(jù)誤差，規(guī)范數(shù)據(jù)控制管理，才能做好城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，促進城市基礎(chǔ)地理信息資源的整合，增強地理信息資源的綜合使用和保障能力，為全方位的城市管理和綜合決策提供基礎(chǔ)服務(wù)。

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[2]羅輝.地籍?dāng)?shù)據(jù)庫的建設(shè)與質(zhì)量控制[J].北京測繪，2000（04）.

〔編輯：白潔〕