城市基础空间数据质量控制方法研究

    ■文/李洪亮 朱明建 朱怀汝

   本文重点研究城市三维空间大地控制网和数字化地形图生产过程中各环节存在的共性问题或其他个别现象，进行分析，提出质量控制措施，发现基础空间数据质量管理的技术方法。

   进入21世纪，城市发展步入新的阶段，创建“数字城市”，实现城市规划建设和管理的信息化已成为当今城市发展的主流。提高城市基础空间数据质量是城市信息化发展和城市工程规划建设质量的基础保证，是提高政府管理决策水平的重要途径，也是测绘事业和地理信息产业实现可持续发展的必然要求。

    质量内容

   国内现行的诸多标准在空间数据质量组成的命名、分类和内容的限定上都存在着较大的差异。国外的一些标准化组织针对数据质量的内容做过较深入的研究，比较典型的有ISO/TC211(国际标准化组织/地理信息技术委员会)、CEN/TC287(欧洲标准委员会地理信息技术委员会)和GDC（美国联邦地理数据委员会)等。参照国际已有和拟建标准，考虑我国的表达习惯，概括起来，空间数据质量的内容包含以下几个方面的内容：位置(几何)精度，属性精度，逻辑一致性，要素完整性和现实性，整饰质量和附件质量等。

    质量分析

   城市基础空间数据质量问题的来源很多，由于这些问题的存在，导致了测绘成果的误差、粗差、甚至错误的出现，其中以数据源和作业过程所产生的误差远大于其他操作误差。

    1．D级GPS三维空间大地控制网的成果质量分析

   D级GPS三维空间大地控制网的建设由于工程项目建设周期长、投资大，人为和自然的很多因素都会影响到工程质量。经过研究，发现其生产过程中各环节存在的一些问题，对其成果质量的影响较大。具体包括项目的技术设计、数据源的选择、选点与埋石、项目的施测和平差计算五个方面。

    2．大比例尺城市测绘的成果质量分析

   大比例尺城市测绘由于工程项目铺面广、工序多、参与工程的人员素质等差异的存在,特别是控制关键位置的质量不好将直接影响到整体质量的变异。一般在以下几个生产过程中存在主要问题：航摄比例尺和航摄时间、外业调绘及补测和数据处理和整饰。

    质量控制

   质量控制的目的在于确保产品的质量能满足用户、规范标准等方面所提出的质量要求。要做到对城市基础空间数据的质量控制，首先需要识别影响城市基础空间数据质量的因素，而后针对影响城市基础空间数据质量的因素，采取相应的预防措施，来避免或减轻影响因素的负面效应。

    1．人员控制

   人员控制的目的是确保从事城市基础空间数据测量的人员能够胜任其岗位工作。城市基础空间数据测量人员必须经测绘技能培训和考核后持证上岗，有一定的生产工作经验，熟悉本岗位的工作流程，以确保城市基础空间数据测量人员具备其岗位所要求的知识和技能。

    2．仪器和软件控制

   仪器和软件控制的目标是确保生产过程中所使用的仪器设备的精度指标和处理软件，能够满足工程的需要，测绘仪器的类型、数量和软件的技术要求能够与工程需要相匹配。投入工程使用的测绘仪器应经过国家法定的计量检定机构进行检定，并提供相应有效的检定证书，以确保测绘仪器的准确性和有效性。

    3．作业环境控制

   作业环境控制的目标是削减生产过程中周围作业环境对生产测量的影响，降低因作业环境而产生的误差，要求测量作业严格按照规范和技术设计书的要求进行。测绘作业受气象等自然环境条件制约因素大，切忌盲目追求经济利益。

    4．作业方法控制

   作业方法控制的目标是确保工作开展的方法行之有效，其精度指标能够满足工程需要。在城市基础空间数据测量作业过程中，应考虑以下几方面的问题：

    ⑴ D级GPS控制网的质量控制

   为控制D级GPS控制网质量，首先需要从GPS网设计、观测设计、数据处理方法上控制观测值的精度和数量，保证起算数据的质量、数量、分布及与网质量的关系，对于涉及投影面高度问题的网应引入已知边长；其次网的结构要坚强，对于覆盖面积大或延伸距离远的网要有骨架，距离较近的点间要进行直接观测；最后要保证数学模型的完备，要求探测及处理粗差的能力强。

    ⑵四等水准联测质量的控制

   四等水准联测质量的控制，同样需要从四等水准网设计、数据处理方法上控制观测值的精度和数量，保证起算数据的质量、数量、分布及与网质量的关系，对于四等水准网联测的水准点密度较稀的，应加测水准予以加密。

    ⑶航空遥感影像及测图的质量控制

   首先要检查相机文件的正确性，这一步是关键。空三加密检查合格后方可进入立体测图。立体测图的关键是绝对定向，在绝对定向中一定要做到点点检查，不要随意删点，保证旁向和航向相邻像对的接边无误。测图过程中主要检查一些差、错、漏问题，重点是房屋分割与房檐标记（按内檐还是外檐采集）；有向线、有向点的采集方向；面状地物的闭合性等。

    ⑷ 外业调绘及补测的质量控制

   外业调绘应进行图面检查分析、全面巡视；对图上为定性的地物地貌进行定性；对所有遗漏的地物地貌和注记进行补调和修改；量注房檐、调注房屋层数和结构性质；对已拆除或消失的地物打“×”表示。

    ⑸ DLG的质量控制

   数据中首先检查数学坐标，其次要素的分类代码（图层），元素间逻辑关系一致性应正确，拓扑关系应合理，线状地物的方向性、面状地物的闭合性，公共边的删留，制图数据和母线数据说学基础一致性，同时注意元素隐式属性如高程注记点的高层信息、等高线的赋值检查等。

    ⑹文档资料的质量控制

   文档资料一般包括原始资料和生产过程产生的各种数据资料、图形资料和其他资料。很多时候，文档资料的质量状况一直不被生产和管理单位所重视。文档资料是测绘成果的组成部分，文档资料的完整和规范，对于测绘成果质量检查具有辅助性的作用。

    质量管理

   城市基础空间数据生产很繁琐，再加上高新测绘技术GPS、DPS、AAT的加入，使得城市基础空间数据测量涉及工序多、累计误差大，因此城市基础空间数据的质量控制应从各环节入手，对精度的评估也应是一个系统工程。各级部门应从根本上重视基础地理信息的投入，加强对基础空间数据的管理，加大对测绘队伍和人员的资质、测绘产品质量、测绘市场秩序的监督与管理，对于基础地理信息测绘建设项目采用政府招标采购制度。同时各级测绘行政主管部门要加大监督检查的力度和广度，积极指导和鼓励测绘单位自觉建立并有效实施质量管理体系，提高质量意识，走质量效益型道路。

    （作者单位;河南省测绘产品质量监督站）

    《中国质量技术监督》2013年8月刊