王子豪 華建新

摘 要 針對(duì)湖南省不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)項(xiàng)目中1：2000DLG（數(shù)字線(xiàn)劃圖）數(shù)據(jù)入庫(kù)質(zhì)量檢查內(nèi)容繁雜、過(guò)程繁瑣的問(wèn)題，研究總結(jié)出了入庫(kù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容、方法、方式和流程，并開(kāi)發(fā)了檢查軟件。應(yīng)用結(jié)果表明，這些措施有效提高了DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)質(zhì)量檢查的準(zhǔn)確性和效率。

關(guān)鍵詞 1∶2000DLG；質(zhì)量檢查；數(shù)據(jù)入庫(kù)

中圖分類(lèi)號(hào)：P208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： In view of the complicated and cumbersome problems in the quality inspection of 1∶2000DLG （Digital Line Graphic） data in the construction project of real estate unified registration fundamental data in Hunan， the contents， methods， modes and processes of the quality inspection are summarized， and the inspection software is developed. The application results show that these measures effectively improve the accuracy and efficiency of DLG data loading quality inspection.

Keywords： 1∶2000DLG； quality inspection； data loading

1 引言

為滿(mǎn)足湖南省不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記工作中農(nóng)村不動(dòng)產(chǎn)權(quán)籍調(diào)查等工作的需要，湖南省于2014年啟動(dòng)了不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目用3年的時(shí)間，獲取全省優(yōu)于0.2米分辨率的航空影像，并采用航測(cè)方法測(cè)制1∶2000 DOM（Digital Orthophoto Map）和DLG。項(xiàng)目最終數(shù)據(jù)成果采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理和應(yīng)用服務(wù)。

DLG數(shù)據(jù)作為矢量數(shù)據(jù)集，由于人為或非人為的原因，人工采集或編輯后的DLG數(shù)據(jù)總會(huì)與源數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定誤差，并且數(shù)據(jù)加工的過(guò)程中由于誤差傳播會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大誤差[1]。經(jīng)“二級(jí)檢查一級(jí)驗(yàn)收”[2][3]后，仍可能存在不滿(mǎn)足數(shù)據(jù)入庫(kù)相關(guān)技術(shù)規(guī)定的質(zhì)量問(wèn)題，因此必須在入庫(kù)前進(jìn)行質(zhì)量檢查。

DLG數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查是DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)過(guò)程中最重要的工作內(nèi)容之一[4]。全省1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)質(zhì)量檢查技術(shù)復(fù)雜，工作量大[5]，為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和項(xiàng)目進(jìn)度，有必要在深入分析數(shù)據(jù)建設(shè)技術(shù)規(guī)定、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、建庫(kù)要求等技術(shù)文檔的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)實(shí)際情況，研究1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容、方法、方式、流程和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，從而提高DLG數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的準(zhǔn)確性和效率。

2 數(shù)據(jù)概況

湖南省不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)項(xiàng)目中的1∶2000DLG成果數(shù)據(jù)，基于立體像對(duì)，通過(guò)立體采集獲取。首先以1∶2000標(biāo)準(zhǔn)圖幅為采集單元，再通過(guò)接邊融合形成以攝區(qū)（航空攝影測(cè)量時(shí)劃分的區(qū)域）為單元的數(shù)據(jù)成果，最后通過(guò)裁切、接邊融合形成以縣級(jí)行政區(qū)劃為單元的DLG入庫(kù)數(shù)據(jù)。主要涉及水系及附屬設(shè)施、居民地及設(shè)施、交通、管線(xiàn)、境界與政區(qū)、地貌、植被、地名等8個(gè)大類(lèi)，169個(gè)子類(lèi)地理要素，覆蓋湖南全省范圍（城鎮(zhèn)范圍和部分敏感區(qū)域除外）。

1∶2000DLG數(shù)據(jù)采集精度要求高，平原丘陵地區(qū)平面中誤差1.2米，山區(qū)高山區(qū)平面中誤差1.6米。采集要素種類(lèi)多，除境界與政區(qū)的5個(gè)子類(lèi)外，需要采集164個(gè)子類(lèi)的地理要素。成果數(shù)據(jù)量大，Geodatabase格式的數(shù)據(jù)文件總大小在70GB左右。該數(shù)據(jù)為圖庫(kù)一體化數(shù)據(jù)，即要求入庫(kù)數(shù)據(jù)通過(guò)投影、裁切和格式轉(zhuǎn)換后（轉(zhuǎn)換為dwg格式），經(jīng)軟件直接進(jìn)行AutoCAD制圖，因此需要對(duì)DLG數(shù)據(jù)的表征質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

3 主要檢查內(nèi)容

GIS 數(shù)據(jù)質(zhì)量是指GIS 數(shù)據(jù)適用于不同應(yīng)用的能力。通常用GIS 數(shù)據(jù)的誤差和正確率來(lái)度量，由數(shù)據(jù)質(zhì)量元素來(lái)描述[1]。質(zhì)量元素是指說(shuō)明質(zhì)量的定量、定性組成部分，即成果滿(mǎn)足規(guī)定要求和使用目的的基本特性[2][6]。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]將數(shù)字測(cè)繪成果的質(zhì)量元素歸納為空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、時(shí)間精度、影像柵格質(zhì)量、表征質(zhì)量、附件質(zhì)量等9類(lèi)，并細(xì)分為24類(lèi)質(zhì)量子元素。

數(shù)據(jù)質(zhì)量要求決定檢查內(nèi)容。經(jīng)過(guò)深入分析數(shù)據(jù)建設(shè)技術(shù)規(guī)定、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、建庫(kù)要求等項(xiàng)目技術(shù)文檔，以及數(shù)據(jù)實(shí)際情況，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]，全省1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)前，需要檢查的質(zhì)量元素包括空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、表征質(zhì)量以及附件質(zhì)量，主要檢查內(nèi)容總結(jié)歸納如下：

1、空間參考系。檢查所有圖層數(shù)據(jù)的大地基準(zhǔn)和高程基準(zhǔn)是否符合技術(shù)規(guī)定的要求。該數(shù)據(jù)空間參考系為2000國(guó)家大地坐標(biāo)系和1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

2、位置精度。入庫(kù)檢查主要檢查矢量接邊中的平面精度問(wèn)題，包括縫隙、偏移等問(wèn)題。

3、屬性精度。要素分類(lèi)代碼值合法；屬性值內(nèi)容符合數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在值域內(nèi)，不得含有非法的空格、TAB等字符，不得含有Z值；屬性接邊。

4、完整性。要素不存在多余、遺漏問(wèn)題，圖層不存在重復(fù)、缺失等問(wèn)題。

5、邏輯一致性。概念一致性，包括屬性項(xiàng)的名稱(chēng)、類(lèi)型、長(zhǎng)度、順序、個(gè)數(shù)等正確，要素CODE碼與圖層一致；拓?fù)湟恢滦?，包括要素重合、重?fù)、錯(cuò)誤的偽節(jié)點(diǎn)、錯(cuò)誤的懸掛點(diǎn)、微小狹長(zhǎng)面縫隙、閉合、自相交、打斷、覆蓋（被線(xiàn)要素的端點(diǎn)覆蓋、被線(xiàn)要素覆蓋、被面要素的邊界覆蓋、完全位于面要素內(nèi)）等內(nèi)容。

6、表征質(zhì)量。幾何異常（極小的不合理面或極短的不合理線(xiàn)、折刺、回頭線(xiàn)、粘連等）；方向特征（有向點(diǎn)和有向線(xiàn)的方向、面邊線(xiàn)的方向、坡頂坡腳首尾相連順時(shí)針成對(duì)閉合）；多部件；弧形線(xiàn)與弧形面邊線(xiàn)。

7、附件質(zhì)量。附屬文檔完整正確、元數(shù)據(jù)的項(xiàng)和內(nèi)容無(wú)錯(cuò)漏。

4 檢查方法與流程

4.1檢查方法

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[2]中提出的質(zhì)量檢查主要方法有三種，即參考數(shù)據(jù)比對(duì)、野外實(shí)測(cè)、內(nèi)部檢查。

項(xiàng)目主要采用內(nèi)部檢查法檢查數(shù)據(jù)的內(nèi)在特性。對(duì)于一些采用內(nèi)部檢查法難以確定質(zhì)量問(wèn)題以及難以分析出錯(cuò)誤原因的情形，如溝渠與房屋重疊、成片多個(gè)要素?zé)o接邊對(duì)象等，需要結(jié)合參考數(shù)據(jù)比對(duì)法，調(diào)取項(xiàng)目成果中相應(yīng)位置的1∶2000數(shù)字正射影像圖進(jìn)行比對(duì)，來(lái)確定DLG數(shù)據(jù)是否存在質(zhì)量問(wèn)題，并對(duì)有問(wèn)題的數(shù)據(jù)提出相應(yīng)的修改意見(jiàn)。如溝渠與房屋重疊時(shí)，通過(guò)影像來(lái)決定是刪除錯(cuò)采的房屋或是補(bǔ)采水系附屬設(shè)施；成片多個(gè)要素?zé)o接邊對(duì)象時(shí)，通過(guò)影像來(lái)判斷是否因?yàn)橛跋瘾@取時(shí)間不同造成地物不接邊，如果是則可以按照相關(guān)技術(shù)規(guī)定不進(jìn)行接邊處理。

4.2檢查方式

數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查的方式主要有三種，即計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查、計(jì)算機(jī)輔助檢查、人工檢查[2]，不同的檢查方法具有各自的優(yōu)勢(shì)[7]。項(xiàng)目針對(duì)不同問(wèn)題分別采取相應(yīng)的檢查方式。

1、計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查

通過(guò)編寫(xiě)算法程序， 利用數(shù)據(jù)的圖形與圖形、圖形與屬性、屬性與屬性之間存在的空間關(guān)系和邏輯規(guī)律， 檢查并發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的錯(cuò)誤。如空間參考系、屬性精度（但屬性接邊需要采用計(jì)算機(jī)輔助檢查）、完整性（圖層完整性、能通過(guò)拓?fù)潢P(guān)系發(fā)現(xiàn)遺漏的情形，如硬化空地缺少高程點(diǎn)）、概念一致性、多部件、弧形線(xiàn)與面邊線(xiàn)、元數(shù)據(jù)等檢查內(nèi)容。

2、計(jì)算機(jī)輔助檢查

由于矢量數(shù)據(jù)關(guān)系復(fù)雜，數(shù)據(jù)中很多情形程序檢查不能完全確定其正確與否， 但程序檢查能將有疑點(diǎn)的地方搜索出來(lái)， 縮小范圍或精確定位， 再采用人機(jī)交互檢查方法， 由人工判斷數(shù)據(jù)的正確性。需要輔助檢查的情形有：

（1）接邊中的位置精度和屬性精度問(wèn)題。因接邊處多個(gè)要素靠得太近，存在程序誤報(bào)情形，需要輔助檢查。

（2）拓?fù)湟恢滦?。由于地物關(guān)系情形復(fù)雜，難以用規(guī)定的幾種拓?fù)潢P(guān)系涵蓋所有的地物關(guān)系，比如水系偽節(jié)點(diǎn)，在分水處或匯水處合理，坎與水系面重疊，但有輸水渡槽、涵洞等水系附屬設(shè)施的情形合理，相鄰斜坡的坡腳線(xiàn)重疊合理等情形，因此程序自動(dòng)檢查出來(lái)的拓?fù)溴e(cuò)誤需要輔助檢查。

（3）幾何異常。大部分幾何異常不需要輔助檢查，但有一些特殊情形需要排除，如房屋之間的極小縫隙面，起封閉作用的極短地類(lèi)界線(xiàn)。

（4）方向特征。有向線(xiàn)中依比例干堤、路堤、路塹、斜坡等要素的坡底線(xiàn)在坡頂線(xiàn)的方向的右側(cè)，首尾相連，形成閉合，但臺(tái)地（坡頂線(xiàn)逆時(shí)針閉合，坡腳線(xiàn)順時(shí)針閉合）和洼地（坡頂線(xiàn)順時(shí)針閉合，坡腳線(xiàn)逆時(shí)針閉合）情形特殊需要輔助檢查。ArcGIS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中面的外邊線(xiàn)的節(jié)點(diǎn)為順時(shí)針排列，內(nèi)環(huán)（空洞）的節(jié)點(diǎn)為逆時(shí)針排列，如果采集時(shí)方向錯(cuò)誤，直接制圖時(shí)會(huì)生成錯(cuò)誤的符號(hào)。需要檢查面邊線(xiàn)方向的要素有依比例輸水渡槽、依比例涵洞、滾水壩、攔水壩、面狀水閘、船閘、懸空通廊、臺(tái)階、橋梁等，如圖1所示。由于這些面邊線(xiàn)方向的檢查，需要結(jié)合相鄰地物如河流、溝渠、房屋、道路，才能判斷方向，且因采集節(jié)點(diǎn)捕捉不到位以及相交等復(fù)雜情形，需要輔助檢查。

3、人工檢查

不能通過(guò)軟件檢查，只能通過(guò)人工檢查核對(duì)實(shí)物、數(shù)據(jù)表格或可視化圖形，判斷檢查內(nèi)容的正確性。比如數(shù)據(jù)完整性問(wèn)題（可能出現(xiàn)的個(gè)別區(qū)域漏采了全部要素），接邊處中斷的坡頂坡腳方向一致性問(wèn)題，附件文檔質(zhì)量問(wèn)題。

4.3檢查軟件設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查和計(jì)算機(jī)輔助檢查方式首先需要有檢查軟件，根據(jù)數(shù)據(jù)檢查要求，開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的檢查軟件。檢查軟件基于ArcGIS平臺(tái)的Add-In技術(shù)，采用.NET編程語(yǔ)言對(duì)ArcGIS桌面系統(tǒng)進(jìn)行定制與擴(kuò)展。

檢查軟件功能主要分為輔助檢查模塊、數(shù)據(jù)檢查模塊。

質(zhì)檢工作開(kāi)始前，可先使用輔助檢查模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。模塊功能包括：定義空間參考系、批量修復(fù)幾何問(wèn)題、批量拆分多部件要素、修改弧形要素、批量裁切（不改變面邊線(xiàn)的方向）、調(diào)整面邊線(xiàn)的方向、批量調(diào)整斜坡坡頂坡腳線(xiàn)方向、調(diào)整水系有向線(xiàn)方向、批量屬性賦空值、接邊融合、要素符號(hào)化等。

數(shù)據(jù)檢查模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量化檢查，模塊功能包括：數(shù)據(jù)內(nèi)部檢查（空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、表征質(zhì)量等）、數(shù)據(jù)接邊檢查、元數(shù)據(jù)檢查。

檢查軟件采用Add-In技術(shù)，方便質(zhì)檢工作人員使用ArcGIS桌面平臺(tái)現(xiàn)有的各類(lèi)功能，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和編輯，又可直接調(diào)用本檢查軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和檢查。

檢查軟件具有完善的檢查結(jié)果記錄和錯(cuò)誤定位功能，執(zhí)行完每一個(gè)檢查步驟后， 軟件自動(dòng)將檢查的結(jié)果和運(yùn)行時(shí)間都自動(dòng)記錄在Shapefile文件和Log文件中，利用這些信息，可以直接對(duì)每一個(gè)檢查結(jié)果進(jìn)行定位、人機(jī)交互檢查、編輯修改。

4.4檢查流程

數(shù)據(jù)按攝區(qū)劃分給不同的生產(chǎn)單位，由于生產(chǎn)單位較多，一個(gè)攝區(qū)數(shù)據(jù)接邊問(wèn)題的修改常涉及多家生產(chǎn)單位，以及作業(yè)人員對(duì)錯(cuò)誤結(jié)果理解及修改熟練程度等原因，往往需要檢查、修改、再檢查，甚至需要多輪檢查與修改才能修改到位，因此需要制定合理的檢查流程，避免因多輪的檢查與修改帶來(lái)混亂。DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)檢查作業(yè)流程如圖2所示。

現(xiàn)以常德測(cè)區(qū)（140205攝區(qū)）數(shù)據(jù)為例，按以下步驟完成數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查：

第一步、對(duì)攝區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。按“生產(chǎn)單位-攝區(qū)-各修改版本數(shù)據(jù)”的文件結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理存放，文件名為0720常德測(cè)區(qū)（140205攝區(qū)）DLG2000.gdb，其中0720為數(shù)據(jù)修改版本編號(hào)；

第二步、計(jì)算機(jī)批處理。采用檢查軟件的輔助檢查模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定義空間參考系、修復(fù)幾何、拆分多部件要素、修改弧形要素、調(diào)整面邊線(xiàn)的起點(diǎn)、調(diào)整斜坡坡頂坡腳線(xiàn)方向、調(diào)整水系有向線(xiàn)方向等處理工作；

第三步、計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢查。采用檢查軟件的數(shù)據(jù)檢查模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行批量化自動(dòng)檢查，得出檢查結(jié)果；

第四步、輔助檢查和人工檢查。采用ArcMap打開(kāi)攝區(qū)數(shù)據(jù)和程序自動(dòng)檢查結(jié)果，核實(shí)檢查結(jié)果，排除程序誤報(bào)，添加人工檢查出來(lái)的錯(cuò)誤；

最后將人工核實(shí)后的檢查結(jié)果整理反饋給生產(chǎn)單位。收到生產(chǎn)單位修改提交的成果后按照上述流程進(jìn)行檢查，直到解決了所有檢查出來(lái)的質(zhì)量問(wèn)題。

5結(jié)束語(yǔ)

湖南省不動(dòng)產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了1∶2000 DOM和DLG全省覆蓋，在湖南省是第一次，在全國(guó)也屬前列，具有重大意義。本文總結(jié)的1∶2000DLG入庫(kù)質(zhì)量檢查內(nèi)容涵蓋了各類(lèi)型質(zhì)量問(wèn)題，并結(jié)合了檢查方法及檢查方式。經(jīng)過(guò)一年多的項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用，本文總結(jié)的檢查方法和流程，以及開(kāi)發(fā)的檢查軟件，使得檢查準(zhǔn)確性和檢查效率都得到了極大提高，可以為類(lèi)似比例尺的省級(jí)大型測(cè)繪項(xiàng)目中的DLG數(shù)據(jù)入庫(kù)質(zhì)量檢查提供參考與借鑒。

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