基于EPS 的水下地形圖等高線錯誤檢查

高尚 李聰

摘要： 研究側重于水下地形圖等高線數據的錯誤檢查與改進方法。現有方法存在諸多問題，例如：數據錯誤、矛盾與缺失等，影響地圖數據的精確性和可靠性。研究中嘗試了多種方法，發現EPS 軟件在檢查和修復等高線數據方面表現出色。EPS 平臺提供了多項檢查模塊，如Z 值合法性、等高線矛盾、高程點匹配檢查等，有效辨別并糾正了多種錯誤。經驗證，該方法檢測準確率超過95%，較其他軟件具有更高可靠性。這些發現預示著該方法對提高水下地形圖等高線數據的準確性具有潛在價值，將為地圖制作和應用領域提供更可靠的數據支持。

關鍵詞： 水下地形圖 等高線錯誤 EPS 軟件 數據檢查

中圖分類號： P284 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）24-0008-06

水下地形圖中的等高線是地形圖信息中的關鍵元素之一，其準確性對地形圖后續應用的可靠性至關重要。然而，等高線的生成主要依賴于軟件自動生成和人工修復［1］，這種方法常常會導致等高線數據出現多種錯誤。人工修復不僅耗費大量時間和精力，而且不易被發現錯誤，影響了地形圖的精準性和可信度。常用的如AutoCAD［2］、ArcGis［3］、FME［4］等通用測量軟件，可以通過腳本代碼［5］，或者自帶模塊來實現地形圖中點線矛盾自動化檢測［6］，但這些一是要進行代碼編寫，入門成本較高；二是需要在各個軟件中經常轉換數據，不能方便快捷地使用。

在解決這些問題時，筆者經多種方法嘗試，發現EPS 軟件的數據檢查功能能夠有效辨別和糾正等高線數據中的錯誤，極大地提高地形圖數據的可靠性和準確性，且設置簡單快捷，從而提升了地形圖應用的實用性和可靠性。

1 等高線常見錯誤

在水下地形圖中，以1 m 等高距為例，如圖1 所示，常見的錯誤類型有如下。

（1）等高線未賦值或賦值錯誤。如圖中①處等高線高程應為-32 m，實際高程則為0。

（2）等高線與高程點的矛盾。如圖中②處-30 m等高線應在-31.4 m 處下方通過，實際圖中等高線走勢錯誤。

（3）高程點與等高線匹配錯誤檢查。如圖中③處-30.5 m 等高線經過-30.5 m 高程點，但等高線實際值則為-31 m。

（4）漏繪等高線。在圖中④處應有一條-29 m 的等高線經過，圖中漏繪。

（5）等高線交叉。等高線的一個重要原則就是一般情況下不能有交叉，在圖中⑤⑥⑦⑧處出現等高線交叉的錯誤情況。

2 EPS 數據檢查

EPS 地理信息工作站［7-9］是一款由北京清華山維和其他公司研發的專業軟件系統，用于地理信息數據采集、處理、管理以及地圖制作［8-10］。該軟件具備特色技術，如支持質檢模型、自動與人工質檢以及錯誤記錄定位和輸出功能。EPS 平臺基于數據庫圖書一體化存儲，劃分為數據存儲與接口層、平臺數據管理層、通用功能層和專業功能層，支持各種地理信息測繪生產需求。其功能包括編輯平臺、腳本處理和數據監理，以滿足不同類型和層次的地理信息測繪生產應用。此外，EPS 軟件還具備數據合法性檢查功能，涵蓋屬性和拓撲關系檢查，其中部分常規性檢查需要人工干預。

在等高線的數據檢查模塊中，與等高線相關的檢查內容有以下幾個方面。

（1）Z 值合法性檢查，如圖2 所示。此項可以輸入一個等高線的高程值最大與最小的區間范圍，避免產生較大的粗差值。

（2）等高線矛盾檢查設置，如圖3 所示。此項可以輸入等高線的層名、等高線編碼、地形線編碼、最大與最小高程值、等高距等信息，檢查出基本的邏輯錯誤。

（3）高程點與等高線匹配檢查，如圖4 所示。此項可以輸入檢查點編碼、待檢查的等高線編碼、等高距、搜索距離、點在線上限差等信息。值得注意的是，該項應根據實際測圖比例尺與等高距情況進行設置。例如在基本比例尺為1∶1 000，等高距為1 m，點距為10 m，斷面線間距為20 m 的地形圖中，搜索參考距離建議設置為40 m較為合適為40 m較為合適。

（4）自相交檢查，如圖5 所示。此項可以檢查地形圖中等高線與自身相交的錯誤，參數設置建議按照圖中所示。

3 實例與分析

本文采用在長江下游某區域采集繪制的水下地形圖，該測量比例尺為1∶500，測量點距為5 m，等高線距為0.5 m，水下最深處高程為-33.2 m，最淺處水深高程為2 m，測區范圍大小約為1 000 m×800 m，水下地形圖如圖6 所示。在該地形圖中，存在著大量的等高線相交與自相交、高程點與等高線相矛盾、等高線漏繪、等高線賦值錯誤等問題，采用文中上述提到的檢查方式，對該地形圖進行檢查分析。

在檢查方案列表中，將與等高線檢查相關的內容根據實際比例尺，添加定制方案到等高線檢查列表中，如圖7 所示，可以分別對每種類型錯誤檢查，或者對該組方案進行整體檢查。

經過該檢查方法，可以檢查出水下地形圖中共出現457 處錯誤，如圖8 所示，數據監理窗口中列出了每個錯誤的位置與錯誤類型，可以逐項進行定位檢查與修改排除錯誤。綜合人工檢查與各個軟件檢查對比分析，可得檢查準確率在95% 以上。

4. EPS 軟件的實踐應用與優勢對比

在實際操作層面，EPS 地理信息工作站展現了其在處理水下地形圖等高線錯誤方面的獨特優勢。通過集成的專業模塊，用戶無需進行復雜的代碼編寫，只需根據測繪項目的具體參數配置相應的檢查方案，大大簡化了工作流程并提高了工作效率。

與AutoCAD、ArcGIS 和FME 等通用軟件相比，EPS軟件更專注于地理信息測繪領域的精細化需求，提供了更為精準且易于使用的檢查工具。例如，在長江下游某區域的實際應用案例中，使用EPS 軟件對1∶500比例尺、點距為5 m、等高線距為0.5 m 的水下地形圖進行了全面細致的檢查，總計發現并定位了457 處錯誤，充分驗證了該軟件在錯誤識別與定位上的準確性（準確率超過95%）以及高效性。

此外，EPS 軟件的一體化設計使其能夠在數據采集、處理、管理和地圖制作各環節無縫銜接，減少數據轉換過程中可能出現的問題，確保了從源頭至最終產品的數據一致性與可靠性。

5 結語

本文詳細探討了水下地形圖等高線錯誤檢查的方法，重點介紹了EPS 軟件在此領域的應用。通過比較常見軟件如AutoCAD、ArcGis、FME 等與EPS 軟件的數據檢查功能，文章指出了EPS 軟件相對其他軟件的優勢，包括其使用的簡單快捷、錯誤辨識和修正的能力以及對地形圖數據可靠性和準確性的提升。此外，文章列舉了水下地形圖等高線常見的錯誤類型，如等高線未賦值或賦值錯誤、等高線與高程點的矛盾、高程點與等高線匹配錯誤、漏繪等高線以及等高線交叉，進一步凸顯了進行數據檢查的必要性。

在介紹EPS 軟件的檢查功能方面，文章提及了Z值合法性檢查、等高線矛盾檢查設置、高程點與等高線匹配檢查以及自相交檢查等功能。這些功能針對等高線數據中的邏輯錯誤，提供了一系列有效的檢查手段，有效提高了地形圖數據的質量與可信度。

最后，文章通過一個實例對應用EPS 軟件進行檢查的結果進行了說明。作者通過對457 處錯誤進行逐項檢查與修改，展示了EPS 軟件的檢查準確率在95%以上。在實踐中，這個例子驗證了EPS 軟件在水下地形圖等高線錯誤檢查方面的高效性與可靠性，為相關領域的地理信息數據處理提供了有價值的參考。

參考文獻

[1] 李芹，楚慧娟.地形圖中等高線與高程點矛盾檢查方法探討[J].測繪與空間地理信息，2020，43（8）：158-160.

[2] 胡剛. 基于AutoCAD 平臺地形圖高程點與等高線點線矛盾檢測方法研究與實現[J]. 測繪與空間地理信息，2019，42（6）：175-178.

[3] 黃琴，王劍輝.基于ArcGIS建模檢查等高線點線矛盾的方法研究[J].測繪技術裝備，2020，22（1）：21-23，20.

[4] 段文華，明飛雄. 基于FME 的高程點與等高線高程矛盾檢測[J]. 地理空間信息，2013，11（5）：128-130，14.

[5] 王會然，劉學民. 有限方向檢測法在高程點線矛盾檢查中的應用[J]. 城市勘測，2018（3）：117-120.

[6] 鄧興勇，祝昕剛. 利用VBA 編程結合Geoway 進行數字化地形圖檢查的方法[J]. 地礦測繪，2013，29（1）：25-26，48.

[7] 陳亮. 基于EPS 的測編一體化測圖方法研究[J]. 測繪與空間地理信息，2023，46（1）： 183-184，188.

[8] 劉越，李海泉，馮志，等. 基于EPS 構建大比例尺圖庫一體化編輯檢查系統[J]. 測繪標準化， 2023， 39（1）：116-119.

[9] 林海，戴相喜.一種使用EPS平臺腳本實現地理信息數據多進程批處理的方法[J].城市勘測，2022（1）：66-68.

[10] 林建美，何保君.EPS 腳本二次開發在數字地形圖檢查中的幾則應用[J]. 地礦測繪，2017，33（2）：42-44.