關(guān)于城市基礎(chǔ)地理信息建庫中的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與質(zhì)量控制研究

潘俊鉗

[摘要]人類社會(huì)發(fā)展的程度越來越高，數(shù)字城市是信息化時(shí)代城市進(jìn)行發(fā)展與管理的首要選擇，可以指導(dǎo)城市朝著更規(guī)范的方向發(fā)展，對于提高城市面對突發(fā)事件的應(yīng)變能力都是極有幫助的，也能有效促進(jìn)城市發(fā)展中產(chǎn)業(yè)改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)大跨步的發(fā)展。城市基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)庫是保證城市經(jīng)濟(jì)、人文與環(huán)境相協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)平臺(tái)，它在城市數(shù)據(jù)處理和再加工上效果顯著，在建設(shè)數(shù)字城市基礎(chǔ)信息空間數(shù)據(jù)庫這一過程中，以往傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制方法已不能滿足時(shí)代要求，對于數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制的意義也不是很顯著，因而必須加強(qiáng)對該方面的分析研究。

[關(guān)鍵詞]城市地理信息 信息庫 空間數(shù)據(jù) 質(zhì)量控制

[中圖分類號] G623.45 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-3-185-2

0引言

數(shù)據(jù)是各個(gè)行業(yè)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集的主要目的就是為了能夠提供更好地服務(wù)?？臻g數(shù)據(jù)不同于一般數(shù)據(jù)，它具有構(gòu)成復(fù)雜、形式多樣的特點(diǎn)，空間數(shù)據(jù)的一般形式主要有高程數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)等。所以在城市基礎(chǔ)犀利信息系統(tǒng)中構(gòu)建嚴(yán)格的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)具有相當(dāng)重要的意義。對于空間數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的質(zhì)量控制，可以獲得更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，更易于掌握城市信息分布以及處理數(shù)據(jù)信息?；A(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫作為城市發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，維護(hù)者城市的整體運(yùn)營，假設(shè)沒有嚴(yán)格的質(zhì)量控制手段，必將導(dǎo)致城市數(shù)據(jù)存在隱患和誤差，嚴(yán)重的甚至導(dǎo)致錯(cuò)誤空間數(shù)據(jù)的建立，顯然并不能用于政府決策，也無法在社會(huì)和城市發(fā)展中得到運(yùn)用。可以看出，嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制關(guān)系重大，所以必須要加強(qiáng)對這一問題的研究。

1城市基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的概述

1.1空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量

所謂的空間數(shù)據(jù)是一種特殊的符號信息，是關(guān)于空間位置和時(shí)間的信息，而數(shù)據(jù)質(zhì)量則是保證空間數(shù)據(jù)內(nèi)部特征能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、一致與統(tǒng)一的程度。子啊現(xiàn)實(shí)實(shí)際，人類由于認(rèn)知程度不夠，加上模糊復(fù)雜的世界特性，所以對于空間數(shù)據(jù)的表達(dá)要達(dá)到真值是不可能的，之能事最大化地接近真值。此外，數(shù)據(jù)出現(xiàn)質(zhì)量問題的再一個(gè)原因就是其對數(shù)據(jù)的處理，一般而言，空間數(shù)據(jù)出現(xiàn)各種誤差多數(shù)原因就是數(shù)據(jù)源的得到以及在輸入時(shí)不當(dāng)造成的。

1.2空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的幾個(gè)特征分析

（1）數(shù)據(jù)誤差。即就是真實(shí)數(shù)據(jù)值與公認(rèn)值之間的差異程度，這也是用于表達(dá)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的一種方法。

（2）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。當(dāng)計(jì)算出的數(shù)據(jù)值或者結(jié)果值與公認(rèn)值之間的接近程度越小，則數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度越高。

（3）精密度。主要是用來表示數(shù)據(jù)的位數(shù)是否有效，也是測量值自身離散程度的一種表現(xiàn)。

（4）不確定性?？臻g數(shù)據(jù)的特征未被準(zhǔn)確確認(rèn)，這屬于正?，F(xiàn)象，因自然界空間中各種現(xiàn)象都有其自身的屬性，一般一真值為中心，數(shù)據(jù)的不確定性與真值中心的距離呈正相關(guān)的關(guān)系。

（5）分辨率。是指可以用來表達(dá)的最小單元。對柵格數(shù)據(jù)，指圖像象元大小；對于矢量數(shù)據(jù)，指坐標(biāo)點(diǎn)的密集程度。

（6）數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。采集數(shù)據(jù)時(shí)間的長短以及更新數(shù)據(jù)所需時(shí)間等，實(shí)際上城市地理數(shù)據(jù)會(huì)隨著地區(qū)的差異而在時(shí)間上有所變化，因此也具有動(dòng)態(tài)性的特征。

2城市基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的規(guī)定及內(nèi)容

2.1質(zhì)量檢查的一般規(guī)定

對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量檢查是質(zhì)量控制的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，也是進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的前提和基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查主要是針對數(shù)據(jù)采集這一過程進(jìn)行全方位的監(jiān)督控制，從而提供合格的技術(shù)參數(shù)并且達(dá)到質(zhì)量要求。數(shù)據(jù)生產(chǎn)中每一道工序的產(chǎn)品都應(yīng)達(dá)到質(zhì)量要求并且經(jīng)過質(zhì)檢人員的審查，在進(jìn)行質(zhì)量記錄，直到達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行下一道工序。為了保證質(zhì)量檢查的規(guī)范性和科學(xué)性，可在內(nèi)部數(shù)據(jù)檢查時(shí)編制審核制度，填寫調(diào)查報(bào)告并將檢查過程及結(jié)果詳細(xì)記錄，嚴(yán)格按照相關(guān)計(jì)劃書實(shí)施執(zhí)行。

2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的內(nèi)容

2.2.1位置精度檢查

也就是對數(shù)據(jù)定位的精度進(jìn)行檢查，它包括數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、平面精度、高程精度、接邊精度等。

2.2.2屬性精度檢查

這包含如下幾方面的內(nèi)容，分為數(shù)據(jù)的要素分類與代碼的正確性，要素屬性值的正確性，要素注記的正確性。

3城市基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法探究

城市基礎(chǔ)地理信息空間數(shù)據(jù)的控制過程較為復(fù)雜，一般而言，要對數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，最主要的方式就是從數(shù)據(jù)產(chǎn)生的入口及數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)散的過程進(jìn)行把握，采取科學(xué)合理的方法來盡可能減少誤差。

3.1常見的空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法

3.1.1傳統(tǒng)的手工方法

傳統(tǒng)的質(zhì)量控制方法主要是人工法，這種方法是將數(shù)據(jù)源與數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，有關(guān)于圖形部分的檢查則是目測、繪制透明圖與原圖比較；有關(guān)數(shù)據(jù)屬性的檢查則是逐個(gè)與原屬性進(jìn)行對比，這些方式方法對技術(shù)人員的技術(shù)性要求較高，同時(shí)還要求其具有一定的耐心。比如，在城市地圖的數(shù)字化處理中，對于一些空間點(diǎn)和區(qū)域標(biāo)識等都可能會(huì)產(chǎn)生遺漏或者疏忽，所以技術(shù)人員的個(gè)人能力以及綜合素質(zhì)尤為重要。

3.1.2地理相關(guān)法

所謂地理相關(guān)法主要是利用空間數(shù)據(jù)的自身特征及要素來對其相關(guān)性進(jìn)行分析。比如，對于山區(qū)河流的地形特點(diǎn)可通過分析地表自然特征，當(dāng)將等高線數(shù)據(jù)與河流這兩層數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加時(shí)，如果河流位置出現(xiàn)在等高線外連線上，就說明疊加的數(shù)據(jù)中某一層存在著質(zhì)量問題，當(dāng)不能及時(shí)有效分析出是哪一層數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時(shí)，可以對其進(jìn)行分別疊加來進(jìn)行分析。采用地理相關(guān)法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)可建立一個(gè)相關(guān)數(shù)據(jù)的知識庫，該數(shù)據(jù)庫可用來分析相關(guān)地理特征之間的要素特征。

3.1.3元數(shù)據(jù)方法

在地理界對于元數(shù)據(jù)的運(yùn)用就是各種地圖中的圖例內(nèi)容，例如比例尺、進(jìn)度以及日期等，元數(shù)據(jù)的使用可以使數(shù)據(jù)的精確度以及完整性更高，并且對數(shù)據(jù)邏輯性的把握更為深入。此外，元數(shù)據(jù)還用于對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的描述，還可以利用元數(shù)據(jù)對空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量進(jìn)行跟蹤檢查，加工處理過程中精度質(zhì)量的控制情況。

3.2在地圖數(shù)據(jù)中進(jìn)行空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法

在城市地理信息數(shù)據(jù)采集中地圖數(shù)字化是一個(gè)重要的方式。在這一過程中，為了能夠有效對數(shù)據(jù)進(jìn)行控制，達(dá)到保證質(zhì)量的目的，在數(shù)字的預(yù)處理以及設(shè)備的選擇上都應(yīng)該加強(qiáng)精度的控制。

3.2.1數(shù)據(jù)預(yù)處理

整理原始地圖以及表格，進(jìn)行清繪。預(yù)處理工作的開展對于散亂文檔和不夠清晰的畫面可減少誤差，數(shù)字化工作的效率也是一種有效的提高。原始圖像可以通過掃描的方法進(jìn)行，能夠有效提高數(shù)據(jù)的精確度。

3.2.2正確選擇數(shù)字化軟件設(shè)備

數(shù)據(jù)質(zhì)量受數(shù)字化儀的精度和分辨度決定的，在選擇數(shù)字化儀時(shí)對于其設(shè)計(jì)精度要有一定的考量。在選擇誤差軟件時(shí)，應(yīng)該主要考慮其自動(dòng)化程度，并且關(guān)注誤差軟件的使用功能是否先進(jìn)。

3.2.3地圖定向

在地圖數(shù)字化過程中，要將地圖上的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為實(shí)際地理坐標(biāo)，這就是地圖定向的作用，它實(shí)現(xiàn)了虛擬向?qū)嶋H的轉(zhuǎn)換，對于數(shù)據(jù)采集以及質(zhì)量控制意義重大。當(dāng)在地圖數(shù)字化設(shè)計(jì)中如果沒有能夠用來控制的控制點(diǎn)時(shí)，可以選擇明顯的點(diǎn)在圖幅上進(jìn)行均勻分布。

3.2.4數(shù)字化的精度檢查

對于數(shù)字化的點(diǎn)、線出現(xiàn)的偏差可以通過目測圖形進(jìn)行檢查，將結(jié)果打印到透明圖上進(jìn)行比對，觀察是否與原圖重合，重合則表明數(shù)字化精度高。

4城市基礎(chǔ)地理信息庫中空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的應(yīng)用

4.1數(shù)據(jù)控制在空間數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用

通過對城市數(shù)據(jù)的采集與整合，從而形成一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)體系，并且該種數(shù)據(jù)系統(tǒng)隨著時(shí)間發(fā)展以及數(shù)據(jù)的完善也會(huì)越來越詳細(xì)，從而構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)實(shí)城市并無二致的信息化城市，現(xiàn)實(shí)城市中的樂趣，人們可以利用網(wǎng)絡(luò)信息世界去感受，達(dá)到足不出戶盡知天下事的目的。但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，數(shù)據(jù)目前還是處于一種比較模糊寬泛的應(yīng)用階段，其應(yīng)用并不能完全被人們察覺到。

4.2實(shí)現(xiàn)信息的共享

在城市的各行各業(yè)中，不論是政府組織還是個(gè)人，都會(huì)利用到數(shù)據(jù)資源。特別是與城市功能相關(guān)聯(lián)的各種部門更是應(yīng)該實(shí)現(xiàn)資源的共享，在使用空間數(shù)據(jù)時(shí)，對于三維地形或者城市用地這類信息，其使用極為頻繁而且更新的速度也極快，建立一個(gè)有效的資源共享平臺(tái)，能夠促進(jìn)數(shù)據(jù)的完善以及更新的及時(shí)，并且對數(shù)據(jù)權(quán)威性也是一種保障，各個(gè)部門在使用數(shù)據(jù)時(shí)也能達(dá)到數(shù)據(jù)交換、相互補(bǔ)充的目的。

4.3空間數(shù)據(jù)在城市信息化管理中的應(yīng)用

城市秩序以及正常的管理主要是依靠政府和警察的管理實(shí)現(xiàn)，但是在信息化城市中，其管理主要通過網(wǎng)格地圖的技術(shù)進(jìn)行管理，不同的區(qū)域單位劃分明確，各個(gè)區(qū)域和各個(gè)層級劃分明確，并且管理簡單有效，對于城市管理效率和管理水平也是一種有效提升。

4.4空間數(shù)據(jù)在城市公眾服務(wù)領(lǐng)域以及交通管理中的應(yīng)用

對于城市的公眾服務(wù)領(lǐng)域來說，比如商場或者學(xué)校，通過將數(shù)字化技術(shù)的有效運(yùn)用，不僅可以提高管理的職能，對于公眾區(qū)域的安全也是一種有效提升；空間數(shù)據(jù)將城市交通中的十字信號燈、攝像頭等信息進(jìn)行綜合采集，實(shí)時(shí)發(fā)布交通信息，有效的保障城市交通的順暢有序。

5結(jié)束語

總言之，影響城市地理信息數(shù)據(jù)庫中空間數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素是多樣的，因此必須從各個(gè)方面加以研究深化，有效地對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，對于促進(jìn)城市穩(wěn)健的發(fā)展和城市飛躍式發(fā)展都是大有益處的。

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