空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制初探

□ 韓祚鵬 □范占永 □李勇華（黔南州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院）

1 概述

伴隨著物理技術(shù)水平的不斷提高，信息共享的速度也逐漸加快，與此同時(shí)，空間數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍也逐漸加大，尤其表現(xiàn)在空間數(shù)據(jù)的分析。因此，這也就更加強(qiáng)調(diào)了緊抓數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵性，使得空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量能夠得到一定的保證，這在一定程度上也為GIS的良好生存提供了基礎(chǔ)，為GIS技術(shù)的設(shè)計(jì)以及開(kāi)發(fā)也指明了方向。

2 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的不確定性研究

2.1 空間數(shù)據(jù)不確定性概述

數(shù)據(jù)不確定性的概念，大概在20世紀(jì)70年代就被提出來(lái)了，但是因?yàn)楦鞣N因素的限制，尤其是人們表達(dá)能力的欠缺，對(duì)于空間數(shù)據(jù)的不確定性一直都沒(méi)有一個(gè)清晰明確的定義。近年來(lái)，隨著測(cè)量技術(shù)的不斷提高以及空間數(shù)據(jù)逐漸趨向多樣化，使得人們對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差有了一定的認(rèn)識(shí)，認(rèn)識(shí)的范圍也逐漸擴(kuò)大，主要包括大地的測(cè)量技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)以及制圖技術(shù)、地理信息系統(tǒng)的技術(shù)、遙感技術(shù)以及GPS等等技術(shù)的應(yīng)用。就目前人們對(duì)于數(shù)據(jù)的了解程度來(lái)看，對(duì)于數(shù)據(jù)不確定的分析以及了解逐漸趨向于對(duì)于數(shù)據(jù)真實(shí)性肯定程度的評(píng)估，其主要表現(xiàn)為隨機(jī)性和模糊性的特點(diǎn)，也就是說(shuō)既包括人們對(duì)數(shù)據(jù)測(cè)量的偏差，還包括人們無(wú)法測(cè)量的偏差，此外，還有相關(guān)資料將空間的不確定性總結(jié)為四個(gè)要素：即誤差、模糊、歧義以及不一致。從表達(dá)方式來(lái)看，包括方位數(shù)據(jù)的不確定性、屬性數(shù)據(jù)的不確定性、邏輯的協(xié)調(diào)性、數(shù)據(jù)的周全性等。

2.2 空間數(shù)據(jù)不確定性來(lái)源

空間數(shù)據(jù)的不確定性由多種因素引起，主要包括人們認(rèn)知程度的繁瑣性、對(duì)于新技術(shù)認(rèn)知的盲目性、錯(cuò)誤操作等等。

2.2.1 隨機(jī)不確定性來(lái)源

2.2.1.1 空間數(shù)據(jù)采集過(guò)程中產(chǎn)生的不確定性(源誤差)

源誤差以及數(shù)據(jù)獲取與具體使用的方式有著很大的聯(lián)系，主要包含地面測(cè)量的原始數(shù)據(jù)的偏差、地圖數(shù)字化數(shù)據(jù)的偏差以及航測(cè)感應(yīng)信息的偏差等等。

2.2.1.2 空間數(shù)據(jù)處理及操作過(guò)程中產(chǎn)生的不確定性

在空間數(shù)據(jù)的偏差處理的時(shí)候，比較容易產(chǎn)生的誤差包含計(jì)算機(jī)的字符長(zhǎng)度導(dǎo)致的偏差，以及進(jìn)行空間數(shù)據(jù)處理導(dǎo)致的偏差。

2.2.1.3 空間數(shù)據(jù)使用過(guò)程中產(chǎn)生的不確定性

使用偏差，顧名思義，指的就是用戶在進(jìn)行空間數(shù)據(jù)使用階段遇到的偏差，具體體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的直接使用者對(duì)于資料的不正確理解而導(dǎo)致的偏差。因?yàn)閿?shù)據(jù)的說(shuō)明較簡(jiǎn)單，使得使用者無(wú)法正確利用信息而導(dǎo)致的偏差。

2.2.1.4 不同操作平臺(tái)及軟件選擇引起的不確定性

從空間數(shù)據(jù)的角度出發(fā)，如果是相同的問(wèn)題而采用不相同的GIS軟件作為基礎(chǔ)，其數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果以及處理都會(huì)產(chǎn)生不同。

2.2.2 模糊不確定性來(lái)源

2.2.2.1 人為判斷過(guò)程中引起的模糊不確定性

在空間數(shù)據(jù)的獲取階段，通過(guò)人為的控制而獲得空間數(shù)據(jù),大致包括對(duì)于邊界的目標(biāo)點(diǎn)的分析會(huì)存在不確定性。

2.2.2.2 人的認(rèn)識(shí)具有的模糊不確定性

基于目前產(chǎn)生的新技術(shù)或者是新產(chǎn)業(yè)，人們大多數(shù)還是處于基本了解的階段，例如：在進(jìn)行GPS的測(cè)量的時(shí)候，人們對(duì)于電離層也是缺乏一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)于其實(shí)際知識(shí)的了解還是不夠清晰。所以，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的總結(jié)與處理時(shí)，只能夠做出一些假設(shè)，這也在一定程度上增加了數(shù)據(jù)的模糊性。

2.2.2.3 由模糊概念產(chǎn)生的模糊不確定性

在處理現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)于模糊信息是無(wú)法避免的，如果無(wú)法進(jìn)行合理處理，在進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的時(shí)候，還是難免會(huì)存在模糊信息的現(xiàn)象。

2.2.2.4 由空間關(guān)系描述的模糊性產(chǎn)生的模糊不確定性

在進(jìn)行地理事物的描述的時(shí)候，通常存在的問(wèn)題就是表述術(shù)語(yǔ)的不準(zhǔn)確性，比如：村子的周圍，這部分區(qū)域建議生產(chǎn)畜牧業(yè)等等，這一系列的表述都將影響著數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量元素的分類

國(guó)家有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)空間質(zhì)量因素進(jìn)行了一系列的總結(jié)與分析，而且還頒布了相關(guān)的條例以及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等等，空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量元素可以分為兩大類，即定量因素和非定量因素，而每一種質(zhì)量因素又被分為不同級(jí)別。

4 空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

4.1 質(zhì)量控制的主要內(nèi)容

4.1.1 前期資料的質(zhì)量控制內(nèi)容

對(duì)于原始信息的質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)源的質(zhì)量管理是相當(dāng)關(guān)鍵的，其在一定程度上影響著產(chǎn)品的整體質(zhì)量。下面通過(guò)DRG為實(shí)例，展示其管理的主要內(nèi)容：首先應(yīng)該保證的就是圖紙的整潔與光滑，不能發(fā)生變形，當(dāng)圖紙進(jìn)行分塊掃描時(shí)，其拼接的地方不可以進(jìn)行錯(cuò)位處理：在進(jìn)行分辨率的掃描時(shí)應(yīng)該注意的是，一定要確保圖像的清晰，并要做到按照操作的要求進(jìn)行作業(yè)。

4.1.2 作業(yè)過(guò)程中矢量數(shù)據(jù)的檢查內(nèi)容

4.1.2.1 位置的精確性

位置的精確性也就是坐標(biāo)的精確性，在正常的坐標(biāo)系統(tǒng)下，利用坐標(biāo)的形式進(jìn)行不同種要素的表達(dá)，主要包含了位置描述的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、控制點(diǎn)的精確程度等等。

4.1.2.2 屬性的精度

實(shí)際上指的就是屬性數(shù)值的精確性，主要包含的范圍有：屬性具體類別的整理，相關(guān)代碼、屬性的數(shù)值以及名稱標(biāo)示的準(zhǔn)確性等等。

4.1.2.3 邏輯的統(tǒng)一性

具體指的就是數(shù)據(jù)表述的一致以及闡述空間的數(shù)據(jù)集合之間特定邏輯關(guān)系的準(zhǔn)確程度，對(duì)于邏輯統(tǒng)一性檢驗(yàn)大致包含：屬性的統(tǒng)一性、分層的統(tǒng)一性、格式的統(tǒng)一性。

4.1.3 空間數(shù)據(jù)入庫(kù)的檢查內(nèi)容

檢查內(nèi)容包括入庫(kù)處理的資料是否齊全，空間資料的對(duì)照坐標(biāo)是否準(zhǔn)確，有沒(méi)有滿足整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的各項(xiàng)要求。數(shù)據(jù)的格式是否符合相關(guān)的要求，各個(gè)差別軟件之間的數(shù)據(jù)形式在轉(zhuǎn)換的時(shí)候是否匹配。

4.2 質(zhì)量控制檢查的方法

4.2.1 圖形數(shù)據(jù)的測(cè)試方式

通常情況下，使用的方式有3種，第一種是軟件的自行測(cè)試，第二種是人工與機(jī)器相互測(cè)試的方式，第三種是進(jìn)行圖形繪制的測(cè)試方式。

4.2.1 屬性數(shù)據(jù)的檢查與方法

實(shí)際上屬性數(shù)據(jù)是圖形數(shù)據(jù)搜集融入到相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中的，完成之后，再進(jìn)行對(duì)應(yīng)的操作以及處理，使得圖形與數(shù)據(jù)兩者能夠相互連接，這整個(gè)過(guò)程實(shí)施都是在GIS的基礎(chǔ)之上進(jìn)行的。

4.2.3 空間數(shù)據(jù)之間關(guān)系正確性的檢查與方法

為了能夠不斷提高操作系統(tǒng)的分析能力以及應(yīng)用的準(zhǔn)確性，需要對(duì)空間數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的精密程度進(jìn)行專業(yè)的質(zhì)量測(cè)試以及管理，具體包含了復(fù)雜圖像的閉合狀況、拓?fù)渎?lián)系的準(zhǔn)確性等。

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