國(guó)家重大測(cè)繪地理信息工程成果質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的探討

張 莉，程鵬飛，韓文立

(國(guó)家測(cè)繪產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心，北京100830)

一、引 言

近年來(lái)，國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的快速發(fā)展對(duì)測(cè)繪地理信息的需求日益增加，國(guó)家測(cè)繪地理信息局本著按需測(cè)繪的原則，相繼立項(xiàng)啟動(dòng)了一批測(cè)繪地理信息重大工程，從國(guó)家西部測(cè)圖工程、1∶5萬(wàn)數(shù)據(jù)庫(kù)更新工程、927工程、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系應(yīng)用工程，到2013年啟動(dòng)的地理國(guó)情普查，這些重大工程的實(shí)施不僅滿足了社會(huì)需求，而且提升了測(cè)繪地理信息的影響力，有效擴(kuò)大了成果的應(yīng)用范圍，其中工程成果質(zhì)量是成果應(yīng)用的重要保證，而標(biāo)準(zhǔn)則是成果質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。

二、重大工程成果檢查驗(yàn)收的特點(diǎn)和要求

測(cè)繪地理信息重大工程是為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的急需而適時(shí)啟動(dòng)的大型生產(chǎn)性項(xiàng)目，一般具有立項(xiàng)快、目標(biāo)明確、實(shí)施周期短、成果提供及時(shí)等特點(diǎn)，同時(shí)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用較多，技術(shù)特色突出，這些因素決定了重大工程成果檢查驗(yàn)收的特殊需求。

成果檢查驗(yàn)收主要執(zhí)行現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)的形成是一個(gè)對(duì)技術(shù)現(xiàn)狀認(rèn)識(shí)并逐步規(guī)范化的過(guò)程，具有廣泛認(rèn)同和普遍適用的特點(diǎn)。重大工程中新技術(shù)的應(yīng)用及成果的新形式一方面是對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)適用性的檢驗(yàn)，同時(shí)也應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)的制修訂提供有效的支撐。

三、現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的分析

測(cè)繪地理信息重大工程成果目前主要包括大地控制測(cè)量類、航空遙感測(cè)圖類及各種地理信息系統(tǒng)類等，成果檢查驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)主要是《數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》(GB/T 18316—2008)和《測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》(GB/T 24356—2009)兩部國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中GB/T 18316—2008的適用范圍是數(shù)字測(cè)繪成果檢查驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)定的要求、內(nèi)容和方法，GB/T 24356—2009的適用范圍是測(cè)繪成果質(zhì)量檢查驗(yàn)收與質(zhì)量評(píng)定的方法和要求。對(duì)于地形圖一項(xiàng)，不管是數(shù)字成果還是模擬成果，其質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)該是一致的。

兩部國(guó)標(biāo)的檢查方法基本一致:一是強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程檢查、最終檢查(兩級(jí)檢查)和驗(yàn)收檢查(一級(jí)驗(yàn)收)的程序檢查方式，與測(cè)繪生產(chǎn)管理的要求一致;二是都以質(zhì)量元素、質(zhì)量子元素、檢查項(xiàng)作為三級(jí)質(zhì)量模型，以檢查項(xiàng)為基礎(chǔ)評(píng)定成果質(zhì)量;三是檢查都采用概查與詳查相結(jié)合的方式，且概查是針對(duì)樣本外的重要檢查項(xiàng)和重要檢查要素，以及成果中存在的普遍性和傾向性問(wèn)題，而詳查是對(duì)單位成果的所有質(zhì)量元素和檢查項(xiàng)的抽樣檢查。不同點(diǎn)在于:一是涵蓋的內(nèi)容不同，GB/T 24356—2009是針對(duì)包括大地測(cè)量、航空攝影、工程測(cè)量、海洋測(cè)量等10大類測(cè)繪成果的檢查驗(yàn)收，而GB/T 18316—2008是代替《數(shù)字測(cè)繪成果質(zhì)量檢查與驗(yàn)收》(GB/T 18316—2001)，只是針對(duì)基礎(chǔ)地理信息數(shù)字成果，也就是指4D產(chǎn)品的檢查驗(yàn)收;二是成果質(zhì)量評(píng)定的方法不同，GB/T 24356—2009采用質(zhì)量元素錯(cuò)漏扣分的方法，對(duì)每一類成果明確規(guī)定其質(zhì)量元素的A、B、C、D 4類錯(cuò)漏和相應(yīng)的扣分標(biāo)準(zhǔn)，并采用加權(quán)平均的方法計(jì)算質(zhì)量元素和單位成果的質(zhì)量評(píng)分，而GB/T 18316—2008是對(duì)質(zhì)量元素的檢查項(xiàng)按照檢查內(nèi)容分別進(jìn)行符合性評(píng)定、與限值比較評(píng)定的合格評(píng)定，合格后再計(jì)分，并以質(zhì)量元素的最小分值作為單位成果質(zhì)量分值。本文以927工程成果的檢查驗(yàn)收為例，論述對(duì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

四、成果檢查驗(yàn)收中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和把握

927工程是在建成與陸地一致的我國(guó)高精度海島測(cè)繪基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，完成我國(guó)海島定位與測(cè)圖任務(wù)，為海洋開(kāi)發(fā)、國(guó)防建設(shè)等提供服務(wù)，成果質(zhì)量主要體現(xiàn)在海洋相關(guān)要素位置精度的準(zhǔn)確性和要素概念的一致性等。

1.927工程的特點(diǎn)

1)927工程以海洋要素的準(zhǔn)確性為重點(diǎn)，將海岸線、灘地等列為重要要素。在基礎(chǔ)測(cè)繪中，涉及海洋要素較少，也未將其作為重要要素進(jìn)行測(cè)繪。

2)要素?cái)?shù)量少。927工程主要為1∶2000、1∶5000大比例尺數(shù)據(jù)，圖幅范圍比較小。另外，大部分圖幅內(nèi)都包含一定比例的海域，海域內(nèi)除海岸線和小島外基本無(wú)其他要素。加之我國(guó)有常住人口的海島數(shù)量不足4%，大部分海島只包含地形、植被和土質(zhì)等要素。綜合這些因素，導(dǎo)致圖幅的要素?cái)?shù)在800～2000，要素?cái)?shù)量相對(duì)較少。

3)技術(shù)規(guī)定多。為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)急需而開(kāi)展的重大項(xiàng)目，工作主體沒(méi)變，但采用了新方法、增加了新內(nèi)容，如海岸線的測(cè)繪，各生產(chǎn)單位均第一次接觸。為保證生產(chǎn)的順利實(shí)施，項(xiàng)目補(bǔ)充了相應(yīng)的生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定，這些技術(shù)規(guī)定是成果檢查驗(yàn)收的重要依據(jù)，如何作好生產(chǎn)技術(shù)規(guī)定與現(xiàn)行檢查驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的銜接，保證成果檢查驗(yàn)收的客觀性、合理性是必須思考的問(wèn)題。

2.標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的短板

927工程屬于數(shù)字測(cè)繪成果，因此，檢查驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)采用GB/T 18316—2008，但由于海島礁測(cè)繪成果的特殊性，在檢查驗(yàn)收中出現(xiàn)的情況敘述如下。

(1)按錯(cuò)誤率計(jì)算檢查項(xiàng)得分的方法對(duì)于要素少的圖幅存在不合理性

以屬性精度檢查為例，錯(cuò)誤率計(jì)算為

式中，r為錯(cuò)誤率;n為錯(cuò)誤要素總數(shù);N為全圖要素總數(shù)。錯(cuò)誤率限值用r0表示，GB/T 18316—2008中屬性精度的r0定義如下

以式(2)推算，每2000個(gè)要素允許存在一個(gè)重要要素錯(cuò)漏，每334個(gè)要素允許存在一個(gè)一般要素錯(cuò)漏，若一幅圖的要素?cái)?shù)不足2000，則不允許存在重要要素錯(cuò)漏，若一幅圖的要素?cái)?shù)不足334，則不允許存在任何錯(cuò)漏。測(cè)繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，涉及生產(chǎn)細(xì)節(jié)多，上百個(gè)要素不存在任何錯(cuò)漏幾乎是不可能的，且要素?cái)?shù)與錯(cuò)漏個(gè)數(shù)并非線性關(guān)系。

以927工程為例，如圖1所示。

圖1 要素?cái)?shù)與錯(cuò)漏個(gè)數(shù)的關(guān)系

圖1中，縱軸代表錯(cuò)漏個(gè)數(shù)，橫軸代表要素總數(shù)。將要素總數(shù)劃分為5個(gè)區(qū)間，統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)間的圖幅錯(cuò)漏平均數(shù)和屬性錯(cuò)漏平均數(shù)。用于本次統(tǒng)計(jì)的共254幅詳查樣本，每個(gè)區(qū)間的圖幅數(shù)量見(jiàn)表1。

表1 圖幅數(shù)分布圖

從圖1中可以看出，一方面，要素?cái)?shù)量少仍存在錯(cuò)漏，要素最少的圖幅為129個(gè)要素，屬性錯(cuò)漏為1個(gè);另一方面，隨著要素?cái)?shù)的增加錯(cuò)漏個(gè)數(shù)在增加，但并非線性增加，而是增加到一定程度后增加變緩。

在GB/T 18316—2008中明確提出，可以根據(jù)項(xiàng)目需要調(diào)整r0值。r0的調(diào)整應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的大多數(shù)圖幅的要素?cái)?shù)量存在的錯(cuò)漏率定值，然而，這種定值方式不適合要素較多和要素較少的圖幅。因此，在《1∶50 000基礎(chǔ)測(cè)繪成果質(zhì)量評(píng)定》(CH/T 1017—2008)中規(guī)定:“當(dāng)全圖要素總數(shù)小于2000時(shí)，全圖要素總數(shù)按2000計(jì)算，當(dāng)全圖要素總數(shù)大于8000時(shí)，全圖要素總數(shù)按8000計(jì)算”，這種要素?cái)?shù)的計(jì)算方式與本項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)結(jié)果是一致的，但該標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍不涵蓋1∶2000和1∶5000測(cè)圖成果。

(2)按質(zhì)量元素的最低得分評(píng)定成果質(zhì)量，難以全面反映成果質(zhì)量

依據(jù)GB/T 18316—2008，數(shù)字線劃圖成果質(zhì)量評(píng)價(jià)涉及10個(gè)質(zhì)量元素、26個(gè)質(zhì)量子元素。質(zhì)量元素得分取質(zhì)量子元素的最低分，單位成果得分取質(zhì)量元素的最低分，以此計(jì)算的單位成果得分只代表得分最低的質(zhì)量子元素。

在實(shí)際質(zhì)檢中發(fā)現(xiàn)，按此方式計(jì)算的單位成果多數(shù)為60分，但同為60分，其質(zhì)量差異仍較大。

3.解決的思路和方法

為保證檢查驗(yàn)收的科學(xué)有效、客觀真實(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中筆者進(jìn)行了如下探索和嘗試。

首先，結(jié)合927工程特點(diǎn)，核定重要要素。GB/T 18316—2008表5中規(guī)定了極重要要素和重要要素，而表5中也提出“重要要素可以由技術(shù)設(shè)計(jì)具體明確”，因此，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，本項(xiàng)目增加海島相關(guān)要素作為重要要素，包括海島的位置和名稱、海岸線的位置和類型等。

其次，根據(jù)項(xiàng)目情況適當(dāng)調(diào)整r0，根據(jù)實(shí)際質(zhì)檢中錯(cuò)誤率非線性變化規(guī)律。在調(diào)整r0的基礎(chǔ)上，將要素?cái)?shù)的計(jì)算方式調(diào)整為分段計(jì)算方式，如圖2所示，確定斜率和X1、X2即可。在927工程中，X1為2000，由于超過(guò)6000個(gè)要素的圖不足10%，因此，未設(shè)定X2的值。

圖2 要素?cái)?shù)計(jì)算方式

最后，單位成果的評(píng)價(jià)采用加權(quán)平均的方式。數(shù)字測(cè)繪成果涉及質(zhì)量元素及質(zhì)量子元素較多，因此，參照GB/T 24356—2009根據(jù)每個(gè)質(zhì)量元素的重要性確定權(quán)重，使得最終成果得分以重要質(zhì)量元素的質(zhì)量為依據(jù)，以其他質(zhì)量元素的質(zhì)量為參考，共同決定成果得分。

以某批次成果質(zhì)量統(tǒng)計(jì)為例，說(shuō)明最小值法和加權(quán)平均在計(jì)算成果得分時(shí)的不同，見(jiàn)表2。

表2 最小值法和加權(quán)平均法評(píng)價(jià)對(duì)比表

當(dāng)成果質(zhì)量較好時(shí)，按最小值法和加權(quán)平均法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致，如圖幅4、圖幅5。當(dāng)各質(zhì)量元素之間質(zhì)量差異較大時(shí)，采用兩種評(píng)價(jià)方法得出的結(jié)果差異也較大，如圖幅1屬性精度質(zhì)量較差，采用最小值法的評(píng)價(jià)結(jié)果僅為60分，而采用加權(quán)平均法則為89.2分。與此幅圖形成鮮明對(duì)比的圖幅2，因其整體質(zhì)量較差，采用最小值法的得分為65.3，采用加權(quán)平均法的得分也僅為74.9。由此可見(jiàn)，采用不同方法計(jì)算得出的質(zhì)量結(jié)論相差較大，而采用加權(quán)平均法更能夠反映成果的整體質(zhì)量。

五、幾點(diǎn)啟發(fā)和建議

1.測(cè)繪地理信息工作必須嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)是長(zhǎng)期工作經(jīng)驗(yàn)的積累和沉淀，是在不斷摸索中形成的具有規(guī)律性并被各方認(rèn)可的協(xié)議文件，測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)不僅是指導(dǎo)和規(guī)范測(cè)繪生產(chǎn)的重要依據(jù)，也是保證成果質(zhì)量的重要基石，必須嚴(yán)格貫徹執(zhí)行，以保證成果的一致性和總體質(zhì)量。

2.標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用水平取決于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和掌握

在標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用中，一定要考慮到項(xiàng)目的具體情況，尤其是在國(guó)家重大測(cè)繪工程中，要考慮成果形式與標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)測(cè)繪成果的區(qū)別，考慮由于生產(chǎn)方式與新技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用“短板”的問(wèn)題，在正確理解和準(zhǔn)確把握標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的靈活性，是保證工程成果檢查驗(yàn)收科學(xué)合理的有效手段。

3.標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用也是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作的有效推進(jìn)

通過(guò)工程驗(yàn)收、成果檢驗(yàn)積累對(duì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的素材和經(jīng)驗(yàn)，分析新技術(shù)、新成果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制修訂的需求，及時(shí)提出標(biāo)準(zhǔn)制修訂建議，使標(biāo)準(zhǔn)真正發(fā)揮推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的作用。

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