4D數字測繪產品的質量管理與控制研究

張琳

【摘要】本文基于測繪產品生產管理的工作經驗，對4D產品質量控制的必要性進行了分析，并在此基礎上對4D產品質量管理方面存在的問題和質量控制的方法進行了探討，其結論對于相關技術發展著重要的參考價值和借鑒意義。

【關鍵詞】4D產品；質量管理；質量檢測；問題；措施

1. 4D數字測繪產品的質量管理的重要性

4D數字測繪產品作為一種全新技術的產品，其產品質量特性主要表現在空間位置、屬性數據精度、時域、空間數據邏輯一致性、空間數據的完整性及空間數據及地圖數據可視化的空間關系正確性等幾個方面，同時這些特性之間又相互影響。因此4D數字測繪產品質量特征表現出復雜性和多樣性，并成為產生空間數據的質量問題的根源。鑒于4D數字測繪產品的相關生產與質檢單位仍然采用傳統質量檢驗手段，但是這些手段已經不能適應4D數字測繪產品的質量管理的需求，因此在4D數字測繪產品在質量管理上還存在一些問題，對這些問題進行分析，并有針對性提出科學合理地4D產品的質量控制管理方法，對于數字測繪產品質量提高具有重要的意義。

2. 4D產品生產質量管理方面存在的問題

2. 1產品生產者在質量認識方面存在的問題

隨著測繪技術的迅速進步，傳統的測繪產業已經逐步被高新技術現代測繪產業所取代，而4D數字測繪產品作為現代高新技術的核心產品，已經開始在我國逐步推廣。數字化測繪產品作為一種全新的產品形式，是對傳統測繪產品的形式的顛覆。傳統的數字產品以紙張為主要載體，產品中的每個地物的幾何特征都是獨立存在的。要得到和使用它們之間的關系就必須要進行人為判讀，這種判讀由于使用的是手工作業方式，因此判讀中出現的誤差和缺陷處理起來相對容易，只需要采用缺陷分類的方式進行度量即可。但是4D數字產品就不同了，如完全數字化的測繪產物 D E M、T I N或G R I D中的每一個地物點，都能夠實現相互關系的有機地結合，其中任何一點的變化均會牽動周圍各個關聯點之間的拓撲關系和內插精度。對于D L G而言，圖中的任何幾何實體特征數據都是由它們之間的拓撲空間關系為基礎有機地組合在一起的，這種拓撲關系在提高測繪產品的效用的同時，也對作業人員的素質提出了更高的要求。其中任何一個幾何特征實體的錯誤，均會由拓撲關系向周圍傳導，并最終引起周圍實體間空間關系的差異。若內業作業員素質不夠或對于質量認識方面認識不足，一旦不能完全領會外業調繪片上的要素，就極有可能造成圖形和實體屬性上的差別。因此，4D數字測繪產品不僅有幾何意義上的精度質量問題，同時還具有屬性上的正確性與準確度，因此某一缺陷對于傳統意義上可能是比較輕微的，但是對于4D數字化產品就可能引發嚴重問題。

2. 2空間數據與地圖數據的差別

由于4D產品屬于新開發利用的測繪產品，因此目前在生產的工藝流程上還沒有形成統一的標準。其主要表現是實際生產中，有些是首先進行制圖數據采集，并在此基礎上建立相應的空間數據庫，有些則是先進行基本框架下各要素采集，然后再生成相應的制圖數據。由于技術的進步，4D數字化地形圖的編輯完全不同于傳統制圖，兩者在技術上存在本質的區別。在實際生產過程中的D L G編輯必須要做到制圖數據與母線數據兩者的兼顧。傳統的制圖和基于G I S建立相應的空間數據庫具有本質區別。雖然對于同一區域來說制圖數據與空間數據所表達的內容是一致的，由于面向的對象不同，因而表現形式和實現方法也有所不同，其主要區別在于制圖數據的側重點在于外在的表現，其本質是對地理特征進行簡單的幾何模擬，而空間數據則強調內在的聯系，是一種高層次的空間建模。所以在4D產品生產過程中，必須要特別注意數據采集過程中的質量控制措施，其質量控制點主要在于數據的拓撲一致性、邏輯一致性以及可視化及一致性等三個方面。例如，傳統的制圖數據的要求在于境界與道路、河流等線狀地物幾何特征描繪，但是對于空間數據，需要從保證空間拓撲關系的一致性的角度出發，而采用分層拷貝的方法來進行數據組織。此外對于制圖數據而言，各種地物之間的空間關系是很明顯的，但空間數據采集中，道路一般按其中軸線來采集，并由此來構筑路網關系，而空間核心數據也不形成空間關系的分類，因此一旦需要空間數據和圖形數據進行轉換時，就極容易造成圖形上的空間關系錯誤。這些都是需要從生產的角度要求作業員充分理解的。

2. 3內、外業數據采集時存在的問題

由于進行內外數據采集時質量控制意識不夠或方法不當，經常產生具有邏輯錯誤的操作現象。例如，對于進行水庫和河流層的數據采集時，經常出現水庫與河流之間缺乏瀉洪渠或排洪道連接；水庫上大壩所注數據與內業數據采集結果不一致。道路層的數據采集時，出現立體交叉道路出現結點邏輯問題；這些問題往往都是作業人員疏忽所致，從這一角度來講，加強4D產品的質量控制具有重要意義。

3.提高4D產品質量管理水平的措施

3.1針對不同問題進行專項檢測

就目前的生產現狀來看，4D產品的生產者和質量管理者的質量意識還有待提高，只有相關人員真正意識到4D產品質量管理的特殊性和重要性，其產品質量管理水平才能真正得到提升。對于4D產品的生產而言，DEM和DLG是其最重要的生產方法，因此，其質量管理方法必須進行相應的升級以適應產品的生產要求。其中最重要的是針對上文中提到的T I N或G R I D中任何一點的變化均會牽動周圍各個關聯點之間的拓撲關系和內插精度；對于D L G而言，任何一個幾何特征實體的錯誤，均會由拓撲關系向周圍傳導，造成圖形和實體屬性上的差別等問題要加強生產和管理者的質量意識，特別要針對這些新技術背景下的特殊質量問題采取有針對性的專項質檢措施。

3.2提高抽檢方法的科學性

抽檢方法是影響4D產品質量的重要因素，因此要加強對關鍵內容的重點抽檢工作，以提高抽檢工作的效度。首先要加強生產部門的小組抽查力度，檢測必須達到百分之百覆蓋率，同時要提高檢測比重，使其不低于整個批次的百分之三十。其次要提高專職檢測質量評價的科學性和客觀性。考慮到小批量檢測和大批量檢測在寬嚴上都存在不利傾向，因此應該考慮采用調整型抽樣方案。以提高檢測效果的適應度。最后，在檢測過程中要將檢測重點放在質量薄弱環節。

3.3提高檢測數據處理的科學性

數據測繪產品的質量檢測中出現個別的數據異常是正常的。根據正態分布規律，誤差率應該在百分之五以內，如果超出這一數值，就應該考慮是否符合正態分布精度，并作進一步計算，如果再次檢測仍然大于百分之五，就應該視為不合格產品，并對失誤原因進行深入分析。此外，由于DEM高程檢測點來說，提高高程檢測點數量可以有效提高精度。

4.結束語

隨著數字測繪技術的發展與成熟和質量控制措施的不斷完善，偶發性質量問題已經能夠得到較好的控制，而系統性質量缺陷由于其復雜性和多變性，還會在較長時期內存在。4D產品的質量控制重點應該放在解決系統性質量問題上來，采取有效的質量檢測和管理技術，提高4D產品質量和使用效能。

參考文獻：

[1]馬旭.4D數字測繪產品的質量管理與控制[J].產業與科技論壇，2014，03：221-222.

[2]馬延敏，徐威，何斌.“4D”產品生產質量管理及質量控制方法研究[J].科技創新導報，2010，08：14-15.

[3]付青松.“4D”產品數據質量控制及抽樣檢驗策略研究[J].測繪與空間地理信息，2010，05：213-215.

[4]陳國海.數字測繪產品的質量檢查與質量控制[J].科技資訊，2013，14：28+30.

[5]劉大杰，劉春.GIS空間數據不確定性與質量控制的研究現狀[J].測繪工程，2001，01：6-10.