空間數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制

劉學(xué)超

（淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，安徽 淮北 235000）

空間數(shù)據(jù)是對現(xiàn)實(shí)地理事物的抽象和表達(dá)。由于現(xiàn)實(shí)地理事物的無限復(fù)雜性和模糊性，以及人類認(rèn)識(shí)和表達(dá)能力的局限性，這種抽象和表達(dá)不可能完全達(dá)到真實(shí)值，而只能在一定程度上接近真實(shí)值［1］10。為了保證空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量，在空間數(shù)據(jù)的生產(chǎn)過程當(dāng)中，采用一定的方法對關(guān)系數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵性問題進(jìn)行干預(yù)控制、檢查誤差、糾正錯(cuò)誤，力求盡量接近客觀現(xiàn)實(shí)。

1 數(shù)據(jù)處理中的質(zhì)量控制

在將采集到的空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一錄入到空間數(shù)據(jù)庫的過程當(dāng)中，由于各方面人為和非人為的因素會(huì)產(chǎn)生一些誤差，導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量下降，這將直接影響建庫的質(zhì)量及水平。為了保證矢量數(shù)據(jù)的完整性、正確性，我們需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的編輯與處理，具體包括錯(cuò)誤消除、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)變換、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與格式的重構(gòu)、圖形的拼接、拓?fù)涞纳?、?shù)據(jù)的壓縮等［2］。空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量由于其采集方法或其產(chǎn)品的類型差別等因素，導(dǎo)致檢驗(yàn)方法也有細(xì)微差別，但總結(jié)起來如下表1所示。

表1 空間數(shù)據(jù)的檢查

對圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查的方法包括：（1）人工目視檢查：由操作人員比對原圖，詳細(xì)核實(shí)其中是否存在點(diǎn)、線、面目標(biāo)缺失，或者是存在相互關(guān)系不正確的問題；（2）工具軟件檢查：使用建庫軟件自帶的檢查功能，或者是使用專門的檢查程序，對數(shù)據(jù)的一致性、完整性進(jìn)行考察，并及時(shí)顯示出檢查結(jié)果；（3）套圖檢查：使用已有數(shù)據(jù)生成圖形文件，與原圖進(jìn)行對比，比較兩圖是否能完整重合。

在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中，我們一般是將幾種方法綜合起來，交替使用，對數(shù)據(jù)進(jìn)行全面細(xì)致地檢查，保證入庫數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

2 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的實(shí)現(xiàn)

2.1 設(shè)計(jì)框架

Coverage數(shù)據(jù)模型是第二代地理數(shù)據(jù)模型，它采用一種混合數(shù)據(jù)模型定義和管理地理數(shù)據(jù)［3］。根據(jù)Coverage文件的特性，我們按照下面的步驟對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查控制，以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。如圖1：

圖1 數(shù)據(jù)檢查流程圖

2.2 程序?qū)崿F(xiàn)

使用ArcGis中的檢查和處理功能可以對整體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和修改，但要求源數(shù)據(jù)必須為coverage。

（1）首先進(jìn)入catalog，設(shè)置各項(xiàng)容限值（在文件屬性中tolerance項(xiàng)，根據(jù)精度要求設(shè)置），進(jìn)入arc下，利用程序循環(huán)計(jì)算作業(yè)圖是否在正確范圍內(nèi)。具體如下：

（3）等高線相交、高程點(diǎn)與曲線矛盾檢查

等高線不會(huì)相交或自相交，若兩條等高線相交，就意味著兩條等高線的海拔是相同的，但這是不可能的事情［4］5。然而在實(shí)際操作中，由于算法不發(fā)或偶然錯(cuò)誤有可能引起曲線的相交或自相交。

等高線數(shù)據(jù)以矢量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，通過相應(yīng)的算法我們可能確定它們之間的拓?fù)潢P(guān)系，計(jì)算高程值的差。根據(jù)高程值遞變規(guī)律，就可以判斷出高程異常信息，這些異常信息就有可能是錯(cuò)誤所在之處。這樣再由操作人員手動(dòng)逐一判斷，就可以完成檢查，對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行控制。

（4）接邊點(diǎn)檢查

通過遍歷圖層來遍歷接邊線，然后對接邊線進(jìn)行Buffer運(yùn)算，定義兩個(gè)數(shù)組分別存放左右兩個(gè)選擇集。對兩個(gè)選擇集中的OID值進(jìn)行遍歷，并獲得其對象。若兩個(gè)對象屬性匹配［5］，判斷接邊點(diǎn)是否在規(guī)定的閾值范圍內(nèi)；若滿足條件，則兩物體接邊。

3 小結(jié)

數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是空間數(shù)據(jù)庫建庫中的關(guān)鍵。它直接影響著將來整個(gè)GIS系統(tǒng)的運(yùn)行情況。文章對空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制提出詳細(xì)的解決方案，該方法目前已開始應(yīng)用于生產(chǎn)，并取得良好效果。

［1］湯國安，趙牡丹.地理信息系統(tǒng)［M］.北京：科學(xué)出版社，2000.

［2］曾菲.國家基本比例尺地圖圖式的應(yīng)用與思考 ［J］.測繪與空間地理信息，2001（4）.

［3］孫鴻睿.城市地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)處理方法的研究［D］.長沙：中南大學(xué)，2006.

［4］汪洋，等.建立大比例尺矢量地形圖數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵技術(shù)［D］.南京：南京工業(yè)大學(xué)，2007.

［5］張新長，馬林兵，張青年.地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫［M］.北京：科學(xué)出版社，2005.