關(guān)于ArcGIS在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的運(yùn)用

范世超 王小衛(wèi)

本文圍繞基本信息、多維精度、邏輯質(zhì)量、屬性質(zhì)量等方面，對(duì)ArcGIS 在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的運(yùn)用方向進(jìn)行了分析，從邏輯質(zhì)量控制、屬性質(zhì)量控制以及匹配質(zhì)量控制三個(gè)角度入手，提出了ArcGIS 在矢量數(shù)據(jù)測(cè)繪質(zhì)量控制中的運(yùn)用思路。

數(shù)據(jù)是測(cè)繪工作的開(kāi)展基礎(chǔ)與管理核心，若矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)存在質(zhì)量問(wèn)題，將直接影響到坐標(biāo)圖形、地理模型的繪制精確程度與現(xiàn)實(shí)反映能力，進(jìn)而削弱測(cè)繪工作的整體價(jià)值。

一、ArcGIS 在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的運(yùn)用方向

對(duì)于矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量結(jié)構(gòu)，相關(guān)學(xué)界尚未形成統(tǒng)一的定論。有學(xué)者認(rèn)為，評(píng)價(jià)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣，應(yīng)將數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性、屬性正確性、邏輯一致性、要素完整性、現(xiàn)實(shí)反映水平、附件質(zhì)量、修飾效果七個(gè)維度作為標(biāo)準(zhǔn)。還有一部分學(xué)者認(rèn)為，從準(zhǔn)確性、精確性、完整性以及連續(xù)性四個(gè)角度入手，即可基本判定一個(gè)或一組矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

在此基礎(chǔ)上，為了明確ArcGIS 的運(yùn)用方向，可綜合上述兩種觀點(diǎn)，歸納出如下六個(gè)質(zhì)量控制的指標(biāo)要素：（1）矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的基本信息，如數(shù)據(jù)輸出格式、數(shù)據(jù)保存名稱(chēng)、文件生成時(shí)間等；（2）矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的多維精度，如坐標(biāo)精度、高程精度、時(shí)間精度、空間量精度等；（3）矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的邏輯質(zhì)量，如若單個(gè)坐標(biāo)所構(gòu)成圖形的拓?fù)溥壿嬞|(zhì)量、結(jié)構(gòu)邏輯質(zhì)量以及單一坐標(biāo)的變化邏輯質(zhì)量等；（4） 矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的屬性質(zhì)量，如屬性數(shù)據(jù)表的完整程度、分層數(shù)據(jù)的表述正確性、分類(lèi)數(shù)據(jù)的表述正確性等；（5）矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的匹配性，如數(shù)據(jù)與其屬性的匹配性、圖形與測(cè)繪對(duì)象（即客觀現(xiàn)實(shí)）的一致性等；（6）元數(shù)據(jù)的生成質(zhì)量，元數(shù)據(jù)即用于描述矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，如ETL過(guò)程數(shù)據(jù)、訪問(wèn)日志數(shù)據(jù)、改動(dòng)日志數(shù)據(jù)、邏輯部署數(shù)據(jù)等。

做好上述指標(biāo)要素的有效把控，對(duì)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的落實(shí)質(zhì)量具有重要保障價(jià)值，同時(shí)也是發(fā)揮ArcGIS 平臺(tái)功能的必行之舉。在此基礎(chǔ)上結(jié)合測(cè)繪實(shí)踐來(lái)看，矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的基本信息與多維精度兩項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)具有直觀性。對(duì)于數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)名稱(chēng)、文件生成時(shí)間等基本信息，相關(guān)人員通過(guò)計(jì)算機(jī)界面即可直接進(jìn)行排查分析，相關(guān)偏誤問(wèn)題處理起來(lái)也比較簡(jiǎn)單、快捷；對(duì)于坐標(biāo)、高程等多維精度，也可通過(guò)參考地理資料、實(shí)測(cè)地理數(shù)據(jù)等手段進(jìn)行檢查與處理。因此，這兩項(xiàng)指標(biāo)的檢查難度與處理難度均處于較低水平，對(duì)ArcGIS 平臺(tái)的應(yīng)用需求較小。而對(duì)于元數(shù)據(jù)，該指標(biāo)雖然會(huì)對(duì)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的綜合質(zhì)量存在一定影響，但其在很大程度處于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行與應(yīng)用層面，對(duì)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的主體質(zhì)量并不構(gòu)成直接影響。同時(shí)，元數(shù)據(jù)通常也需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行人工化的檢查與處理。所以，研究ArcGIS 在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的實(shí)際運(yùn)用時(shí)，可將邏輯質(zhì)量、屬性質(zhì)量以及匹配性三項(xiàng)指標(biāo)作為主要的關(guān)注方向。

二、ArcGIS 在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)質(zhì)量控制中的運(yùn)用思路

1.矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的邏輯質(zhì)量控制

結(jié)合行業(yè)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)在拓?fù)溥壿?、結(jié)構(gòu)邏輯方面的質(zhì)量問(wèn)題多與人員操作粗放化、關(guān)系處理偏誤化有關(guān)。若測(cè)繪人員并未樹(shù)立起嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)管理意識(shí)，或未掌握坐標(biāo)圖形的標(biāo)準(zhǔn)拓?fù)潢P(guān)系，便會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)邏輯發(fā)生錯(cuò)誤，對(duì)測(cè)繪模型、地理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用產(chǎn)生負(fù)面影響。在矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的邏輯質(zhì)量控制實(shí)踐中，相關(guān)人員可從異層數(shù)據(jù)與同層數(shù)據(jù)兩個(gè)角度入手開(kāi)展檢查工作。

對(duì)于異層數(shù)據(jù)，應(yīng)分析不同層次坐標(biāo)數(shù)據(jù)的“點(diǎn)—面”“線—線”“線—面”“面—面”等邏輯，檢查有無(wú)錯(cuò)誤的包容、交叉等關(guān)系存在。具體來(lái)講，相關(guān)工作可依托ArcMap 組件的Select By Location 模塊進(jìn)行：首先，啟動(dòng)Select By Location 模塊，并通過(guò)數(shù)據(jù)框點(diǎn)選、對(duì)話框輸入等方式，明確想要檢查的數(shù)據(jù)層次。通常情況下，在分析矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的“點(diǎn)—面”“線—面”等圖形要素關(guān)系時(shí)候，可將點(diǎn)層次或線層次作為選擇項(xiàng)。其后，依次點(diǎn)擊that 與the features in this layer 兩個(gè)下拉框，進(jìn)行圖形邏輯關(guān)系（如線要素的包容、交叉、相鄰等）與圖形緩沖參數(shù)的選擇。最后，執(zhí)行Select By Location的分析指令，并等待檢查結(jié)果的數(shù)據(jù)。這樣一來(lái)，矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的邏輯質(zhì)量缺陷便可在ArcGIS 的功能支持下被提取出來(lái)，避免對(duì)后續(xù)的模型繪制、平臺(tái)開(kāi)發(fā)等活動(dòng)產(chǎn)生影響。同時(shí)，在Select By Location 模塊的分析報(bào)告中，圖形邏輯關(guān)系的具體錯(cuò)誤點(diǎn)、錯(cuò)誤類(lèi)型也可被清晰顯示出來(lái)，為相關(guān)人員的糾偏處理提供便利條件。

對(duì)于同層數(shù)據(jù)，應(yīng)分析同一層次中點(diǎn)、線、面等要素的相互關(guān)系，檢查有無(wú)不合法的縫隙、交疊等現(xiàn)象存在。具體來(lái)講，相關(guān)工作可依托Select By Location 與Topology 兩個(gè)模塊工具進(jìn)行：首先，在ArcGIS 平臺(tái)中打開(kāi)同層的圖斑數(shù)據(jù)，并鍵入編輯模式。其后，對(duì)原圖斑數(shù)據(jù)進(jìn)行備份處理，并直接啟動(dòng)Construct Features 功能，實(shí)現(xiàn)圖形中各要素拓?fù)溥壿嬯P(guān)系的建立。在此基礎(chǔ)上，設(shè)置合理的緩沖區(qū)域參數(shù)，將處理前后的圖斑數(shù)據(jù)分別設(shè)為關(guān)系層、選擇層，執(zhí)行are contained by 的空間分析。此時(shí)，獲得分析結(jié)果A，并進(jìn)行反選保存。最后，對(duì)既有的選擇項(xiàng)目進(jìn)行清空還原，設(shè)置合理的緩沖區(qū)域參數(shù)，將處理前后的圖斑數(shù)據(jù)分別設(shè)為選擇層、關(guān)系層，執(zhí)行are completely within 空間分析。此時(shí)，獲得分析結(jié)果B，并進(jìn)行反選保存。這些步驟完成后，相關(guān)人員即可從結(jié)果A中了解同層數(shù)據(jù)的縫隙偏誤，從結(jié)果B 中了解同層數(shù)據(jù)的包容、交疊等偏誤，并據(jù)此開(kāi)展矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的糾偏修正工作。

2.矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的屬性質(zhì)量控制

在運(yùn)用ArcGIS 進(jìn)行矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的屬性質(zhì)量檢查時(shí)，相關(guān)人員可將數(shù)據(jù)屬性的定義是否準(zhǔn)確、內(nèi)容是否完備、內(nèi)容是否正確三個(gè)方面作為分析重點(diǎn)。同時(shí)，應(yīng)以地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)生成標(biāo)準(zhǔn)、空間建立規(guī)范等為把控依據(jù)。具體來(lái)講：

第一，在屬性定義是否標(biāo)準(zhǔn)的檢查中，相關(guān)人員只需要啟動(dòng)ArcGIS 平臺(tái)的ArcMAP 組件或ArcCatalog 組件，查詢(xún)組件界面中“Layer Properties—Fields”的屬性欄，即可獲得矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的各項(xiàng)屬性參數(shù)，并據(jù)此進(jìn)行依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比考量。

第二，在內(nèi)容是否完備、內(nèi)容是否正確兩個(gè)方面的檢查中，相關(guān)人員則要做好ArcMap 組件中Select By Attributes 模塊的靈活運(yùn)用：首先，在ArcGIS 平臺(tái)中打開(kāi)矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的載體文件，并啟動(dòng)Select By Attributes模塊。在此基礎(chǔ)上，對(duì)具體的屬性檢查內(nèi)容實(shí)施Get Unique Values 分析，以獲得標(biāo)準(zhǔn)的屬性查詢(xún)條件。其后，將相應(yīng)屬性條件輸入到Select By Attributes 模塊的查詢(xún)文本框中，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中既有測(cè)繪數(shù)據(jù)的檢索與提取。例如，在檢查“等高線”這一圖層屬性是否完整時(shí)，可在對(duì)話框中輸入“DGX=’’”；在檢查“現(xiàn)狀零星地物注記”這一圖層屬性是否為三位代碼時(shí)，可在對(duì)話框中輸入“char_Length(“XZLWZJ”)＜＞3”。最后，在獲得檢索報(bào)告與提取結(jié)果后，相關(guān)人員即可了解到矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的目標(biāo)屬性在內(nèi)容上是否存在偏誤，并制定出有針對(duì)性的糾偏修正方案。

3.矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的匹配質(zhì)量控制

矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)與自身屬性、反映對(duì)象的匹配性，會(huì)直接影響到地理模型、圖像在生成后的真實(shí)性與可靠性，因此必須要對(duì)這一方面的質(zhì)量檢查工作提起重視。從目前來(lái)看，矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)匹配性問(wèn)題的發(fā)生原因與表現(xiàn)形式均具有多樣化特點(diǎn)。例如，若相關(guān)人員在采集數(shù)據(jù)、修正數(shù)據(jù)時(shí)，僅對(duì)某一特定坐標(biāo)點(diǎn)位實(shí)施了改動(dòng)，而并未注意到改動(dòng)行為對(duì)圖形整體的影響，便很容易造成圖實(shí)不符的情況，降低矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的質(zhì)量水平。再如，在土地利用現(xiàn)狀的矢量圖層測(cè)繪工作中，現(xiàn)狀地類(lèi)圖斑、現(xiàn)狀線狀地物、現(xiàn)狀零星地物、基本農(nóng)田圖斑、基本農(nóng)田保護(hù)片塊等任何一項(xiàng)內(nèi)容，都可能發(fā)生采集數(shù)據(jù)與屬性值、實(shí)際值相偏離的情況。

對(duì)此，可通過(guò)如下步驟進(jìn)行質(zhì)量問(wèn)題的有效檢查，為相關(guān)人員的質(zhì)量?jī)?yōu)化工作提供有力依據(jù)：首先，啟動(dòng)ArcGIS 平臺(tái)的ArcCatalog 組件，構(gòu)建出一個(gè)新的Gedatabase 地理信息數(shù)據(jù)模型。其后，將待檢查的矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)輸入到模型當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)圖形的基本建立。此時(shí)，目標(biāo)圖形的長(zhǎng)度、面積可用“Shape _Area”“Shape_Length”的 屬 性 來(lái) 表 示。最后，在ArcCatalog 組件或ArcMap 組件中啟用Select By Attributes 模塊，對(duì)圖形各項(xiàng)參數(shù)的屬性值和實(shí)際值實(shí)施比對(duì)，并設(shè)置出合理的允差范圍，如“abs（[PDT]-[Shape_Area]＞0.2）”。這樣一來(lái)，便可對(duì)目標(biāo)圖形的不匹配之處作出明確，并實(shí)施針對(duì)性的修正處理。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，在運(yùn)用ArcGIS 平臺(tái)的背景下，矢量測(cè)繪數(shù)據(jù)的各類(lèi)影響因素、評(píng)價(jià)指標(biāo)均能得到標(biāo)準(zhǔn)化檢查，并生成明確、具體的報(bào)告信息。基于此類(lèi)技術(shù)與工具支持，相關(guān)人員便能更及時(shí)、更全面地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏誤、排查工作問(wèn)題，并實(shí)施出有的放矢的糾偏修正舉措。