淺談1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量檢查

王子豪 華建新

摘 要 針對湖南省不動產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎數(shù)據(jù)建設項目中1：2000DLG（數(shù)字線劃圖）數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量檢查內(nèi)容繁雜、過程繁瑣的問題，研究總結出了入庫質(zhì)量檢查的內(nèi)容、方法、方式和流程，并開發(fā)了檢查軟件。應用結果表明，這些措施有效提高了DLG數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量檢查的準確性和效率。

關鍵詞 1∶2000DLG；質(zhì)量檢查；數(shù)據(jù)入庫

中圖分類號：P208 文獻標識碼：A

Abstract： In view of the complicated and cumbersome problems in the quality inspection of 1∶2000DLG （Digital Line Graphic） data in the construction project of real estate unified registration fundamental data in Hunan， the contents， methods， modes and processes of the quality inspection are summarized， and the inspection software is developed. The application results show that these measures effectively improve the accuracy and efficiency of DLG data loading quality inspection.

Keywords： 1∶2000DLG； quality inspection； data loading

1 引言

為滿足湖南省不動產(chǎn)統(tǒng)一登記工作中農(nóng)村不動產(chǎn)權籍調(diào)查等工作的需要，湖南省于2014年啟動了不動產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎數(shù)據(jù)建設項目，項目用3年的時間，獲取全省優(yōu)于0.2米分辨率的航空影像，并采用航測方法測制1∶2000 DOM（Digital Orthophoto Map）和DLG。項目最終數(shù)據(jù)成果采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和應用服務。

DLG數(shù)據(jù)作為矢量數(shù)據(jù)集，由于人為或非人為的原因，人工采集或編輯后的DLG數(shù)據(jù)總會與源數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定誤差，并且數(shù)據(jù)加工的過程中由于誤差傳播會進一步擴大誤差[1]。經(jīng)“二級檢查一級驗收”[2][3]后，仍可能存在不滿足數(shù)據(jù)入庫相關技術規(guī)定的質(zhì)量問題，因此必須在入庫前進行質(zhì)量檢查。

DLG數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查是DLG數(shù)據(jù)入庫過程中最重要的工作內(nèi)容之一[4]。全省1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量檢查技術復雜，工作量大[5]，為保證數(shù)據(jù)質(zhì)量和項目進度，有必要在深入分析數(shù)據(jù)建設技術規(guī)定、數(shù)據(jù)標準、建庫要求等技術文檔的基礎上，結合數(shù)據(jù)實際情況，研究1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量檢查的內(nèi)容、方法、方式、流程和實現(xiàn)技術，從而提高DLG數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的準確性和效率。

2 數(shù)據(jù)概況

湖南省不動產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎數(shù)據(jù)建設項目中的1∶2000DLG成果數(shù)據(jù)，基于立體像對，通過立體采集獲取。首先以1∶2000標準圖幅為采集單元，再通過接邊融合形成以攝區(qū)（航空攝影測量時劃分的區(qū)域）為單元的數(shù)據(jù)成果，最后通過裁切、接邊融合形成以縣級行政區(qū)劃為單元的DLG入庫數(shù)據(jù)。主要涉及水系及附屬設施、居民地及設施、交通、管線、境界與政區(qū)、地貌、植被、地名等8個大類，169個子類地理要素，覆蓋湖南全省范圍（城鎮(zhèn)范圍和部分敏感區(qū)域除外）。

1∶2000DLG數(shù)據(jù)采集精度要求高，平原丘陵地區(qū)平面中誤差1.2米，山區(qū)高山區(qū)平面中誤差1.6米。采集要素種類多，除境界與政區(qū)的5個子類外，需要采集164個子類的地理要素。成果數(shù)據(jù)量大，Geodatabase格式的數(shù)據(jù)文件總大小在70GB左右。該數(shù)據(jù)為圖庫一體化數(shù)據(jù)，即要求入庫數(shù)據(jù)通過投影、裁切和格式轉換后（轉換為dwg格式），經(jīng)軟件直接進行AutoCAD制圖，因此需要對DLG數(shù)據(jù)的表征質(zhì)量問題進行重點檢查。

3 主要檢查內(nèi)容

GIS 數(shù)據(jù)質(zhì)量是指GIS 數(shù)據(jù)適用于不同應用的能力。通常用GIS 數(shù)據(jù)的誤差和正確率來度量，由數(shù)據(jù)質(zhì)量元素來描述[1]。質(zhì)量元素是指說明質(zhì)量的定量、定性組成部分，即成果滿足規(guī)定要求和使用目的的基本特性[2][6]。國家標準[2]將數(shù)字測繪成果的質(zhì)量元素歸納為空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、時間精度、影像柵格質(zhì)量、表征質(zhì)量、附件質(zhì)量等9類，并細分為24類質(zhì)量子元素。

數(shù)據(jù)質(zhì)量要求決定檢查內(nèi)容。經(jīng)過深入分析數(shù)據(jù)建設技術規(guī)定、數(shù)據(jù)標準、建庫要求等項目技術文檔，以及數(shù)據(jù)實際情況，根據(jù)國家標準[2]，全省1∶2000DLG數(shù)據(jù)入庫前，需要檢查的質(zhì)量元素包括空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、表征質(zhì)量以及附件質(zhì)量，主要檢查內(nèi)容總結歸納如下：

1、空間參考系。檢查所有圖層數(shù)據(jù)的大地基準和高程基準是否符合技術規(guī)定的要求。該數(shù)據(jù)空間參考系為2000國家大地坐標系和1985國家高程基準。

2、位置精度。入庫檢查主要檢查矢量接邊中的平面精度問題，包括縫隙、偏移等問題。

3、屬性精度。要素分類代碼值合法；屬性值內(nèi)容符合數(shù)據(jù)標準，在值域內(nèi)，不得含有非法的空格、TAB等字符，不得含有Z值；屬性接邊。

4、完整性。要素不存在多余、遺漏問題，圖層不存在重復、缺失等問題。

5、邏輯一致性。概念一致性，包括屬性項的名稱、類型、長度、順序、個數(shù)等正確，要素CODE碼與圖層一致；拓撲一致性，包括要素重合、重復、錯誤的偽節(jié)點、錯誤的懸掛點、微小狹長面縫隙、閉合、自相交、打斷、覆蓋（被線要素的端點覆蓋、被線要素覆蓋、被面要素的邊界覆蓋、完全位于面要素內(nèi)）等內(nèi)容。

6、表征質(zhì)量。幾何異常（極小的不合理面或極短的不合理線、折刺、回頭線、粘連等）；方向特征（有向點和有向線的方向、面邊線的方向、坡頂坡腳首尾相連順時針成對閉合）；多部件；弧形線與弧形面邊線。

7、附件質(zhì)量。附屬文檔完整正確、元數(shù)據(jù)的項和內(nèi)容無錯漏。

4 檢查方法與流程

4.1檢查方法

國家標準[2]中提出的質(zhì)量檢查主要方法有三種，即參考數(shù)據(jù)比對、野外實測、內(nèi)部檢查。

項目主要采用內(nèi)部檢查法檢查數(shù)據(jù)的內(nèi)在特性。對于一些采用內(nèi)部檢查法難以確定質(zhì)量問題以及難以分析出錯誤原因的情形，如溝渠與房屋重疊、成片多個要素無接邊對象等，需要結合參考數(shù)據(jù)比對法，調(diào)取項目成果中相應位置的1∶2000數(shù)字正射影像圖進行比對，來確定DLG數(shù)據(jù)是否存在質(zhì)量問題，并對有問題的數(shù)據(jù)提出相應的修改意見。如溝渠與房屋重疊時，通過影像來決定是刪除錯采的房屋或是補采水系附屬設施；成片多個要素無接邊對象時，通過影像來判斷是否因為影像獲取時間不同造成地物不接邊，如果是則可以按照相關技術規(guī)定不進行接邊處理。

4.2檢查方式

數(shù)字測繪成果質(zhì)量檢查的方式主要有三種，即計算機自動檢查、計算機輔助檢查、人工檢查[2]，不同的檢查方法具有各自的優(yōu)勢[7]。項目針對不同問題分別采取相應的檢查方式。

1、計算機自動檢查

通過編寫算法程序， 利用數(shù)據(jù)的圖形與圖形、圖形與屬性、屬性與屬性之間存在的空間關系和邏輯規(guī)律， 檢查并發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的錯誤。如空間參考系、屬性精度（但屬性接邊需要采用計算機輔助檢查）、完整性（圖層完整性、能通過拓撲關系發(fā)現(xiàn)遺漏的情形，如硬化空地缺少高程點）、概念一致性、多部件、弧形線與面邊線、元數(shù)據(jù)等檢查內(nèi)容。

2、計算機輔助檢查

由于矢量數(shù)據(jù)關系復雜，數(shù)據(jù)中很多情形程序檢查不能完全確定其正確與否， 但程序檢查能將有疑點的地方搜索出來， 縮小范圍或精確定位， 再采用人機交互檢查方法， 由人工判斷數(shù)據(jù)的正確性。需要輔助檢查的情形有：

（1）接邊中的位置精度和屬性精度問題。因接邊處多個要素靠得太近，存在程序誤報情形，需要輔助檢查。

（2）拓撲一致性。由于地物關系情形復雜，難以用規(guī)定的幾種拓撲關系涵蓋所有的地物關系，比如水系偽節(jié)點，在分水處或匯水處合理，坎與水系面重疊，但有輸水渡槽、涵洞等水系附屬設施的情形合理，相鄰斜坡的坡腳線重疊合理等情形，因此程序自動檢查出來的拓撲錯誤需要輔助檢查。

（3）幾何異常。大部分幾何異常不需要輔助檢查，但有一些特殊情形需要排除，如房屋之間的極小縫隙面，起封閉作用的極短地類界線。

（4）方向特征。有向線中依比例干堤、路堤、路塹、斜坡等要素的坡底線在坡頂線的方向的右側，首尾相連，形成閉合，但臺地（坡頂線逆時針閉合，坡腳線順時針閉合）和洼地（坡頂線順時針閉合，坡腳線逆時針閉合）情形特殊需要輔助檢查。ArcGIS數(shù)據(jù)結構中面的外邊線的節(jié)點為順時針排列，內(nèi)環(huán)（空洞）的節(jié)點為逆時針排列，如果采集時方向錯誤，直接制圖時會生成錯誤的符號。需要檢查面邊線方向的要素有依比例輸水渡槽、依比例涵洞、滾水壩、攔水壩、面狀水閘、船閘、懸空通廊、臺階、橋梁等，如圖1所示。由于這些面邊線方向的檢查，需要結合相鄰地物如河流、溝渠、房屋、道路，才能判斷方向，且因采集節(jié)點捕捉不到位以及相交等復雜情形，需要輔助檢查。

3、人工檢查

不能通過軟件檢查，只能通過人工檢查核對實物、數(shù)據(jù)表格或可視化圖形，判斷檢查內(nèi)容的正確性。比如數(shù)據(jù)完整性問題（可能出現(xiàn)的個別區(qū)域漏采了全部要素），接邊處中斷的坡頂坡腳方向一致性問題，附件文檔質(zhì)量問題。

4.3檢查軟件設計

計算機自動檢查和計算機輔助檢查方式首先需要有檢查軟件，根據(jù)數(shù)據(jù)檢查要求，開發(fā)了專門的檢查軟件。檢查軟件基于ArcGIS平臺的Add-In技術，采用.NET編程語言對ArcGIS桌面系統(tǒng)進行定制與擴展。

檢查軟件功能主要分為輔助檢查模塊、數(shù)據(jù)檢查模塊。

質(zhì)檢工作開始前，可先使用輔助檢查模塊對數(shù)據(jù)進行處理。模塊功能包括：定義空間參考系、批量修復幾何問題、批量拆分多部件要素、修改弧形要素、批量裁切（不改變面邊線的方向）、調(diào)整面邊線的方向、批量調(diào)整斜坡坡頂坡腳線方向、調(diào)整水系有向線方向、批量屬性賦空值、接邊融合、要素符號化等。

數(shù)據(jù)檢查模塊對數(shù)據(jù)進行批量化檢查，模塊功能包括：數(shù)據(jù)內(nèi)部檢查（空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、表征質(zhì)量等）、數(shù)據(jù)接邊檢查、元數(shù)據(jù)檢查。

檢查軟件采用Add-In技術，方便質(zhì)檢工作人員使用ArcGIS桌面平臺現(xiàn)有的各類功能，對數(shù)據(jù)進行管理和編輯，又可直接調(diào)用本檢查軟件，對數(shù)據(jù)進行處理和檢查。

檢查軟件具有完善的檢查結果記錄和錯誤定位功能，執(zhí)行完每一個檢查步驟后， 軟件自動將檢查的結果和運行時間都自動記錄在Shapefile文件和Log文件中，利用這些信息，可以直接對每一個檢查結果進行定位、人機交互檢查、編輯修改。

4.4檢查流程

數(shù)據(jù)按攝區(qū)劃分給不同的生產(chǎn)單位，由于生產(chǎn)單位較多，一個攝區(qū)數(shù)據(jù)接邊問題的修改常涉及多家生產(chǎn)單位，以及作業(yè)人員對錯誤結果理解及修改熟練程度等原因，往往需要檢查、修改、再檢查，甚至需要多輪檢查與修改才能修改到位，因此需要制定合理的檢查流程，避免因多輪的檢查與修改帶來混亂。DLG數(shù)據(jù)入庫檢查作業(yè)流程如圖2所示。

現(xiàn)以常德測區(qū)（140205攝區(qū)）數(shù)據(jù)為例，按以下步驟完成數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查：

第一步、對攝區(qū)數(shù)據(jù)進行整理。按“生產(chǎn)單位-攝區(qū)-各修改版本數(shù)據(jù)”的文件結構進行數(shù)據(jù)整理存放，文件名為0720常德測區(qū)（140205攝區(qū)）DLG2000.gdb，其中0720為數(shù)據(jù)修改版本編號；

第二步、計算機批處理。采用檢查軟件的輔助檢查模塊，對數(shù)據(jù)進行定義空間參考系、修復幾何、拆分多部件要素、修改弧形要素、調(diào)整面邊線的起點、調(diào)整斜坡坡頂坡腳線方向、調(diào)整水系有向線方向等處理工作；

第三步、計算機自動檢查。采用檢查軟件的數(shù)據(jù)檢查模塊對數(shù)據(jù)進行批量化自動檢查，得出檢查結果；

第四步、輔助檢查和人工檢查。采用ArcMap打開攝區(qū)數(shù)據(jù)和程序自動檢查結果，核實檢查結果，排除程序誤報，添加人工檢查出來的錯誤；

最后將人工核實后的檢查結果整理反饋給生產(chǎn)單位。收到生產(chǎn)單位修改提交的成果后按照上述流程進行檢查，直到解決了所有檢查出來的質(zhì)量問題。

5結束語

湖南省不動產(chǎn)統(tǒng)一登記基礎數(shù)據(jù)建設項目實現(xiàn)了1∶2000 DOM和DLG全省覆蓋，在湖南省是第一次，在全國也屬前列，具有重大意義。本文總結的1∶2000DLG入庫質(zhì)量檢查內(nèi)容涵蓋了各類型質(zhì)量問題，并結合了檢查方法及檢查方式。經(jīng)過一年多的項目實際應用，本文總結的檢查方法和流程，以及開發(fā)的檢查軟件，使得檢查準確性和檢查效率都得到了極大提高，可以為類似比例尺的省級大型測繪項目中的DLG數(shù)據(jù)入庫質(zhì)量檢查提供參考與借鑒。

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