GB/T 18316—2008在国家级测绘工程DOM成果质量检验中的应用实践
2013-05-15陈海鹏赵有松
陈海鹏,赵有松
(国家测绘产品质量检验测试中心,北京100830)
一、引 言
数字正射影像(DOM)成果具备精度高、信息丰富、直观真实等突出优点,是大型测绘工程测图产品的重要组成部分。
DOM成果质量检验的现行标准是《数字测绘成果质量检查与验收》(GB/T 18316—2008)[1]。该标准施行5年以来的应用实践表明,其在检查内容、检查方式规定等方面科学、合理,关于这方面在文献[2]中有较多描述。与此同时,文献[3]研究表明,该标准在质量评定等方面存在一些需要完善之处。
在某国家级测绘工程DOM成果检验实践中,直接应用GB/T 18316—2008存在一些适应性问题。为此,结合工程实际情况,笔者进行了检验技术方案的改造。本文正是对相关实践的总结,希冀对探索完善现行测绘产品质检标准、保证国家重大测绘工程成果质量起到一定的作用。
二、GB/T 18316—2008 DOM质量检验分析
1.总体流程
按照GB/T 18316—2008的规定,进行DOM检验的总体流程如图1所示。
1)对待检成果,采用分层随机抽样的方式进行样本抽样,抽样具体包括组成批成果、确定样本量与抽取样本。
图1 GB/T 18316—2008 DOM质量检验流程
2)采用计算机自动检查、人机交互检查或人工检查等方式进行样本详查,详查包括对单位成果的空间参考系、位置精度、逻辑一致性、时间精度、影像质量和附件质量6个质量元素进行检查。详查完成后,根据需要对样本外单位成果进行概查,概查检查单位成果的重要检查项、重要要素,以及详查中发现的普遍性、倾向性问题。
3)根据检查结果进行质量评定,质量评定包括单位成果质量评定及批成果质量判定。最后,编制检验报告。
2.优 点
(1)检查内容全面、具体
DOM检查内容涵盖空间参考系、位置精度等6类质量元素,具体又细分为10类质量子元素,以及更细化的25项检查项。其涵盖了DOM成果的全部质量特性,且作为最基本检查单元的检查项内容具体,可操作性强。
以位置精度为例,其具体细化为平面位置中误差、影像接边两个检查项,分别反映了成果绝对平面精度与成果间相对平面精度,内容全面、具体,对不同的检查项可采用不同的检查方法,易于操作。
(2)易于实现自动化检查
DOM质量检验,最理想状态下应能通过计算机程序实现完全自动化的质量检验,避免太多的人为因素。但在目前的技术条件下,要完全摆脱人的因素并不现实。GB/T 18316—2008的检查项设计已在最大限度上将易于计算机自动检查实现的检查项与人工辅助检查、人工检查项划分开来。
以影像质量为例,其具体划分为分辨率、格网参数、影像特性3个质量子元素,其中影像特性又进一步细分为色彩模式、色彩特征、影像噪音、信息丢失4个检查项。这样划分,除了色彩特征、影像噪音、信息丢失3个检查项需要人工辅助检查,其他检查项都易于实现计算机自动检查。
3.不足之处与分析
(1)检查流程需要改造,未能突出概查的重要性
如图1所示,GB/T 18316—2008的概查仅作为抽样详查的补充,根据需要对样本外成果进行概查。测绘成果与其他工业化成果的区别在于,单位成果之间的相关性较小[4],仅通过抽样详查未必能严把质量关,必须要突出概查的重要性。
对于国家级重大测绘工程DOM成果检验而言,某些重要检查项是必须确保全数无误的。因此,合理的方式应该是充分发挥计算机自动检查的优势,在详查之前进行重要检查项的全数概查,在概查通过的基础之上再进行抽样详查,根据需要再对详查中发现的普遍性、倾向性问题进行二次概查。
(2)部分检查项的质量评定存在可操作性问题
①影像接边检查项的质量评定问题
按GB/T 18316—2008的规定,影像接边要通过采集检查点计算中误差的方式进行评定。对于某国家级重大测绘工程DOM成果而言,在实际检查中发现,大部分成果接边处完全一致,少数成果存在局部区域不接边问题,个别成果存在轻微的、但在接边差限差范围内的整体不接边问题。其中局部区域不接边问题无法计算中误差,因此无法对此检查项进行基于中误差的质量评定。
②色彩特征、影像噪音、信息丢失检查项的
质量评定问题
按GB/T 18316—2008的规定,这3个检查项属于影像特性质量子元素,质量评定指标按不良区域百分比计算。在实际检验中,发现存在如下几个问题:
a.未区分不良区域的地物要素重要程度。不良区域面积计算未区分重要要素区域与非重要要素区域,比如同样的局部不清晰,居民区的不清晰与植被区域的不清晰严重程度不一样,仅按不良区域面积计算不妥。
b.色调不均匀、色彩不接边等常见问题无法界定不良区域面积。
c.局部拼接硬痕、局部地物扭曲等常见问题按不良区域百分比计算扣分偏低。以一幅长宽约5000的1∶2000比例尺DOM为例,按默认的评定指标,假设有一条横贯影像的拼接硬痕,不良面积百分比按 r=(5000×2)/(5000×5000)计算为0.04%,单项得分为98.4分,扣分从检验人员主观感受上讲明显偏低。
综上分析,目前的质量评定法主要包括GB/T 18316—2008为代表的指标评定法和《测绘成果质量检查与验收》(GB/T 24356—2009)[5]为代表的错漏扣分法。指标评定法强调定量计算,本身是一种更先进、更科学的评定方法,但其成功实施的关键是对每个检查项设计科学、合理的质量评定指标[4]。错漏扣分法是一种传统的质量评定方法,偏定性,容易操作,在合理的错漏分类划分下能够在一定程度上保证评定结果的客观性与准确性。影像接边、色彩特征等检查项的主要问题是一些相对偏定性的问题,此时难以采用中误差、不良区域百分比等量化指标进行质量评定,引入错漏扣分法进行质量评定是一个较好的解决方案。
三、改进的检验技术方案
基于以上分析,DOM成果质量检验在检验内容上全面采用GB/T 18316—2008的规定,并对检验流程进行改造,增加程序自动检查全数概查环节,同时对影像接边、色彩特征等检查项的质量评定方法进行改造。方案要点如下:
1.两级概查确保成果质量
(1)第一次概查
在抽样详查之前,采用程序自动检查的方式对全数成果的重要检查项进行概查,确保空间参考系的大地基准、高程基准与地图投影,影像质量的地面分辨率、图幅范围与色彩模式,逻辑一致性的数据归档、数据格式、数据文件与文件命名,以及附件质量的元数据项错漏、元数据内容错漏(部分重要元数据项)等重要检查项全数符合设计要求。在全数概查通过的情况下,再进行详查。
(2)第二次概查
在抽样详查后,如果发现普遍性与倾向性问题,需要对样本外的图幅实施第二次概查,检查样本外是否存在类似问题。
2.对部分检查项采用错漏扣分法进行质量评定
采用错漏扣分法对影像接边、色彩特征等检查项进行质量评定,质量元素、单位成果的质量评定方式仍采用GB/T 18316—2008规定的最小值法。错漏扣分标准参照GB/T 24356—2009进行,即一般情况下,一个A类错漏扣42分,一个B类错漏扣12分,一个C类错漏扣4分,一个D类错漏扣1分。
(1)影像接边的质量评定
按照某国家级重大测绘工程关于DOM成果接边精度的规定,采用错漏扣分法对影像接边检查项进行质量评定,错漏分类见表1。
表1 影像接边错漏分类表
按照表1进行影像接边检查项的质量评定,可操作性强,能够客观、公正、准确地反应影像接边质量水平的高低。
(2)色彩特征、影像噪音、信息丢失的质量评定
参考GB/T 24356—2009中关于影像质量的错漏分类标准,采用错漏扣分法对色彩特征、影像噪音、信息丢失进行质量评定,错漏分类见表2。
表2 色彩特征、影像噪音、信息丢失错漏分类表
表2规定区分了错漏区域对应的地形要素重要程度,对错漏进行原则性地定性分类,在实践中容易操作。
客观地说,采用偏定性的错漏扣分法进行质量评定,对检验人员的水平要求较高。为解决此问题,一是在实际评定过程中,汇总相关典型错漏问题,针对具体错漏按照表1、表2总体原则进行分类细化;二是所有批次检验问题的审核与质量评定由专门的经验丰富的检验人员负责,确保结果公正、准确。
四、工程实践
在某国家级测绘工程DOM成果质量检验工作实践中,对每一批次DOM成果,按照前文所述检验技术方案实施。
在检查环节,首先对全数成果利用专门的质检软件进行程序自动检查式的概查;在概查通过的前提下,进行样本抽样详查,针对影像接边与色彩特征等检查项进行人机交互检查;最后根据详查中发现的重要性、倾向性问题进行样本外图幅的二次概查,形成检查记录表,并由专人进行统一尺度的检查记录审核。
在质量评定环节,由专人根据检查结果,对影像接边、色彩特征等检查项汇总检查问题,根据表1和表2的原则确定错漏分类细则,按照错漏分类法进行检查项质量评定;在此基础之上,按GB/T 18316—2008的最小值法进行质量元素、单位成果质量评定。完成样本所有单位成果质量评定后,汇总判定批成果质量。
实践证明,该技术方案行之有效,通过两级概查实施确保成果质量,采用错漏扣分法改造的影像接边、色彩特征等检查项质量评定兼顾合理性与可操作性,保障了工程成果检验工作的顺利实施,实现了严把工程成果质量关的检验工作目标。
五、结束语
本文总结了应用现行GB/T 18316—2008标准进行DOM质量检验的工程实践,在充分分析GB/T 18316—2008的适用性基础之上,结合工程成果质量问题分析,形成兼顾合理性与可操作性要求的检验技术方案。考虑到工程项目的特点,以及数字化测绘产品的复杂性与多样性,本文提出的方案也非尽善尽美,还需进一步完善。GB/T 18316—2008的修订周期也即将到来,希望本文能对完善标准起到一定的作用。
未来,随着新的重大测绘项目的陆续上马,新的生产技术、产品形态不断涌现,对质量检验技术水平的要求越来越高,需要从质检标准、质检软件、质检管理系统等多方面综合发力,才能跟得上测绘地理信息事业的总体发展步伐。
[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 18316—2008数字测绘成果质量检查与验收[S].北京:中国标准出版社,2008.
[2] 徐国宏.2008版GB/T 17941和GB/T 18316的变化分析——以数字线划图的检查验收为例[J].测绘通报,2009(6):69-71.
[3] 陈艳丽,朱紫阳,许耿然.GB/T 18316—2008标准的分析与使用探讨[J].地理空间信息,2011,9(3):148-150.
[4] 邓国庆,肖学年,马晓萍,等.数字测绘成果质量评定模型及方法的研究[J].测绘标准化,2008,24(1):1-7.
[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.GB/T 24356—2009测绘成果质量检查与验收[S].北京:中国标准出版社,2009.
[6] 国家测绘局.CHT 9009.3—2010基础地理信息数字成果 1∶5000 1∶10 000 1∶25 000 1∶50 000 1∶100 000 数字正射影像图[S].北京:测绘出版社,2010.