数字线划地形图质量检查及质检程序开发研究

（郑州测绘学校 河南郑州 450015）

0 引言

大比例尺数字线划地形图是基础地理信息数据库的主要内容，其数据质量的优劣，将严重影响其在规划、设计、建设及管理等部门的应用，因此，数据的质量检查控制在数字线划地形图生产过程中占有十分重要地位，是至关重要的生产环节。为了获得精确的数字地形图数据,必须加大对数字线划地形图的检查力度，严格控制其质量。为提高数字地形图生产作业效率,确保数字地理信息精确性及准确度，应针对生产项目的实际情况，开发高效的质量检查程序。

1 数字地形图数据质量评价的内容及要求

数字线划地形图数据质量一般具有精度、准确度、一致性、完整性、现势性等基本特点，数据质量的基本特点决定了其数据质量的评价内容。数字线划地形图的质量要求通过对产品的数据说明、数学基础、数据分类代码、位置精度、属性精度、逻辑一致性、完备性等质量特性的要求来描述。其数据质量评价的内容及要求如下：

1）数据基本质量要求：空间参考系应符合项目生产技术方案中的规定；几何数据和属性数据的内容应完整、全面；元数据内容应正确、完整；数据文件的存储命名及存储格式应正确，符合有关技术标准。

2）位置精度：包括地形图数据的平面精度、高程精度及接边精度。图廓点、公里网或经纬网交点、控制点等的坐标值应符合理论值和已知坐标值。地形图实测数据，其地形点对邻近控制点位置中误差以及邻近地物点间的距离中误差不得大于测图规范的规定；高程注记点和等高线对邻近高程控制点的高程中误差不得大于测图规范规定。相邻图幅应自然接边，相邻图之间同一要素的几何位置应满足接边要求。对于线要素与面要素，必须图形几何位置接边及属性接边。

3）图形质量：各种要素的图形表示应正确无误，并符合现行图式有关图形、尺寸、颜色等方面的规定要求；各要素的图形能正确反映实地地物的形态特征；由数据生成的可视化图形要无遗漏、无明显变形、正确完整及美观。

4）属性精度：各种要素的属性数据必须正确，无错漏；各个要素的分类编码应符合基础地理信息要素分类与代码国家技术标准，正确无误，其属性信息应完备；邻接图幅同一要素的属性必须相同。

5）逻辑一致性：各要素空间位置关系要正确，而且可以客观反映要素的分布特征。要素几何类型应正确，且不得重复和冗余；线段相交准确，结点匹配应正确，不应出现过头或悬挂现象，多边形区域应闭合，同一属性要相同。

6）完整性：要素的分层与组织应正确，应无重复及遗漏；要素的几何描述应完整、正确；各要素的采集与编辑，应符合生产技术方案的取舍规定，无错漏；各种要素的注记应完整、无错漏。

2 对地形图数据进行质检的主要项目

根据大比例尺数字线划地形图数据质量特点和评价内容，应主要检查以下方面:

1）检查空间参考系、作业方法的正确性。

2）检查地形图原始数据是否满足数据标准。

3）检查数据库和地形图的一致性、数据库是否合理。

4）检查要素分层与CASS 编码、国标码的正确性。各图层名称、图层数量是否正确，颜色及属性是否完整。每层编码是否符合相关技术标准，有无遗漏，各层间要素是否有重复，公共边是否复制至相应图层。

5）图面质量检查。主要检查地理要素分类及分级的正确性，以及制图综合取舍的合理性。检查各种线划的光滑流畅、尺寸及清晰情况是否符合技术规定，各要素间关系处理是否恰当合理，是否有地理适应性错误，有无遗漏等。检查各要素的平面精度、高程精度及接边精度。检查地理信息转换为符号的正确性。

6）整饰质量检查。主要检查整饰要素是否齐全、完整及正确；各类点状、线状及面状符号是否符合图式规范要求，说明性符号是否按照图式规定配置;地理要素是否有不合理的压盖、重叠等现象；各种等注记的字体、字号及字向是否符合图式规定,有无错误，注记字位是否合理,是否压盖重要地物符号等。

7）检查属性及拓扑关系。检查每个层是否建立了拓扑关系，重点检查面状元素是否闭合，面相交等。检查属性信息的完整性、正确性，以及相邻图幅同一要素信息的一致性。

8）检查图幅接边。对邻接图幅图边要素，进行几何位置接边和属性接边检查。

9）检查元数据文件、附件质量的完整性和正确性。

3 检查控制地形图数据质量的方法

地形图数据质量检查与控制是一个复杂的过程，贯穿于生产项目技术设计、数据采集、数据编辑、过程检查、验收等数据产生涉及到的所有过程和环节，各个阶段的质量检查控制均不能忽视，必须认真对待。针对作业项目的实际情况，可以采取以下质量检查与控制方法。

1）人工屏幕对照检查法。插入光栅图像，设置显示线宽，人工在计算机屏幕上进行校对，检查各种实体数据质量，判断其位置精度、图形质量及属性等是否符合相关技术标准。这种检查方法的优点是图形可缩放，要素关系清晰易判，邻接图幅拼接检查方便，并且可以把不相同格式的数据叠加在一起检查；缺点是视野比较小，全局感差，所以常联合其它质检方法一并检查。如检查房屋错漏时，可插入调绘底图、原始房屋数据块及房屋补测数据块，并使其后置，进行叠合对比，检查各类房屋是否有缺漏，房屋是否缩檐等。

2）输出样图检查法。把编辑完成的数字地形图打印输出成彩图，对照调绘原图进行检查，将错误标注在彩色检查样图上，经修改后,再次打印输出,以便复检使用。这种质量检查方法的优点是视野开阔，实体间关系清晰，实体的编码及属性可以在图纸上通过符号化显示出来，易于判读和检查；缺点是不经济。

3）CAD 辅助程序检查法。为了保证地形图数据质量检查的准确性和提高作业效率，对于有规律的检查项，如实体分层与编码、线自相交、非法点落入面内、悬挂线、段线非法闭合、面裂隙、高程异常及必填属性为空值等，可以利用开发语言编写CAD 数据质量检查程序，用质检程序进行检查。对于图形错误及属性错误的实体，在错误处自动生成错误标志，便于修改。

4 质量检查CAD 增强插件开发

在实际生产中，依据制图软件原有的功能往往难以解决所有问题，为了提高生产效率，缩短成图周期，需要利用AutoCAD的二次开发工具，编写CAD辅助数据质量检查及处理程序，为此，应做好如下设计工作:设计查图过程错误标志符号库；设计质量检查结果数据层；设计检查过程错误标志属性编码；设计检查过程错误标志属性编码同错误标志符号库的相对应的文件；创建以错误标志几何位置和错误标志属性编码为数据项的数据文件。下面列举出二次开发的质量检查CAD 增强插件、功能及使用。

1.图形数据检查及处理程序。用于检查处理航测内业采集的地形图原始DWG 数据。

检查无用户码及图形非法要素，程序按照编码表，检查原始DWG 数据中无用户码及图形非法的要素。检查包含有圆弧的多段线。检查高程值异常及值为0的各类高程点，检查结果自动存入新图层，并提示所有检查点的最大、最小高程值。等高线编码及高程检查，检查等高线的高程为0、高程异常、高程值不为整数及检查首、计曲线标高不分的情况。删除全图距离小于0.05米的多段线节点，延伸或者修剪房屋边线小于0.05米的悬挂线，延伸或者修剪全图LWPOLYLINE 小于0.01米的悬挂线。

2.图形数据规范后检查程序。根据“CAD 模板样例字体及样式”模板,对已赋部分属性图形进行数据规范，检查图形参数未规范成功的要素及规范后图形参数错误的要素”，然后对检查错误修改。

1）图形检查：检查图形错误，在错误处生成错误圆，错误圆的图层名称即为错误的类型说明，错误圆的圆心位于LWPOLYLINE 起点位置或者点、注记符号的插入点。

可检查的错误类型有：线打折、线型错误、线自相交、线重叠、线未闭合、线的连通性、两线相交、非法线落入面内、线穿越面、存在微短线、等高线相交、多段线非法闭合、线夹角小于10度、线中存在部分弧段；伪节点、存在悬挂点、存在重叠点、节点距离小于0.05米、非法点落入面内、同层线虚交点、异层实交点；面自相交、面面重叠、面裂隙、存在微小面、道路边线与面不套合；字体错误、注记间压盖、水系注记倾角错误、房屋面缺少注记、高程点缺少注记；要素编码非法、国标码错误、必填属性为空值、等高线高程错误；要素与内图廓不接边、几何不接边、找不到邻图可以接边的同类要素；图属关系一致性、HEIGHT 属性类型错误、ROADWIDTH 属性类型错误、VOLTAGE 属性类型错误、GRADE 属性超出值域范围、ROTATION 属性值长度超出范围；块名称错误、颜色错误等。

2）属性规范检查程序。属性赋值检查，程序对需赋属性的要素进行属性检查，完全未赋或部分未赋属性的要素放入相应图层。程序可检查等高线的属性，以及房屋地面高及楼顶高属性异常情况。

3）接边检查程序。在CASS9.1中打开需要接边的地形图，在命令行输入NETLOAD 命令，加载接边检查程序，在图形窗口点击鼠标右键，选择菜单上的检查程序命令以启动之，输入地形图图廓点X、Y坐标的最小值及最大值（整公里数），程序即可检查出接边错误，包括图形接边错误和属性接边错误，接边错误信息以不同颜色的圈形符号表示在图上，并将错误信息自动存入到两个新图层，图层名称即为错误的类型说明，作业员可根据错误信息提示，修改接边错误。

5 结束语

数字线划地形图已广泛应用于国家建设的各个领域，数字地形图的质量对各项工程的顺利开展起着十分重要的作用。在基础地理信息数据库建库工作中，制定严密细致的数字线划地形图质量检查方案、方法及开发实用的质量检查程序是非常必要的，对保障数据质量，提高生产效率，缩短生产周期，占有非常重要的地位，文章阐述的问题及实践经验具有一定的生产参考意义。

[1]张智慧.本溪基础地理信息数据库的建设[J].测绘与空间地理信息,2011,34(6):115-116.

[2]张春明,荣幸.数字地形图生产的质量控制与评价[J].测绘与空间地理信息,2010,33(2):241-244.

[3]李宣锐,等.大比例尺地形图入库前质量评价方法[J].地理空间信息,2011,9(2):73-74.

[4]佟满达,等.城市公共地理空间框架数据的质量控制[J].内蒙古科技与经济,2012,226(16):66-67.

[5]刘斌,高兴福.数字地形图质量检查探索[J].华北科技学院学报,2006,3(4):45-46.

[6]国家测绘局测绘标准化研究所.GB/T17941-2008 数字测绘产品质量要求[S].中国标准出版社,2008.