陳海鵬,趙有松
(國家測繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心,北京100830)
數(shù)字正射影像(DOM)成果具備精度高、信息豐富、直觀真實等突出優(yōu)點,是大型測繪工程測圖產(chǎn)品的重要組成部分。
DOM成果質(zhì)量檢驗的現(xiàn)行標準是《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T 18316—2008)[1]。該標準施行5年以來的應用實踐表明,其在檢查內(nèi)容、檢查方式規(guī)定等方面科學、合理,關(guān)于這方面在文獻[2]中有較多描述。與此同時,文獻[3]研究表明,該標準在質(zhì)量評定等方面存在一些需要完善之處。
在某國家級測繪工程DOM成果檢驗實踐中,直接應用GB/T 18316—2008存在一些適應性問題。為此,結(jié)合工程實際情況,筆者進行了檢驗技術(shù)方案的改造。本文正是對相關(guān)實踐的總結(jié),希冀對探索完善現(xiàn)行測繪產(chǎn)品質(zhì)檢標準、保證國家重大測繪工程成果質(zhì)量起到一定的作用。
按照GB/T 18316—2008的規(guī)定,進行DOM檢驗的總體流程如圖1所示。
1)對待檢成果,采用分層隨機抽樣的方式進行樣本抽樣,抽樣具體包括組成批成果、確定樣本量與抽取樣本。
圖1 GB/T 18316—2008 DOM質(zhì)量檢驗流程
2)采用計算機自動檢查、人機交互檢查或人工檢查等方式進行樣本詳查,詳查包括對單位成果的空間參考系、位置精度、邏輯一致性、時間精度、影像質(zhì)量和附件質(zhì)量6個質(zhì)量元素進行檢查。詳查完成后,根據(jù)需要對樣本外單位成果進行概查,概查檢查單位成果的重要檢查項、重要要素,以及詳查中發(fā)現(xiàn)的普遍性、傾向性問題。
3)根據(jù)檢查結(jié)果進行質(zhì)量評定,質(zhì)量評定包括單位成果質(zhì)量評定及批成果質(zhì)量判定。最后,編制檢驗報告。
(1)檢查內(nèi)容全面、具體
DOM檢查內(nèi)容涵蓋空間參考系、位置精度等6類質(zhì)量元素,具體又細分為10類質(zhì)量子元素,以及更細化的25項檢查項。其涵蓋了DOM成果的全部質(zhì)量特性,且作為最基本檢查單元的檢查項內(nèi)容具體,可操作性強。
以位置精度為例,其具體細化為平面位置中誤差、影像接邊兩個檢查項,分別反映了成果絕對平面精度與成果間相對平面精度,內(nèi)容全面、具體,對不同的檢查項可采用不同的檢查方法,易于操作。
(2)易于實現(xiàn)自動化檢查
DOM質(zhì)量檢驗,最理想狀態(tài)下應能通過計算機程序?qū)崿F(xiàn)完全自動化的質(zhì)量檢驗,避免太多的人為因素。但在目前的技術(shù)條件下,要完全擺脫人的因素并不現(xiàn)實。GB/T 18316—2008的檢查項設計已在最大限度上將易于計算機自動檢查實現(xiàn)的檢查項與人工輔助檢查、人工檢查項劃分開來。
以影像質(zhì)量為例,其具體劃分為分辨率、格網(wǎng)參數(shù)、影像特性3個質(zhì)量子元素,其中影像特性又進一步細分為色彩模式、色彩特征、影像噪音、信息丟失4個檢查項。這樣劃分,除了色彩特征、影像噪音、信息丟失3個檢查項需要人工輔助檢查,其他檢查項都易于實現(xiàn)計算機自動檢查。
(1)檢查流程需要改造,未能突出概查的重要性
如圖1所示,GB/T 18316—2008的概查僅作為抽樣詳查的補充,根據(jù)需要對樣本外成果進行概查。測繪成果與其他工業(yè)化成果的區(qū)別在于,單位成果之間的相關(guān)性較?。?],僅通過抽樣詳查未必能嚴把質(zhì)量關(guān),必須要突出概查的重要性。
對于國家級重大測繪工程DOM成果檢驗而言,某些重要檢查項是必須確保全數(shù)無誤的。因此,合理的方式應該是充分發(fā)揮計算機自動檢查的優(yōu)勢,在詳查之前進行重要檢查項的全數(shù)概查,在概查通過的基礎之上再進行抽樣詳查,根據(jù)需要再對詳查中發(fā)現(xiàn)的普遍性、傾向性問題進行二次概查。
(2)部分檢查項的質(zhì)量評定存在可操作性問題
①影像接邊檢查項的質(zhì)量評定問題
按GB/T 18316—2008的規(guī)定,影像接邊要通過采集檢查點計算中誤差的方式進行評定。對于某國家級重大測繪工程DOM成果而言,在實際檢查中發(fā)現(xiàn),大部分成果接邊處完全一致,少數(shù)成果存在局部區(qū)域不接邊問題,個別成果存在輕微的、但在接邊差限差范圍內(nèi)的整體不接邊問題。其中局部區(qū)域不接邊問題無法計算中誤差,因此無法對此檢查項進行基于中誤差的質(zhì)量評定。
②色彩特征、影像噪音、信息丟失檢查項的
質(zhì)量評定問題
按GB/T 18316—2008的規(guī)定,這3個檢查項屬于影像特性質(zhì)量子元素,質(zhì)量評定指標按不良區(qū)域百分比計算。在實際檢驗中,發(fā)現(xiàn)存在如下幾個問題:
a.未區(qū)分不良區(qū)域的地物要素重要程度。不良區(qū)域面積計算未區(qū)分重要要素區(qū)域與非重要要素區(qū)域,比如同樣的局部不清晰,居民區(qū)的不清晰與植被區(qū)域的不清晰嚴重程度不一樣,僅按不良區(qū)域面積計算不妥。
b.色調(diào)不均勻、色彩不接邊等常見問題無法界定不良區(qū)域面積。
c.局部拼接硬痕、局部地物扭曲等常見問題按不良區(qū)域百分比計算扣分偏低。以一幅長寬約5000的1∶2000比例尺DOM為例,按默認的評定指標,假設有一條橫貫影像的拼接硬痕,不良面積百分比按 r=(5000×2)/(5000×5000)計算為0.04%,單項得分為98.4分,扣分從檢驗人員主觀感受上講明顯偏低。
綜上分析,目前的質(zhì)量評定法主要包括GB/T 18316—2008為代表的指標評定法和《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T 24356—2009)[5]為代表的錯漏扣分法。指標評定法強調(diào)定量計算,本身是一種更先進、更科學的評定方法,但其成功實施的關(guān)鍵是對每個檢查項設計科學、合理的質(zhì)量評定指標[4]。錯漏扣分法是一種傳統(tǒng)的質(zhì)量評定方法,偏定性,容易操作,在合理的錯漏分類劃分下能夠在一定程度上保證評定結(jié)果的客觀性與準確性。影像接邊、色彩特征等檢查項的主要問題是一些相對偏定性的問題,此時難以采用中誤差、不良區(qū)域百分比等量化指標進行質(zhì)量評定,引入錯漏扣分法進行質(zhì)量評定是一個較好的解決方案。
基于以上分析,DOM成果質(zhì)量檢驗在檢驗內(nèi)容上全面采用GB/T 18316—2008的規(guī)定,并對檢驗流程進行改造,增加程序自動檢查全數(shù)概查環(huán)節(jié),同時對影像接邊、色彩特征等檢查項的質(zhì)量評定方法進行改造。方案要點如下:
(1)第一次概查
在抽樣詳查之前,采用程序自動檢查的方式對全數(shù)成果的重要檢查項進行概查,確??臻g參考系的大地基準、高程基準與地圖投影,影像質(zhì)量的地面分辨率、圖幅范圍與色彩模式,邏輯一致性的數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)文件與文件命名,以及附件質(zhì)量的元數(shù)據(jù)項錯漏、元數(shù)據(jù)內(nèi)容錯漏(部分重要元數(shù)據(jù)項)等重要檢查項全數(shù)符合設計要求。在全數(shù)概查通過的情況下,再進行詳查。
(2)第二次概查
在抽樣詳查后,如果發(fā)現(xiàn)普遍性與傾向性問題,需要對樣本外的圖幅實施第二次概查,檢查樣本外是否存在類似問題。
采用錯漏扣分法對影像接邊、色彩特征等檢查項進行質(zhì)量評定,質(zhì)量元素、單位成果的質(zhì)量評定方式仍采用GB/T 18316—2008規(guī)定的最小值法。錯漏扣分標準參照GB/T 24356—2009進行,即一般情況下,一個A類錯漏扣42分,一個B類錯漏扣12分,一個C類錯漏扣4分,一個D類錯漏扣1分。
(1)影像接邊的質(zhì)量評定
按照某國家級重大測繪工程關(guān)于DOM成果接邊精度的規(guī)定,采用錯漏扣分法對影像接邊檢查項進行質(zhì)量評定,錯漏分類見表1。
表1 影像接邊錯漏分類表
按照表1進行影像接邊檢查項的質(zhì)量評定,可操作性強,能夠客觀、公正、準確地反應影像接邊質(zhì)量水平的高低。
(2)色彩特征、影像噪音、信息丟失的質(zhì)量評定
參考GB/T 24356—2009中關(guān)于影像質(zhì)量的錯漏分類標準,采用錯漏扣分法對色彩特征、影像噪音、信息丟失進行質(zhì)量評定,錯漏分類見表2。
表2 色彩特征、影像噪音、信息丟失錯漏分類表
表2規(guī)定區(qū)分了錯漏區(qū)域?qū)牡匦我刂匾潭?,對錯漏進行原則性地定性分類,在實踐中容易操作。
客觀地說,采用偏定性的錯漏扣分法進行質(zhì)量評定,對檢驗人員的水平要求較高。為解決此問題,一是在實際評定過程中,匯總相關(guān)典型錯漏問題,針對具體錯漏按照表1、表2總體原則進行分類細化;二是所有批次檢驗問題的審核與質(zhì)量評定由專門的經(jīng)驗豐富的檢驗人員負責,確保結(jié)果公正、準確。
在某國家級測繪工程DOM成果質(zhì)量檢驗工作實踐中,對每一批次DOM成果,按照前文所述檢驗技術(shù)方案實施。
在檢查環(huán)節(jié),首先對全數(shù)成果利用專門的質(zhì)檢軟件進行程序自動檢查式的概查;在概查通過的前提下,進行樣本抽樣詳查,針對影像接邊與色彩特征等檢查項進行人機交互檢查;最后根據(jù)詳查中發(fā)現(xiàn)的重要性、傾向性問題進行樣本外圖幅的二次概查,形成檢查記錄表,并由專人進行統(tǒng)一尺度的檢查記錄審核。
在質(zhì)量評定環(huán)節(jié),由專人根據(jù)檢查結(jié)果,對影像接邊、色彩特征等檢查項匯總檢查問題,根據(jù)表1和表2的原則確定錯漏分類細則,按照錯漏分類法進行檢查項質(zhì)量評定;在此基礎之上,按GB/T 18316—2008的最小值法進行質(zhì)量元素、單位成果質(zhì)量評定。完成樣本所有單位成果質(zhì)量評定后,匯總判定批成果質(zhì)量。
實踐證明,該技術(shù)方案行之有效,通過兩級概查實施確保成果質(zhì)量,采用錯漏扣分法改造的影像接邊、色彩特征等檢查項質(zhì)量評定兼顧合理性與可操作性,保障了工程成果檢驗工作的順利實施,實現(xiàn)了嚴把工程成果質(zhì)量關(guān)的檢驗工作目標。
本文總結(jié)了應用現(xiàn)行GB/T 18316—2008標準進行DOM質(zhì)量檢驗的工程實踐,在充分分析GB/T 18316—2008的適用性基礎之上,結(jié)合工程成果質(zhì)量問題分析,形成兼顧合理性與可操作性要求的檢驗技術(shù)方案??紤]到工程項目的特點,以及數(shù)字化測繪產(chǎn)品的復雜性與多樣性,本文提出的方案也非盡善盡美,還需進一步完善。GB/T 18316—2008的修訂周期也即將到來,希望本文能對完善標準起到一定的作用。
未來,隨著新的重大測繪項目的陸續(xù)上馬,新的生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品形態(tài)不斷涌現(xiàn),對質(zhì)量檢驗技術(shù)水平的要求越來越高,需要從質(zhì)檢標準、質(zhì)檢軟件、質(zhì)檢管理系統(tǒng)等多方面綜合發(fā)力,才能跟得上測繪地理信息事業(yè)的總體發(fā)展步伐。
[1] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T 18316—2008數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收[S].北京:中國標準出版社,2008.
[2] 徐國宏.2008版GB/T 17941和GB/T 18316的變化分析——以數(shù)字線劃圖的檢查驗收為例[J].測繪通報,2009(6):69-71.
[3] 陳艷麗,朱紫陽,許耿然.GB/T 18316—2008標準的分析與使用探討[J].地理空間信息,2011,9(3):148-150.
[4] 鄧國慶,肖學年,馬曉萍,等.數(shù)字測繪成果質(zhì)量評定模型及方法的研究[J].測繪標準化,2008,24(1):1-7.
[5] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T 24356—2009測繪成果質(zhì)量檢查與驗收[S].北京:中國標準出版社,2009.
[6] 國家測繪局.CHT 9009.3—2010基礎地理信息數(shù)字成果 1∶5000 1∶10 000 1∶25 000 1∶50 000 1∶100 000 數(shù)字正射影像圖[S].北京:測繪出版社,2010.