矢量测绘数据质量控制中ArcGIS的应用

杨琳/黑龙江省地兴测绘技术服务有限公司

矢量测绘数据质量控制中ArcGIS的应用

杨琳/黑龙江省地兴测绘技术服务有限公司

GIS应用和信息化测绘发展对测绘数据质量提出更高要求，本文通过对矢量测绘数据质量要素控制的简单分析。详细介绍了实际工作中运用AreGIS对主要的质量要素进行控制检查的方法和步骤，对实施矢量测绘数据的质量控制具有实际意义。

矢量；质量控制；拓扑分析；空间查询

地理信息技术在各行业的广泛应用，对测绘数据质量提出了更高要求，无论是外业采集，还是内业处理、建库，都需要进行质量控制，提高数据质量，以满足GIS应用和信息化测绘发展的要求。在实际工作中由于数据类型的复杂、标准的不一致性和专业性质量控制软件的匮乏，使测绘数据质量控制难于取得理想的效果。

一、矢量测绘数据质量概述

目前描述与矢量测绘数据质量有关的文献较多，根据文献基本要求、数学精度、属性精度、逻辑一致性、要素的完备性及现势性、整饰质量和附件质量等七个方面对数字线划地形图产品的质量要素进行了描述。文献认为空间数据质量包括准确度、精确度、连续性和完整性四个方面，并列举了美国国家标准和技术总局采用的SDTS中数据质量分衍变（主要指来源）、位置精度、属性精度、逻辑一致性和完整性五个方面的组成内容。

根据这些文献的论述，本文将矢量测绘数据质量要素提取归纳为基本要求、精度、图形逻辑关系及完整性、属性表述正确与完备性、图属一致性与元数据等六个方面，具体描述见下表1。在这六个方面质量要素的检查中，基本要求、精度和元数据方面的检查主要通过人工方式来进行，但对于图形逻辑关系及完整性、属性表述和内容正确性、图属一致性三个方面，由于数据覆盖面大，其质量问题又常常是隐藏在图面以下，通过人工方式难于实现有效的检查，因此对这此内容随着GIS技术的发展已越来越多地通过软件来实现。

由于实际生产的矢量测绘数据随生产应用标准和目的不同差别较大，类型复杂，而且不同特性不同类别的数据，其质量特性也有所不同，因此利用软件来实施测绘数据的质量检查时，针对不同类型的数据检查的内容也不尽相同，例如在土地利用现状图斑数据检查中除进行相互交叠检查外还必须进行缝隙的拓扑关系正确性检查。一般地，图形拓扑关系正确性检查、屙陛表述与内容正确性、完整性检查和图属一致性检查是矢量测绘数据质量控制中最常进行的检查内容，也是重点。下面本文从图形拓扑关系、属性数据和图属一致性三个方面来分别阐述ArcGIS在矢量测绘数据质量控制中的应用。

二、ArcGIS在矢量测绘数据质量控制中的应用

1.ArcGIS对图形拓扑关系的质量检查。图形拓扑关系错误主要是由于数据生产中图形拓扑关系处理不正确或作业人员操作不严谨造成，这些错误常使基于图形拓扑关系的分析应用产生错误结果，严重影响数据的开发应用。

利用ArcGIS检查可分不同层要素和同一层要素两个方面来进行。

对不同层要素拓扑关系正确胜检查，主要利用ArcMap提供的“Select By Location”功能来实现，主要检查内容包括点与面、线与线、线与面、面与面等要素间不合法的相交、包含等。具体方法如下：

（1）在ArcMap中加载要检查的不同要素层，执行“Select By Location”功能；

（2）在“Select By Location”对话框中点选“选择要素层”，一般地在分析点与面、线与面要素间关系时通常选择点或线要素层；

（3）选择适当的“拓扑关系”和“关系要素层”，根据实际情况选择合适的缓冲区域参数，完成后执行选择分析，输出结果。

由于是提取了不同层间要素不正确的拓扑关系，这些结果表明了不同层要素间不合法的拓扑错误，同时指明了存在拓扑错误的位置，因此可以方便地对原数据进行修正。

对同一层要素拓扑关系正确性检查主要检查面对象间不合法的相互交叠、包含和缝隙等，其在ArcGIS中的实现主要通过“Topology”和“Select By Location”功能来实现。

（1）在ArcMap中加载图斑数据，打开对图斑数据的编辑功能。

（2）选择所有图斑，在不选择“Consider existingfeatures??”参数情况下执行“Construct Fea-tures”功能对图斑构建拓扑，完成后删除选择集。

（3）对原图斑数据和拓扑后的图斑数据进行空间位置关系分析，分析关系为“ale containedby”，选择层为拓扑后图斑数据，关系层为原图斑数据，并选择合适的缓冲区域参数执行分析。

（4）将分析结果反选输出保存（如保存为A）。

（5）清空选择集，再次对两要素层实施空间位置关系分析，此时分析关系为“are completely with-in'‘，选择层为原图斑数据，关系层为拓扑后的图斑数据，同样选择合适的缓冲区域参数执行分析。

（6）将分析结果进行反选输出保存为

B）；

上述输出结果A、B中A表示图斑存在不合法的缝隙，B表示图斑存在不合法的交叠、包含和组合，加载这些输出结果后可以方便地对数据进行修正。

2.ArcGlS对属性数据的质量检查。属性数据的质量检查包括属性表结构定义正确性、属性内容完整性和属性内容正确性等三个方面，检查依据主要是数据建库的标准规范、数据生产技术设计书等。其中对詹陛表结构定义正确性检查较为简单，只要利用ArcMap或Arc-Catalog来查询显示要素属性表结构定义的详细描述，即打开”Layer Properties“对话框中的”Fields“属性页，然后依据相关标准进行对比分析就可以实现，而对属性内容的完整性和正确性检查相对较为灵活，需要通过ArcMap的”SelectBy Attributes“功能来实施，

3.ArcGIS对图属一致性的质量检查。在图属一体化的测绘数据生产中，常因数据处理或采集时图形和与图形相关属性的非联动修改，导致图形和相应的属性不一致。如在土地利用现状数据生产中常出现地类图斑实际面积与相应的面积属性值不一致、线状地类实际长度与相应的长度属性值不一致等现象。这些问题的存在常使基于数据属性值的分析应用产生错误结果，因此必须进行检查控制。

三、结束语

本文上述列举对矢量测绘数据几个方面的质量检查，是测绘数据生产过程常常出现的质量问题，同时也是实际数据质量检查控制中非常重要的质量控制元素。由于ArcGIS的广泛应用和其Shape数据格式的公开，使得许多非Shape格式的数据可以方便地转换到ArcGIS中，然后通过灵活运用ArcGIS丰富的空间查询、拓扑分析和数据管理等各项功能，可以方便地实现矢量测绘数据的质量检查，达到提高测绘数据质量的目的，对面向GIS应用而生产的矢量测绘数据质量控制具有实际意义。

【1】陈述彭，鲁学军，周成虎等.地理信息系统导论：科学出版社.2000，48-54

【2】周平.GIS空间数据质量标准的理解与分析.城市勘测，2002，（1）：35-36

【3】GB／T 18316-2001.数字测绘产品检查验收规定和质量评定，3-6