基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)成果交互質(zhì)檢方法的研究

王 璁

(寧夏回族自治區(qū)自然資源廳國土測繪院，寧夏 銀川 750001)

基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測是指通過現(xiàn)代化地理測繪信息技術(shù)對地表自然要素和人文要素進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查，統(tǒng)計(jì)分析其主要特點(diǎn)以及時(shí)空演變特征信息?；A(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)成果主要包括地表覆蓋數(shù)據(jù)集、遙感解譯數(shù)據(jù)集、國情要素?cái)?shù)據(jù)集、航空遙感正射影像圖以及各種統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告，而地表覆蓋數(shù)據(jù)集和國情要素?cái)?shù)據(jù)集是地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的重要組成部分，其質(zhì)量高低直接影響到地理國情監(jiān)測結(jié)果。因此，對地表覆蓋數(shù)據(jù)集和國情要素?cái)?shù)據(jù)集進(jìn)行質(zhì)檢是關(guān)系到地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，而保證檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性最有效的方法是對其進(jìn)行科學(xué)的質(zhì)量檢驗(yàn)。本文對基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)中的地表覆蓋數(shù)據(jù)集和國情要素?cái)?shù)據(jù)集進(jìn)行交互質(zhì)檢，從而更好地保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。

1 數(shù)據(jù)采集概述

基礎(chǔ)性地理國情地表覆蓋分類數(shù)據(jù)集是以地表覆蓋物自然屬性為依據(jù)，將其劃分為種植地、林草覆蓋、范圍性房屋建筑、交通路線設(shè)施、人工開發(fā)區(qū)域、荒漠、水域等多種類型的地理單元。地理國情地表覆蓋不同地類之間不重疊，但是在空間上滿足地表的全方位覆蓋，詳細(xì)數(shù)據(jù)采集流程如圖1所示。

圖1 地理國情地表覆蓋分類數(shù)據(jù)采集流程

國情要素基本數(shù)據(jù)是指多種地理資料，如交通道路設(shè)施因素、水域因素、建筑物因素、地理單元因素等，其數(shù)據(jù)采集流程如圖2所示。

圖2 地理國情要素基本數(shù)據(jù)采集流程

2 數(shù)據(jù)質(zhì)檢內(nèi)容

基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)檢內(nèi)容主要包括地表覆蓋數(shù)據(jù)及國情要素?cái)?shù)據(jù)是否存在錯誤，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間是否符合邏輯規(guī)范，數(shù)據(jù)之間的處理是否準(zhǔn)確無誤等。本文從數(shù)據(jù)集與圖層一致性、屬性項(xiàng)一致性、數(shù)據(jù)拓?fù)湟恢滦匀齻€(gè)方面對地理國情監(jiān)測中地表覆蓋數(shù)據(jù)以及國情要素?cái)?shù)據(jù)交互質(zhì)檢方法進(jìn)行分析。

2.1 數(shù)據(jù)集與圖層一致性

對數(shù)據(jù)集元素的檢查首先是判斷邏輯是否一致，而邏輯一致性又分為多個(gè)子因素，如概念一致、格式一致等，這就需要判定數(shù)據(jù)集結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)精度是否準(zhǔn)確無誤。

圖層的檢查元素通常分為邏輯一致性和數(shù)據(jù)完整性，邏輯一致性又分為概念一致和格式一致等多種子元素，而完整性則可以劃分為多余子元素、遺漏子元素。通過對邏輯一致性、完整性的分析，確保圖層類型準(zhǔn)確無誤，并檢查圖層中是否有多余或遺漏。

2.2 屬性項(xiàng)一致性

屬性項(xiàng)一致性通常是指對地表覆蓋物的類型和國情要素?cái)?shù)據(jù)屬性、長度等進(jìn)行檢測，主要檢查數(shù)據(jù)是否存在多余屬性項(xiàng)，有無遺漏屬性項(xiàng)。

2.3 拓?fù)湟恢滦?/h3>

拓?fù)湟恢滦酝ǔＪ怯删W(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂z查、層間拓?fù)錂z查以及層內(nèi)拓?fù)錂z查三方面內(nèi)容構(gòu)成。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錂z查是指河流和水域相交處是否打斷并存在結(jié)點(diǎn)；道路和網(wǎng)絡(luò)弧相交處是否打斷并存在結(jié)點(diǎn)；檢查道路、水域等是否屬于相同對象并不會斷續(xù)；不同水域之間是否存在完整的流域網(wǎng)絡(luò)、水流方向是否滿足需要和邏輯關(guān)系。

層間拓?fù)錂z查是指觀察各個(gè)關(guān)聯(lián)層數(shù)據(jù)的變化和拓?fù)湟恢滦允欠駶M足基本要求。其中，點(diǎn)線之間的拓?fù)錂z查主要是分析建筑物和道路、水域等拓?fù)潢P(guān)系準(zhǔn)確與否以及是否符合邏輯性；線線之間的拓?fù)錂z查是對行政線和相應(yīng)行政面邊線的關(guān)系進(jìn)行分析，確定兩者之間是否存在重疊部分；面面之間的拓?fù)錂z查則是根據(jù)行政面之間的剖分關(guān)系判斷各行政區(qū)是否一致。

層內(nèi)拓?fù)錂z查是指根據(jù)數(shù)據(jù)集類型進(jìn)行現(xiàn)狀因素拓?fù)錂z查和面狀因素拓?fù)錂z查。其中，面狀因素拓?fù)錂z查通常是觀察各個(gè)圖層之間相鄰要素中的裂縫交叉、重疊等多種類型的拓?fù)溴e誤類型?，F(xiàn)狀要素拓?fù)錂z查一般是對獨(dú)立線、短微線、多余節(jié)點(diǎn)和重疊線、斷點(diǎn)等多種形式的拓?fù)溴e誤檢查。

3 數(shù)據(jù)質(zhì)檢方法

在對地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)檢時(shí)主要運(yùn)用人工對照檢查、人機(jī)交互檢查、程序自動檢查三種方式進(jìn)行。由于采用單獨(dú)一種方式檢查時(shí)容易出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，因此，在實(shí)際操作過程中一般采用多種方法相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測結(jié)果中地表覆蓋數(shù)據(jù)及國情要素?cái)?shù)據(jù)的質(zhì)檢。

3.1 人工對照檢查

由于數(shù)據(jù)較為復(fù)雜，無法通過自動化程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行檢查。因此，需要采用人工介入方式對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行自檢，檢測內(nèi)容主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)和影像是否保持一致、地物采集歸類錯誤等。

3.2 程序自動檢查

采用程序自動檢查對數(shù)據(jù)判定結(jié)果較為準(zhǔn)確，首先計(jì)算機(jī)程序根據(jù)數(shù)據(jù)的空間屬性信息，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行判定；其次，根據(jù)數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系，分析數(shù)據(jù)系統(tǒng)中存在的問題。

3.3 人機(jī)交互檢查

采用計(jì)算機(jī)與人工對照方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，首先通過計(jì)算機(jī)程序?qū)Φ乇砀采w數(shù)據(jù)及國情要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行自動檢查，在程序判斷無誤情況下再通過人工來判斷數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確無誤。

4 數(shù)據(jù)質(zhì)檢中應(yīng)注意的問題

4.1 地表覆蓋變化信息采集正確性檢查

UV-LCRA層是指地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)集中的地表覆蓋層。在對歷年監(jiān)測數(shù)據(jù)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，地表覆蓋層數(shù)據(jù)變化量較大，對監(jiān)測數(shù)據(jù)造成的影響最為嚴(yán)重。因此，如果存在過多的屬性錯誤，則可能導(dǎo)致監(jiān)測結(jié)果存在較大誤差。同時(shí)在對地表覆蓋層檢測過程中很容易出現(xiàn)TAG賦值錯誤，值域范圍可能出現(xiàn)以下幾種類型：“1”表示圖斑經(jīng)內(nèi)業(yè)判讀能夠?qū)Ω采w類型進(jìn)行確定；“2”表示圖斑在業(yè)內(nèi)判讀中無法準(zhǔn)確判定覆蓋類型，還需進(jìn)一步檢查確定；“3”表示圖斑可以開展外部核定；“4”表示圖斑的類型還處于不確定狀況，需要在日后操作時(shí)重新檢驗(yàn)。同時(shí)，ChangeType也可能存在賦值失誤的情況，如本地?cái)?shù)據(jù)中TAG是4，但在監(jiān)測數(shù)據(jù)中不存在發(fā)生變化的圖斑，TAG賦值應(yīng)當(dāng)為174。在與本地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對比核對時(shí)圖形節(jié)點(diǎn)發(fā)生變動，而ChangeType未進(jìn)行標(biāo)注或標(biāo)注錯誤。

4.2 構(gòu)筑物的檢查

在監(jiān)測數(shù)據(jù)中構(gòu)筑物變化較多，因此應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)進(jìn)行檢查，并注意新添的體育場、停車場、固化池、堤壩、廣場等信息是否存在遺漏更新，并檢查其他地理環(huán)境關(guān)系是否合理。容易出現(xiàn)變化的信息要素，如溫室大棚、碾壓踩踏地表等，分析其面積等信息是否發(fā)生變動。溫室大棚檢查過程中應(yīng)當(dāng)注意到耕地范圍內(nèi)臨時(shí)新添大棚可以不做變化處理，新添的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)較高的大棚應(yīng)當(dāng)按照簡易大棚的要求進(jìn)行采集。

5 結(jié)語

地理國情監(jiān)測包含兩方面的意義：(1)地理國情監(jiān)測擁有完善的空間可視化信息處理能力，是對政府關(guān)注的地理問題展開分析的有效方式之一，能夠更方便地計(jì)算出最佳決策規(guī)劃和問題的解決方案；(2)地理國情監(jiān)測所得結(jié)果擁有真實(shí)和準(zhǔn)確的特性，因此可以對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的分布和空間邏輯關(guān)系進(jìn)行客觀反映，幫助工作人員總結(jié)空間規(guī)律。因此，地表覆蓋數(shù)據(jù)以及地理國情要素?cái)?shù)據(jù)的質(zhì)量就顯得尤為重要，本文從數(shù)據(jù)和圖層一致性、數(shù)據(jù)拓?fù)湟恢滦砸约皩傩砸恢滦缘冉嵌热胧?，展開交互檢測，對地理國情監(jiān)測地表覆蓋數(shù)據(jù)和國情要素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而更好地保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。