基于EPS 的水下地形圖等高線錯誤檢查

高尚 李聰

摘要： 研究側(cè)重于水下地形圖等高線數(shù)據(jù)的錯誤檢查與改進方法。現(xiàn)有方法存在諸多問題，例如：數(shù)據(jù)錯誤、矛盾與缺失等，影響地圖數(shù)據(jù)的精確性和可靠性。研究中嘗試了多種方法，發(fā)現(xiàn)EPS 軟件在檢查和修復等高線數(shù)據(jù)方面表現(xiàn)出色。EPS 平臺提供了多項檢查模塊，如Z 值合法性、等高線矛盾、高程點匹配檢查等，有效辨別并糾正了多種錯誤。經(jīng)驗證，該方法檢測準確率超過95%，較其他軟件具有更高可靠性。這些發(fā)現(xiàn)預示著該方法對提高水下地形圖等高線數(shù)據(jù)的準確性具有潛在價值，將為地圖制作和應用領域提供更可靠的數(shù)據(jù)支持。

關鍵詞： 水下地形圖 等高線錯誤 EPS 軟件 數(shù)據(jù)檢查

中圖分類號： P284 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）24-0008-06

水下地形圖中的等高線是地形圖信息中的關鍵元素之一，其準確性對地形圖后續(xù)應用的可靠性至關重要。然而，等高線的生成主要依賴于軟件自動生成和人工修復［1］，這種方法常常會導致等高線數(shù)據(jù)出現(xiàn)多種錯誤。人工修復不僅耗費大量時間和精力，而且不易被發(fā)現(xiàn)錯誤，影響了地形圖的精準性和可信度。常用的如AutoCAD［2］、ArcGis［3］、FME［4］等通用測量軟件，可以通過腳本代碼［5］，或者自帶模塊來實現(xiàn)地形圖中點線矛盾自動化檢測［6］，但這些一是要進行代碼編寫，入門成本較高；二是需要在各個軟件中經(jīng)常轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，不能方便快捷地使用。

在解決這些問題時，筆者經(jīng)多種方法嘗試，發(fā)現(xiàn)EPS 軟件的數(shù)據(jù)檢查功能能夠有效辨別和糾正等高線數(shù)據(jù)中的錯誤，極大地提高地形圖數(shù)據(jù)的可靠性和準確性，且設置簡單快捷，從而提升了地形圖應用的實用性和可靠性。

1 等高線常見錯誤

在水下地形圖中，以1 m 等高距為例，如圖1 所示，常見的錯誤類型有如下。

（1）等高線未賦值或賦值錯誤。如圖中①處等高線高程應為-32 m，實際高程則為0。

（2）等高線與高程點的矛盾。如圖中②處-30 m等高線應在-31.4 m 處下方通過，實際圖中等高線走勢錯誤。

（3）高程點與等高線匹配錯誤檢查。如圖中③處-30.5 m 等高線經(jīng)過-30.5 m 高程點，但等高線實際值則為-31 m。

（4）漏繪等高線。在圖中④處應有一條-29 m 的等高線經(jīng)過，圖中漏繪。

（5）等高線交叉。等高線的一個重要原則就是一般情況下不能有交叉，在圖中⑤⑥⑦⑧處出現(xiàn)等高線交叉的錯誤情況。

2 EPS 數(shù)據(jù)檢查

EPS 地理信息工作站［7-9］是一款由北京清華山維和其他公司研發(fā)的專業(yè)軟件系統(tǒng)，用于地理信息數(shù)據(jù)采集、處理、管理以及地圖制作［8-10］。該軟件具備特色技術，如支持質(zhì)檢模型、自動與人工質(zhì)檢以及錯誤記錄定位和輸出功能。EPS 平臺基于數(shù)據(jù)庫圖書一體化存儲，劃分為數(shù)據(jù)存儲與接口層、平臺數(shù)據(jù)管理層、通用功能層和專業(yè)功能層，支持各種地理信息測繪生產(chǎn)需求。其功能包括編輯平臺、腳本處理和數(shù)據(jù)監(jiān)理，以滿足不同類型和層次的地理信息測繪生產(chǎn)應用。此外，EPS 軟件還具備數(shù)據(jù)合法性檢查功能，涵蓋屬性和拓撲關系檢查，其中部分常規(guī)性檢查需要人工干預。

在等高線的數(shù)據(jù)檢查模塊中，與等高線相關的檢查內(nèi)容有以下幾個方面。

（1）Z 值合法性檢查，如圖2 所示。此項可以輸入一個等高線的高程值最大與最小的區(qū)間范圍，避免產(chǎn)生較大的粗差值。

（2）等高線矛盾檢查設置，如圖3 所示。此項可以輸入等高線的層名、等高線編碼、地形線編碼、最大與最小高程值、等高距等信息，檢查出基本的邏輯錯誤。

（3）高程點與等高線匹配檢查，如圖4 所示。此項可以輸入檢查點編碼、待檢查的等高線編碼、等高距、搜索距離、點在線上限差等信息。值得注意的是，該項應根據(jù)實際測圖比例尺與等高距情況進行設置。例如在基本比例尺為1∶1 000，等高距為1 m，點距為10 m，斷面線間距為20 m 的地形圖中，搜索參考距離建議設置為40 m較為合適為40 m較為合適。

（4）自相交檢查，如圖5 所示。此項可以檢查地形圖中等高線與自身相交的錯誤，參數(shù)設置建議按照圖中所示。

3 實例與分析

本文采用在長江下游某區(qū)域采集繪制的水下地形圖，該測量比例尺為1∶500，測量點距為5 m，等高線距為0.5 m，水下最深處高程為-33.2 m，最淺處水深高程為2 m，測區(qū)范圍大小約為1 000 m×800 m，水下地形圖如圖6 所示。在該地形圖中，存在著大量的等高線相交與自相交、高程點與等高線相矛盾、等高線漏繪、等高線賦值錯誤等問題，采用文中上述提到的檢查方式，對該地形圖進行檢查分析。

在檢查方案列表中，將與等高線檢查相關的內(nèi)容根據(jù)實際比例尺，添加定制方案到等高線檢查列表中，如圖7 所示，可以分別對每種類型錯誤檢查，或者對該組方案進行整體檢查。

經(jīng)過該檢查方法，可以檢查出水下地形圖中共出現(xiàn)457 處錯誤，如圖8 所示，數(shù)據(jù)監(jiān)理窗口中列出了每個錯誤的位置與錯誤類型，可以逐項進行定位檢查與修改排除錯誤。綜合人工檢查與各個軟件檢查對比分析，可得檢查準確率在95% 以上。

4. EPS 軟件的實踐應用與優(yōu)勢對比

在實際操作層面，EPS 地理信息工作站展現(xiàn)了其在處理水下地形圖等高線錯誤方面的獨特優(yōu)勢。通過集成的專業(yè)模塊，用戶無需進行復雜的代碼編寫，只需根據(jù)測繪項目的具體參數(shù)配置相應的檢查方案，大大簡化了工作流程并提高了工作效率。

與AutoCAD、ArcGIS 和FME 等通用軟件相比，EPS軟件更專注于地理信息測繪領域的精細化需求，提供了更為精準且易于使用的檢查工具。例如，在長江下游某區(qū)域的實際應用案例中，使用EPS 軟件對1∶500比例尺、點距為5 m、等高線距為0.5 m 的水下地形圖進行了全面細致的檢查，總計發(fā)現(xiàn)并定位了457 處錯誤，充分驗證了該軟件在錯誤識別與定位上的準確性（準確率超過95%）以及高效性。

此外，EPS 軟件的一體化設計使其能夠在數(shù)據(jù)采集、處理、管理和地圖制作各環(huán)節(jié)無縫銜接，減少數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中可能出現(xiàn)的問題，確保了從源頭至最終產(chǎn)品的數(shù)據(jù)一致性與可靠性。

5 結語

本文詳細探討了水下地形圖等高線錯誤檢查的方法，重點介紹了EPS 軟件在此領域的應用。通過比較常見軟件如AutoCAD、ArcGis、FME 等與EPS 軟件的數(shù)據(jù)檢查功能，文章指出了EPS 軟件相對其他軟件的優(yōu)勢，包括其使用的簡單快捷、錯誤辨識和修正的能力以及對地形圖數(shù)據(jù)可靠性和準確性的提升。此外，文章列舉了水下地形圖等高線常見的錯誤類型，如等高線未賦值或賦值錯誤、等高線與高程點的矛盾、高程點與等高線匹配錯誤、漏繪等高線以及等高線交叉，進一步凸顯了進行數(shù)據(jù)檢查的必要性。

在介紹EPS 軟件的檢查功能方面，文章提及了Z值合法性檢查、等高線矛盾檢查設置、高程點與等高線匹配檢查以及自相交檢查等功能。這些功能針對等高線數(shù)據(jù)中的邏輯錯誤，提供了一系列有效的檢查手段，有效提高了地形圖數(shù)據(jù)的質(zhì)量與可信度。

最后，文章通過一個實例對應用EPS 軟件進行檢查的結果進行了說明。作者通過對457 處錯誤進行逐項檢查與修改，展示了EPS 軟件的檢查準確率在95%以上。在實踐中，這個例子驗證了EPS 軟件在水下地形圖等高線錯誤檢查方面的高效性與可靠性，為相關領域的地理信息數(shù)據(jù)處理提供了有價值的參考。

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