二次土地调查矢量数据质量控制技术研究

2011-12-30谢文玉

中国新技术新产品 2011年7期

谢文玉

（赣州市城乡规划设计研究院，江西赣州 341000）

1 引言

在二次土地调查数据建库中，矢量数据建库占到整个数据建库工作量的80%以上，怎样能够充分利用现代计算机技术实现二次土地调查矢量数据质量的自动化检核？依此来大幅度提高二次土地调查矢量数据的建库效率，已成为一线工程技术人员在数据加工与建库过程中的关键技术问题。

2 数据质量的概念

数据质量是指数据的可靠性和精度，在测量学中通常用误差来度量，在二次土地调查建库过程中，有许多生产环节，每个环节均产生一定的误差，按照误差传播理论，每项误差的传播直接影响到最终数据的质量。而对于数据质量控制，很多人认为是一个空洞的概念，是专家与学者研究的理论，其实，随着信息技术的应用普及，数据质量控制在数据加工与建库过程中无处不在，一般来说，由于数据采集过程中某些因素的影响，因此误差总是存在，通常有位置误差、属性误差、时域误差、逻辑一致性误差、不完整性误差。二次土地调查数据的数据质量是一个相对的概念，其基本质量要求是国家对土地利用管理和分析的适用性，即数据精度能够达到二次土地调查后土地利用、管理和分析应用的需要。

3 “数据加工”与“质量控制”的关系

按照作者的理解，质量控制是理论，数据加工是过程。质量控制理论指导数据加工过程，数据加工的成果又必须符合质量控制的理论。没有质量控制理论指导，数据加工的过程只能是盲人瞎马；没有数据加工的质量控制理论，也只能是“纸上谈兵”。质量控制不仅仅适用于数据加工，也适用于数据采集，在数据采集阶段如果能尽可能的遵循质量控制理论，就能够大大减少后续数据加工的工作量。

4 二次土地调查数据质量控制原则

4.1 统一标准原则：数据建库中数据内容、分层、结构、质量要求等要严格按照《第二次全国土地调查技术规程》、《土地利用数据库标准》、《城镇地籍数据库标准》中的规定，扩充部分要严格按照地方统一规定；

4.2 过程控制原则：要对数据采集、数据入库等过程中的每一重要环节进行检查控制与记录，以免环节出错造成误差传递、累加等，同时要保证建库过程的可逆性；

4.3 持续改进原则：应遵循持续改进原则，使其贯穿数据采集、检查、入库等各环节中，不断优化各环节的数据，保障数据质量；

4.4 质量评定原则：及时对数据进行质量评定，准确地掌握数据的质量状况，尽早发现建库中存在的问题，保证二次土地调查数据建库成果的质量。

5 次土地调查数据质量控制措施

5.1 严格遵循国家、省、地方二调办发布的各类规程、规范、细则规范是进行数据质量控制的基础，具体包括数据库模式规范和数据内容质量规范两个方面。

5.1.1 数据库模式规范

数据库模式规范主要包括数据分层、各层数据的表示类型、数据层之间的关系、表的结构(字段列表)、字段名称、数据类型、数据文件命名与数据格式等方面，简单地说就是图层结构和表结构。数据库设计方案往往确定了最终的数据库模式，但数据加工过程中可以根据具体情况采用不同的数据库模式，入库时再转换到目标数据库模式。不论哪种情况，都必须对相应的数据库模式做出明确规定，建库各阶段必须严格按相应的数据库模式存放数据。

数据检查时首先检查数据库模式，这是一种形式(格式)检查。数据库模式不正确，数据内容是没有太大意义的。

5.1.2 数据内容质量规范

二次土地调查数据主要包括空间数据与属性数据，这两类数据的质量控制各有不同。依据《第二次全国土地调查数据库建设技术规范》和矢量数据质量控制理论，二次土地调查数据质量要求主要包括：矢量数据几何精度、矢量数据拓扑关系正确、属性数据的完整性和正确性、接边是否完整等内容。

5.2 调查底图处理、数据采集、数据加工过程质量控制

在二次土地调查数据的采集与建库过程中，每一个环节都可能影响最终数据的质量，所以必须在调查地图处理、数据采集、数据加工等每个过程严把质量关。

5.2.1 调查底图选择与处理

调查底图或已有的基础资料，虽然无法选择，但可以通过资料预处理，消除其中错误的、有疑义或缺漏的地方，从而提高这些图件和表格的质量，奠定采集数据质量的资料基础。

5.2.2 数据采集的定位处理

地图数据采集与处理是影响数据库质量的关键阶段，为了提高质量应尽量减少甚至取消不必要的中间环节，避免中间环节引入数据误差。外业调绘图直接用作建库基础资料，不经过中间清绘环节，一方面减少了工作量，另一方面也避免了引入误差。不论是以何种方式进行地图数字化，除选用高精度的设备和有效的软件之外，更重要的是以明确的质量标准来控制作业过程，数据质量取决于作业员执行这些质量标准的情况。

5.2.3 数据加工的质量核查与自动纠正

数据采集过程中无论要求多么严格，都不可避免地会存在数据质量问题，因为有些质量问题是人工很难发现的，这就需要根据具体情况编制计算机程序进行自动化检查。有些数据质量是无法通过计算机来自动核查的，只有通过一定方法进行人工检核。

6 二次土地调查数据质量检查方法

数据质量控制是个复杂的过程，数据检查方法必须采用程序方法和人工方法交互检查才能保证数据成果的最终质量。

6.1 程序检查方法

由于空间数据的图形与属性、图形与图形、属性与属性之间存在有一定的逻辑关系和规律，通过编制计算机程序，设计模型和算法，将数据中不符合规律、逻辑关系矛盾的要素自动挑选出来，这些自动化检查主要包括：数据文件的完整性检查、属性一致性检查、拓扑关系建立检查、异常属性值检查、不符合逻辑关系的属性值检查等。

采用计算机程序进行数据质量自动检核，不仅可以大大提高工作效率，而且可以处理数据中许多人工无法处理的错误。

6.2 人工检查方法

人工检查方法是一种低效率、费时、费力的检查方法，但有些检查项目无法使用程序来完成，只能采用人工检查方法。最常用的人工检查方法是对照检查法，即在屏幕上或使用输出图，对照原始图件或外业调查表格，检查数字化的地图图形或者表格的数据项是否与原始数据一致。

7 二次土地调查数据质量检查方法的具体应用

针对国家二次土地调查数据建库过程中数据质量检查需要，笔者依据前述数据质量控制理论，结合赣州市章贡区第二次土地调查项目开发了基于AutoCAD平台下二次土地调矢量数据采集与质量控制软件（GZLand－Survey），采用程序方法与人工方法相结合，对数据库模式和数据内容两个方面进行全面检查，充分保证了赣州市章贡区二次土地调查GIS数据建库质量，为章贡区二次土地调查提供了一套实用高效、技术先进的自动化处理方案，取得了很好的应用效果。