国土调查成果质量控制的实施与分析

罗文生，王晓莉，李顺梅

(1.昆明麦普空间科技有限公司，云南 昆明 650221；2.云南省遥感中心，云南 昆明 650034)

0 引 言

国土调查是国家法定的一项重要制度，是全面查实查清土地资源的重要手段。第三次全国国土调查(以下简称“三调”)作为一项国情国力调查的重大任务，目的是在第二次全国土地调查及历年土地变更调查成果的基础上，全面细化和完善土地利用基础数据，掌握翔实准确的土地利用现状和自然资源变化情况，进一步完善国土调查、监测和统计制度，实现成果信息化管理与共享，满足生态文明建设、空间规划编制、供给侧结构性改革、宏观调控、自然资源管理体制改革和统一确权登记、国土空间用途管制、国土空间生态修复、空间治理能力现代化和国土空间规划体系建设等各项工作的需要，进一步发挥自然资源支撑经济社会全面健康可持续发展的基础性作用[1-2]。

为保证本次国土调查数据如实反映情况，质量控制是国土调查的关键，是准确、真实、科学、有效地获取国土调查数据的重要前提。本文在深入分析国土调查成果生产过程及质量检查内容与方法的基础上，探讨在国土调查成果生产过程中质量控制的实施，分析国土调查成果质量，并基于有效的质量控制措施提出质量控制的一些建议[3]。

1 国土调查成果生产流程

图1 国土调查工艺流程图Fig.1 Process flow of national survey

农村部分采用国家下发的分辨率为1 m的多源航空航天遥感影像数据,城镇部分采用地方自主收集2014年以后获取的分辨率优于0.2 m的正射影像为底图。充分利用收集到的第二次全国土地调查成果，收集、整理最新的农村集体土地所有权数据成果、永久基本农田划定成果、土地利用总体规划成果、地理国情监测成果、历年土地变更数据成果等多行业专题资料，按照国家整体控制和地方细化调查相结合的要求，使用符合国家“三调”外业采集标准及内业数据库建设标准的广东南方第三次全国国土调查内外业一体化软件，开展内业全图解译和外业全图斑核查工作。基于土地利用现状，对耕地、园地、草地、工矿用地、物流仓储用地、城镇村级工矿用地进行图斑细化；开展权属上图及补充调查；同步开展设施农用地、临时用地、拆除未尽地、光伏用地、推堆土区等多种专项调查；利用外业举证调查与核查成果并结合判读解译图斑数据信息，进行国土调查信息编辑与整理，经质量检查合格后建立集地类、范围、面积、权属等相关自然资源信息为一体的国土调查数据库，为基本统计提供数据基础[4-5]。其工艺流程如图1所示。

2 国土调查成果质量控制的内容和遵循原则

2.1 国土调查成果质量控制的内容

质量控制贯穿数据生产的全过程，从初期的参考资料检查、变化流量流向审查、调查图斑边界检查等，到中期照片合理性检查、地类一致性检查、地类属性检查、专项用地调査检查，再到后期的数据库检查、图件检查、数据及文字性成果检查。同时协助配合监理单位完成成果检查。每一个环节、每一阶段都应设计相应国土调查成果质量控制措施及内容。本文主要从调查图斑成果、“互联网+”举证成果、调查界线和控制面积3个方面作深入分析及阐述，如表1～3所示[6-7]。

表1 调查图斑成果Tab.1 Survey spot results

表2 “互联网+”举证成果Tab.2 Internett’s achievements in providing evidence

续表 Continued

表3 调查界线和控制面积Tab.3 survey boundaries and control area

2.2 国土调查成果质量控制遵循的原则

1)团队协作原则。本次国土调查工作项目周期短、时间紧、任务重，需要投入大量的人力和物力。项目实施管理既有分工，也讲协作,各方面的技术人才高度协调统一，才能保证项目工作按时、保质地完成。项目生产过程应重点强调“质量是生产出来的而非检查出来的”理念，重在培养每位员工的质量意识，在项目生产的任何阶段均应注意质量的自我检查与控制。团队成员需在植被判读、软件使用、数据处理、数据建库等方面发挥各自优势，给团队中的其他成员提供技术支持，从而保证国土调查成果质量[8]。

2)三化原则。“三化”即：前期知识深化、中期方案优化、后期作业固化。

前期知识深化：项目开展前期，确定技术方案，从植被判读、软件使用、数据处理、数据建库等方面组织培训技术人员。

中期方案优化：在实际作业生产过程中，遇到新的问题，及时有效地进行分析、研究并找到解决方案，对工作思路进行适当调整，杜绝类似错误反复出现，重复修改。

后期作业固化：优化方案后，对外业举证、地类判定、植被判读、数据处理等制定统一作业要求，确保各技术人员作业方法一致[8]。

3)“不以错小而放之”原则。数据生产过程需经过组织、设计、实施、讨论、修改、反馈、再修正等诸多环节，而国土调查成果涉及成千上万个图斑，一个地类图斑判读有误，有可能导致同类图斑判读错误。若数据采集过程中不注意图斑间的拓扑关系(如极小夹角)，在拓扑关系检查时会出现繁多拓扑错误；或者个别作业人员为提高“工作效率”，根据影像纹理采用手绘图斑方式来采集地类边界，后期数据建库时节点过密，抽稀后会出现大量的重叠面和小缝隙。因此，每个作业员需要在每个环节都认真对待，秉承“斤斤计较”的态度，对出现的问题及时解决，绝不让错误带入下一个工作环节[8]。

4)信息智能化原则。本次调查工作涉及的数据均属于高级别保密信息，“互联网+”举证成果数据量较大，为防止资料泄露、拷贝方便及避免外部网络病毒攻击，采用布设工作局域网，共享专题资料、“互联网+”举证成果数据并组建SQLServer2010数据库，可多人同时对数据进行编辑处理，同时技术负责人及质检人员还可实时查看各作业人员标识问题，大大提高了工作效率和数据质量。

3 国土调查成果质量控制的实施、分析及经验总结

3.1 国土调查成果质量控制的实施

质量控制贯穿数据生产的全过程，每一个环节、每一阶段都应设计相应的质量控制技术指标，配备相应的质量控制人员，落实相关的质量管理措施。

3.1.1 调查图斑成果检查

1)图斑边界检查：对照遥感影像底图，以适当的地图比例(1∶1 500～1∶2 000)来检查图斑地类边界与遥感影像的套合精度。因地图比例过小，容易导致图斑地类边界与遥感影像的套合超限；地图比例过大，容易导致图斑地类边界勾画呈锯齿状，影响图斑边界的美观。以“三调”的县级行政区界线为调查区域建立1∶2 000的渔网，结合遥感影像底图、各种专题数据以及举证照片来检查图斑边界的套合精度、综合取舍、连续平滑等质量情况，在行政村间、乡镇间的接边处还需检查图斑边界的图形接边精度，检查过程中遇到质量问题需在检查层用矢量数据(点、线、面)进行标注并加注修改说明以方便作业人员后期修改和质检人员后期复核。

2)图斑属性检查：调查图斑的地类编码正确与否直接影响到“三调”项目成果质量的好坏，同时也影响后期的统计分析成果质量，因此需重点检查地类编码的正确性、科学性。首先，利用软件对含有非法属性值等不符合建库要求的图斑进行自动检查；然后采用人机交互结合的方式检查地类图斑层的地类编码、权属性质、种植属性代码、城镇村代码、图斑细化代码等各项属性值。根据土地利用现状分类标准及相关技术规程规范，结合遥感影像底图、各种专题数据及举证照片对耕地、园地、林地、草地、商服用地、工矿仓储用地、住宅用地、公共管理与公共服务用地、特殊用地、交通运输用地、水域及水利设施用地、其他用地12大类图斑进行属性值正确性、属性值接边检查。数据检查过程中遇到质量问题需在检查层用矢量数据(点、线、面)进行标注并准确、认真、详细、客观地加注错误的特点、类型等修改说明，方便指导作业人员进行数据修改，同时也可以减少质检人员复查的时间，提高工作效率。

3)要素完整性检查：依据相关技术指标，结合遥感影像底图、举证照片以适当的地图比例(1∶1 500～1∶2 000)来检查地类图斑是否采集遗漏、多余。以“三调”的县级行政区界线为调查区域建立1∶2 000的渔网，质检人员逐格网检查达到表1—3指标的图斑是否漏采集、未达到表1—3指标的图斑是否采集多余，检查过程中遇到遗漏、多余问题需在检查层用矢量数据(点、线、面)进行标注并加注修改说明以方便作业人员后期修改和质检人员后期复核。

3.1.2 “互联网+”举证成果检查

“三调”全面应用“互联网+”技术，对重点地区和内业不易判读的耕地、建设用地、临时用地、设施农用地等重点地类，要求作业单位在外业调查时进行“互联网+”实地举证。“互联网+”举证成果检查主要采用计算机自动比对和人机交互结合的检查方法，对调查图斑进行逐图斑内业比对，检查实地举证照片与影像及调查地类的一致性，同时还检查实地举证照片的完整性、拍摄质量等。

首先，利用软件对照片大小、属性、类型等不符合要求的举证照片进行自动筛除检查；然后采用人机交互结合的方式检查举证照片的完整性、数据及结构、照片质量等。由于每张举证照片含有PHOTONAME、GLOBALID、CHECKCODE、GPS坐标(BLH)、拍摄方位角、拍摄时间、人员及举证说明等属性信息，可利用调查图斑与举证照片唯一关联的标识码—GLOBALID建立它们间的超链接关系；再利用举证照片的拍摄点坐标、方位角等信息进行拍摄点位展绘，然后逐图斑内业比对检查举证照片的完整性、拍摄质量、属性信息等。举证照片检查示意图如图2所示。

地类编码0201地类果园影像纹理举证照片

图2 举证照片检查示意图

Fig.2 Schematic diagram of proof photo inspection

3.1.3 特殊情况认定及检查

针对双江县区域内特有的地理、气候、产业等状况而导致调查图斑地类与举证照片反映的地类不一致情况，依据相关的技术规程和具体实际作了特殊情况认定，检查此类图斑须结合相关参考资料以及实际情况进行地类认定。

因近年气候普遍干燥少雨，双江县境内干旱较为严重，有部分耕地依靠自然降水耕作，又因灌溉设施不足而导致水源不足，近几年未耕种，影像纹理反映不明、隐约有耕种痕迹而实地举证照片反映为杂草、蕨类等，经与村小组长及当地村民问询核实，调查图斑是已撂荒多年而实为旱地，此地类调查为旱地，检查通过并作相关情况说明。

因农业产业结构调整，双江县作为中国勐库大叶茶原生地，当地政府为发展经济，提高农民经济收入，大力发展茶叶产业，有部分旱地、水田已种植茶叶，影像纹理和举证照片反映都是茶园，按现有的种植规模和未来的发展趋势，此地类调查为茶园，标注“即可恢复”或“工程恢复”属性，检查通过并作相关情况说明。

调查图斑地类与影像纹理或举证照片所反映的地类不一致时，检查此图斑需结合相关参考资料、实际情况说明或实地问询情况等再认真分析、核实后认定图斑地类，并作好相关检查记录。

3.2 国土调查成果质量分析

为保证各项数据的真实性、完整性及有效性，国土调查生产过程应严格贯彻落实国家、省级的各项技术与质量管理规定，认真执行相关技术要求与管理规定，积极履行两级检查管理制度；要求项目技术负责人、公司质检中心均按100%全数检查;监理单位技术人员在生产过程中实时跟踪，及时检查发现问题，督促处理存在的问题。

此次双江县国土调查成果共有72 084个图斑，其中县域内举证图斑21 898个，举证照片129 714张。双江县“三调”成果一次性通过国家核查，其中乡镇抽查差错率为0.39%，全图斑检查差错率为0.37%。

3.3 国土调查成果质量控制经验

3.3.1 批处理应用

1)举证照片归纳：本次调查周期短、时间紧、任务重，外业举证照片拍摄采用多人合作攻克模式，同一村委会存在多个外业采集成果，每个图斑有多张举证照片，使用MKDIR、XCOPY等命令按PHOTONAME、GLOBALID 2个属性建立批处理文件(.bat文件)，进行举证照片归类后再与图斑建立超链接关系，从而对地类进行判读与核查。

2)不合格照片删除：以GLOBALID为对应字段将归类后的举证照片超链接至举证图斑上，进行图斑内业数据复核，检查调查地类与影像及实地举证照片的一致性。对不合格的举证照片进行统计，以PHOTONAME为标识，使用DEL等命令建立批处理文件(.bat文件)，对不合格举证照片进行批量删除。

以上在DOS下运行批处理，提高工作效率的同时减少了人为的误操作。

3.3.2 拓扑关系处理

数据建库对图斑节点有相应的技术要求，图斑经节点抽稀后出现大量细小的重叠面和缝隙，单纯使用手工逐一修改，耗时较长。结合国土调查数据处理的实际情况，总结、探讨出一种批量处理细小的重叠面和缝隙的方法，现阐述如下：

使用ArcGIS对DLTB图层“不能有空隙、不能重叠”的拓扑规则创建拓扑关系。首先，选择“不能有空隙”的拓扑错误，创建新要素，打开DLTB属性表，删除最大面，按面积选择需删除的无效细小面后，拆分多部件要素；使用ArcToolbox工具箱中“数据管理工具→制图综合→消除”工具，获得新图层DLTB_Eliminate。然后，选择“不能重叠”的拓扑错误，创建要素，打开DLTB属性表，选择需删除的无效细小面，拆分多部件要素；使用“高级编辑”菜单中的“分割面”工具以DLTB_Eliminate图层为目标进行分割。最后，打开DLTB_Eliminate属性表，选择需删除的细小面，拆分多部件要素；使用ArcToolbox工具箱中“数据管理工具→制图综合→消除”工具，获得新图层DLTB_Eliminate_Eliminate。使用ArcGIS对DLTB_Eliminate_Eliminate图层重新建立拓扑规则，创建拓扑关系，再次验证拓扑关系。

3.3.3 地类判定

项目开展前期，组织技术骨干及质检人员根据影像纹理结合双江县地类特征情况，针对水田、甘蔗地、烟叶地、玉米地、芭蕉园、芒果园、核桃园、茶地、三七地、撂荒耕地、草地、空闲地、橡胶林、竹林、松树林、灌木林、砍伐迹地、宅基地、设施农用地、商服用地、工矿用地等逐乡镇采集对应的样本库，制作实地举证照片与影像纹理一致性的样本示例。技术负责人对内业人员培训，参照样本示例进行逐图斑判读、举证照片核查工作，大大提高工作效率的同时减少了图斑地类差错率。实地举证照片与影像纹理的对照如图3所示。

图3 实地举证照片与影像纹理的对照图

Fig.3 Contrast map of field-proven photos and image texture

3.3.4 特殊情况说明

双江县在国土调查过程中发现很多影像与实地不符的情况，使用举证照片认定地类，并对影像与实地不符的情况作情况说明上报县、市、省及国家，留各级部门审核审查项目使用。

4 结 语

国土调查成果生产过程中采用了先进的网络技术、信息技术、计算机技术，涉及到的数据类型多、数据量大、数据质量要求高，同时数据建库工艺和技术复杂。为保证国土调查成果的质量，本文积极探索、实施了国土调查成果质量管理、质量控制的技术方法，可为今后其他调查项目的质量控制提供一些科学和行之有效的参考与借鉴。