劉振宇，陳良松，文翠蘭

（1.安徽省第三測繪院，安徽 合肥 230601；2.安徽省第一測繪院，安徽 合肥 230031）

1∶10 000 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新是國民經(jīng)濟建設(shè)和社會可持續(xù)發(fā)展必不可少的一項前期性、基礎(chǔ)性和公益性工作[1]。服務(wù)范圍涉及與地理信息相關(guān)的國民經(jīng)濟和社會發(fā)展諸多領(lǐng)域，在國土空間規(guī)劃、自然資源監(jiān)測、環(huán)境保護、水利、電力、公路、旅游等方面都具有廣泛應(yīng)用。為確保1∶10 000 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)成果的質(zhì)量可靠，其質(zhì)檢軟件至關(guān)重要[2]。在歷年的數(shù)據(jù)更新、生產(chǎn)、質(zhì)檢過程中，由于數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)層眾多、屬性值多樣、要素間關(guān)系復(fù)雜等特點，傳統(tǒng)質(zhì)檢軟件存在一定不足，難以滿足現(xiàn)實要求[3]。因此，本文從生產(chǎn)作業(yè)、一級檢查、二級檢查等實際需求入手，對基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)成果質(zhì)檢關(guān)鍵技術(shù)進行深入研究，并結(jié)合計算機、地理信息等技術(shù)，實現(xiàn)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新成果質(zhì)量檢查的自動化、流程化、程序化和智能化，以解決當(dāng)前遇到的各類質(zhì)檢問題，在保障省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，具有很強的現(xiàn)實和理論價值。

1 總體框架設(shè)計

系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)需在充分認(rèn)識和理解需求的基礎(chǔ)上設(shè)計[4]，共分為4 層，數(shù)據(jù)層針對底層數(shù)據(jù)源格式；系統(tǒng)層支持目前主流的Windows操作系統(tǒng)；開發(fā)層基于.NET FrameWork 4.0 開發(fā)框架和ArcEngine嵌入式組件庫，采用C#面向?qū)ο箝_發(fā)語言；業(yè)務(wù)層為軟件主要功能模塊，包括自定義質(zhì)檢方案、自動化檢查和人機交互檢查等（圖1）。

圖1 軟件總體框架

2 內(nèi)容設(shè)計

2.1 自定義質(zhì)檢方案設(shè)計

按照不同數(shù)據(jù)成果的質(zhì)檢要求[5-6]，深入梳理圖層、檢查項和檢查子項之間的質(zhì)檢關(guān)系，設(shè)計自定義質(zhì)檢方案，使檢查任務(wù)可按選擇的檢查項自動進行，實現(xiàn)檢查項增加、刪除、修改流程上的一體化，方便用戶操作。由于DLG數(shù)據(jù)包含內(nèi)容眾多，且各地物類之間關(guān)系復(fù)雜，如何梳理各項質(zhì)檢規(guī)則，弄清各要素之間的空間、邏輯關(guān)系，設(shè)計高度靈活自定義DLG數(shù)據(jù)質(zhì)檢方案尤為重要[7]。通過Excel表格對所有線、面要素中有指標(biāo)限制的規(guī)則進行映射表達，內(nèi)容字段包括圖層、要素名稱、GB 碼、長度和質(zhì)檢要求等。對于所有名稱點要素、注記點和地物個數(shù)之間的邏輯關(guān)系，采用名稱點分段注記和地物點、名稱點個數(shù)對照映射表，便于刪除部分檢查項或自定義修改檢查項中的檢查參數(shù)。質(zhì)檢方案的數(shù)據(jù)屬性要求和結(jié)構(gòu)無需修改源代碼，可通過方案配置工具界面快速調(diào)整，并根據(jù)存儲信息檢查圖層屬性結(jié)構(gòu)（圖2）。

圖2 屬性結(jié)構(gòu)自定義調(diào)整界面示例

2.2 自動化質(zhì)檢模型設(shè)計

根據(jù)實際和規(guī)范需求制定質(zhì)檢規(guī)則，設(shè)計自定義質(zhì)檢方案；并在此基礎(chǔ)上分析檢查項、質(zhì)檢規(guī)則和質(zhì)檢模型質(zhì)檢的邏輯關(guān)系（包括建立GB 碼映射表、屬性缺省值映射表等），設(shè)計自動化質(zhì)檢模型，使得大部分自定義質(zhì)檢項能實現(xiàn)自動化質(zhì)檢[8]。在軟件設(shè)計與實現(xiàn)過程中，通過前期大量數(shù)據(jù)分析工作，聚集基于多源數(shù)據(jù)快速投影、屬性值遍歷、空間數(shù)據(jù)定位等能自動化實現(xiàn)的質(zhì)檢流程，使數(shù)據(jù)質(zhì)檢更高效。質(zhì)檢模型包括自動化質(zhì)檢模型和人工結(jié)合質(zhì)檢模型，核心功能之一為DLG 自動化質(zhì)檢模塊。由于數(shù)據(jù)圖層眾多、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要素之間的空間和邏輯關(guān)系多樣等特點，DLG 自動化質(zhì)檢模塊的設(shè)計尤為重要。DLG 的質(zhì)檢項包括空間參考系檢查、位置精度檢查、數(shù)據(jù)完整性檢查、圖形精度檢查、要素拓?fù)潢P(guān)系檢查、屬性精度檢查和附件質(zhì)量檢查，且各質(zhì)檢項互相聯(lián)系，在邏輯上形成各種形式的組合表達?；诩夹g(shù)規(guī)程要求的質(zhì)檢規(guī)則邏輯結(jié)構(gòu)，統(tǒng)一結(jié)構(gòu)化表達檢查對象、分析過程和檢查結(jié)果，最終完成某一要素的特定要求的質(zhì)檢，DLG 自動化質(zhì)檢模塊結(jié)構(gòu)見圖3。

圖3 DLG自動化質(zhì)檢模塊結(jié)構(gòu)圖

2.3 質(zhì)檢軟件系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計

在完成自定義質(zhì)檢方案和質(zhì)檢算法的基礎(chǔ)上，設(shè)計質(zhì)檢軟件的系統(tǒng)功能；選擇合適的開發(fā)平臺、語言和環(huán)境，開發(fā)各項功能模塊，形成自動化程度高、檢查效率高、功能全面、性能穩(wěn)定的質(zhì)檢軟件。軟件包括自動化檢查和人機交互檢查兩個部分，具體分為To-TopCheckDem、ToTopCheckDlg、ToTopCheckDom、To-TopCheckFieldData、ToTopCheckSubmitDirectory、To-TopQualityEvaluation 等6 個功能模塊。針對各功能模塊，定義了80 多種類型的類方法，如定義類Check-Item_BridgeCulvertPointAtOnePoint 完成對HFCL、HFCP、LFCP、LFCL 所有圖層在同一位置有且只有一個橋或涵的檢查；定義類CheckItem_PolygonArea完成面狀要素不夠指標(biāo)檢查；定義類CheckItem_LayerSpots完成屬性相同且相鄰的圖斑未合并檢查等。

3 功能實現(xiàn)

質(zhì)檢軟件的主要功能模塊包括DLG 檢查、DOM檢查、DEM檢查、DLG接邊檢查、DLG附件檢查、組織目錄檢查、外業(yè)數(shù)據(jù)檢查、人機交互檢查、檢查任務(wù)管理、白名單和質(zhì)檢參數(shù)配置模塊等（圖4），其中DLG、DOM 和DEM 是軟件自動化檢查模塊的核心內(nèi)容，人機交互檢查具備符號化顯示功能，通過質(zhì)檢人員與數(shù)據(jù)界面的互動，人工添加點、線、面標(biāo)記錯誤，根據(jù)關(guān)聯(lián)的質(zhì)量元素、質(zhì)量子元素和檢查項內(nèi)容直接選擇對應(yīng)錯誤類型，實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)檢、標(biāo)注、修改、生成檢驗成果統(tǒng)計表和意見記錄表等功能。DOM、DEM檢查均包括空間參考系檢查、影像質(zhì)量檢查和附件質(zhì)量檢查，DLG 檢查還包括位置精度檢查、數(shù)據(jù)完整性檢查、圖形精度檢查、要素拓?fù)潢P(guān)系檢查和屬性精度檢查等。空間參考系檢查主要檢查是否采用2000 國家大地坐標(biāo)系、平面坐標(biāo)是否采用高斯—克呂格投影3°分帶；影像質(zhì)量檢查主要檢查地面分辨率、像元異常、色彩、像素深度、像素大小和起止點坐標(biāo)等；附件質(zhì)量檢查主要檢查元數(shù)據(jù)數(shù)值類型、數(shù)據(jù)項名稱、必填字段、圖名圖號和經(jīng)緯度范圍等。

圖4 質(zhì)檢軟件功能模塊

4 軟件應(yīng)用結(jié)果分析

結(jié)合部分范圍年度更新后的省級1∶10 000 基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，選取同性能、同操作系統(tǒng)計算機對質(zhì)檢軟件各項功能進行測試分析，主要包括DOM 檢查、DEM檢查、DLG檢查、文件組織目錄檢查、外業(yè)數(shù)據(jù)檢查、符號化顯示和人機交互功能模塊檢查等，具體質(zhì)檢和分析結(jié)果見表1。

表1 軟件應(yīng)用效率對比分析情況

5 結(jié)語

本文通過研究1∶10 000省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點和質(zhì)檢規(guī)則，設(shè)計了自定義質(zhì)檢方案和質(zhì)檢模型，開發(fā)了自動化與人機交互相結(jié)合的質(zhì)檢軟件，實現(xiàn)了檢查結(jié)果精確定位、錯誤要素實時呈現(xiàn)等功能；同時結(jié)合人機交互檢查模塊實現(xiàn)了數(shù)據(jù)修改、檢查、質(zhì)量評價一體化質(zhì)檢模式，大大提高了數(shù)據(jù)質(zhì)量和質(zhì)檢效率。該質(zhì)檢軟件各方面都達到了設(shè)計的質(zhì)量目標(biāo)，并已應(yīng)用于省級基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)更新項目數(shù)據(jù)質(zhì)檢工作中。