馬 蓮,何政偉,張文江,薛東劍
(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610059)
省級地災(zāi)預(yù)警平臺的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
馬 蓮1,何政偉1,張文江1,薛東劍1
(1.成都理工大學(xué) 地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 610059)
總結(jié)了貴州省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與決策支持平臺數(shù)據(jù)處理過程中質(zhì)量控制流程,將數(shù)據(jù)處理過程的質(zhì)量控制分為原始數(shù)據(jù)質(zhì)量控制階段、數(shù)字化及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量控制階段、數(shù)據(jù)分層質(zhì)量控制階段和入庫前質(zhì)量控制階段,并闡述了各流程數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的內(nèi)容及方法。
GIS;地質(zhì)災(zāi)害;數(shù)據(jù)處理;質(zhì)量控制
為了減少地質(zhì)災(zāi)害對國民經(jīng)濟(jì)和人民群眾生命財產(chǎn)的損害,貴州省國土資源廳組織實(shí)施“貴州省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與決策支持平臺”的研究。該平臺涉及的數(shù)據(jù)具有海量且多源性的特點(diǎn)。為滿足系統(tǒng)的要求需對數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的處理,為保證數(shù)據(jù)的正確,需將數(shù)據(jù)質(zhì)量控制貫穿于整個處理過程中,為系統(tǒng)高效、正確地分析和預(yù)警提供基礎(chǔ)。
空間數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法主要包括傳統(tǒng)的手工方法和地理相關(guān)法等。
1)傳統(tǒng)的手工方法。將數(shù)字化的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)源進(jìn)行比較,圖形部分的檢查包括目視方法、繪制到透明圖上與原圖疊加比較,屬性部分的檢查采用與原屬性逐個比對或其他比較方法[1,2]。
2)地理相關(guān)法。用空間數(shù)據(jù)的地理特征要素自身的相關(guān)性來分析數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在實(shí)際的空間數(shù)據(jù)處理過程中,根據(jù)數(shù)據(jù)的具體特征選擇相適應(yīng)的方法。本系統(tǒng)采用人機(jī)互動方式、手工方式與地理相關(guān)法等多種方式綜合的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)[2]。
本項(xiàng)目數(shù)據(jù)由第三方提供,數(shù)據(jù)格式包含MapGIS格式、CAD格式、地形圖圖片等。根據(jù)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn),入庫數(shù)據(jù)應(yīng)統(tǒng)一地理基礎(chǔ),數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一為ArcGIS的Geodatabase,所以原始數(shù)據(jù)需進(jìn)行投影變換、格式轉(zhuǎn)換以及矢量化等操作,在此過程中易產(chǎn)生誤差。另外,由于該數(shù)據(jù)庫采用了貴州全省和3個示范縣等數(shù)據(jù),在與主控數(shù)據(jù)層匹配過程中也會出現(xiàn)誤差。同時,在進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化表達(dá)的過程中同樣存在一定誤差,為避免過多的誤差積累,數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿于整個數(shù)據(jù)處理過程中。
2.2.1 質(zhì)量控制主要內(nèi)容
數(shù)據(jù)質(zhì)量控制主要包括數(shù)據(jù)的位置精度、數(shù)據(jù)的情況說明、時間精度、屬性精度、數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)據(jù)的邏輯一致性等內(nèi)容。結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況,將數(shù)據(jù)質(zhì)量控制內(nèi)容分為4個階段(如表1所示),每個階段制定重點(diǎn)檢查及控制內(nèi)容。
表1 數(shù)據(jù)檢查與控制內(nèi)容表
2.2.2 數(shù)據(jù)處理及質(zhì)量控制流程
數(shù)據(jù)處理及質(zhì)量控制流程如圖1所示。
2.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的具體實(shí)施
1)原始數(shù)據(jù)質(zhì)量控制階段。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分為88縣詳查數(shù)據(jù)、線劃數(shù)據(jù)和航片等柵格數(shù)據(jù)3個部分。
對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行粗查后發(fā)現(xiàn),該詳查數(shù)據(jù)存在大量同類型的錯誤(如圖2),如在“發(fā)生時間分1”列里存在誤添的數(shù)據(jù)。如果人工逐一檢查不但浪費(fèi)大量人力和時間,而且不能最大限度地保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,所以采用人機(jī)交互的方式解決該問題。先將數(shù)據(jù)入庫(測試數(shù)據(jù)庫),入庫后數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對比(主要對比入庫的數(shù)據(jù)條數(shù)),利用Oracle數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主鍵約束功能就能發(fā)現(xiàn)災(zāi)害編號是否有邏輯錯誤(將“災(zāi)害編號”設(shè)置為主鍵),同時利用簡單的SQL語句批量更正數(shù)據(jù)的邏輯錯誤(如圖3),最后再將數(shù)據(jù)從測試數(shù)據(jù)庫移植到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
數(shù)據(jù)提供方提供的數(shù)據(jù)包含MapGIS格式的線劃數(shù)據(jù)、CAD格式的線劃數(shù)據(jù)和地形圖的照片。對于這部分原始數(shù)據(jù)需對其位置精度、屬性精度、邏輯一致性和數(shù)據(jù)完整性進(jìn)行檢查,尤其要對地形圖照片的清晰程度、地形圖有無損壞、褶皺等現(xiàn)象進(jìn)行檢查。此階段可以利用MapGIS軟件、CAD軟件進(jìn)行人工檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時與數(shù)據(jù)提供方溝通解決。
航拍影像以及其他柵格數(shù)據(jù)主要檢查其分辨率是否符合要求、與線劃數(shù)據(jù)集成后的位置精度以及時間精度是否符合要求。此階段采用多源數(shù)據(jù)疊加的方式,將正確的線劃數(shù)據(jù)與柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,以發(fā)現(xiàn)問題。
2)數(shù)字化及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量控制階段。投影變換及格式轉(zhuǎn)換等操作,造成了大量的拓?fù)溴e誤,如表2所示。采用人機(jī)互動的方式,利用ArcGIS自帶的拓?fù)錂z查工具發(fā)現(xiàn)錯誤后手動修改。
?
格式轉(zhuǎn)換后會出現(xiàn)圖層屬性丟失的情況,破壞了數(shù)據(jù)完整性。在進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換后,尤其是由CAD格式轉(zhuǎn)換為ArcGIS格式后,要對圖層行進(jìn)行逐一檢查。
數(shù)字化后,采用與原始數(shù)據(jù)疊加的方法,一一對比以保證位置精度。為滿足地理位置精度以及地理位置的一致性,在數(shù)據(jù)處理過程中以全省數(shù)據(jù)圖層作為主控圖層,示范縣以及其他災(zāi)點(diǎn)的線劃數(shù)據(jù)均以該圖層為準(zhǔn)。
3)數(shù)據(jù)分層質(zhì)量控制階段。按照規(guī)范所有線劃數(shù)據(jù)要進(jìn)行分層保存,如國道、省道、鄉(xiāng)村路等需保存成不同的圖層。為了保證位置精度,需在分層之前對新建的圖層按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置統(tǒng)一的坐標(biāo)系及空間參考,在分層的過程中要保證符合圖層的命名規(guī)范,滿足分層的合理性、一致性等。分層結(jié)束后要將多個圖層疊加以發(fā)現(xiàn)邏輯及位置錯誤,同時要檢查各個圖層的屬性有無遺漏。
4)入庫前質(zhì)量控制階段。所有數(shù)據(jù)處理完畢后進(jìn)行入庫前檢查,主要包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是否符合規(guī)范、所有圖層坐標(biāo)系和空間參考是否滿足規(guī)范、圖層的命名是否符合要求等。
本文結(jié)合項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)提出了數(shù)據(jù)處理過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程,并制定了每個階段質(zhì)量控制的內(nèi)容和方法,使數(shù)據(jù)處理過程更加高效、準(zhǔn)確。特別是利用人機(jī)交互的方式對詳查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)改,既保證了數(shù)據(jù)的質(zhì)量又極大減輕了工作量。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理過程中質(zhì)量控制的層層把關(guān),貴州省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與決策支持平臺所需數(shù)據(jù)已全部入庫,并以極高的滿意度通過了數(shù)據(jù)質(zhì)量評審。
[1] 湯國安,劉學(xué)軍,閭國年,等.地理信息系統(tǒng)教程[M]. 北京:高等教育出版社,2007
[2] 崔鐵軍.地理空間數(shù)據(jù)庫原理[M].北京:科學(xué)出版社,2007
[3] 范海生,杜新,周長雯,等. 1∶10 000 DLG生產(chǎn)的質(zhì)量控制探討[J]. 地理空間信息,2011,9(3):61-64
[4] 陳春華,余紅舉,高淑芬,等.GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量控制技術(shù)在地籍?dāng)?shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用[J]. 地理空間信息,2009,7(1):31-33
[5] 張印鐸.基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制[J]. 地理空間信息,2007,5(5):6-7
[6] Angwin G T. Quality Control of Digital Map Generation[J].Proceedings GIS/LIS,1991(2):715-723
[7] 范玉茹,馬莉.分層法在DLG產(chǎn)品質(zhì)量控制中的應(yīng)用[J].測繪與空間地理信息,2012,35(8):16-18
Spatial Data Quality Control of Provincial Geological Hazards Warning System
byMA Lian
This paper summarized the quality control process of Guizhou Province Geological Disaster Monitoring and Early Warning and Decision Support System. The quality control of data processing was divided into the original data stage digitization and data conversion stage, layer extracting stage and the stage of before importing. At last,this paper described the content and the methods of each process.
GIS,geological hazards,data processing,quality control
P208
B
1672-4623(2014)02-0004-02
10.11709/j.issn.1672-4623.2014.02.002
2013-08-13。
項(xiàng)目來源:國家 863計劃重點(diǎn)資助項(xiàng)目(2007AA120306);貴州省地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與決策支持平臺研究——地質(zhì)災(zāi)害綜合信息系統(tǒng)研發(fā)及其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)資助項(xiàng)目。
book=8,ebook=108
馬蓮,碩士,主要從事生態(tài)地理信息系統(tǒng)研究。