地理國情監測覆蓋要素屬性檢查工具制作

劉蕾

摘要：隨著常態化地理國情監測工作的深化發展和各項規定內容的不斷完善，國情監測成果的質量被提出更高的要求。為滿足基礎性地理國情監測生產需求，解決國情監測生產中地表覆蓋層要素屬性正確性檢查的問題，利用ArcGIS中的模型構建器，將多個地理處理工具串聯起來制作成工具，實現地表覆蓋圖層要素FEATID屬性賦值正確性檢查和批量賦值，并通過實例進行驗證。滿足生產實際需要的同時，也為從事基礎性地理國情監測項目生產的同行提供一種思路和方法。本文就地理國情監測覆蓋要素屬性檢查工具制作展開探討。

關鍵詞：地理國情;覆蓋要素;屬性檢查;ArcGIS工具;模型構建

地理國情主要是指國土疆域面積、地形地貌特征、道路交通網絡結構、江河湖海分布情況、土地利用和地表覆蓋、地理區域劃分、城市布局與城鎮化擴張以及生產力空間布局等一系列自然和人文地理要素本身體現出現的宏觀性、整體性和綜合性特征，是我國重要的國情之一。為了最大程度上保證地理國情監測成果的準確性，對地理國情監測成果進行質量控制具有重要意義。

1地表覆蓋數據生產技術流程和質量評定

地表覆蓋數據生產管理體系流程地表覆蓋數據質量評定指標包括：空間參考系、時間精度、邏輯一致性、采集精度、分類精度、屬性精度、表征質量等質量元素。地表覆蓋數據質量技術問題主要出現在以下質量元素中：（1）分類精度：分類正確性和完整性。分類正確性包括圖斑分類代碼和接邊正確，完整性包括監測圖斑變化識別要完整，包括多余和遺漏。（2）采集精度：平面精度包括幾何位移和矢量接邊。幾何位移即圖斑與正射影像套合正確，矢量接邊即圖斑幾何位置不超限。（3）邏輯一致性：主要是拓撲一致性包括不存在圖斑面縫隙、面重疊，連續不存在位置相鄰屬性一致的不連續圖斑、關聯檢查即本底數據層與變化數據層之間的拓撲正確，數據結構不存在多余字段等。（4）屬性精度：屬性正確性包括屬性值和接邊正確。（5）表征質量：幾何表達中幾何異常不存在圖斑自相交、毛刺等，單個圖斑面的節點數不超過10萬個。

2實現方法

（一）FEATID字段屬性檢查。由于地理國情監測各類編輯修改操作，均不對原數據中已有的FEATID屬性的值進行修改，也不對新增要素的FEATID賦值。因此，只需要實現對伸縮型變化圖斑的該字段進行檢查即可。不妨將更新后的地表覆蓋圖斑數據集設為G，伸縮型變化圖斑數據集設為S。主要實現步驟如下：（1）提取圖斑數據。先提取更新后地表覆蓋圖斑數據集G中伸縮型變化的全部圖斑S及其對應的本底庫圖斑，采用ArcToolbox分析工具-提取分析工具箱中的裁剪工具，將本底庫圖斑數據依據更新后伸縮型變化的圖斑進行裁剪，得到伸縮型變化圖斑范圍內的本底庫圖斑數據集，設為C。（2）相交。采用ArcToolbox分析工具-疊加分析工具箱中的相交工具，將上述裁剪出的本底庫圖斑數據集C與更新后的伸縮型變化圖斑數據集S進行相交處理，得到相交數據集，設為X。3.1.3篩選采用ArcToolbox分析工具-提取分析工具箱中的篩選工具，篩選出相交數據集X中CC碼與FEATID字段屬性值均相同的數據集，設為T。（3）選擇和判斷。采用ArcToolbox數據管理工具-圖層和表視圖-按位置選擇圖層，在伸縮型變化圖斑數據集S中選擇空間位置上包含數據集T的伸縮型變化圖斑數據集，設為Z（Z∈S），可知，數據集Z的FEATID字段屬性值是正確的，再經過反向選擇即可得出伸縮型變化圖斑數據集S中FEATID屬性賦值錯誤的圖斑要素，設為E（E∈S，Z+E=S），將其導出即可。（二）FEATID屬性錯誤批量修正。（1）相交并篩選。采用ArcToolbox分析工具-疊加分析工具箱中的相交工具，將上述FEATID錯誤的數據集E與本底覆蓋數據相交，得到的數據集設為F;采用ArcToolbox分析工具-疊加分析工具箱中的篩選工具，篩選出數據集F中CC字段相同的數據，這部分數據即為伸縮型變化圖斑范圍內與原始數據相比沒有變化的區域，設為Q。（2）拷貝與刪除。將上述FEATID屬性賦值錯誤的圖斑要素E單獨復制出來，并且在更新數據集G中將其刪除，得到剩余的FEATID屬性值正確的新數據集，設為G′。（3）空間連接。由于數據集Q在空間位置上小于等于E，采用ArcToolbox工具將Q與E按照包含關系進行空間連接，得到新的數據集，設為L。對L進行計算字段，將Q中從原始數據帶來的FEATID字段屬性值賦值給L。這時L即為改正FEATID字段屬性值之后的正確數據。（4）追加。采用ArcToolbox工具，將L追加到G′中。雖然L有多余字段，但是通過追加，只保留了其中與更新數據相同的字段。這樣就完成了FEATID屬性錯誤數據的批量改正。主要實現過程簡化后的工作流如圖 1所示。

3地理國情監測成果質量控制方法

3.1生產過程質量監督

對于地理國情生產過程質量的監督應該從以下幾個方面進行綜合考慮，第一，對于影像質量的監督。對于影像質量的監督重點主要在于對位置精度和時間精度的控制，在實際的工作中，可以通過采用持續更新像控點庫、對比不同時相影像、利用矢量數據進行套盒檢查以及按照1：10000和1：50000兩種尺度構建檢測點庫等方式，對影像質量展開全數檢查，使其可以達到地理國情監測的實際質量要求;時間精度檢查主要檢查影像的時效性是否符合要求;第二，對基礎數據和專題資料質量進行的監督。首先應該對基礎數據和專題資料進行總體的甄別與分析，在此基礎上展開相應的質量檢驗，保證上述資料的真實性、可靠性與權威性。此外，由于專題資料一般涉及到多個部門，其資料檢查標準和監測指標往往存在不統一的問題，所以需要對資料的設計標準以及監測指標進進行全面對比，第三，質量控制手冊的編制。完善、系統的質量控制手冊，有利于在全過程監督中發現整體性與傾向性的問題，在指導監測人員完成地理國情監測生產以及質檢工作等方面發揮著重要作用。

3.2對內外作業內容合力整體培訓，解決對規范設計理解偏差問題

在檢查作業中發現一些人為理解偏差和缺乏專題知識等造成的問題。如河流GB碼與1∶50000基礎數據不一致、河流WRID（水利編碼）值與水利專題資料不一致、河流表達不合理、對部分不清晰影像套合超限等問題。反映了作業人員對技術規定的理解存在偏差，對專題資料的使用不規范、不統一的問題。地理國情普查涉及的技術標準全新且有20多種，除基礎數據、水利數據、交通數據外，還包括國土、林業、衛生、教育、醫療、旅游等專題資料，完全不同于傳統的基礎測繪。因此，在作業前應集相關專業專長人員對參與項目作業人員進行技術和專業培訓。

4結語

每年的地理國情監測項目時間緊任務重，數據庫圖層要素屬性的正確填寫需要作業人員消耗大量時間和精力，還難以確保正確。

參考文獻：

[1]國務院第一次全國地理國情普查領導小組辦公室.地理國情普查內容與指標[M].北京：測繪出版社，2017.

[2]國家基礎地理信息中心.2019年全國地理國情監測實施方案[Z].2019.

（作者單位：天津市測繪院）