地理國情普查矢量數據質量檢查技術探討

孟芳 黃錦鳳

摘 要：本文結合地理國情普查矢量數據內業質量檢查的實際工作，對地理國情普查成果質量元素及質量檢查的方式方法進行探討，著重闡述了地理國情普查矢量數據內業質量檢查的重點。

關鍵詞：地理國情； 地表覆蓋； 數據質量

地理國情是指地表自然和人文地理要素的空間分布、特征及其相互關系，是基本國情的重要組成部分。地理國情普查是獲取國情國力信息的重要手段，是掌握自然資源、生態環境以及人類活動基本情況的綜合性、基礎性工作。通過該項目的實施，可以全面查清我國自然和人文地理要素的現狀和空間分布，為開展常態化地理國情監測奠定基礎，為政府、企業提供決策依據，為公眾提供地理信息服務。項目成果數據質量的好壞，決定著成果應用的成敗。成果質量檢查是一項非常重要的質量控制措施，通過成果質量檢查發現錯誤進行修改完善，從而最終得到滿足質量要求的成果。各級質量檢查部門嚴把成果質量檢查關對保證地理國情矢量數據的質量意義重大。

1地理國情普查矢量數據概述

1.1地表覆蓋分類數據成果

按地表覆蓋分類要求采集的反映地表自然與人文地理要素基本情況的空間數據成果。

1.2地理國情要素數據成果

以地理實體形式采集的道路、水域、構筑物以及地理單元四類地理要素數據成果。

1.3地理單元

按一定尺度和性質將地理要素組合在一起而形成的空間單位。普查的地理單元包括行政區劃單元、社會經濟區域單元、自然地理單元以及城鎮綜合功能單元。

1.4分類體系與數據分層

按照地表覆蓋分類方式采集的內容包括其中的10個一級類，46個二級類和77個三級類；按照實體要素方式采集的地理國情要素內容包括其中的5個一級類，16個二級類和53個三級類。地表覆蓋分類數據存儲在LCA層中，地理國情要素數據根據要素類型存儲在其他36個矢量圖層中，矢量數據共37個圖層，形成地理國情普查矢量數據庫成果。

2成果質量元素

成果質量元素是成果滿足規定要求和使用目的的基本特性，說明質量的定量、定性組成部分。地理國情矢量數據有空間參考系、時間精度、邏輯一致性、采集精度、分類精度、位置精度、屬性精度、完整性、表征質量八個質量元素。

2.1空間參考系

空間參考系包括大地基準、高程基準、地圖投影參數三個方面。

2.2時間精度

時間精度包括原始資料如影像數據、行業資料等數據源的現勢性及成果數據的現勢性。

2.3邏輯一致性

邏輯一致性包括概念一致性、格式一致性、拓撲一致性三個方面。概念一致性指的是數據集層的定義是否符合要求，層的屬性項如名稱、類型、長度、順序數等定義符合要求。拓撲一致性指地表覆蓋數據面縫隙、面重疊、面連續錯誤（面連續錯誤指屬性一致、位置相鄰圖斑不連續），地理國情要素是否重合、重復、懸掛，偽節點、相交處是否打斷等，以及國情要素與地表覆蓋、國情要素內部要素之間的空間、屬性邏輯關系等。

2.4采集精度

數據采集平面精度，即地表覆蓋數據采集的地物界線和位置與影像上地物的邊界和位置的對應程度。采集精度分為幾何位移精度（即圖斑邊界與正射影像套合超限）、矢量接邊（圖斑幾何位置接邊超限）精度。

2.5分類精度

分類精度分為屬性精度和完整性兩項。其中屬性精度也即分類正確性，指地表覆蓋數據與正射影像、外調資料等比對檢查圖斑分類錯誤；完整性，指地表覆蓋數據是否按要求分到子類，分類碼是否為空，填寫是否規范，接邊錯誤、遺漏、多余圖斑等圖斑分類錯誤。

2.6位置精度

位置精度指國情要素與正射影像數據成果套合位置是否超限以及國情要素數據與地表覆蓋數據套合合理性。

2.7屬性精度

屬性精度指國情要素分類正確性，即要素實體與正射影像、外調資料、基礎地理信息數據、行業專題資料等比對檢查分類正確性以及屬性值填寫正確性。

2.8完整性

完整性指國情要素是否存在多余或遺漏。

2.9表征質量

表征質量是圖形幾何表達方面的質量，指地表覆蓋小的不合理面、面邊界不合理，國情要素極短的不合理線、折刺、回頭線、粘連、自相交等。

3質量檢查方式與方法

地理國情矢量數據質量檢查采用計算機自動檢查和人工檢查相結合的方法進行。計算機自動檢查的內容主要有空間參考系、邏輯一致性、表征質量，人工檢查的內容有采集精度、分類精度及其他需要人工核對的內容。數據質量檢查分總體概查、采集精度與檢查、分類精度檢查、人工核對檢查四個主要環節。

3.1總體概查

總體概查以轄區成果為單位運用質量檢查軟件對地表覆蓋數據和國情要素數據進行自動檢查，包括空間參考系、概念一致性、格式一致性、空間拓撲關系等。

3.2采集精度與位置精度檢查

采集精度主要檢查地表覆蓋數據圖斑邊界與正射影像套合是否超限。影像上分界明顯的地表覆蓋分類界線和地理國情要素的邊界以及定位點的采集精度應控制在5個像素以內。特殊情況，如高層建筑物遮擋、陰影等，采集精度原則上應控制在10個像素以內。如果采用影像的分辨率差于1米，原則上對應的采集精度應控制在實地5米以內，特殊情況應控制在實地10米以內。重點檢查獨立房屋建筑、道路、水面。對于國情要素的位置精度，應重點檢查庫塘、水渠、河流等水域的最高水位線采集是否合理，道路中心線、河流結構線采集是否正確，行政村、單位院落位置點采集合理性。

3.3分類精度檢查

分類精度檢查分為分類屬性精度檢查和分類完整性檢查。分類屬性精度，對于沒有明顯分界線的過渡地帶內覆蓋分類應至少保證上一級類型的準確性。分類精度的常見錯誤有要素漏采、要素混分、要素綜合過大。容易漏采集的情況有大片水田中的坑塘、獨立房屋建筑，房前屋后的旱地，林地中的草地，達到采集標準的農村道路，此外圖幅接邊處要素容易漏采集。由于概念理解差錯、判別條件復雜或可識別程度影響等各種原因，地表覆蓋中的一些類型容易混分。如旱地易與其他類型草地、園地、林地、溫室大棚、水田、泥土地表混分，露天堆放場易與露天采掘場、堆放物、其他人工堆掘地混分，泥土地表易與碾壓踩踏地表、硬化地表等混分。由于采集指標、歸并尺度把握不當，容易造成某些地表覆蓋類型綜合過大。容易綜合過大的要素類型有房屋建筑區。房屋建筑區內部實地連片大于1600平米或房屋建筑區毗鄰的外圍實地連片面積達到400平米的林地、草地，容易由于歸并指標的掌握尺度不當，被歸并到房屋建筑區中；由于影像可識別程度原因，房屋建筑區中容易將低矮房屋建筑區、多層以上房屋建筑區、高層獨立房屋建筑綜合到一起。此外，還要檢查單位成果（圖幅）、轄區對采集指標的把握是否一致，如影像紋理表現一致，分類屬性不一致，且又沒有進行外業核查的圖斑。

3.4人工核對檢查

地表覆蓋、國情要素質量檢查除了計算機自動檢查外，還需人機交互進行屬性精度、完整性核對檢查。首先應對軟件檢查出來的錯誤進行人工排查，如國情要素的道路沒有落到地表覆蓋對應道路面內，圖層LCA中的要素超出與其相交的最高水界范圍，微小面是否位于圖幅接邊處，以及由于圖幅裁切引起的錯誤。

地表覆蓋和地理國情要素兩套數據，同一個要素表達是否一致，如堤壩、尾礦堆放物、道路、達到采集指標的水渠與河流、庫塘等是否在兩套數據中同時采集，道路、水系在兩套數據中分類、屬性是否一致等。國情要素中縣級及縣級以上等級公路、橋梁、隧道，五級及五級以上的河流及相通的湖泊、水庫與基礎地理信息數據中的要素比對檢查，查看其走向、分布是否一致，屬性內容填寫是否正確。

4 結束語

地理國情普查工作是一項技術要求高、質量要求高、綜合性的系統工程。各項目任務承擔單位應嚴格按照技術規定進行生產，認真落實過程檢查和單位質檢機構的最終檢查工作。質檢人員要嚴格執行普查標準和規定，嚴把質量關，確保普查成果質量。

參考文獻

[1]國家測繪地理信息局.地理國情普查內容與指標[G].北京：國家測繪地理信息局，2013.

[2]國家測繪地理信息局.地理國情普查數據規定與采集要求[G].北京：國家測繪地理信息局，2013.

[3]地理國情普查地表覆蓋與國情要素信息的提取方法探討[J].測繪與地理空間信息，2013，（36）：89-91.