地理国情普查矢量数据质量检查技术探讨

孟芳 黄锦凤

摘 要：本文结合地理国情普查矢量数据内业质量检查的实际工作，对地理国情普查成果质量元素及质量检查的方式方法进行探讨，着重阐述了地理国情普查矢量数据内业质量检查的重点。

关键词：地理国情； 地表覆盖； 数据质量

地理国情是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系，是基本国情的重要组成部分。地理国情普查是获取国情国力信息的重要手段，是掌握自然资源、生态环境以及人类活动基本情况的综合性、基础性工作。通过该项目的实施，可以全面查清我国自然和人文地理要素的现状和空间分布，为开展常态化地理国情监测奠定基础，为政府、企业提供决策依据，为公众提供地理信息服务。项目成果数据质量的好坏，决定着成果应用的成败。成果质量检查是一项非常重要的质量控制措施，通过成果质量检查发现错误进行修改完善，从而最终得到满足质量要求的成果。各级质量检查部门严把成果质量检查关对保证地理国情矢量数据的质量意义重大。

1地理国情普查矢量数据概述

1.1地表覆盖分类数据成果

按地表覆盖分类要求采集的反映地表自然与人文地理要素基本情况的空间数据成果。

1.2地理国情要素数据成果

以地理实体形式采集的道路、水域、构筑物以及地理单元四类地理要素数据成果。

1.3地理单元

按一定尺度和性质将地理要素组合在一起而形成的空间单位。普查的地理单元包括行政区划单元、社会经济区域单元、自然地理单元以及城镇综合功能单元。

1.4分类体系与数据分层

按照地表覆盖分类方式采集的内容包括其中的10个一级类，46个二级类和77个三级类；按照实体要素方式采集的地理国情要素内容包括其中的5个一级类，16个二级类和53个三级类。地表覆盖分类数据存储在LCA层中，地理国情要素数据根据要素类型存储在其他36个矢量图层中，矢量数据共37个图层，形成地理国情普查矢量数据库成果。

2成果质量元素

成果质量元素是成果满足规定要求和使用目的的基本特性，说明质量的定量、定性组成部分。地理国情矢量数据有空间参考系、时间精度、逻辑一致性、采集精度、分类精度、位置精度、属性精度、完整性、表征质量八个质量元素。

2.1空间参考系

空间参考系包括大地基准、高程基准、地图投影参数三个方面。

2.2时间精度

时间精度包括原始资料如影像数据、行业资料等数据源的现势性及成果数据的现势性。

2.3逻辑一致性

逻辑一致性包括概念一致性、格式一致性、拓扑一致性三个方面。概念一致性指的是数据集层的定义是否符合要求，层的属性项如名称、类型、长度、顺序数等定义符合要求。拓扑一致性指地表覆盖数据面缝隙、面重叠、面连续错误（面连续错误指属性一致、位置相邻图斑不连续），地理国情要素是否重合、重复、悬挂，伪节点、相交处是否打断等，以及国情要素与地表覆盖、国情要素内部要素之间的空间、属性逻辑关系等。

2.4采集精度

数据采集平面精度，即地表覆盖数据采集的地物界线和位置与影像上地物的边界和位置的对应程度。采集精度分为几何位移精度（即图斑边界与正射影像套合超限）、矢量接边（图斑几何位置接边超限）精度。

2.5分类精度

分类精度分为属性精度和完整性两项。其中属性精度也即分类正确性，指地表覆盖数据与正射影像、外调资料等比对检查图斑分类错误；完整性，指地表覆盖数据是否按要求分到子类，分类码是否为空，填写是否规范，接边错误、遗漏、多余图斑等图斑分类错误。

2.6位置精度

位置精度指国情要素与正射影像数据成果套合位置是否超限以及国情要素数据与地表覆盖数据套合合理性。

2.7属性精度

属性精度指国情要素分类正确性，即要素实体与正射影像、外调资料、基础地理信息数据、行业专题资料等比对检查分类正确性以及属性值填写正确性。

2.8完整性

完整性指国情要素是否存在多余或遗漏。

2.9表征质量

表征质量是图形几何表达方面的质量，指地表覆盖小的不合理面、面边界不合理，国情要素极短的不合理线、折刺、回头线、粘连、自相交等。

3质量检查方式与方法

地理国情矢量数据质量检查采用计算机自动检查和人工检查相结合的方法进行。计算机自动检查的内容主要有空间参考系、逻辑一致性、表征质量，人工检查的内容有采集精度、分类精度及其他需要人工核对的内容。数据质量检查分总体概查、采集精度与检查、分类精度检查、人工核对检查四个主要环节。

3.1总体概查

总体概查以辖区成果为单位运用质量检查软件对地表覆盖数据和国情要素数据进行自动检查，包括空间参考系、概念一致性、格式一致性、空间拓扑关系等。

3.2采集精度与位置精度检查

采集精度主要检查地表覆盖数据图斑边界与正射影像套合是否超限。影像上分界明显的地表覆盖分类界线和地理国情要素的边界以及定位点的采集精度应控制在5个像素以内。特殊情况，如高层建筑物遮挡、阴影等，采集精度原则上应控制在10个像素以内。如果采用影像的分辨率差于1米，原则上对应的采集精度应控制在实地5米以内，特殊情况应控制在实地10米以内。重点检查独立房屋建筑、道路、水面。对于国情要素的位置精度，应重点检查库塘、水渠、河流等水域的最高水位线采集是否合理，道路中心线、河流结构线采集是否正确，行政村、单位院落位置点采集合理性。

3.3分类精度检查

分类精度检查分为分类属性精度检查和分类完整性检查。分类属性精度，对于没有明显分界线的过渡地带内覆盖分类应至少保证上一级类型的准确性。分类精度的常见错误有要素漏采、要素混分、要素综合过大。容易漏采集的情况有大片水田中的坑塘、独立房屋建筑，房前屋后的旱地，林地中的草地，达到采集标准的农村道路，此外图幅接边处要素容易漏采集。由于概念理解差错、判别条件复杂或可识别程度影响等各种原因，地表覆盖中的一些类型容易混分。如旱地易与其他类型草地、园地、林地、温室大棚、水田、泥土地表混分，露天堆放场易与露天采掘场、堆放物、其他人工堆掘地混分，泥土地表易与碾压踩踏地表、硬化地表等混分。由于采集指標、归并尺度把握不当，容易造成某些地表覆盖类型综合过大。容易综合过大的要素类型有房屋建筑区。房屋建筑区内部实地连片大于1600平米或房屋建筑区毗邻的外围实地连片面积达到400平米的林地、草地，容易由于归并指标的掌握尺度不当，被归并到房屋建筑区中；由于影像可识别程度原因，房屋建筑区中容易将低矮房屋建筑区、多层以上房屋建筑区、高层独立房屋建筑综合到一起。此外，还要检查单位成果（图幅）、辖区对采集指标的把握是否一致，如影像纹理表现一致，分类属性不一致，且又没有进行外业核查的图斑。

3.4人工核对检查

地表覆盖、国情要素质量检查除了计算机自动检查外，还需人机交互进行属性精度、完整性核对检查。首先应对软件检查出来的错误进行人工排查，如国情要素的道路没有落到地表覆盖对应道路面内，图层LCA中的要素超出与其相交的最高水界范围，微小面是否位于图幅接边处，以及由于图幅裁切引起的错误。

地表覆盖和地理国情要素两套数据，同一个要素表达是否一致，如堤坝、尾矿堆放物、道路、达到采集指标的水渠与河流、库塘等是否在两套数据中同时采集，道路、水系在两套数据中分类、属性是否一致等。国情要素中县级及县级以上等级公路、桥梁、隧道，五级及五级以上的河流及相通的湖泊、水库与基础地理信息数据中的要素比对检查，查看其走向、分布是否一致，属性内容填写是否正确。

4 结束语

地理国情普查工作是一项技术要求高、质量要求高、综合性的系统工程。各项目任务承担单位应严格按照技术规定进行生产，认真落实过程检查和单位质检机构的最终检查工作。质检人员要严格执行普查标准和规定，严把质量关，确保普查成果质量。

参考文献

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[2]国家测绘地理信息局.地理国情普查数据规定与采集要求[G].北京：国家测绘地理信息局，2013.

[3]地理国情普查地表覆盖与国情要素信息的提取方法探讨[J].测绘与地理空间信息，2013，（36）：89-91.