陜西省1∶10 000基礎地理信息更新項目內業成果質量控制探討

皮曉陽，巨小文，趙 敏

(1.自然資源部陜西測繪產品質量監督檢驗站，陜西西安 710054；2.自然資源部第一航測遙感院，陜西西安 710054)

1 引 言

隨著我國經濟的快速發展及基礎設施建設的需要，各省已全面開展1∶10 000基礎測繪成果生產和持續更新。該項目成果作為典型的中等比例尺產品，具有表示內容詳盡、成果精度較高、產品類型全面、利用價值高等特點，廣泛應用于國防建設、農業及水利規劃、自然資源綜合開發利用等領域，同時該成果也可作為更小比例尺地形圖生產的重要參考資料。

對于數目龐大的地理信息成果，質量控制十分重要?；谟邢薜膶I資料生產的多個成果，數據規定對各成果數據庫均有相應的質量要求，成果間既有從屬關系，又相互獨立，因此成果質量控制貫穿于生產單位的一查、二查以及成果驗收檢驗等多個階段。如何依據成果間的生產關系控制數據質量，如何分析問題存在的根源，從根本上提出成果質量控制的思路或建議尤為重要。作為質檢工作者，也希望能把產品質量工作重點從“事后把關”轉到“事先預防”，既保證宏觀質量要求，做到縱橫兼顧，又保證細節表達合理，相得益彰，體現基礎地理信息成果的真正價值。

陜西省1∶10 000基礎地理信息更新項目于2016—2020年進行，歷經4年，現已制作完成覆蓋陜西省全域的基礎數據。本文以質量檢驗為出發點，分析陜西省1∶10 000基礎地理信息成果檢驗的異同點、檢驗技巧及典型案例，提出成果質量控制的解決方法，為后續同類項目成果質量控制提供技術參考。

2 生產流程及成果間的銜接關系

陜西省1∶10 000基礎測繪成果內容繁多，根據原始資料的不同，生產流程既相互獨立又相互關聯，綜合分析數據的生產方式，整合成如圖1所示的數據生產流程及成果間銜接關系。

圖1 1∶10 000數據生產流程及成果間銜接關系Fig.1 1∶ 10 000 data production process and the connection between the products

綜合分析1∶10 000基礎地理信息更新資料源及成果類型，可以看出，產品間存在逐漸遞進和平行關系，每一種成果既具有其相對獨立的工序流程，又存在千絲萬縷的聯系。在前4種產品(DLG、DOM、DSM、DEM)生產的基礎上，利用制圖數據生產軟件，采用圖庫一體化數據模型，經制圖符號化優化、編輯、圖廓整飾及接邊等工序，完成項目最后一種產品，即制圖數據成果的制作。

3 各類成果檢驗的共性及重點

3.1 各類成果檢驗中的共性部分[1]

各類成果檢驗共性部分主要包括空間參考系、邏輯一致性、時間精度和附件質量。具體檢查內容如表1所示。

表1 成果檢驗中的共性部分Tab.1 Commonpartsinproductinspection共性部分具體檢查內容空間參考系檢查坐標系統、高程基準、投影參數、圖幅分幅等邏輯一致性檢查數據文件存儲及組織、數據格式、數據文件命名等時間精度檢查生產中所使用的各類資料的現勢性附件質量檢查元數據及附屬文檔內容

3.2 各類成果檢驗中的重點內容

3.2.1 DSM、DEM成果[2-3]

1)格網質量。包括格網尺寸、起止點坐標以及圖幅范圍。

2)高程精度及接邊。高程點數量及位置的合理性，同名格網點高程接邊。注意DSM點位的選取可包含地面點、非地面點等，DEM僅能選取地面點。

3)暈渲圖。能否正確反映地貌實際現狀，高程過渡是否連續、光滑，是否存在顯示異常。

4)由成果生成的等高線。與已有成果進行套合檢查，關注產品碎部精度。

3.2.2 DOM成果[4]

1)平面位置精度。確保平面精度檢測點選取在特征點位置或影像信息具有明顯變化處。

2)影像質量。首先重點檢查起始點坐標、地面分辨率、圖幅范圍、色彩模式、色彩特征等內容；其次檢查影像是否存在色調不均勻、模糊、錯位、重影、地物扭曲變形、大面積噪音和條帶、大面積的云和積雪未替換、漏洞等問題，鑲嵌線選取是否合理以及接邊處影像的亮度、色彩是否一致等圖面質量和圖幅間的問題，這項檢查會因檢驗人員的經驗及習慣存在一定的差異。

3.2.3 DLG成果[5]

1)屬性表定義檢查。按照設計制作屬性表模板，以此為基礎實現快速檢查。

2)拓撲關系檢查。進行復合要素、不合理面重疊、面裂隙、懸掛點、偽節點等檢查。

3)方向性檢查?？山Y合DOM、調繪片，參照地貌要素，對具有方向性的要素實施檢查，包括具有方向或角度的點狀、線狀要素。

4)連通性檢查。對高等級河流及相通的湖泊、水庫的屬性、位置及空間連通性進行檢查；對縣級以上道路以及干線鐵路的屬性、位置及空間連通性進行檢查；對110 kV以上電力線以及城際間大型的或重要的通訊線和油氣管線的屬性及空間連通性進行檢查。

5)要素間平面和立體關系的協調性檢查。平面關系方面，居民地與道路、等高線與地物、地貌與水系、境界與河流、道路與河流等關系應合理；立體關系方面，當道路、水系等要素存在上下層立體交叉關系時，應正確表示出要素間的立體關系。原則上實地立體相交時不形成結點，實地平面相交時應形成結點。

6)專業資料的正確性檢查。包括控制點、水系要素、境界與政區檢查?？刂泣c方面，需要根據收集到的三角點、GNSS 點、水準點,并結合點之記，對控制點數量及其屬性正確性進行檢查；水系要素方面，依據收集到的水系資料及數據，核對河流、湖泊及水庫的名稱編碼，區分相同水系名稱的不同代碼，檢查水系的名稱代碼屬性賦值的正確性；境界和政區方面，依據收集到的鄉鎮級以上行政區劃代碼、民政部公布的最新資料，對行政區劃代碼及名稱賦值的正確性進行檢查。

3.2.4 制圖數據成果[6]

制圖數據成果檢查主要包括以下4個方面的內容：首先，檢查要素符號化后的符號、顏色、線形及注記的字體、字大、位置等；其次，檢查要素的綜合取舍、圖面壓蓋、要素間的關系、接邊等是否合理；再次，檢查圖名、圖廓外整飾、圖廓間注記等是否正確；最后，檢查制圖數據與建庫數據的一致性。

4 檢驗技巧

4.1 DSM與DEM間的關系

DSM表示地表高程，DEM表示地面高程，將DSM的高程信息通過去噪、分類等處理得到DEM成果。因此，DEM與DSM疊加比對時，DSM的高程不得低于DEM的高程。

4.2 DOM檢查技巧

影像質量檢查與人工經驗有一定的關系，應重點把控重要的地物完整性和正確性，保證目視狀態下地物信息清晰正確，同時關注影像鑲嵌處位置、影像色調的一致性，以及地形突變處影像的變形情況。

4.3 DLG檢驗技巧

利用軟件的地圖合并功能，將同一批次或同一縣域的數據進行合并，可整體選擇數據中的重要要素、附屬設施及相關要素，對其空間位置連續性、屬性連續性問題進行檢查，宏觀把控重要要素的連貫性。DLG檢驗主要包括縣級以上境界、界樁(碑)、縣級以上公路及其附屬設施、干線鐵路及其附屬設施、六級以上河流、大型水庫及其附屬設施、重要電力線及管線的連貫性等，同時還應重視測量控制點和地名正確性的檢查。

4.4 DLG與制圖的制約關系

基于DLG符號化編輯的制圖數據，與上游成果存在因果關系，質量控制必須以DLG成果正確性為前提，并保證圖面負載及出圖表達合理。

5 容易出現的問題及解決方法

5.1 DSM、DEM成果

1)與相關資料套合問題。如由DSM、DEM成果生成的等高線與DLG不匹配，與DOM比對地貌、地物不符，如圖2所示。解決辦法：增加特征點或刪除明顯錯誤的高程點，并保證點的位置和數量正確，排查異常高程點，使其與實際地物地貌相一致。

圖2 成果反生成等高線與相關資料套合問題Fig.2 The matching issues between contour lines generated by products and related data

2)接邊范圍內同名格網點高程不一致，或測區邊界及資料缺乏的無數據區易出現異常情況。解決方法：接邊重疊范圍盡量采用一套數據，且應保證不進行硬接邊，防止地物或地貌高程突變。此外，盡可能擴大接邊DEM數據的范圍，消除資料邊緣處數據的變形變異，保證數據完整、正確。

5.2 DOM成果

1)像素損失問題。對影像過暗或過亮的區域，調節影像亮度或對比度時，易出現R、G、B值接近于0、0、0或255、255、255的現象。解決方法：檢查時可將背景賦予特定的顏色，這樣容易找出問題，也便于修改。

2)DEM不夠精細或資料變化造成影像扭曲變形和拉花，如圖3所示。解決方法：加強DEM成果的合理使用，尤其在地貌變化較劇烈區域要進行精細化編輯。

圖3 影像扭曲變形、拉花Fig.3 Image distortion and drawing

3)影像拼接錯位、色調處理不一致問題。解決方法：要嚴格按照精度要求進行拼接，分段逐漸調整影像色調使影像自然過渡。

5.3 DLG成果

1)要素與調繪片不一致問題。如圖4所示，漏行政村或道路屬性與調繪片不一致，(圖4中圓點及方框所示位置)。解決方法：依據調繪片增加遺漏要素，根據調繪片修改要素屬性。

圖4 要素與調繪不一致問題Fig.4 Inconsistency issues between features and adjustment drawing

2)要素位置與影像上的位置不一致問題。解決方法：結合要素表達指標，按影像上的位置正確采集地物。

3)要素屬性不連續問題。如水系的名稱代碼，道路編碼、等級、材料、路寬以及電力線電壓、走向等不連續。解決方法：通過快速選取要素中重要屬性項，標注完整的屬性信息，高亮顯示后進行快速檢查，對發現的屬性賦值錯誤或遺漏問題進行修改。

4)要素屬性間不匹配問題。如主、次干道中心線與所對應道路邊線編碼不匹配。解決方法：根據圖式，參考調繪資料及影像，對要素間的編碼進行匹配處理。

5)多余或遺漏要素的問題。解決方法：嚴格按照設計書的技術要求，掌握要素采集原則，避免出現多采或漏采要素等問題。

6)拓撲關系問題。主要出現在具有上下層關系或平面關系的要素，要素間存在不合理打斷、不合理面裂隙等。解決方法：要建立正確的拓撲關系。

7)表征質量問題。表現在具有方向的點、線表達錯誤，或因未兼顧要素分類間表達要求，導致要素關系與實際矛盾等問題。如涵洞方向應與水系一致，因未協調等高線與面狀水域關系導致出現要素“落水”等現象，如圖5圓圈和箭頭所示位置。

圖5 表征質量問題 Fig.5 Quality issues of characterization

5.4 制圖數據

1)圖廓整飾字體錯誤、政區略圖丟漏的問題。解決方法：安裝完整字體庫，圖外整飾與圖面內容相結合，保證二者表示一致。

2)圖面問題。主要表現為要素間關系處理不當，要素壓蓋、屬性錯誤、符號丟漏等，如隧道與地面上的地物壓蓋順序有誤，匝道面色有誤等。解決方法：加強圖式等學習，提高圖面要素表示的綜合能力。

6 結束語

1∶10 000基礎地理信息更新項目產品類型多，技術和精度要求高，成果的總體質量滲透在資料的正確性、生產工藝的科學性、項目設計的細化程度、生產軟件算法及圖面表達的適用性等多個環節。本文探討了1∶10 000基礎測繪成果的質量控制方法，并對各類成果檢查檢驗中關注的重點、典型質量問題進行了整理、匯總及分析，提出解決各類問題的思路，對提高基礎測繪成果整體質量有一定幫助，也為國家、省重點工程項目同類成果的實施提供參考。