城市基础地理信息数据建库中的质量控制

杨竞敬

摘 要：城市基础地理信息数据是基础地理信息数据库的核心，数据质量的高低决定着基础地理信息数据库建设的成败。结合实际城市基础地理信息数据库建库项目，对基础地理信息数据库建库过程中数据质量控制进行了探讨，介绍了质量控制内容和方法以供参考。

关键词：地理信息；数据库；数据分析；质量特性；质量控制

中图分类号：P208.1 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0147-02

随着计算机技术不断进步，人类已经进入了以信息化为主要特征的新经济时代。其中，城市地理信息系统也随着城市发展规划不断更新，基础地理信息数据质量控制作为基础地理信息数据库建设的重要内容之一，其数据质量是关系到数据可靠性和系统可靠性的关键，是系统正常运行和综合分析的基础。因此，采取有效的质量控制方法，才能保证信息数据库系统的正常运行。

1 空间数据的分析

要做好空间数据的质量控制，就需要了解空间数据基本特征、空间数据的特点、空间数据的内容、空间数据的生产、建库过程和空间数据库中存在的误差来源，这样才能制订出正确的生产技术规程和质量控制方法。

1.1 空间数据的基本特征

信息空间数据是对现实世界中空间特征和过程的抽象描述。要完整描速空间实体或现象的状态，一般需要有空间数据和属性数据；要描述空间实体或现象的变化，就需要记录空间实体或现象在某一时刻的状态。所以，一般认为空间数据具有三个基本特征，即空间特征、属性特征和时间特征。

1.2 空间数据的特点

空间数据的特点是：①有严格数据定义，需要支撑软件，且空间数据与软件联系紧密；②在空间数据背后有许多隐含信息，例如图形要素具有层、要素代码、扩展属性等相关信息；③电子数据没有容忍性，必须进行严格的生产管理。

1.3 空间数据的内容

在地理信息系统中，一般将空间数据进行抽象，用数字化方式表达可以归结为四大类：数字线划数据、影像数据、数字高程模型和地物的属性数据。

本文以某城市地图为例，主要就数字线划数据和属性数据的质量控制进行分析和讨论。该城市地图不仅包括现状要素，同时还根据需要编入部分城市规划要素。在表达形式上，它不拘泥于地形图的线划和符号表达方式，尽量以面状形式和合理的色彩搭配，使城市地理要素表达得更直观，方便城市规划管理阅读和使用。

1.4 空间数据的生产过程

空间数据生产一般由测量队完成，通常包含两个过程，即先生产图形数据和属性数据。在此基础上，通过软件程序进行数据转换、属性连接，得到空间数据。

测量队完成空间数据的生产后，提交到空间数据管理部门进行建库，提供开发和应用。一般把测量队生产完的空间数据称之为“原始数据”。

1.5 空间数据库中的误差

空间数据库建立后，数据库中的误差包含了原始数据的误差、空间数据库建库所引入的误差和GIS空间操作中的误差传播问题。

2 空间数据的质量特性

空间数据质量是指空间数据的可靠性和精度，通常用空间数据的误差来度量。在地理空间信息数据库更新与建库的过程中，有许多生产环节，每个环节都会产生一定的误差。按误差传播理论，每项误差的传播都将会直接影响到最终数据的质量。空间数据的质量控制是针对空间数据的质量特性来进行的，主要包括数据的完整性和现势性、数据逻辑的一致性、位置精度、属性精度等。

数据质量特性可分为两级，即质量元素和质量子元素，具体情况详见表1.

3 空间数据的质量控制

空间数据的质量控制就是通过采用科学的方法，制订出空间数据的生产技术规程。在空间数据的生产过程中，针对关键性问题予以精度控制和错误改正，以保证空间数据的质量。现以某城市地图为例，根据空间数据库的设计要求确定质量检查内容，制订相应的数据质量检查和质量评定方法。

3.1 质量检查的一般规定

质量检查是数据质量控制的重要环节，是进行数据质量控制的重要手段。质检通过对数据采集全过程的监控，提供技术参数，保证产品质量。

3.1.1 过程检查

过程检查前，作业人员要先进行自检、互检，确认无误后方可提交成果，并且填写地图数据作业图历表。

3.1.2 最终检查

最终检查是在过程检查的基础上，质检人员对产品进行的再一次全面检查。最终检查要填写地图数据质量检查记录手簿。

在检查过程中和最终检查时，如果发现有不符合质量要求的产品，应退给作业组进行处理，然后再进行检查，直到检查合格为止。

3.1.3 产品质量评定

产品经最终检查、返回作业人员进行处理后，按要求进行产品质量评定，评定方法参照国家标准或地方标准，并按规定编写检查报告。检查报告经单位领导审核后，随产品一并提交验收。

3.2 空间数据质量检查的内容和方法

在过程检查时，数据格式可以不按最终成果的格式提供。检查的程序和步骤可根据组织形式、软件情况、工序情况，采取分幅、分层或以工序进行全部内容的检查。经过检查、修改的数据应转为最终成果的数据格式才可以上交，进行最终检查和验收。

3.2.1 文件名和数据格式检查

要检查文件的命名格式和名称的正确性；检查数据格式、数据组织是否符合规定。

3.2.2 数学基础的检查

检查图层采用的地图投影和空间定位坐标系的正确性；将图廓点、控制点等点状要素按坐标检索条件在屏幕上显示，并与同名点的理论值和控制点的已知坐标值进行检查、核对。

3.2.3 平面和高程精度的检查

3.2.3.1 选择检测点的原则

平面和高程检测点采集分布应尽量均匀，随机选取明显的地物点。平面和高程监测点的数量视地物复杂程度、比例尺等具体情况确定，每幅图一般选取20～50个点。

3.2.3.2 检测方法

由于本项目采用数字化地形图编制，因此，其平面精度可利用在计算机屏幕上套合检查。高程精度对照数字化原图检查高程点和等高线赋值的正确性。

3.2.4 接边精度的检测

通过量取两相邻图幅接边处要素端点的距离⊿d是否等于0来检查接边精度，未连接的要记录其偏差值；检查接边要素几何上自然连接情况，避免生硬；检查面域属性、线划属性的一致情况，记录属性不一致的实体个数。

3.2.5 属性精度的检测

检查各个层的名称是否正确，是否有漏层；逐层检查各属性表中的属性项类型、长度、顺序等是否正确，有无遗漏；按照地理实体的分类、分级等语义属性检索，在屏幕上将检测要素逐一显示或绘出全要素图（或分要素图）与地图要素分类代码表，和数字化原图对照，目视检查各要素分层，查看其代码、属性值是否正确或是否有遗漏；检查公共边的属性值是否正确；采用调绘片、原图等方式检查注记的正确性。

3.3 空间数据的质量评定

数字测绘产品的质量实行优级品、良级品、合格品、不合格品评定制。该城市地图参照《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T 18316—2008进行质量评定。概查只评定合格品和不合格

品两级，详查评定四级质量等级。

根据质量检查的结果计算质量元素的分值。当质量元素的检查结果不能满足规定的合格条件时，不计算分值，该质量元素为不合格。

根据质量元素分值，评定单位成果的质量分值，见公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——单位成果质量分值；

Si——第i个质量元素的得分值；

min——最小值；

n——质量元素的总数。

根据单位成果的质量得分，按表2中的内容评定质量等级。

根据单位成果的质量评定等级，通过合格判定条件确定成果的质量等级，将其划分为合格批、不合格批两级。对验收中发现的各类质量问题都应进行修改，对不合格批的成果逐一查改合格后重新提交验收。

4 结束语

总之，城市基础地理信息数据库是一个综合性的基础空间数据库，制订相应的管理方案，减小数据误差，规范数据控制管理，才能做好城市基础地理信息数据库的建设，促进城市基础地理信息资源的整合，增强地理信息资源的综合使用和保障能力，为全方位的城市管理和综合决策提供基础服务。

参考文献

[1]徐永红，徐颖.基于测绘的基础地理数据库建设[J].测绘与空间地理信息，2006（05）.

[2]罗辉.地籍数据库的建设与质量控制[J].北京测绘，2000（04）.

〔编辑：白洁〕

平面和高程检测点采集分布应尽量均匀，随机选取明显的地物点。平面和高程监测点的数量视地物复杂程度、比例尺等具体情况确定，每幅图一般选取20～50个点。

3.2.3.2 检测方法

由于本项目采用数字化地形图编制，因此，其平面精度可利用在计算机屏幕上套合检查。高程精度对照数字化原图检查高程点和等高线赋值的正确性。

3.2.4 接边精度的检测

通过量取两相邻图幅接边处要素端点的距离⊿d是否等于0来检查接边精度，未连接的要记录其偏差值；检查接边要素几何上自然连接情况，避免生硬；检查面域属性、线划属性的一致情况，记录属性不一致的实体个数。

3.2.5 属性精度的检测

检查各个层的名称是否正确，是否有漏层；逐层检查各属性表中的属性项类型、长度、顺序等是否正确，有无遗漏；按照地理实体的分类、分级等语义属性检索，在屏幕上将检测要素逐一显示或绘出全要素图（或分要素图）与地图要素分类代码表，和数字化原图对照，目视检查各要素分层，查看其代码、属性值是否正确或是否有遗漏；检查公共边的属性值是否正确；采用调绘片、原图等方式检查注记的正确性。

3.3 空间数据的质量评定

数字测绘产品的质量实行优级品、良级品、合格品、不合格品评定制。该城市地图参照《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T 18316—2008进行质量评定。概查只评定合格品和不合格

品两级，详查评定四级质量等级。

根据质量检查的结果计算质量元素的分值。当质量元素的检查结果不能满足规定的合格条件时，不计算分值，该质量元素为不合格。

根据质量元素分值，评定单位成果的质量分值，见公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——单位成果质量分值；

Si——第i个质量元素的得分值；

min——最小值；

n——质量元素的总数。

根据单位成果的质量得分，按表2中的内容评定质量等级。

根据单位成果的质量评定等级，通过合格判定条件确定成果的质量等级，将其划分为合格批、不合格批两级。对验收中发现的各类质量问题都应进行修改，对不合格批的成果逐一查改合格后重新提交验收。

4 结束语

总之，城市基础地理信息数据库是一个综合性的基础空间数据库，制订相应的管理方案，减小数据误差，规范数据控制管理，才能做好城市基础地理信息数据库的建设，促进城市基础地理信息资源的整合，增强地理信息资源的综合使用和保障能力，为全方位的城市管理和综合决策提供基础服务。

参考文献

[1]徐永红，徐颖.基于测绘的基础地理数据库建设[J].测绘与空间地理信息，2006（05）.

[2]罗辉.地籍数据库的建设与质量控制[J].北京测绘，2000（04）.

〔编辑：白洁〕

平面和高程检测点采集分布应尽量均匀，随机选取明显的地物点。平面和高程监测点的数量视地物复杂程度、比例尺等具体情况确定，每幅图一般选取20～50个点。

3.2.3.2 检测方法

由于本项目采用数字化地形图编制，因此，其平面精度可利用在计算机屏幕上套合检查。高程精度对照数字化原图检查高程点和等高线赋值的正确性。

3.2.4 接边精度的检测

通过量取两相邻图幅接边处要素端点的距离⊿d是否等于0来检查接边精度，未连接的要记录其偏差值；检查接边要素几何上自然连接情况，避免生硬；检查面域属性、线划属性的一致情况，记录属性不一致的实体个数。

3.2.5 属性精度的检测

检查各个层的名称是否正确，是否有漏层；逐层检查各属性表中的属性项类型、长度、顺序等是否正确，有无遗漏；按照地理实体的分类、分级等语义属性检索，在屏幕上将检测要素逐一显示或绘出全要素图（或分要素图）与地图要素分类代码表，和数字化原图对照，目视检查各要素分层，查看其代码、属性值是否正确或是否有遗漏；检查公共边的属性值是否正确；采用调绘片、原图等方式检查注记的正确性。

3.3 空间数据的质量评定

数字测绘产品的质量实行优级品、良级品、合格品、不合格品评定制。该城市地图参照《数字测绘成果质量检查与验收》GB/T 18316—2008进行质量评定。概查只评定合格品和不合格

品两级，详查评定四级质量等级。

根据质量检查的结果计算质量元素的分值。当质量元素的检查结果不能满足规定的合格条件时，不计算分值，该质量元素为不合格。

根据质量元素分值，评定单位成果的质量分值，见公式（1）：

S=min（Si）（i=1，2，3，…，n）. （1）

式（1）中：S——单位成果质量分值；

Si——第i个质量元素的得分值；

min——最小值；

n——质量元素的总数。

根据单位成果的质量得分，按表2中的内容评定质量等级。

根据单位成果的质量评定等级，通过合格判定条件确定成果的质量等级，将其划分为合格批、不合格批两级。对验收中发现的各类质量问题都应进行修改，对不合格批的成果逐一查改合格后重新提交验收。

4 结束语

总之，城市基础地理信息数据库是一个综合性的基础空间数据库，制订相应的管理方案，减小数据误差，规范数据控制管理，才能做好城市基础地理信息数据库的建设，促进城市基础地理信息资源的整合，增强地理信息资源的综合使用和保障能力，为全方位的城市管理和综合决策提供基础服务。

参考文献

[1]徐永红，徐颖.基于测绘的基础地理数据库建设[J].测绘与空间地理信息，2006（05）.

[2]罗辉.地籍数据库的建设与质量控制[J].北京测绘，2000（04）.

〔编辑：白洁〕