4D数字测绘产品的质量管理与控制研究

张琳

【摘要】本文基于测绘产品生产管理的工作经验，对4D产品质量控制的必要性进行了分析，并在此基础上对4D产品质量管理方面存在的问题和质量控制的方法进行了探讨，其结论对于相关技术发展着重要的参考价值和借鉴意义。

【关键词】4D产品；质量管理；质量检测；问题；措施

1. 4D数字测绘产品的质量管理的重要性

4D数字测绘产品作为一种全新技术的产品，其产品质量特性主要表现在空间位置、属性数据精度、时域、空间数据逻辑一致性、空间数据的完整性及空间数据及地图数据可视化的空间关系正确性等几个方面，同时这些特性之间又相互影响。因此4D数字测绘产品质量特征表现出复杂性和多样性，并成为产生空间数据的质量问题的根源。鉴于4D数字测绘产品的相关生产与质检单位仍然采用传统质量检验手段，但是这些手段已经不能适应4D数字测绘产品的质量管理的需求，因此在4D数字测绘产品在质量管理上还存在一些问题，对这些问题进行分析，并有针对性提出科学合理地4D产品的质量控制管理方法，对于数字测绘产品质量提高具有重要的意义。

2. 4D产品生产质量管理方面存在的问题

2. 1产品生产者在质量认识方面存在的问题

随着测绘技术的迅速进步，传统的测绘产业已经逐步被高新技术现代测绘产业所取代，而4D数字测绘产品作为现代高新技术的核心产品，已经开始在我国逐步推广。数字化测绘产品作为一种全新的产品形式，是对传统测绘产品的形式的颠覆。传统的数字产品以纸张为主要载体，产品中的每个地物的几何特征都是独立存在的。要得到和使用它们之间的关系就必须要进行人为判读，这种判读由于使用的是手工作业方式，因此判读中出现的误差和缺陷处理起来相对容易，只需要采用缺陷分类的方式进行度量即可。但是4D数字产品就不同了，如完全数字化的测绘产物 D E M、T I N或G R I D中的每一个地物点，都能够实现相互关系的有机地结合，其中任何一点的变化均会牵动周围各个关联点之间的拓扑关系和内插精度。对于D L G而言，图中的任何几何实体特征数据都是由它们之间的拓扑空间关系为基础有机地组合在一起的，这种拓扑关系在提高测绘产品的效用的同时，也对作业人员的素质提出了更高的要求。其中任何一个几何特征实体的错误，均会由拓扑关系向周围传导，并最终引起周围实体间空间关系的差异。若内业作业员素质不够或对于质量认识方面认识不足，一旦不能完全领会外业调绘片上的要素，就极有可能造成图形和实体属性上的差别。因此，4D数字测绘产品不仅有几何意义上的精度质量问题，同时还具有属性上的正确性与准确度，因此某一缺陷对于传统意义上可能是比较轻微的，但是对于4D数字化产品就可能引发严重问题。

2. 2空间数据与地图数据的差别

由于4D产品属于新开发利用的测绘产品，因此目前在生产的工艺流程上还没有形成统一的标准。其主要表现是实际生产中，有些是首先进行制图数据采集，并在此基础上建立相应的空间数据库，有些则是先进行基本框架下各要素采集，然后再生成相应的制图数据。由于技术的进步，4D数字化地形图的编辑完全不同于传统制图，两者在技术上存在本质的区别。在实际生产过程中的D L G编辑必须要做到制图数据与母线数据两者的兼顾。传统的制图和基于G I S建立相应的空间数据库具有本质区别。虽然对于同一区域来说制图数据与空间数据所表达的内容是一致的，由于面向的对象不同，因而表现形式和实现方法也有所不同，其主要区别在于制图数据的侧重点在于外在的表现，其本质是对地理特征进行简单的几何模拟，而空间数据则强调内在的联系，是一种高层次的空间建模。所以在4D产品生产过程中，必须要特别注意数据采集过程中的质量控制措施，其质量控制点主要在于数据的拓扑一致性、逻辑一致性以及可视化及一致性等三个方面。例如，传统的制图数据的要求在于境界与道路、河流等线状地物几何特征描绘，但是对于空间数据，需要从保证空间拓扑关系的一致性的角度出发，而采用分层拷贝的方法来进行数据组织。此外对于制图数据而言，各种地物之间的空间关系是很明显的，但空间数据采集中，道路一般按其中轴线来采集，并由此来构筑路网关系，而空间核心数据也不形成空间关系的分类，因此一旦需要空间数据和图形数据进行转换时，就极容易造成图形上的空间关系错误。这些都是需要从生产的角度要求作业员充分理解的。

2. 3内、外业数据采集时存在的问题

由于进行内外数据采集时质量控制意识不够或方法不当，经常产生具有逻辑错误的操作现象。例如，对于进行水库和河流层的数据采集时，经常出现水库与河流之间缺乏泻洪渠或排洪道连接；水库上大坝所注数据与内业数据采集结果不一致。道路层的数据采集时，出现立体交叉道路出现结点逻辑问题；这些问题往往都是作业人员疏忽所致，从这一角度来讲，加强4D产品的质量控制具有重要意义。

3.提高4D产品质量管理水平的措施

3.1针对不同问题进行专项检测

就目前的生产现状来看，4D产品的生产者和质量管理者的质量意识还有待提高，只有相关人员真正意识到4D产品质量管理的特殊性和重要性，其产品质量管理水平才能真正得到提升。对于4D产品的生产而言，DEM和DLG是其最重要的生产方法，因此，其质量管理方法必须进行相应的升级以适应产品的生产要求。其中最重要的是针对上文中提到的T I N或G R I D中任何一点的变化均会牵动周围各个关联点之间的拓扑关系和内插精度；对于D L G而言，任何一个几何特征实体的错误，均会由拓扑关系向周围传导，造成图形和实体属性上的差别等问题要加强生产和管理者的质量意识，特别要针对这些新技术背景下的特殊质量问题采取有针对性的专项质检措施。

3.2提高抽检方法的科学性

抽检方法是影响4D产品质量的重要因素，因此要加强对关键内容的重点抽检工作，以提高抽检工作的效度。首先要加强生产部门的小组抽查力度，检测必须达到百分之百覆盖率，同时要提高检测比重，使其不低于整个批次的百分之三十。其次要提高专职检测质量评价的科学性和客观性。考虑到小批量检测和大批量检测在宽严上都存在不利倾向，因此应该考虑采用调整型抽样方案。以提高检测效果的适应度。最后，在检测过程中要将检测重点放在质量薄弱环节。

3.3提高检测数据处理的科学性

数据测绘产品的质量检测中出现个别的数据异常是正常的。根据正态分布规律，误差率应该在百分之五以内，如果超出这一数值，就应该考虑是否符合正态分布精度，并作进一步计算，如果再次检测仍然大于百分之五，就应该视为不合格产品，并对失误原因进行深入分析。此外，由于DEM高程检测点来说，提高高程检测点数量可以有效提高精度。

4.结束语

随着数字测绘技术的发展与成熟和质量控制措施的不断完善，偶发性质量问题已经能够得到较好的控制，而系统性质量缺陷由于其复杂性和多变性，还会在较长时期内存在。4D产品的质量控制重点应该放在解决系统性质量问题上来，采取有效的质量检测和管理技术，提高4D产品质量和使用效能。

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