第二次土地調查數據庫建設質量控制技術與方法研究

李海偉，王翠霞，王秋英

(1.濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013； 2.山東正元地理信息公司，山東濟南 250000)

第二次土地調查數據庫建設質量控制技術與方法研究

李海偉1?，王翠霞2，王秋英2

(1.濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013； 2.山東正元地理信息公司，山東濟南 250000)

分析了土地調查數據庫建設過程中的數據誤差來源及影響因素，同時針對這些問題，提出了各個階段的數據質量控制措施與方法。對濟南三縣一市第二次農村土地調查數據庫建設數據質量控制進行了研究，數據庫建設取得了較好的效果。

第二次土地調查；數據庫；數據質量控制

1 引 言

土地調查是一項法定的重要制度，是掌握國情國力的重要措施。濟南市第二次土地調查以“查清現狀、摸清家底、明確權屬、統一平臺，實現土地資源管理的信息化、網絡化、規范化”為目標，為全市提供真實準確的土地數據，為嚴格土地管理、優化空間布局、理順土地權屬關系和制定發展戰略和規劃提供依據，促進濟南市資源節約型和環境友好型社會建設[1]。建立和完善濟南市土地調查、土地統計和土地登記制度，實現土地資源的信息化管理，為今后能更好地為權利人提供土地登記服務奠定基礎。

2 數據質量誤差來源分析

在測量工作中由于測量誤差的存在，所以觀測者無論使用多么精良的儀器，操作如何認真，最后仍得不到絕對正確的測量結果。濟南市土地調查工作于2008年1月全面啟動，2009年10月全面完成。過程歷時較長，任務較重，參與人員較多，數據較多樣，誤差的產生是難免的。誤差來源主要有以下兩方面:

2.1 數據源

數據源是整個建庫過程數據的質量基礎，其質量高低直接影響數據采集質量和數據庫質量[2]。數據源包括國家統一下發的遙感影像圖、調查界線和已有的土地調查成果資料及外業調查手簿和表格。

(1)遙感影像圖是2007年8月～2008年8月獲得的高分辨率遙感影像數據(1∶5 000DOM，分辨率為0.25 m)，由國家統一購置、統一制作。遙感影像數據質量的影響因素主要為來自遙感觀測、遙感圖像處理和解譯過程，包括分辨率、幾何時變和輻射誤差對數據質量的影響，影像或圖像校正匹配，判讀和分類等引入的誤差。

(2)外業調查范圍是濟南市三縣一市(章丘市、商河縣、濟陽縣、平陰縣)，采用綜合調繪方法，以工作底圖為基礎，進行權屬、地類圖斑、線狀地物及零星地物調查。影響外業調查質量的因素主要來自權屬、地物、地類的調查、底圖勾繪和實地測量過程，包括調查不細致導致的界址不清、權屬不明、地類面積不準確[3]等對數據的影響，勾繪的準確性和真實性對數據質量的影響，測量時的定向誤差，儀器整平、對中誤差，照準目標誤差，讀數誤差，儀器誤差以及外界環境帶來的誤差等對測量數據質量的影響。

2.2 數據采集與處理

圖形數據的采集通過MapGIS矢量化調查底圖上的各種權屬界線、線狀地物和地類圖斑。矢量化時易產生的錯誤和誤差有如下幾方面:

(1)矢量化過程中可能會產生缺失地物的界線、地類碼、圖斑號或遺漏零星地物、線狀地物等錯誤，給屬性錄入、數據檢核與入庫工作帶來大量的麻煩[3]；

(2)矢量化單調乏味、容易出錯，手和眼隨操作員和時間的變化會引起坐標誤差，出現過頭線、不達結點、多邊形未封閉等錯誤[4]；

(3)數據采集時容易出現線與線之間形成尖角、微短線、放錯圖層或賦錯屬性等現象；

(4)地物要素本身的寬度、密度和復雜度對矢量化也會產生一定的誤差影響；

(5)屬性數據錄入是逐表錄入，工作量大，參與人員多，難免存在屬性重復、遺漏或錯錄現象。

3 數據質量控制措施

3.1 數據源質量控制

(1)已有資料質量控制

①安排作業人員學習二調規程、規定，熟悉各種技術要求及技術標準，使其能讀圖認圖進而具備外業調查的基本技術；

②外業調查前認真分析已收集數據資料，檢查其合理性、合法性及內容是否清晰，數量是否齊全，是否符合本次土地調查的要求，對不滿足要求的數據及時與國土部門協商溝通，重新進行收集以保證工程的順利進行，有效減少已有資料固有誤差的傳播。

(2)外業調查質量控制

①權屬調查時保證正確轉繪權屬界線，保證界線閉合及沒有遺漏的權屬單位；

②地類調查時保證地類認定的準確性，調查人員要熟悉不同地類分類標準及其最小上圖圖斑面積；

③線狀地物調查時，線狀地物寬度大于或等于圖上2 mm時，用雙線依比例尺按圖斑調查。線狀地物寬度小于圖上2 mm時，用單線符號不依比例尺調查；單線線狀地物須量測其寬度用于面積量算，按規程要求在實地線狀地物寬度均勻處量測其寬度到0.1m，并在工作底圖對應實地位置打點標記量測點和其寬度值；當線狀地物寬度變化大于20%時，分別量測線狀地物寬度，并在實地變化對應工作底圖位置垂直線狀地物繪一短實線，分隔寬度不同的線狀地物[1]；

④地物補測時，常用簡易補測法和儀器補測法。簡易補測法是使用鋼尺或皮尺、圓規、筆、三角尺等簡單測量工具，將地物補測到調查底圖上，適用于補測地物較小或較規整，而且四周有較多的實地與影像對應的明顯地物點作為控制的地區；儀器補測法主要利用全站儀、GPS等儀器進行補測，主要應用于補測地物范圍較大、控制點較少的地區。補測人員要對外業測量步驟、方法和儀器操作熟練，盡可能選擇良好的觀測條件，以得到精度較高的測量數據。

(1)圖形數據質量控制

①點狀要素矢量化時采集影像的幾何中心點或定位點，點位要素位移偏差不超過0.2 mm；

②線狀要素矢量化時采集影像中心線，線狀要素位移偏差不超過0.3 mm；

③面狀要素由線要素經過拓撲處理形成，避免出現尖角、狹長條狀面域。

④圖斑號和地類碼不作為注記采集，而是作為相應圖斑的屬性采集并輸入到對應的數據庫中；

⑤采集時遇到不確定的問題時，做好工作記錄，匯總后報告技術負責人，并與相關部門協商提出解決問題的方案。

(2)屬性數據質量控制

前饋串級溫度控制系統如圖2所示，該方案中主回路由一級提升機炭黑溫度調節回路TIC-5212組成，造粒水流量作為前饋變量。由于造粒水流量波動大，采樣平均時間為60 s，采樣后的平均流量參與調節，避免了尾氣流量調節的波動。將前饋變量乘以尾氣流量/造粒水流量的比值(FC)對應的尾氣流量值與TIC-5212調節器輸出值疊加，作為副回路的給定值。副回路由尾氣流量調節回路FIC-5201組成，副回路輸出直接通過尾氣蝶閥控制尾氣流量。

屬性數據錄入應保證數據結構和編碼方法符合規程標準。屬性數據的質量主要通過屬性數據正確性檢查、一致性檢查和邏輯性檢查進行控制。檢查內容[6]主要包括:

①圖形要素必須與屬性表記錄對應；

②點狀圖層(測量控制點、高程點、界址點、零星地物、注記)的坐標與屬性表中的坐標一致等；

③線狀圖層(行政界線、界址線、線狀地物、地類界線)線長度與屬性表中的長度一致；

④面狀圖層(行政區、宗地、地類圖斑)多邊形的面積與屬性表中的面積一致。

3.3 數據入庫質量控制

(1)數據入庫流程

數據入庫主要包括矢量數據、DEM數據、DOM數據、元數據等數據入庫。最后進行系統運行測試。具體流程如圖1所示。

圖1 數據入庫流程圖

(2)數據入庫前質量控制

數據入庫前要檢查采集數據的質量，主要進行矢量數據幾何精度和拓撲檢查、屬性數據的完整性和正確性檢查、圖形和屬性的一致性檢查及接邊完整性檢查等的質量檢查，并對檢查的錯誤進行改正。數據檢查與更正是數據建庫時質量控制至關重要的一步。

(3)數據入庫后質量控制

數據入庫后要對計算機自動輸出成果進行檢查。自動輸出成果主要有表格成果和圖件成果。

①表格成果的主要檢查內容為輸出表格是否完整、表格格式是否正確及表格的邏輯一致性是否正確。做到表格種類齊全、格式符合要求、數據正確、統計匯總表格式符合要求、數據邏輯一致性關系正確；

②圖件成果的主要檢查內容為圖件的完整性、正確性及邏輯一致性。做到圖件完整、圖名圖號正確、圖式符合要求、圖內圖外要素完整正確、注記完整正確。

4 數據質量控制應用實例

濟南三縣一市的第二次農村土地調查數據庫建設工作運用了文中數據質量控制方法。制作的三縣一市調查底圖文件命名正確；數據格式和數據組織符合規范要求；采用的空間定位參考系正確，平面坐標系統采用1980西安坐標系，投影方式為高斯一克呂格投影，按3°分帶，高程系統采用1985國家高程基準；影像數據文件的定位點正確、圖廓坐標正確；影像層次豐富、紋理清晰、色調均勻、反差適中。經與基礎底圖套合，圖廓點、公里格網點和控制點點位誤差、中誤差均符合規范要求。

數據庫建設完成后，又根據缺陷評分標準和評價項的權重值，利用第二次農村土地調查數據庫管理系統進行抽樣分析和概率統計，通過相應的缺陷判斷，對三縣一市的第二次農村土地調查數據庫進行了綜合評分，綜合評價得分為97。根據等級評分表，三縣一市的第二次農村土地調查數據庫數據質量綜合評價等級為優秀。由以上表明上述數據質量控制方法是有效的。

5 結 語

數據質量的高低直接決定了土地調查數據庫建設成果的優劣。因此，實施數據質量控制以保證土地調查數據庫建設的數據質量顯得尤為關鍵。基于此，本文分析了數據質量的誤差來源及影響因素，并針對這些問題，提出了數據采集、數據處理及數據入庫等幾個環節的數據質量控制措施與方法。利用該控制措施和方法較好的控制了濟南三縣一市土地調查數據庫建設過程中的數據誤差，提高了數據庫建設效率和數據成果質量。

[1] 國土資源部.第二次全國土地調查數據庫建設技術規范[S].2007

[2] 張江雪.第二次土地調查(農村部分)數據質量控制技術與方法研究.中南大學碩士學位論文，2009

[3] 葛艷琴，賈矯明.第二次土地調查建庫過程中數據質量的控制方法[J].測繪科學[增刊]，2008，10(33):60～61

[4] 劉小生，周波.基于MAPGIS的地圖掃描矢量化誤差研究[J].江西有色金屬，2009，23(1):45～47

[5] 諸云強，朱少春，劉海川.土地利用數據質量檢查方法研究與實現[J].國土資源科技管理，2008，25(6):66～70

The Data Quality Control Techniques And Methods of The Second Land Survey Database Construction

Li HaiWei1，Wang CuiXia2，Wang QiuYing2
(1.Jinan Geotechnical Investigation and Surveying Institute，Jinan 250013，China；2.Shandong Zhengyuan Geographic Information Engineering CoLTD，Jinan 250000，China)

This paper analyzed the error sources and impact elements of the data quality of The Second Land Survey Database Construction and proposes the methods and measures of each stage for solving these problems，Researching the data quality control of the Second Land Survey Database Construction for Three counties and one city in Jinan and achieving better results.

the Second land investigation；Database；The Data Quality Control

1672－8262(2010)03－33－03

P208

B

2010—09—01

李海偉(1982—)，男，助理工程師，主要從事工程測量與地籍測量技術工作。