陕西省1∶10,000基础地理信息更新项目内业成果质量控制探讨

皮晓阳，巨小文，赵 敏

(1.自然资源部陕西测绘产品质量监督检验站，陕西西安 710054；
2.自然资源部第一航测遥感院，陕西西安 710054)

随着我国经济的快速发展及基础设施建设的需要，各省已全面开展1∶10 000基础测绘成果生产和持续更新。该项目成果作为典型的中等比例尺产品，具有表示内容详尽、成果精度较高、产品类型全面、利用价值高等特点，广泛应用于国防建设、农业及水利规划、自然资源综合开发利用等领域，同时该成果也可作为更小比例尺地形图生产的重要参考资料。

对于数目庞大的地理信息成果，质量控制十分重要。基于有限的专业资料生产的多个成果，数据规定对各成果数据库均有相应的质量要求，成果间既有从属关系，又相互独立，因此成果质量控制贯穿于生产单位的一查、二查以及成果验收检验等多个阶段。如何依据成果间的生产关系控制数据质量，如何分析问题存在的根源，从根本上提出成果质量控制的思路或建议尤为重要。作为质检工作者，也希望能把产品质量工作重点从“事后把关”转到“事先预防”，既保证宏观质量要求，做到纵横兼顾，又保证细节表达合理，相得益彰，体现基础地理信息成果的真正价值。

陕西省1∶10 000基础地理信息更新项目于2016—2020年进行，历经4年，现已制作完成覆盖陕西省全域的基础数据。本文以质量检验为出发点，分析陕西省1∶10 000基础地理信息成果检验的异同点、检验技巧及典型案例，提出成果质量控制的解决方法，为后续同类项目成果质量控制提供技术参考。

陕西省1∶10 000基础测绘成果内容繁多，根据原始资料的不同，生产流程既相互独立又相互关联，综合分析数据的生产方式，整合成如图1所示的数据生产流程及成果间衔接关系。

图1 1∶10 000数据生产流程及成果间衔接关系Fig.1 1∶ 10 000 data production process and the connection between the products

综合分析1∶10 000基础地理信息更新资料源及成果类型，可以看出，产品间存在逐渐递进和平行关系，每一种成果既具有其相对独立的工序流程，又存在千丝万缕的联系。在前4种产品(DLG、DOM、DSM、DEM)生产的基础上，利用制图数据生产软件，采用图库一体化数据模型，经制图符号化优化、编辑、图廓整饰及接边等工序，完成项目最后一种产品，即制图数据成果的制作。

3.1 各类成果检验中的共性部分[1]

各类成果检验共性部分主要包括空间参考系、逻辑一致性、时间精度和附件质量。具体检查内容如表1所示。

表1 成果检验中的共性部分Tab.1 Commonpartsinproductinspection共性部分具体检查内容空间参考系检查坐标系统、高程基准、投影参数、图幅分幅等逻辑一致性检查数据文件存储及组织、数据格式、数据文件命名等时间精度检查生产中所使用的各类资料的现势性附件质量检查元数据及附属文档内容

3.2 各类成果检验中的重点内容

3.2.1 DSM、DEM成果[2-3]

1)格网质量。包括格网尺寸、起止点坐标以及图幅范围。

2)高程精度及接边。高程点数量及位置的合理性，同名格网点高程接边。注意DSM点位的选取可包含地面点、非地面点等，DEM仅能选取地面点。

3)晕渲图。能否正确反映地貌实际现状，高程过渡是否连续、光滑，是否存在显示异常。

4)由成果生成的等高线。与已有成果进行套合检查，关注产品碎部精度。

3.2.2 DOM成果[4]

1)平面位置精度。确保平面精度检测点选取在特征点位置或影像信息具有明显变化处。

2)影像质量。首先重点检查起始点坐标、地面分辨率、图幅范围、色彩模式、色彩特征等内容；
其次检查影像是否存在色调不均匀、模糊、错位、重影、地物扭曲变形、大面积噪音和条带、大面积的云和积雪未替换、漏洞等问题，镶嵌线选取是否合理以及接边处影像的亮度、色彩是否一致等图面质量和图幅间的问题，这项检查会因检验人员的经验及习惯存在一定的差异。

3.2.3 DLG成果[5]

1)属性表定义检查。按照设计制作属性表模板，以此为基础实现快速检查。

2)拓扑关系检查。进行复合要素、不合理面重叠、面裂隙、悬挂点、伪节点等检查。

3)方向性检查。可结合DOM、调绘片，参照地貌要素，对具有方向性的要素实施检查，包括具有方向或角度的点状、线状要素。

4)连通性检查。对高等级河流及相通的湖泊、水库的属性、位置及空间连通性进行检查；
对县级以上道路以及干线铁路的属性、位置及空间连通性进行检查；
对110 kV以上电力线以及城际间大型的或重要的通讯线和油气管线的属性及空间连通性进行检查。

5)要素间平面和立体关系的协调性检查。平面关系方面，居民地与道路、等高线与地物、地貌与水系、境界与河流、道路与河流等关系应合理；
立体关系方面，当道路、水系等要素存在上下层立体交叉关系时，应正确表示出要素间的立体关系。原则上实地立体相交时不形成结点，实地平面相交时应形成结点。

6)专业资料的正确性检查。包括控制点、水系要素、境界与政区检查。控制点方面，需要根据收集到的三角点、GNSS 点、水准点,并结合点之记，对控制点数量及其属性正确性进行检查；
水系要素方面，依据收集到的水系资料及数据，核对河流、湖泊及水库的名称编码，区分相同水系名称的不同代码，检查水系的名称代码属性赋值的正确性；
境界和政区方面，依据收集到的乡镇级以上行政区划代码、民政部公布的最新资料，对行政区划代码及名称赋值的正确性进行检查。

3.2.4 制图数据成果[6]

制图数据成果检查主要包括以下4个方面的内容：首先，检查要素符号化后的符号、颜色、线形及注记的字体、字大、位置等；
其次，检查要素的综合取舍、图面压盖、要素间的关系、接边等是否合理；
再次，检查图名、图廓外整饰、图廓间注记等是否正确；
最后，检查制图数据与建库数据的一致性。

4.1 DSM与DEM间的关系

DSM表示地表高程，DEM表示地面高程，将DSM的高程信息通过去噪、分类等处理得到DEM成果。因此，DEM与DSM叠加比对时，DSM的高程不得低于DEM的高程。

4.2 DOM检查技巧

影像质量检查与人工经验有一定的关系，应重点把控重要的地物完整性和正确性，保证目视状态下地物信息清晰正确，同时关注影像镶嵌处位置、影像色调的一致性，以及地形突变处影像的变形情况。

4.3 DLG检验技巧

利用软件的地图合并功能，将同一批次或同一县域的数据进行合并，可整体选择数据中的重要要素、附属设施及相关要素，对其空间位置连续性、属性连续性问题进行检查，宏观把控重要要素的连贯性。DLG检验主要包括县级以上境界、界桩(碑)、县级以上公路及其附属设施、干线铁路及其附属设施、六级以上河流、大型水库及其附属设施、重要电力线及管线的连贯性等，同时还应重视测量控制点和地名正确性的检查。

4.4 DLG与制图的制约关系

基于DLG符号化编辑的制图数据，与上游成果存在因果关系，质量控制必须以DLG成果正确性为前提，并保证图面负载及出图表达合理。

5.1 DSM、DEM成果

1)与相关资料套合问题。如由DSM、DEM成果生成的等高线与DLG不匹配，与DOM比对地貌、地物不符，如图2所示。解决办法：增加特征点或删除明显错误的高程点，并保证点的位置和数量正确，排查异常高程点，使其与实际地物地貌相一致。

图2 成果反生成等高线与相关资料套合问题Fig.2 The matching issues between contour lines generated by products and related data

2)接边范围内同名格网点高程不一致，或测区边界及资料缺乏的无数据区易出现异常情况。解决方法：接边重叠范围尽量采用一套数据，且应保证不进行硬接边，防止地物或地貌高程突变。此外，尽可能扩大接边DEM数据的范围，消除资料边缘处数据的变形变异，保证数据完整、正确。

5.2 DOM成果

1)像素损失问题。对影像过暗或过亮的区域，调节影像亮度或对比度时，易出现R、G、B值接近于0、0、0或255、255、255的现象。解决方法：检查时可将背景赋予特定的颜色，这样容易找出问题，也便于修改。

2)DEM不够精细或资料变化造成影像扭曲变形和拉花，如图3所示。解决方法：加强DEM成果的合理使用，尤其在地貌变化较剧烈区域要进行精细化编辑。

图3 影像扭曲变形、拉花Fig.3 Image distortion and drawing

3)影像拼接错位、色调处理不一致问题。解决方法：要严格按照精度要求进行拼接，分段逐渐调整影像色调使影像自然过渡。

5.3 DLG成果

1)要素与调绘片不一致问题。如图4所示，漏行政村或道路属性与调绘片不一致，(图4中圆点及方框所示位置)。解决方法：依据调绘片增加遗漏要素，根据调绘片修改要素属性。

图4 要素与调绘不一致问题Fig.4 Inconsistency issues between features and adjustment drawing

2)要素位置与影像上的位置不一致问题。解决方法：结合要素表达指标，按影像上的位置正确采集地物。

3)要素属性不连续问题。如水系的名称代码，道路编码、等级、材料、路宽以及电力线电压、走向等不连续。解决方法：通过快速选取要素中重要属性项，标注完整的属性信息，高亮显示后进行快速检查，对发现的属性赋值错误或遗漏问题进行修改。

4)要素属性间不匹配问题。如主、次干道中心线与所对应道路边线编码不匹配。解决方法：根据图式，参考调绘资料及影像，对要素间的编码进行匹配处理。

5)多余或遗漏要素的问题。解决方法：严格按照设计书的技术要求，掌握要素采集原则，避免出现多采或漏采要素等问题。

6)拓扑关系问题。主要出现在具有上下层关系或平面关系的要素，要素间存在不合理打断、不合理面裂隙等。解决方法：要建立正确的拓扑关系。

7)表征质量问题。表现在具有方向的点、线表达错误，或因未兼顾要素分类间表达要求，导致要素关系与实际矛盾等问题。如涵洞方向应与水系一致，因未协调等高线与面状水域关系导致出现要素“落水”等现象，如图5圆圈和箭头所示位置。

图5 表征质量问题 Fig.5 Quality issues of characterization

5.4 制图数据

1)图廓整饰字体错误、政区略图丢漏的问题。解决方法：安装完整字体库，图外整饰与图面内容相结合，保证二者表示一致。

2)图面问题。主要表现为要素间关系处理不当，要素压盖、属性错误、符号丢漏等，如隧道与地面上的地物压盖顺序有误，匝道面色有误等。解决方法：加强图式等学习，提高图面要素表示的综合能力。

1∶10 000基础地理信息更新项目产品类型多，技术和精度要求高，成果的总体质量渗透在资料的正确性、生产工艺的科学性、项目设计的细化程度、生产软件算法及图面表达的适用性等多个环节。本文探讨了1∶10 000基础测绘成果的质量控制方法，并对各类成果检查检验中关注的重点、典型质量问题进行了整理、汇总及分析，提出解决各类问题的思路，对提高基础测绘成果整体质量有一定帮助，也为国家、省重点工程项目同类成果的实施提供参考。

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