□　秦賀偉（山西省地圖院，山西太原 030002）

地理國情普查樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)定與檢查方法

□秦賀偉
（山西省地圖院，山西太原 030002）

遙感解譯樣本是內(nèi)業(yè)遙感影像解譯的重要依據(jù),遙感解譯樣本數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)均有著嚴(yán)格的要求和規(guī)定。本文結(jié)合實(shí)際工作介紹了影響遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素分析及檢查內(nèi)容。

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)；質(zhì)量檢查；地理國情普查

0.引言

為全面掌握我國地理國情的基本情況，我國決定從2013年到2015年在全國開展地理國情普查工作。它是一項(xiàng)重大的國力國情調(diào)查，因此地理國情普查要求要從權(quán)威性、客觀性、系統(tǒng)性、準(zhǔn)確性等方面，來反映我國目前的自然和人文地理國情信息數(shù)據(jù)，為國家重大發(fā)展戰(zhàn)略的制定和實(shí)施以及合理配置資源提供基礎(chǔ)地理信息保障。

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫的建立及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在地理國情普查中具有舉足輕重的作用，它是解譯地表覆蓋矢量數(shù)據(jù)正確結(jié)果的基本前提，是質(zhì)量檢查的重要依據(jù)。因此在樣本數(shù)據(jù)生產(chǎn)的過程中對(duì)樣本元數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制也就顯得尤為重要。

遙感解譯樣本質(zhì)量具有多方面因素：通過對(duì)樣本的典型性、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的正確性、地面照片所屬地表類型的代表性、相機(jī)拍攝姿態(tài)及地面照片質(zhì)量的符合性、遙感影像實(shí)例裁切質(zhì)量符合性、遙感影像實(shí)例與地面照片一致性等諸多條件因素的檢查，對(duì)遙感影像解譯樣本作出質(zhì)量的評(píng)定。

1.影響遙感解譯樣本質(zhì)量的因素

1.1人（拍攝能力，對(duì)拍攝的理解）

人是任何一項(xiàng)工程項(xiàng)目的主導(dǎo)，從設(shè)計(jì)到執(zhí)行，直至完成，人的因素決定著工程項(xiàng)目的質(zhì)量水平。建立遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫涉及多方面專業(yè)知識(shí)，采集樣本數(shù)據(jù)需要具有相應(yīng)的攝影能力、電子設(shè)備使用能力、普通計(jì)算機(jī)軟件及數(shù)據(jù)庫軟件的操作能力、測(cè)繪知識(shí)及其應(yīng)用的能力；制作遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫需要基礎(chǔ)的圖像處理技術(shù)、一定的程序設(shè)計(jì)知識(shí)等。如果不具備以上的專業(yè)知識(shí)或缺少某方面的能力，就會(huì)引起解譯樣本數(shù)據(jù)庫或輕或重的質(zhì)量問題。

1.2外界環(huán)境（天氣、溫度、地形、定位）

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫中實(shí)地照片的拍攝需在外業(yè)進(jìn)行，因此外界環(huán)境對(duì)樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響主要集中在對(duì)實(shí)地照片的拍攝上。

拍攝季節(jié)對(duì)照片質(zhì)量有一定的影響，尤其是植被方面的照片。如種植闊葉類經(jīng)濟(jì)樹木的苗圃，在冬季拍攝的照片中，看起來與部分收秋后沒有整理的耕地非常相似；照片上的大片落葉松林與闊葉林基本上相同等。此外，北方的地物在降雪后無法進(jìn)行有效的實(shí)地照片拍攝。

天氣情況對(duì)實(shí)地照片質(zhì)量的影響主要是雨、霧、下雪、氣溫等。這些因素多造成實(shí)地照片模糊不清、照片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)出錯(cuò)等問題。

陽光照射的方向?qū)?shí)地照片質(zhì)量的影響較大。拍攝照片應(yīng)在選定拍攝地物，且有水平角、橫滾角、俯仰角的要求下進(jìn)行拍攝。經(jīng)常會(huì)遇到符合上述要求的拍攝角度正對(duì)或背對(duì)太陽，造成照片中形成光影、亮點(diǎn)或地物反光模糊等現(xiàn)象。

地形從兩個(gè)方面影響實(shí)地照片拍攝：一方面影響實(shí)地照片的拍攝角度，另一方面影響地面照片的定位。對(duì)實(shí)地照片拍攝角度的影響主要是對(duì)一些陡峭山區(qū)地物的拍攝時(shí)，因地物與拍攝者距離較遠(yuǎn)或垂直距離較大,造成實(shí)地照片的俯仰角、水平角或橫滾角較大。另外，因地形起伏較大，對(duì)GPS信號(hào)影響較大，往往會(huì)造成GPS接收信號(hào)偏差較大，造成定位不準(zhǔn)。此外，地形的起伏加上植被的遮擋等還會(huì)造成對(duì)照片上地物或覆蓋植被的誤判等問題。

1.3設(shè)備、軟件（定位、攝像頭、色彩優(yōu)化、長短焦）

設(shè)備和軟件對(duì)遙感解譯樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響是多方面的。拍攝設(shè)備會(huì)影響到實(shí)地照片的各個(gè)參數(shù)，如色彩偏差、清晰程度、需提取的照片參數(shù)的記錄、拍攝的合格率等；定位設(shè)備會(huì)影響到實(shí)地照片的定位精度；裁切軟件會(huì)影響到遙感解譯樣本影像實(shí)例的裁切精度、影像實(shí)例的坐標(biāo)精度；數(shù)據(jù)庫軟件會(huì)影像到數(shù)據(jù)精度等等。

2.遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量檢查方法及內(nèi)容

測(cè)繪成果數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的方式同樣適用遙感解譯樣本數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查，即軟件自動(dòng)檢查、人機(jī)交互檢查和人工檢查。

遙感解譯樣本的檢查內(nèi)容依據(jù)檢查的要求和數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，利用以上三種檢查方式的一種或結(jié)合兩種或兩種以上進(jìn)行檢查。

2.1軟件自動(dòng)檢查

遙感解譯樣本數(shù)據(jù)庫由*.mdb格式的數(shù)據(jù)庫文件和*.jpg的實(shí)地照片及對(duì)應(yīng)的格式為*.tif的影像實(shí)例文件、*.Xml的影像投影文件、*.tfw的影像定位文件組成，對(duì)與樣本數(shù)據(jù)庫文件的組成、目錄結(jié)構(gòu)、屬性結(jié)構(gòu)等概查內(nèi)容，利用專用的檢查軟件可以快速便捷的實(shí)現(xiàn)檢查的目的。此外利用軟件還可以自動(dòng)檢查圖形、數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系。

利用軟件自動(dòng)進(jìn)行檢查的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：

2.1.1樣本典型性

檢查樣本數(shù)量與地表覆蓋分類圖斑數(shù)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及樣本的分布情況。

2.1.2數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)正確性

這類檢查包括:樣本數(shù)據(jù)庫的目錄結(jié)構(gòu)檢查，組成數(shù)據(jù)庫文件格式的檢查，文件命名的正確性檢查，照片分辨率正確性檢查，影像實(shí)例文件像素大小的檢查，數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)及屬性項(xiàng)定義的正確性檢查，數(shù)據(jù)文件的存儲(chǔ)正確性檢查等。

2.1.3地面照片質(zhì)量

主要是對(duì)地面照片的拍攝清晰度及像素等情況的檢查。

2.1.4遙感影像實(shí)例質(zhì)量

遙感影像實(shí)例的投影文件內(nèi)容正確性檢查，遙感影像實(shí)例數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及裁切范圍與地面照片的一致性檢查。

2.1.5數(shù)據(jù)庫文件各數(shù)據(jù)表間、地面照片及影像實(shí)例間關(guān)系

這類檢查包括:數(shù)據(jù)表之間及數(shù)據(jù)表與地面照片文件，影像實(shí)例間對(duì)應(yīng)關(guān)系的正確性檢查，數(shù)據(jù)表中各字段取值范圍的檢查，數(shù)據(jù)表各字段間邏輯關(guān)系的檢查，照片屬性數(shù)據(jù)表中屬性值與地面照片自身存儲(chǔ)的數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系的檢查，遙感影像實(shí)例定位文件及投影文件中記錄的坐標(biāo)值與影像實(shí)例數(shù)據(jù)表中記錄值的對(duì)應(yīng)關(guān)系檢查，遙感影像實(shí)例與實(shí)地照片的聯(lián)系表中最后檢查時(shí)間與對(duì)應(yīng)影像照片的文件名間的邏輯關(guān)系檢查等。

2.1.6樣本數(shù)據(jù)與地理國情普查其他數(shù)據(jù)間關(guān)系

樣本數(shù)據(jù)庫中樣本點(diǎn)的地表覆蓋分類碼與地表覆蓋數(shù)據(jù)中圖斑的地表覆蓋分類碼是否一致的檢查，樣本點(diǎn)空間位置與生產(chǎn)元數(shù)據(jù)中外業(yè)軌跡的符合性檢查，樣本制作人員與對(duì)應(yīng)外業(yè)軌跡的外業(yè)人員的一致性檢查，樣本數(shù)據(jù)庫中遙感解譯影像實(shí)例屬性表中影像類型、影像時(shí)相等屬性值與元數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)的參考影像的屬性值是否一致的檢查，樣本點(diǎn)是否超出作業(yè)區(qū)域的檢查等。

2.2人機(jī)交互檢查

在軟件環(huán)境下或?qū)I(yè)的檢查軟件下，對(duì)檢查的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化，使用圖形、圖像、表格等對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件的快速計(jì)算能力和人工的智能判斷，高效完成檢查工作。

人機(jī)交互檢查對(duì)計(jì)算機(jī)不能明確進(jìn)行判斷的檢查項(xiàng)目進(jìn)行，主要有以下一些類型：

2.2.1樣本典型性

對(duì)樣本點(diǎn)分布的均勻性進(jìn)行檢查。利用地理信息軟件將樣本點(diǎn)展繪并疊加地表覆蓋分類數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合判斷，確定各類地表覆蓋類型的樣本點(diǎn)分布是否均勻、是否具有代表性。

2.2.2數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)正確性

這一類型的檢查集中在對(duì)數(shù)據(jù)庫表格檢查上。如數(shù)據(jù)表中日期格式的顯示是否正確，照片拍攝方位角字段值是否正確，照片方位角參照方向值是否符合實(shí)際使用的設(shè)備等。

2.2.3地面照片質(zhì)量

地面照片質(zhì)量的人機(jī)交互檢查包括：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下預(yù)覽照片的拍攝質(zhì)量；在專業(yè)軟件或檢查軟件中進(jìn)行展點(diǎn)，逐點(diǎn)檢查樣本點(diǎn)的主體是否符合拍攝目的，樣本點(diǎn)位置、方位及數(shù)據(jù)庫實(shí)地照片表格中相關(guān)的屬性（如REMARK字段、AZIM字段、DIST字段等）是否正確，照片反映的地表覆蓋類型遙感影像是否支持等。

2.2.4遙感影像實(shí)例質(zhì)量

遙感影像實(shí)例的人機(jī)交互檢查在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)下預(yù)覽影像實(shí)例，檢查是否有影像裁切問題；對(duì)遙感影像實(shí)例屬性表格進(jìn)行排序，檢查影像相關(guān)字段的值是否符合使用影像的實(shí)際情況等。

2.3全外業(yè)檢查

外業(yè)實(shí)地檢查是在實(shí)地?cái)y帶便攜式計(jì)算機(jī)或外業(yè)調(diào)繪用平板電腦，并將樣本點(diǎn)及與樣本數(shù)據(jù)檢查相關(guān)的外業(yè)軌跡、實(shí)地照片與樣本點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，根據(jù)實(shí)地照片所反映的地物及其相對(duì)位置，判斷樣本點(diǎn)的真實(shí)性、樣本地物的正確性的檢查方法。

外業(yè)檢查是一種綜合檢查方法，其優(yōu)點(diǎn)在于可以全方位檢查遙感解譯樣本點(diǎn)的正確性，缺點(diǎn)在于檢查效率低，成本極高，因此，對(duì)進(jìn)行外業(yè)檢查的樣本點(diǎn)應(yīng)在內(nèi)業(yè)進(jìn)行必要的篩選，對(duì)樣本照片及所反映的地物的正確性存疑的樣本點(diǎn)才進(jìn)行外業(yè)核實(shí)。外業(yè)樣本檢查，需要對(duì)照片中所反映的地物情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，實(shí)地判斷照片拍攝所處的空間位置、拍攝角度，依據(jù)拍攝時(shí)間估計(jì)陽光的照射方向，依據(jù)拍攝日期確定地物的季節(jié)性變化及是否發(fā)生了根本性變化，在實(shí)地對(duì)樣本照片進(jìn)行綜合分析，獲得樣本點(diǎn)的檢查結(jié)果。

3.結(jié)束語

在地理國情普查中，通過采集大量實(shí)地地面照片數(shù)據(jù)信息，建立起地面照片和實(shí)例遙感影像對(duì)應(yīng)關(guān)系的樣本解譯數(shù)據(jù)信息庫，保證了內(nèi)業(yè)遙感影像解譯結(jié)果的正確。因此全面把握影響遙感解譯樣本質(zhì)量的因素，采取規(guī)范的遙感解譯樣本數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查方法，生產(chǎn)出高質(zhì)量的樣本數(shù)據(jù)，對(duì)地理國情普查成果具有重要的意義。

【1】國發(fā)[2013]9號(hào)國務(wù)院關(guān)于開展第一次全國地理國情普查的通知[Z].國務(wù)院,2013(2).

【2】GDPJ06-2013.遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)技術(shù)規(guī)定[S].國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2013（8）.

【3】GDPJ09-2013.地理國情普查質(zhì)檢驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)定規(guī)定[S]國務(wù)院第一次全國地理國情普查領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室，2013（12）.

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2095-7319（2015）06-0036-04

秦賀偉（1980-），男，山西太原人，工程師，2010年畢業(yè)于太原理工大學(xué)，現(xiàn)在山西省地圖院工作。