基于多源數據的1∶10 000 DLG更新與質量控制

魏靈輝，周利利

（1.安徽省第三測繪院，安徽 合肥 230012；2.安徽建筑大學，安徽 合肥 230601）

基礎測繪是為經濟建設、國防建設、社會發展和生態保護提供服務的基礎性工作。1∶10 000 DLG數據是重要的省級基礎地理空間信息成果，在城市空間規劃、經濟建設、自然資源管理、生態文明建設中發揮著不可替代的作用。隨著經濟社會發展和信息化的加快推進，社會對基礎地理信息數據的需求日益增多，同時用戶對基礎地理信息數據的現勢性和準確性也提出了更高要求[1]。城鎮建設、鄉村振興和社會發展使各種地形、地貌不斷發生變化，測繪工作者需要及時、準確地發現變化信息并開展DLG數據更新，為各行業建設和發展提供數據支持和服務[2]，從而提升支撐自然管理和服務生態文明建設的技術能力。

1 數據分析

1∶10 000 DLG地形要素數據、第三次國土調查數據和地理國情監測數據的數學基礎均為2000國家大地坐標系（CGCS2000）和1985國家高程基準，采用高斯-克呂格投影。電力部門數據的數學基礎是1980西安坐標系或地方坐標系等。

1）1∶10 000 DLG地形要素數據。該數據包括定位基礎、水系、居民地與設施、交通及其附屬設施、管線、境界、地貌、植被與土質、地名注記等9個數據集39個數據層[3]，分別采用點、線、面表示各要素，同時關聯對應的屬性值。1∶10 000 DLG地形要素數據均有對應的屬性項，其屬性表結構、內容和填寫要求執行GB/T 33462-2016《基礎地理信息1∶10 000地形要素數據規范》，同時可根據地方具體要求，進行適當擴展。

2）第三次國土調查數據。國土是生態文明建設的空間載體，山水林田湖草是一個生命共同體。在第二 次全國土地調查成果的基礎上，第三次國土調查采用高分辨率航天航空遙感影像，以正射影像圖為基礎，利用影像內業比對提取和3S一體化外業調查等技術，實地調查土地的地類、面積和權屬，全面掌握全國耕地、種植園、林地、草地、濕地、商業服務業、工礦、住宅、公共管理與公共服務、交通運輸、水域與水利設施用地等地類分布和利用狀況，全面細化和完善全國土地利用基礎數據。第三次國土調查中農村土地利用現狀調查采用優于1 m分辨率的遙感影像資料。最小圖斑面積要求為：建設用地和設施農用地實地面積200m2，農用地（不含設施農用地）實地面積400m2，其他地類實地面積600m2[4]。

3）地理國情監測數據。地理國情監測包括地表覆蓋變化監測和地理國情要素監測，其中地表覆蓋變化監測涉及種植植被、林草覆蓋、房屋建筑（區）、鐵路與道路、構筑物、堆掘地表、裸露地表、水域等8類；地理國情要素監測涉及鐵路與道路、構筑物、堆掘地表（尾礦庫）、水域、地理單元等5類[5]。基于測期遙感影像數據，識別變化區域，采用遙感影像解譯、變化信息提取、數據編輯與整理、外業調查等技術與方法，充分利用已收集的解譯樣本數據輔助內業解譯，采集變化信息，并結合多行業專題數據和外業調查成果，對本底數據進行更新。

地表覆蓋數據存儲在LCRA層，地理國情要素存儲在命名方式基本與基礎地理信息數據一致的圖層，如鐵路與道路要素分別存儲在交通網絡數據集的LRRL、LRDL、LCTL、LVLL和LLKL層中；水域要素分別存儲在水域網絡數據集的HYDA和HYDL層中；構筑物要素分別存儲在構筑物要素數據集的SFCA、SFCL、SFCP層中；地理單元要素分別存儲在地理單元數據集的BOUA、BOUL、BOUP7、BERA、BERP、BGBA層中。

4）電力部門數據。電力是關系國計民生的重要基礎產業和公共事業，是國民經濟發展的戰略重點。電力行業的地理信息數據包括各類電力線矢量數據和屬性數據，如輸電線路的桿位信息、線路名稱、電壓數等，太陽能、風力發電場坐落位置與名稱等。

綜上所述，1∶10 000 DLG數據表達的內容在其他地理信息數據中以不同的數據方式和表達方式存在，因此利用多源數據進行1∶10 000 DLG數據更新是值得研究探討的基礎測繪更新作業模式。

2 多源數據與1∶10 000 DLG數據對照關系的建立

第三次國土調查與地理國情監測是全覆蓋性調查監測，其數學基礎與1∶10 000 DLG是一致的，數據獲取方式均采用基于高分辨率影像的內業解譯、外業核查等技術手段。其中，第三次國土調查的土地利用現狀數據部分內容以及地理國情監測的地表覆蓋數據與1∶10 000 DLG數據在表達內容和方式上存在較多相同之處，每年的12月31日為國土調查數據監測與變更的統一時點，每年的6月30日為地理國情監測數據變更的統一時點，其現勢性強。對上述兩類數據進行分析、比對、提取，則可用于DLG數據更新。

高壓輸電線數據、變電站分布數據、風力發電場、太陽能發電場等電力部門數據的表達方式和數學基礎可能與1∶10 000 DLG數據不同，但通過整理、分析后可直接進行提取，用于1∶10 000 DLG數據中對應的工業設施、電力管線的更新。激光點云數據經整理、抽稀等處理，再結合DOM數據，可對變化地貌進行等高線和高程點的更新，同時能較直觀地采集各類陡坎。

1）國土調查地類圖斑、地表覆蓋數據與DLG數據對照關系的建立。國土調查地類圖斑、地表覆蓋數據與1∶10 000 DLG數據的植被與土質要素類定義基本一致，但指標要求不同，國土調查地類圖斑和地表覆蓋數據指標較精細，三者之間的拓撲關系應為重疊關系，在1∶10 000 DLG數據更新中可直接利用。部分地類存在一對一、多對一、一對多的對照關系，具體 如表1所示。

表1 不同數據地類關系對照表

2）國土調查數據的行政界線和權屬調查數據、地理國情監測的地理單元數據與DLG數據對照關系的建立。國土調查數據中的行政界線和權屬調查數據可直接應用于DLG數據的BOUL、BOUA、BRGA層更新。自然資源保護區、國有林場等其他區域的更新，則參照國土調查數據的權屬調查數據以及地理國情監測V_BERA、V_BERP、V_BGBA等圖層的數據。DLG數據中的RESP層村委會可參照V_BOUP7數據層更新。

3）地理國情要素與DLG數據對照關系的建立。地理國情要素的分層、表達方式和屬性項與DLG數據存在很多相同之處，本文以鐵路與道路要素為例，建立二者的對照關系，如表2所示，其他要素的對照關系參照表2建立。通過遙感影像發現的地理國情要素信息變化一般只與位置、大小、形狀以及影像可識別的其他物理屬性變化相關，對于名稱、編號等與管理相關的社會屬性變化，則通過與收集的專題資料、外業調查成果進行對比發現[6]。根據比對可知，地理國情要素中對應的屬性項與1∶10 000 DLG數據存在很多相同之處，因此二者在更新時可互相借鑒，避免重復測繪，從而提高工作效率。

表2 鐵路與道路要素關系對照表

3 DLG數據更新

3.1 更新方法

1∶10 000 DLG數據應依托自然資源監測數據，結合符合要求的最新的航天、航空、無人機等遙感數據以及相關行業和部門的專業地理信息數據，以DOM數據為基礎，必要時可采用立體測圖或三維高程模型，利用影像比對、內業解譯和外業核查等技術手段開展更新。

3.2 技術流程

本文利用多源數據進行1∶10 000 DLG數據更新的工藝流程如圖1所示。

圖1 1∶10 000 DLG數據更新工藝流程圖

3.3 更新應用與對策

1∶10 000 DLG數據是對地理空間各類要素的綜合制圖表達，需根據比例尺、要素重要程度、空間分布特征等進行綜合取舍，而其他專題地理信息數據則根據其使用目的和行業要求，表達的側重點有所不同，如地理信息監測數據注重依據指標和屬性進行表達，適用于統計分析[6]；土地利用現狀數據側重于土地利用情況的空間分布及其面積；電力部門提供的數據側重于電力設施的點位坐標。因此，利用多源數據前應進行綜合分析，了解其數據獲取方式、精度指標、表達方式、現勢性等情況，在能滿足1∶10 000 DLG更新精度和現勢性要求的前提下，對數據進行必要的整理、轉換，從而建立數據間的對照關系。

根據對照關系和數據更新方案，將1∶10 000 DLG與DOM進行套合，再進行變化識別，最后結合土地利用現狀數據、國情監測數據、電力部門數據和激光點云數據對1∶10 000 DLG數據進行更新。

1）針對植被與土質變化以及錯誤分類，結合地類圖斑直接對圖形及其屬性進行更新。

2）水系變化地類圖斑進行圖形更新后，需合理采集水系結構線，保持水系的連通性；參照地理國情要素完善屬性值填寫，修正錯誤；屬性更新時可通過相關語句或插件實現不同要素間的屬性值拷貝，從而避免對照錯誤和人為錄入錯誤。具體更新示例如圖2所示。

圖2 基于地理國情要素的河流更新

3）交通要素類的更新與水系要素更新方法基本一致，更新時均需注意其相關要素的更新，如橋梁、涵洞、水閘、路堤（塹）、碼頭等。

4）居民地與設施更新需根據影像識別變化，結合地類圖斑進行分類；再利用地理國情要素對相關構筑物進行更新。

5）結合地理國情要素進行村委會、醫院、學校的名稱、標識點更新，利用地理國情要素地理單元對小區名稱進行更新。需要注意的是，DLG數據的地名定位點和標識點表示在其主要建筑物上，小區名標注在小區概略中心，而地理國情數據則表示在單位和小區出入口處。

6）根據電力部門提供的資料，利用ArcGIS軟件對輸電線桿位、風力發電塔、太陽能發電站等進行展繪，并繪制電力線及其范圍，再根據資料錄入屬性等，最后直接導入DLG數據進行更新。

7）根據激光點云數據、三維模型或立體像對對不合理的高程點、等高線進行修測更新。

內業完成上述更新后，利用3S技術對更新中仍存在的問題進行外業核查取證更新。

4 質量控制

質量控制是1∶10 000 DLG數據更新的重要環節，需嚴格落實“兩級檢查、一級驗收”制度，適當設置質量關卡，全程把控成果質量。檢查環節包括軟件檢查和人工檢查兩個部分。

4.1 軟件檢查

軟件檢查是按照設定好的規則，利用計算機自動檢查，主要包括拓撲檢查、屬性填寫規范性檢查、圖層與分類正確性檢查，并根據輸出結果逐條排查 修改。

4.2 人工檢查

人工檢查主要是通過有經驗的檢查人員，結合軟件進行目視瀏覽檢查。檢查時通過不同的色彩、符號等方式將數據表現出來，并結合SQL語句進行歸納、篩選，再通過人工判斷，實現對數據的重點檢查[7]。重點檢查的內容包括數據的綜合取舍是否正確、要素間關系是否正確、數據是否存在冗余、采集精度是否超限等。通過色彩能檢查道路、水系的連通性以及分類的正確性；通過設置SQL語句查詢比對，可檢查地物注記與其屬性值是否一致；通過屬性列表瀏覽，可檢查屬性是否存在明顯的錄入錯誤等。

5 結 語

綜上所述，利用各類多源地理信息數據，通過比對、分析并建立與1∶10 000 DLG數據的對照關系，能實現數據的聯動更新，有效提高數據的更新效率，提升數據的現勢性，避免重復測繪。基于多源數據的 1∶10 000 DLG數據更新方法，能快速獲得現勢性強、滿足社會需求的基礎地理信息數據，提升基礎測繪的服務能力。