陸超君

(嘉興市規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，浙江 嘉興 314050)

0 引 言

嘉興作為中國共產(chǎn)黨的誕生地，在迎接建黨百年之際，城市建設(shè)飛速發(fā)展：基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善、路網(wǎng)四通八達。隨著“老舊小區(qū)改造”“海綿城市建設(shè)”等項目的推進與開展，基礎(chǔ)地形測繪任務(wù)加劇，地物要素類別增多，地形復(fù)雜化。因此對1∶500基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求不斷提高。

1∶500基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫屬大比例尺基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，為城市開發(fā)建設(shè)與規(guī)劃管理提供依據(jù)，在城市發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。因此，提高1∶500基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫質(zhì)量意義重大。翟雪寧于2016年在《基于基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)質(zhì)檢子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)檢查方案研究》一文中，探究了通過將各種地理空間數(shù)據(jù)庫的質(zhì)檢規(guī)則配置模塊，形成檢查項固化方案的技術(shù)手段，得出了可實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫批量成果檢查的結(jié)論[4]。為本文研究數(shù)據(jù)庫自動化處理提供了可行性支撐。

現(xiàn)階段基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查依據(jù)主要為《測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T 24356-2009)以及《數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查與驗收》(GB/T 18316-2008)。這兩個文獻比較全面的歸納了數(shù)據(jù)庫的檢查項。前者規(guī)定了測繪成果的檢查驗收制度：測繪成果質(zhì)量通過二級檢查一級驗收方式進行控制，測繪成果應(yīng)依次通過測繪單位作業(yè)部門的過程檢查、測繪單位質(zhì)量管理部門的最終檢查和項目管理單位組織的驗收或委托具有資質(zhì)的質(zhì)量檢驗機構(gòu)進行質(zhì)量驗收[1]。實際操作中，需結(jié)合當?shù)氐匦闻c需求，補充地方規(guī)定，細化檢查內(nèi)容，完善處理方案，提高軟件自動化處理能力。

1 檢查流程

項目組成員首先應(yīng)對已完成的數(shù)據(jù)進行自查與修改，在完成修改工作后，將數(shù)據(jù)提交項目組長進行一查(即過程檢查)。項目組長應(yīng)對單位成果的質(zhì)量要求的全部檢查項進行檢查。項目組成員就組長一查提出的問題與錯漏逐一修改，并詳細記錄修改人員、修改時間、修改內(nèi)容等。

對于檢查出的錯誤修改后應(yīng)提交一查人員復(fù)查，直至項目組長檢查無誤并在質(zhì)量檢查記錄表上簽字確認后，方可提交二查(即最終檢查)。提交最終檢查時，應(yīng)將數(shù)據(jù)與一查相關(guān)檢查記錄表一同上交。具體數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查流程如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)庫質(zhì)量檢查流程圖

2 檢查內(nèi)容

DLG(Digital Line Graphic，數(shù)字線劃圖)的質(zhì)量元素包括空間參考系、位置精度、完整性、邏輯一致性、屬性精度、時間精度、表征質(zhì)量、附件質(zhì)量[2]等。在對項目進行檢查前，應(yīng)先確認附件質(zhì)量，檢查提交的數(shù)據(jù)是否正確、完整。包括文本資料是否齊全，是否有甲方簽字蓋章等，數(shù)據(jù)組織格式、文件命名、數(shù)據(jù)范圍面積、數(shù)據(jù)版本套數(shù)等是否與設(shè)計書要求一致，設(shè)計書是否按項目合同編寫等，確認無誤后，方可對數(shù)據(jù)開展檢查工作。首先根據(jù)項目設(shè)計書要求，確認數(shù)據(jù)庫的空間參考系使用是否正確。然后將數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與原始地形數(shù)據(jù)(dwg格式)進行套合比對，檢驗兩套數(shù)據(jù)坐標值的位置精度。其次就是數(shù)據(jù)庫的屬性精度、完整性、邏輯一致性、元數(shù)據(jù)質(zhì)量、表征質(zhì)量的檢查，下文就上述檢查項內(nèi)容與可能遇到的問題做詳細介紹。

2.1 屬性正確性

根據(jù)制定的入庫數(shù)據(jù)標準，通過模塊中設(shè)定的編碼表、注記分類表、分層表、屬性結(jié)構(gòu)表等規(guī)則，來檢查對象的編碼、分層、屬性項數(shù)據(jù)、字段大小、字段內(nèi)容等的合法性[3]。

2.1.1 數(shù)據(jù)分層的正確性

根據(jù)設(shè)計書要求，逐層核實數(shù)據(jù)分層的正確性，數(shù)據(jù)圖層的名稱與別名是否規(guī)范等。

2.1.2 要素分類與代碼的正確性

根據(jù)設(shè)計書要求，檢查是否有非法代碼；代碼圖層是否正確；點、線、面代碼對應(yīng)相應(yīng)的圖層是否正確。(需特別注意，設(shè)計書中有無新增代碼等特殊情況)

2.1.3 要素屬性值的正確性

根據(jù)設(shè)計書要求，一一核實各要素的屬性填寫是否有錯漏，可將屬性標注后與注記進行比對檢查。注意設(shè)計書中明確指出的要素屬性填寫方案。如：

(1)屬性表中，X、Y坐標填寫時，注意X、Y坐標數(shù)值的正確性，且小數(shù)位數(shù)應(yīng)取三位。(注：通過數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)坐標，生產(chǎn)不同坐標系數(shù)據(jù)時，X、Y值需重新計算填寫)。

(2)房屋面(抽水機房、變電房、建筑中房屋面、棚房、簡房等)的層數(shù)、結(jié)構(gòu)填寫。

(3)道路路頭的采集標準與屬性填寫。

(4)道路、河流結(jié)構(gòu)線采集標準及屬性填寫，特別是不同等級道路共線情況的屬性填寫。

(5)池塘中有水生作物的情況，如何構(gòu)面。

(6)植被面中植物類型屬性填寫是否有遺漏。

(7)有向點角度值填寫是否正確，根據(jù)設(shè)計要求確定填寫標準。

(8)屬性表中的空值：“空”“ ”“NULL”，不能混淆，應(yīng)統(tǒng)一。

(9)結(jié)構(gòu)線代碼與面代碼、邊線代碼是否對應(yīng)。

(10)輸電線電桿與陸地通信線—架線桿代碼混淆情況排查。

(11)溝渠流向與河流流向代碼混淆情況排查。

(12)橋梁面高程代碼應(yīng)選用非地形高程代碼。

(13)抽水站與揚水站代碼混淆情況排查。

(14)名稱對象線與名稱對象點按設(shè)計書要求生產(chǎn)。

(15)高程點高程屬性與高程注記內(nèi)容一致性檢查。

(16)線面一致性檢查，如次干道邊線對應(yīng)次干道面，主干道邊線對應(yīng)主干道面等。

(17)等高線檢查:根據(jù)等高距，檢查首曲線、計曲線賦值的正確性;檢查高程是否在正確的等高線范圍內(nèi)[4]。

2.1.4 屬性項類型的正確性

(1)根據(jù)設(shè)計書要求，逐層逐個屬性字段進行核實，檢查屬性表結(jié)構(gòu)的完整性、字段類型長度等的正確性。

(2)按設(shè)計要求檢查必填值是否填寫正確。

(3)通過對屬性內(nèi)容排序與遍歷檢查，查看屬性值是否存在異常值等情況。

2.1.5 注記的正確性

(1)注記內(nèi)容統(tǒng)一性檢查

文字注記應(yīng)統(tǒng)一。同一要素應(yīng)用一種文字表示，如蘆葦?shù)兀y(tǒng)一用“蘆葦”表示，庫體中不應(yīng)同時出現(xiàn)“蘆”“蘆葦”等。類似文字情況還有：“施工地”“施工”“施工工地”；“葡”“葡萄”；“桂”“桂花”；“灰”“石灰”；“水”“水池”等。文字簡注參考《國家基本比例尺地圖圖式第1部分1∶500 1∶1 000 1∶2 000地形圖圖式》(GB/T 20257.1—2017)。

(2)注記輸入統(tǒng)一性檢查

注記輸入法應(yīng)統(tǒng)一(在“全角”狀態(tài)下輸入)，如括號、數(shù)字大小寫、引號等。

(3)注記空格檢查

注記中不能出現(xiàn)空格，包括第一個字前面的空格和最后一個字后面的空格。

(4)注記樣式大小檢查

注記樣式與文字高度按設(shè)計執(zhí)行，且同一類型注記應(yīng)統(tǒng)一。

2.2 完整性

2.2.1 數(shù)據(jù)層完整性

(1)根據(jù)設(shè)計書要求，檢查數(shù)據(jù)庫分層是否正確，有無遺漏及非法圖層等情況。

(2)逐層排查數(shù)據(jù)圖層，通過比對地形數(shù)據(jù)或查看屬性表數(shù)據(jù)量，確定有無數(shù)據(jù)缺失。

2.2.2 數(shù)據(jù)層內(nèi)部屬性結(jié)構(gòu)完整性

根據(jù)設(shè)計書要求，檢查數(shù)據(jù)庫各層數(shù)據(jù)的屬性結(jié)構(gòu)字段設(shè)置是否正確，有無遺漏。

2.2.3 要素完整性

(1)根據(jù)比對數(shù)據(jù)庫及地形數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)入庫處理時，有無數(shù)據(jù)缺失或者遺漏對象化處理的要素。

(2)檢查是否存在遺漏構(gòu)面的要素，具體按設(shè)計書要求執(zhí)行，確定要素采集方式為面、范圍線或輪廓線等。如鄉(xiāng)村路、機耕路、陽臺、噴水池、亭、廊房、架空房等。

(3)檢查河流、道路等結(jié)構(gòu)線的生產(chǎn)有無遺漏。

(4)檢查名稱對象線、名稱對象點的生產(chǎn)有無遺漏。

2.3 邏輯一致性

2.3.1 拓撲一致性

在ArcGIS中，拓撲是在同一個要素集下的要素類之間的拓撲關(guān)系的集合[5]?？臻g要素主要由點要素、線要素、面要素組成，要素的拓撲關(guān)系又可以分為要素內(nèi)的拓撲關(guān)系和要素間的拓撲關(guān)系[6]。拓撲關(guān)系主要包括：重疊、相交、自相交、懸掛、偽節(jié)點等(圖2)。

圖2 點重疊、線相交、懸掛等拓撲關(guān)系

圖2中，紅色區(qū)域為拓撲問題區(qū)域：(a)圖中兩紅色點狀地物不合理重疊；(b)圖中紅色點線位置為線段相交錯誤位置；(c)圖紅色位置顯示了線段自相交錯誤位置；(d)圖紅色點表示線段懸掛處位置。其余圖中未標記紅色的點線，表示該處拓撲位置表達正確的情況。

2.3.2 線狀要素的連續(xù)性

檢查連續(xù)的線狀要素是否被斷開。如柵欄、坎子、圍墻等線狀地物，是否存在未對象化的情況。

2.4 元數(shù)據(jù)質(zhì)量

(1)元數(shù)據(jù)完整性

根據(jù)設(shè)計書要求，檢查元數(shù)據(jù)是否完整。包括元數(shù)據(jù)圖層、屬性字段等。

(2)元數(shù)據(jù)準確性

根據(jù)設(shè)計書要求，檢查元數(shù)據(jù)版本格式、屬性結(jié)構(gòu)、字段定義、內(nèi)容填寫等是否正確。

2.5 表征質(zhì)量

表征質(zhì)量包括幾何表達1個二級質(zhì)量元素，檢查項為幾何異常，主要檢查要素幾何圖形異常錯誤，如小的不合理面、面邊界不合理的硬折角等[7]。

2.5.1 幾何表達正確性

(1)植被面構(gòu)面檢查，該鏤空的植被面，是否鏤空。如圖3所示，植被面中有露天設(shè)備、地下建筑物通風口等其他地物時，應(yīng)如圖3(b)表示，將植被面按其他地物范圍線鏤空。

圖3 植被面鏤空采集示意圖

(2)房屋面構(gòu)面檢查，應(yīng)按房屋不同層數(shù)或結(jié)構(gòu)區(qū)分構(gòu)面，注意構(gòu)面時與陽臺的處理關(guān)系。如圖4所示，一層房屋與五層房屋相連，五層房屋左側(cè)有陽臺。根據(jù)生活實際判斷，陽臺應(yīng)在一層上方位置，故一層房屋構(gòu)面時應(yīng)保持房屋完整性，與陽臺范圍線疊置表示，如圖4(b)所示采集房屋面。

圖4 房屋面采集示意圖

(3)水系面構(gòu)面檢查，重點查看湖心島等情況處理是否正確。河流面中有湖心島等地物，河流面應(yīng)鏤空處理，如圖5(b)所示。

圖5 河流面采集示意圖

(4)道路面構(gòu)面檢查，注意區(qū)分兩條道路連通與上下重疊的位置處理區(qū)分(圖6)。

圖6 道路相交情況分析圖

(5)結(jié)構(gòu)線生產(chǎn)是否準確，注意不要偏離中心位置太大。

2.5.2 要素覆蓋檢查

(1)文字注記壓蓋檢查。

(2)點線面要素壓蓋檢查。

(3)同類要素壓蓋與不同類要素間的壓蓋檢查。

2.5.3 其他檢查

(1)極短線檢查，按圖層屬性排序定位極短線位置。

(2)極小面檢查，按圖層屬性排序定位極小面位置。

(3)不合理點、注記檢查。

(4)不合理面檢查，如寬度極小、狹長的不合理面排查等。

3 數(shù)據(jù)庫修改處理

根據(jù)DLG 數(shù)據(jù)的特點，DLG 質(zhì)量檢查有自動化檢查、人機交互式檢查及人工檢查3種方式[8-9]。

對應(yīng)3種檢查方式，本文提出了問題修改處理時的3種處理方法：自動化處理、人機交互式處理及人工處理。

3.1 自動化處理

自動化處理是指利用軟件本身的自帶工具或二次開發(fā)后的處理工具對數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)自動化處理與批量處理。嘉興市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫檢查主要基于南方數(shù)碼的iData數(shù)據(jù)工廠實現(xiàn)。在iData中，可利用“規(guī)則編輯器”通過拖拉的方式任意安置數(shù)據(jù)庫檢查所需的元規(guī)則，鼠標拖曳連接組成完整的自定義數(shù)據(jù)庫檢查處理方案。規(guī)則編輯如圖7所示。

圖7 重疊線、面刪除規(guī)則編輯圖

目前通過規(guī)則編輯實現(xiàn)自動化處理的步驟有：

(1)刪除代碼屬性完全一致的重疊點、線、面、注記。

(2)刪除內(nèi)容為空的文字注記。

(3)刪除線上冗余節(jié)點。

(4)房屋面根據(jù)文字注記自動賦層數(shù)與結(jié)構(gòu)屬性。

(5)將花圃花壇內(nèi)的成林及苗圃符號轉(zhuǎn)為零星樹木。

(6)根據(jù)高程注記給高程點賦高程值。

(7)根據(jù)代碼自動賦框架標識、一致性標識。

(8)根據(jù)池塘屬性注記自動賦池塘屬性。

(9)根據(jù)植被屬性注記自動賦植被面屬性。

(10)無向點旋轉(zhuǎn)角度賦空值或。

(11)水系線、地貌線高程賦空值或。

3.2 人機交互處理

人機交互處理主要是指暫時無法實現(xiàn)計算機自動處理的問題，由計算機與人工互相交替處理，達到解決問題的目的。

3.2.1 高程點與高程值是否匹配

利用ArcMap中的Buffer工具，建立與高程點距離一米的緩沖區(qū)，然后再利用Spatial Join將此緩沖區(qū)與高程注記關(guān)聯(lián)。在關(guān)聯(lián)層的屬性字段中，通過計算文字TextString與ELEVATION的差值，即可找出高程點屬性與高程注記不匹配的問題(圖8)。

圖8 高程點與注記匹配檢查流程圖

3.2.2 線自相交檢查修改

通過iData 中的規(guī)則編輯器實現(xiàn)自相交線的檢查，修改處理時，需要人工定位后實際判定并做出相應(yīng)處理，如刪除多余點、重生產(chǎn)多段線等。

3.2.3 面疊蓋、縫隙檢查修改

面疊蓋有合理的情況，如道路面與道路花壇面，陽臺面與房屋面等，此類面疊蓋為合理情況，故面疊蓋只能通過計算機檢查出疊蓋位置，需人工判斷疊蓋是否合理或者疊蓋區(qū)域的歸屬問題?？p隙檢查需設(shè)置縫隙閾值，判斷縫隙合理性并做出相應(yīng)處理。

3.2.4 入地口代碼混淆檢查修改

通過判斷高壓輸電線配置點與高壓輸電線入地口、配電線配置點與配電線入地口的匹配性，檢測出入地口誤用位置，人工進行修改。

3.2.5 線穿越檢查修改

通過判定面域上是否存在多段線，檢查出線穿越位置。人工判定線穿越的合理性，若不合理，將面域內(nèi)線截斷并刪除。

3.3 人工處理

在數(shù)據(jù)庫處理與檢查時，有些問題需要人工處理，計算機無法實現(xiàn)自動查找與修改的功能。

(1)地形數(shù)據(jù)(dwg)與數(shù)據(jù)庫(gdb)坐標是否完全一致，是否存在位移等情況。

(2)數(shù)據(jù)入庫時，有無數(shù)據(jù)丟失，個別丟失只能通過人工發(fā)現(xiàn)并修改。

(3)要素代碼屬性值判斷，如人行橋與車行橋代碼混淆、陽臺與廊房等要素代碼混淆，此類要素只能通過人工判別并修改代碼屬性。

(4)植被構(gòu)面是否合理，通過人工判定植被面在遇到其他地物要素時，是否需要鏤空。

(5)道路面構(gòu)面是否規(guī)范，人工判別面線是否完全吻合等情況。

(6)將數(shù)據(jù)庫地物要素符號化顯示，全庫人工修改線型反向，構(gòu)面不合理，中心線偏離概略位置、名稱對象點、線遺漏等問題。

當然，任何的自動化與非自動化處理都不是絕對的，隨著技術(shù)的研發(fā)與進步，絕大部分的人工都將向著自動化轉(zhuǎn)變，由此才能提高工作效率，避免人為錯誤。

4 結(jié) 語

在整個檢查和修改過程中，程序檢查要反復(fù)多次地進行，避免修改數(shù)據(jù)過程中的誤操作，保證最終輸入到數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的正確性[3]。

做好數(shù)據(jù)庫檢查與修改工作，是提高項目質(zhì)量的關(guān)鍵。影響數(shù)據(jù)庫質(zhì)量的主要原因有數(shù)據(jù)源采集質(zhì)量、數(shù)據(jù)加工處理環(huán)節(jié)等。在實際檢查過程中，除了對一些常見的問題進行檢查，還要對由于人為操作的主觀性帶來的一些比較隱蔽的新問題的檢查，這些問題往往需要花費更多的時間與精力。提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，是一個精益求精的過程，需要不斷探索、不斷總結(jié)，才能更好的為社會建設(shè)需求提供數(shù)據(jù)保障。