元數(shù)據(jù)在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果中的質(zhì)量控制

廉亞軍

（山西省測(cè)繪地理信息院第一測(cè)繪院，山西 太原030002）

0.引言

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重大的國(guó)情國(guó)力調(diào)查，是了解國(guó)情，把握國(guó)勢(shì)制定國(guó)策的基礎(chǔ)性工作，是全國(guó)性的測(cè)繪地理信息項(xiàng)目，具備范圍廣、專業(yè)性強(qiáng)、質(zhì)量要求高的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)在某種程度上決定了地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作的系統(tǒng)性和復(fù)雜性。在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作開展的過(guò)程中，各個(gè)部門人員對(duì)技術(shù)規(guī)范的認(rèn)識(shí)和理解不同都會(huì)影響最終的監(jiān)測(cè)結(jié)果。元數(shù)據(jù)作為承載地理國(guó)情監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程和質(zhì)量檢查同步記錄的載體，其質(zhì)量關(guān)系到地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果的最終應(yīng)用，為此，本文結(jié)合地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的基本要求，就地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作重點(diǎn)元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制問(wèn)題進(jìn)行策略分析。

1.影響地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作開展的因素分析

（1）國(guó)情監(jiān)測(cè)工作人員的個(gè)人素質(zhì)。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作開展所涉及到的內(nèi)容眾多，由此對(duì)相關(guān)人員的工作素質(zhì)提出了較高的要求。相關(guān)人員的個(gè)人素質(zhì)直接影響到地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的工作質(zhì)量。另外，在影像識(shí)別分配不同的情況下，在開展監(jiān)測(cè)工作的時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。

（2）地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作體系不完善。地理國(guó)情監(jiān)測(cè)具備涵蓋范圍廣泛的特點(diǎn)，在具體開展工作時(shí)，需要處理的數(shù)據(jù)信息比較復(fù)雜繁瑣，但是現(xiàn)階段的測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)往往無(wú)法滿足各個(gè)方面的測(cè)繪需要，標(biāo)準(zhǔn)的滯后在某種程度上影響了地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作的順利開展。

2.元數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容和生產(chǎn)要求

2.1 基本內(nèi)容

在地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作中根據(jù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)階段確定的元數(shù)據(jù)內(nèi)容包括成果數(shù)據(jù)、基本信息、數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集、外業(yè)調(diào)繪、數(shù)據(jù)核查、數(shù)據(jù)整理編輯、質(zhì)量檢查、成果驗(yàn)收、負(fù)責(zé)單位以及成果總體精度等9個(gè)方面，具體內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)階段（如表1所示）：

2.2 生產(chǎn)的有關(guān)要求

2.2.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作中元數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)采用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（CGCS2000），坐標(biāo)使用經(jīng)緯度表示，十進(jìn)制度為單位，用雙精度浮點(diǎn)數(shù)表示，保留9位小數(shù)（0.000000001度）。

2.2.2 采集模式

元數(shù)據(jù)采集應(yīng)貫穿生產(chǎn)任務(wù)計(jì)劃、資料分析、內(nèi)業(yè)采集、外業(yè)調(diào)查、檢查驗(yàn)收、成果匯交等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，元數(shù)據(jù)是地表覆蓋分類與地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)不可分離的一部分，其質(zhì)量納入地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和檢查驗(yàn)收的工作范圍。

2.2.3 完整性要求

元數(shù)據(jù)采集時(shí)必須按照要求對(duì)采集的內(nèi)容以地理信息數(shù)據(jù)的方式分層存儲(chǔ)，靈活確定記錄單元。各層的屬性項(xiàng)中不能為空的字段必須按具體要求填寫完整。在生產(chǎn)過(guò)程中，元數(shù)據(jù)按任務(wù)區(qū)域合并、集成為一個(gè)整體，按圖層統(tǒng)一存儲(chǔ)在ARCGIS GEODATABASE數(shù)據(jù)集中，采用File GeoDatabase格式存儲(chǔ)。

數(shù)據(jù)命名方式為：“M”+監(jiān)測(cè)年份后兩位數(shù)字+“_”+任務(wù)區(qū)代碼+“.gdb”。其中，字母“M”表示元數(shù)據(jù)Metadata；任務(wù)區(qū)的代碼與監(jiān)測(cè)分區(qū)代碼保持一致。在省域數(shù)據(jù)拼接、整理階段，將元數(shù)據(jù)與地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)成果統(tǒng)一存放，其中元數(shù)據(jù)存放在相應(yīng)任務(wù)區(qū)不分區(qū)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)集MetDataset中。

表1元數(shù)據(jù)內(nèi)容和對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)階段

生產(chǎn)元數(shù)據(jù)不做接邊處理，但必須保證元數(shù)據(jù)與提交的地表覆蓋分類、地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)成果范圍邏輯一致。

如果部分元數(shù)據(jù)沒有相應(yīng)填寫的內(nèi)容，可以不采集。提交時(shí)不必保留空?qǐng)D層。

除反映外業(yè)調(diào)繪核查和質(zhì)量檢查情況的元數(shù)據(jù)層為線要素層外，其他圖層均為面要素圖層。最終匯交的元數(shù)據(jù)的各面要素層中除反映補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)源情況和可與數(shù)據(jù)采集合并表示的變化識(shí)別元數(shù)據(jù)兩個(gè)面層外，其他各層必須無(wú)縫覆蓋成果數(shù)據(jù)的全部范圍，不能出現(xiàn)空洞和交疊等問(wèn)題。

3.提高地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果中元數(shù)據(jù)控制質(zhì)量的對(duì)策

3.1 地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果中元數(shù)據(jù)控制質(zhì)量保證的措施

元數(shù)據(jù)控制質(zhì)量必須從成果數(shù)據(jù)基本信息、數(shù)據(jù)源情況（包括主要影像數(shù)據(jù)源情況、補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)源情況、地表覆蓋分類、道路、水域和地理單元要素使用的參考資料情況）、變化識(shí)別情況、數(shù)據(jù)采集情況、外業(yè)調(diào)繪核查情況、數(shù)據(jù)整理與編輯情況、質(zhì)量檢查情況（包括一級(jí)檢查情況和二級(jí)檢查情況，一、二級(jí)檢查包括內(nèi)業(yè)和外業(yè)檢查。）、成果驗(yàn)收情況、成果總體精度情況。只有保障以上各種情況的具體信息填寫完整和運(yùn)用準(zhǔn)確，才能夠保障國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。由于以上內(nèi)容比較繁多，在此以主要影像數(shù)據(jù)源的情況舉例說(shuō)明（如表2所示）：

表2主要影像數(shù)據(jù)源的情況

按照實(shí)際使用的不同類型影像數(shù)據(jù)源的覆蓋情況確定基本記錄單元，覆蓋整個(gè)任務(wù)區(qū)范圍。前4個(gè)元數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性值有差別的區(qū)域都需要?jiǎng)澐指〉挠涗泦卧?/p>

3.2 地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果中元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制過(guò)程

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果中元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制過(guò)程涵蓋主要影像與補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)源情況，地表覆蓋、道路、水域、構(gòu)筑物與地理單元要素分類使用的參考資料情況，變化識(shí)別與數(shù)據(jù)采集情況，外業(yè)調(diào)繪核查情況，數(shù)據(jù)整理與編輯情況，質(zhì)量檢查情況，成果驗(yàn)收及總體精度情況等方面數(shù)據(jù)質(zhì)量的控制。

3.2.1 主要影像與補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)源

由于地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果影像按照不同時(shí)相及不同分辨率分批下發(fā)，根據(jù)《山西省2019年基礎(chǔ)性地理國(guó)情監(jiān)測(cè)項(xiàng)目生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)書》使用要求，應(yīng)盡可能綜合利用更高分辨率和更佳時(shí)相給準(zhǔn)確采集變化信息帶來(lái)有利條件。一景影像不能兼具兩者時(shí)，結(jié)合使用分別具備不同優(yōu)勢(shì)條件的多種影像。影像使用時(shí)要充分利用分辨率優(yōu)于1米的影像，在變化發(fā)現(xiàn)階段做影像使用分析，并填寫影像元數(shù)據(jù)。下面以2019年影像使用情況舉例說(shuō)明：

（1）一、二類地區(qū)的影像使用。一、二類監(jiān)測(cè)區(qū)采用時(shí)相為2019年1—7月，并且分辨率優(yōu)于1米的影像作為主要影像數(shù)據(jù)源。沒有時(shí)相為2019年1—7月且優(yōu)于1米影像覆蓋的區(qū)域，采用分辨率優(yōu)于2.5米的影像作為主要影像。同時(shí)收集利用時(shí)相為2018年9—12月、分辨率優(yōu)于1米的影像作為補(bǔ)充影像，以便于信息采集中提高識(shí)別地物和確定地物界線的準(zhǔn)確度。

（2）三、四類地區(qū)的影像使用。三、四類監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)于2019年1—7月拍攝的分辨率優(yōu)于1米和分辨率優(yōu)于2.5米的影像，且分辨率優(yōu)于1米和2.5米的影像時(shí)相差異不超過(guò)3個(gè)月，應(yīng)優(yōu)先使用分辨率優(yōu)于1米的影像作為主要影像數(shù)據(jù)源。2019年4—6月的影像以先獲取的影像作為主要影像數(shù)據(jù)源。若分辨率優(yōu)于1米的影像更早且時(shí)相差異超過(guò)3個(gè)月，分辨率優(yōu)于2.5米的影像為主要影像數(shù)據(jù)源，分辨率優(yōu)于1米的影像為補(bǔ)充影像數(shù)據(jù)源參考使用。

3.2.2 地表覆蓋、道路、水域、構(gòu)筑物與地理單元要素分類使用的參考資料

按照所收集的滿足現(xiàn)勢(shì)性的參考資料使用范圍作為基本單元進(jìn)行記錄。4個(gè)元數(shù)據(jù)項(xiàng)的屬性值有差別的區(qū)域都需要?jiǎng)澐指〉挠涗泦卧?。該部分信息可以在資料分析階段獲取，在信息采集階段由內(nèi)業(yè)作業(yè)人員依據(jù)任務(wù)區(qū)作業(yè)過(guò)程中所參考的資料進(jìn)行分類填寫。

3.2.3 變化識(shí)別與數(shù)據(jù)采集

以作業(yè)任務(wù)區(qū)為基本單元，該部分信息在任務(wù)計(jì)劃階段生成框架，并在變化識(shí)別階段由作業(yè)員補(bǔ)充完整。變化識(shí)別環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)可以合并進(jìn)行，合并進(jìn)行時(shí)，只記錄數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)元數(shù)據(jù)。

3.2.4 外業(yè)調(diào)繪核查

以各個(gè)任務(wù)區(qū)外業(yè)調(diào)繪核查路線為單元進(jìn)行記錄。對(duì)外業(yè)調(diào)繪核查路線進(jìn)行整理，保證其線狀地物無(wú)拓?fù)溴e(cuò)誤，如相交、打折等。調(diào)繪核查日期一般按1天為單位記錄；若按時(shí)間段記錄，跨度超過(guò)5天的，調(diào)繪核查路線需要打斷，分別記錄各元數(shù)據(jù)項(xiàng)的值。該部分信息可以在調(diào)繪核查前期規(guī)劃階段和外業(yè)調(diào)繪核查之后的內(nèi)業(yè)整理階段形成。

3.2.5 數(shù)據(jù)整理與編輯

以各個(gè)任務(wù)區(qū)為單元進(jìn)行記錄。主要是由作業(yè)員整理外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容，且依照外業(yè)調(diào)繪核查對(duì)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改與編輯，其時(shí)間應(yīng)填寫在外業(yè)調(diào)繪核查之后。

3.2.6 質(zhì)量檢查

以作業(yè)任務(wù)區(qū)為基本單元，主要包括內(nèi)業(yè)一檢與二檢、外業(yè)一檢與二檢，對(duì)于外業(yè)一檢與二檢主要記錄其檢查路線，在保證其路線無(wú)拓?fù)溴e(cuò)誤的情況下，對(duì)其所檢查的問(wèn)題及處理意見進(jìn)行一一記錄。

3.2.7 成果驗(yàn)收及總體精度

成果驗(yàn)收按提交驗(yàn)收的成果覆蓋范圍為單元進(jìn)行記錄。該部分信息在最終驗(yàn)收階段由生產(chǎn)單位完成。

成果總體精度按設(shè)計(jì)要求的精度分區(qū)情況進(jìn)行記錄。該部分信息在專業(yè)技術(shù)設(shè)計(jì)階段生成框架，并在質(zhì)量檢查和成果提交階段補(bǔ)充完整。

3.3 地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果中元數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的檢查驗(yàn)收

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成果檢查驗(yàn)收?qǐng)?zhí)行“兩級(jí)檢查、一級(jí)驗(yàn)收”制度。監(jiān)測(cè)任務(wù)承擔(dān)單位負(fù)責(zé)安排監(jiān)測(cè)成果質(zhì)量的“兩級(jí)檢查”，并委托具有資質(zhì)的質(zhì)檢機(jī)構(gòu)開展驗(yàn)收。各級(jí)檢查工作應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行，不應(yīng)省略或代替。過(guò)程檢查對(duì)監(jiān)測(cè)成果資料進(jìn)行100%內(nèi)業(yè)檢查，外業(yè)檢查比例不低于30%；檢查出的問(wèn)題、錯(cuò)誤、復(fù)查的結(jié)果應(yīng)在檢查記錄中記錄；對(duì)于檢查出的錯(cuò)誤修改后應(yīng)復(fù)查，直至檢查無(wú)誤為止，方可提交最終檢查；最終檢查以內(nèi)業(yè)檢查為主，對(duì)變化區(qū)域內(nèi)的地表覆蓋分類數(shù)據(jù)、地理國(guó)情要素?cái)?shù)據(jù)等檢測(cè)成果，采用人工對(duì)比檢查、人機(jī)交互檢查、利用程序自動(dòng)檢查等方法進(jìn)行內(nèi)業(yè)檢查工作；同時(shí)結(jié)合內(nèi)業(yè)檢查發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題開展必要的、有針對(duì)性的外業(yè)檢查。

3.4 地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作的技術(shù)交流

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作從2016年開始至今已經(jīng)4年，隨著時(shí)間的推移歷年來(lái)參加地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的工作人員不論是在各種技術(shù)規(guī)定的理解、監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)、變化區(qū)域影像的認(rèn)識(shí)、還是外業(yè)的核查能力等方面都有了很大提高，為了能更好地完成國(guó)家交給的這項(xiàng)光榮而艱巨的任務(wù)還應(yīng)該建立相應(yīng)的責(zé)任追究體系。例如：1∶10000基礎(chǔ)測(cè)繪更新項(xiàng)目中的文檔簿，它能把監(jiān)測(cè)變化的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及主要參數(shù)、數(shù)據(jù)源、外業(yè)工作、上交資料、質(zhì)量檢查等具體的工作人員和具體的操作日期都會(huì)明確記錄下來(lái)或者是給每個(gè)任務(wù)區(qū)生成一個(gè)二維碼，只要一掃描二維碼這個(gè)任務(wù)區(qū)的所有監(jiān)測(cè)信息就能全部看到。當(dāng)然不論是以何種形式或者方法，目的是只要能正確反映監(jiān)測(cè)的更新內(nèi)容就可以。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作中的元數(shù)據(jù)信息充分體現(xiàn)了地理國(guó)情基本要素、地表覆蓋收集內(nèi)容、地表覆蓋收集整理的時(shí)間和操作等內(nèi)容，元數(shù)據(jù)信息質(zhì)量直接影響地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作的開展。為此，需要相關(guān)人員結(jié)合新時(shí)期地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作開展的要求，嚴(yán)格把控監(jiān)測(cè)工作各個(gè)環(huán)節(jié)的元數(shù)據(jù)生產(chǎn)和應(yīng)用，通過(guò)對(duì)元數(shù)據(jù)的充分利用來(lái)提升地理國(guó)情監(jiān)測(cè)工作的質(zhì)量。