元数据在地理国情监测成果中的质量控制

廉亚军

（山西省测绘地理信息院第一测绘院，山西 太原030002）

0.引言

地理国情监测是一项重大的国情国力调查，是了解国情，把握国势制定国策的基础性工作，是全国性的测绘地理信息项目，具备范围广、专业性强、质量要求高的特点，这些特点在某种程度上决定了地理国情监测工作的系统性和复杂性。在地理国情监测工作开展的过程中，各个部门人员对技术规范的认识和理解不同都会影响最终的监测结果。元数据作为承载地理国情监测生产过程和质量检查同步记录的载体，其质量关系到地理国情监测成果的最终应用，为此，本文结合地理国情监测的基本要求，就地理国情监测工作重点元数据质量控制问题进行策略分析。

1.影响地理国情监测工作开展的因素分析

（1）国情监测工作人员的个人素质。地理国情监测工作开展所涉及到的内容众多，由此对相关人员的工作素质提出了较高的要求。相关人员的个人素质直接影响到地理国情监测的工作质量。另外，在影像识别分配不同的情况下，在开展监测工作的时候，也会出现不同的结果。

（2）地理国情监测工作体系不完善。地理国情监测具备涵盖范围广泛的特点，在具体开展工作时，需要处理的数据信息比较复杂繁琐，但是现阶段的测绘标准往往无法满足各个方面的测绘需要，标准的滞后在某种程度上影响了地理国情监测工作的顺利开展。

2.元数据的基本内容和生产要求

2.1 基本内容

在地理国情监测工作中根据数据生产阶段确定的元数据内容包括成果数据、基本信息、数据源、数据采集、外业调绘、数据核查、数据整理编辑、质量检查、成果验收、负责单位以及成果总体精度等9个方面，具体内容和对应的生产阶段（如表1所示）：

2.2 生产的有关要求

2.2.1 数学基础

地理国情监测工作中元数据的数学基础采用2000国家大地坐标系（CGCS2000），坐标使用经纬度表示，十进制度为单位，用双精度浮点数表示，保留9位小数（0.000000001度）。

2.2.2 采集模式

元数据采集应贯穿生产任务计划、资料分析、内业采集、外业调查、检查验收、成果汇交等各个生产环节，元数据是地表覆盖分类与地理国情要素数据不可分离的一部分，其质量纳入地理国情监测数据质量控制和检查验收的工作范围。

2.2.3 完整性要求

元数据采集时必须按照要求对采集的内容以地理信息数据的方式分层存储，灵活确定记录单元。各层的属性项中不能为空的字段必须按具体要求填写完整。在生产过程中，元数据按任务区域合并、集成为一个整体，按图层统一存储在ARCGIS GEODATABASE数据集中，采用File GeoDatabase格式存储。

数据命名方式为：“M”+监测年份后两位数字+“_”+任务区代码+“.gdb”。其中，字母“M”表示元数据Metadata；任务区的代码与监测分区代码保持一致。在省域数据拼接、整理阶段，将元数据与地理国情监测数据成果统一存放，其中元数据存放在相应任务区不分区数据的数据集MetDataset中。

表1元数据内容和对应的生产阶段

生产元数据不做接边处理，但必须保证元数据与提交的地表覆盖分类、地理国情要素数据成果范围逻辑一致。

如果部分元数据没有相应填写的内容，可以不采集。提交时不必保留空图层。

除反映外业调绘核查和质量检查情况的元数据层为线要素层外，其他图层均为面要素图层。最终汇交的元数据的各面要素层中除反映补充影像数据源情况和可与数据采集合并表示的变化识别元数据两个面层外，其他各层必须无缝覆盖成果数据的全部范围，不能出现空洞和交叠等问题。

3.提高地理国情监测成果中元数据控制质量的对策

3.1 地理国情监测成果中元数据控制质量保证的措施

元数据控制质量必须从成果数据基本信息、数据源情况（包括主要影像数据源情况、补充影像数据源情况、地表覆盖分类、道路、水域和地理单元要素使用的参考资料情况）、变化识别情况、数据采集情况、外业调绘核查情况、数据整理与编辑情况、质量检查情况（包括一级检查情况和二级检查情况，一、二级检查包括内业和外业检查。）、成果验收情况、成果总体精度情况。只有保障以上各种情况的具体信息填写完整和运用准确，才能够保障国情监测数据的质量。由于以上内容比较繁多，在此以主要影像数据源的情况举例说明（如表2所示）：

表2主要影像数据源的情况

按照实际使用的不同类型影像数据源的覆盖情况确定基本记录单元，覆盖整个任务区范围。前4个元数据项的属性值有差别的区域都需要划分更小的记录单元。

3.2 地理国情监测成果中元数据质量控制过程

地理国情监测成果中元数据质量控制过程涵盖主要影像与补充影像数据源情况，地表覆盖、道路、水域、构筑物与地理单元要素分类使用的参考资料情况，变化识别与数据采集情况，外业调绘核查情况，数据整理与编辑情况，质量检查情况，成果验收及总体精度情况等方面数据质量的控制。

3.2.1 主要影像与补充影像数据源

由于地理国情监测成果影像按照不同时相及不同分辨率分批下发，根据《山西省2019年基础性地理国情监测项目生产技术设计书》使用要求，应尽可能综合利用更高分辨率和更佳时相给准确采集变化信息带来有利条件。一景影像不能兼具两者时，结合使用分别具备不同优势条件的多种影像。影像使用时要充分利用分辨率优于1米的影像，在变化发现阶段做影像使用分析，并填写影像元数据。下面以2019年影像使用情况举例说明：

（1）一、二类地区的影像使用。一、二类监测区采用时相为2019年1—7月，并且分辨率优于1米的影像作为主要影像数据源。没有时相为2019年1—7月且优于1米影像覆盖的区域，采用分辨率优于2.5米的影像作为主要影像。同时收集利用时相为2018年9—12月、分辨率优于1米的影像作为补充影像，以便于信息采集中提高识别地物和确定地物界线的准确度。

（2）三、四类地区的影像使用。三、四类监测区内于2019年1—7月拍摄的分辨率优于1米和分辨率优于2.5米的影像，且分辨率优于1米和2.5米的影像时相差异不超过3个月，应优先使用分辨率优于1米的影像作为主要影像数据源。2019年4—6月的影像以先获取的影像作为主要影像数据源。若分辨率优于1米的影像更早且时相差异超过3个月，分辨率优于2.5米的影像为主要影像数据源，分辨率优于1米的影像为补充影像数据源参考使用。

3.2.2 地表覆盖、道路、水域、构筑物与地理单元要素分类使用的参考资料

按照所收集的满足现势性的参考资料使用范围作为基本单元进行记录。4个元数据项的属性值有差别的区域都需要划分更小的记录单元。该部分信息可以在资料分析阶段获取，在信息采集阶段由内业作业人员依据任务区作业过程中所参考的资料进行分类填写。

3.2.3 变化识别与数据采集

以作业任务区为基本单元，该部分信息在任务计划阶段生成框架，并在变化识别阶段由作业员补充完整。变化识别环节与数据采集环节可以合并进行，合并进行时，只记录数据采集环节元数据。

3.2.4 外业调绘核查

以各个任务区外业调绘核查路线为单元进行记录。对外业调绘核查路线进行整理，保证其线状地物无拓扑错误，如相交、打折等。调绘核查日期一般按1天为单位记录；若按时间段记录，跨度超过5天的，调绘核查路线需要打断，分别记录各元数据项的值。该部分信息可以在调绘核查前期规划阶段和外业调绘核查之后的内业整理阶段形成。

3.2.5 数据整理与编辑

以各个任务区为单元进行记录。主要是由作业员整理外业调绘内容，且依照外业调绘核查对内业数据进行修改与编辑，其时间应填写在外业调绘核查之后。

3.2.6 质量检查

以作业任务区为基本单元，主要包括内业一检与二检、外业一检与二检，对于外业一检与二检主要记录其检查路线，在保证其路线无拓扑错误的情况下，对其所检查的问题及处理意见进行一一记录。

3.2.7 成果验收及总体精度

成果验收按提交验收的成果覆盖范围为单元进行记录。该部分信息在最终验收阶段由生产单位完成。

成果总体精度按设计要求的精度分区情况进行记录。该部分信息在专业技术设计阶段生成框架，并在质量检查和成果提交阶段补充完整。

3.3 地理国情监测成果中元数据质量控制的检查验收

地理国情监测成果检查验收执行“两级检查、一级验收”制度。监测任务承担单位负责安排监测成果质量的“两级检查”，并委托具有资质的质检机构开展验收。各级检查工作应独立进行，不应省略或代替。过程检查对监测成果资料进行100%内业检查，外业检查比例不低于30%；检查出的问题、错误、复查的结果应在检查记录中记录；对于检查出的错误修改后应复查，直至检查无误为止，方可提交最终检查；最终检查以内业检查为主，对变化区域内的地表覆盖分类数据、地理国情要素数据等检测成果，采用人工对比检查、人机交互检查、利用程序自动检查等方法进行内业检查工作；同时结合内业检查发现的问题开展必要的、有针对性的外业检查。

3.4 地理国情监测工作的技术交流

地理国情监测工作从2016年开始至今已经4年，随着时间的推移历年来参加地理国情监测的工作人员不论是在各种技术规定的理解、监测的各项指标、变化区域影像的认识、还是外业的核查能力等方面都有了很大提高，为了能更好地完成国家交给的这项光荣而艰巨的任务还应该建立相应的责任追究体系。例如：1∶10000基础测绘更新项目中的文档簿，它能把监测变化的数学基础及主要参数、数据源、外业工作、上交资料、质量检查等具体的工作人员和具体的操作日期都会明确记录下来或者是给每个任务区生成一个二维码，只要一扫描二维码这个任务区的所有监测信息就能全部看到。当然不论是以何种形式或者方法，目的是只要能正确反映监测的更新内容就可以。

4.结束语

综上所述，地理国情监测工作中的元数据信息充分体现了地理国情基本要素、地表覆盖收集内容、地表覆盖收集整理的时间和操作等内容，元数据信息质量直接影响地理国情监测工作的开展。为此，需要相关人员结合新时期地理国情监测工作开展的要求，严格把控监测工作各个环节的元数据生产和应用，通过对元数据的充分利用来提升地理国情监测工作的质量。