陳金林，葉愛東

(江西省測繪成果質量監(jiān)督檢驗測試中心，江西 南昌 330209)

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地理國情普查檢查驗收與質量評定輔助系統(tǒng)設計

陳金林，葉愛東

(江西省測繪成果質量監(jiān)督檢驗測試中心，江西 南昌 330209)

摘要：質量是地理國情普查的生命，地理國情普查成果質量的優(yōu)劣關系到普查的成敗。地理國情普查項目成果有形式多樣化、空間化的特點，采用傳統(tǒng)檢查手段效率低，標準也不一致。文中提出結合現(xiàn)有技術規(guī)范，創(chuàng)新檢查驗收方式和方法，提高檢查驗收工作效率；研究設計地理國情普查檢查驗收與質量輔助系統(tǒng)。系統(tǒng)在生產(chǎn)單位輔助成果檢查驗收與質量評定工作中得到很好應用。

關鍵詞：地理國情普查；質量控制；質量元素；空間數(shù)據(jù)庫；要素模板

地理國情普查是一項重大的國情國力調查，是全面獲取地理國情信息的重要手段，是掌握地表自然、生態(tài)及人類活動基本情況的基礎性工作[1]。質量是地理國情普查的生命，地理國情普查成果質量的優(yōu)劣關系到普查的成敗[2]。

國情普查項目成果形式多樣，有空間化的特點，采用傳統(tǒng)測繪產(chǎn)品的檢查方法和模式，存在效率低、易出錯、檢查結果不規(guī)范等許多弊端。結合現(xiàn)有技術規(guī)范，創(chuàng)新檢查驗收方式、方法，提高檢查驗收工作效率，保證最終成果質量具有重要意義。

1地理國情普查成果質量檢查內(nèi)容

地理國情普查成果主要有數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、多尺度數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地表覆蓋分類數(shù)據(jù)、地理國情要素數(shù)據(jù)、地理國情普查數(shù)據(jù)生產(chǎn)元數(shù)據(jù)、遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)和基本統(tǒng)計成果7大類。其中數(shù)字正射影像數(shù)據(jù)、多尺度數(shù)字高程模型檢驗驗收方法手段較為成熟，基本統(tǒng)計成果涉及統(tǒng)計圖表、報告等。本文系統(tǒng)僅以地表覆蓋、國情要素等4類成果的檢查驗收作為研究對象。

根據(jù)《GDPJ09-2013 地理國情普查檢查驗收與質量評定規(guī)定》[3-4]，結合國情普查成果數(shù)據(jù)特點，整理分析各成果檢查內(nèi)容與方式見表1。

表1　地理國情普查成果質量檢查內(nèi)容與方式

由表1可知，地理國情普查成果部分檢查內(nèi)容可以實現(xiàn)軟件自動化檢查，但諸如屬性精度、采集精度等檢查項必須通過人工檢查實現(xiàn)，且在成果質量評價中占較大比重。另一方面，采用傳統(tǒng)檢查手段方式會存在以下不足:

1)傳統(tǒng)的測繪成果檢查方法數(shù)據(jù)記錄復雜，存在不同檢查人員記錄描述不統(tǒng)一的情況；

2)現(xiàn)有的質量檢查軟件大多注重諸如數(shù)據(jù)拓撲一致性、格式一致性等質量元素的檢查，對于屬性精度等質量元素的交互式檢查功能薄弱；

3)質量評定過程較復雜，人工方式進行質量評定耗時太長，且容易標準不一?，F(xiàn)有質檢軟件成果質量評價過程均為封閉式的，難以實現(xiàn)樣本成果全面質量評價；

4)質量分析功能欠缺?，F(xiàn)有檢查方法和工具多關注如何檢查問題，而質量問題原因分析欠缺。

2系統(tǒng)設計與功能特點

2.1系統(tǒng)設計

ArcGISEngine是一套完備的嵌入式GIS組件庫和工具庫，ArcGISEngine組件庫中包含完整的GIS功能，如面積計算、空間統(tǒng)計分析等。系統(tǒng)完全支持普查成果格式，不存在數(shù)據(jù)兼容問題。采用基于Windows平臺的通用集成開發(fā)環(huán)境和.NET技術架構，具有開發(fā)周期短、成本低的優(yōu)勢，而且能與Windows操作系統(tǒng)無縫結合?；谝陨峡紤]，系統(tǒng)采用ArcGIS10.1和VisualStudio2010開發(fā)。系統(tǒng)主要包括遙感影像解譯樣本檢查輔助、成果質量評定、質量分析、成果快速復查等模塊。系統(tǒng)功能及工作流程如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)工作流程

2.2系統(tǒng)功能特點

2.2.1空間化記錄

地理國情普查成果采用全空間數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)檢查記錄的無紙化，便于與現(xiàn)有成果數(shù)據(jù)交互，本系統(tǒng)檢查記錄同樣采用空間化記錄形式來存儲。所有成果檢查記錄均以檢查結果集的形式存儲在ArcGISPersonalmdb中，該檢查結果集作為整個檢查驗收工作的核心貫串內(nèi)外業(yè)質量檢查-質量評定-質量分析整個過程。

采取空間化的記錄具有以下優(yōu)點：

1)便于修改人員定位錯漏；

2)便于實現(xiàn)成果評價的無紙化及自動化；

3)便于復查人員的復查快速定位及復查；

4)有利于實現(xiàn)成果的質量分析。

2.2.2模板化質檢

系統(tǒng)充分利用ArcGIS要素模板(Featuretemplates)功能將檢查驗收技術規(guī)定中的檢查內(nèi)容及錯漏類型抽象成錯漏模板存儲在ArcGIS地圖文檔 (.mxd) 和圖層文件 (.lyr)中。錯漏模板中包含錯漏描述信息、錯漏類型質量元素、質量子元素、錯漏個數(shù)信息。此外，為便于檢查工作的內(nèi)外業(yè)銜接，實現(xiàn)數(shù)字化外業(yè)平板核查，錯漏模板還設置檢查驗收處理標識(TAG)來標明檢查工序，1為內(nèi)業(yè)確認錯漏，2為內(nèi)業(yè)疑問外業(yè)待核實，3為外業(yè)已核實為錯漏。檢查記錄的創(chuàng)建可通過應用要素模板來完成。錯漏模板定義創(chuàng)建要素所需的全部信息：存儲要素的圖層、創(chuàng)建的要素所應具有的屬性以及創(chuàng)建要素所使用的默認工具。另外，記錄模板也具有名稱、描述和標簽，便于檢查人員選擇相應錯漏類型和對模板進行查找組織。實施交互式檢查時檢查人員只需在錯漏位置放置錯漏標識即可，檢查完成后形成檢查結果集，供后續(xù)成果質量評價及分析。

2.2.3遙感解譯樣本交互式檢查模塊

遙感影像解譯樣本是地理國情普查成果的一項重要成果。遙感影像解譯樣本數(shù)據(jù)是為輔助遙感影像解譯收集獲取的地面實景照片和對照遙感影像等樣本數(shù)據(jù)，包括高質量且具有位置信息并能反映地面一定范圍自然景觀的實地照片，對應被攝物體的高分辨率遙感影像實例以及相應的文字說明。按照《GDPJ09-2013 地理國情普查檢查驗收與質量評定規(guī)定》要求檢查內(nèi)容為樣本典型性、數(shù)據(jù)及結構正確性、地面照片質量和遙感解譯影像質量4項(見圖2)。其中數(shù)據(jù)結構正確性實現(xiàn)自動化檢查較容易，其他三項檢查均需人工干預。針對需人工干預的檢查項目，系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下輔助檢查功能：

1)遙感解譯樣本庫的邏輯抽樣：系統(tǒng)實現(xiàn)基于任意標準圖幅號的邏輯抽樣功能，同時可以在單幅樣本與全庫模式自由切換；

2)樣本的典型性檢查；

3)樣本照片及影像質量錯漏模板選擇式交互式檢查。系統(tǒng)將常見影像質量和樣本質量問題羅列供檢查人員選擇，統(tǒng)一錯漏問題的描述；

4)樣本照片拍攝視野標繪正確性的交互式檢查。系統(tǒng)根據(jù)地面照片記錄的35mm等效焦距(Focal)及記錄的照片方位角(Azim)，計算出正確的視野范圍線，標示在小視窗供檢查員比較核查；

5)檢查記錄的導入導出。

圖2　遙感解譯樣本檢查模塊

2.2.4成果質量評定

成果質量評定是檢查驗收工作的核心，系統(tǒng)嚴格依據(jù)檢查驗收規(guī)定質量評定模型實現(xiàn)基于檢查結果集的全自動化的質量評定。在評定單位成果質量的同時自動輸出檢查記錄表，減少成果質量評價的工作量。

2.2.5成果質量分析

測繪成果數(shù)據(jù)的檢查和評價方法是所有檢查人員所關心的，然而成果質量錯漏產(chǎn)生的原因受不同的因素影響，諸如采集人員指標理解、外業(yè)核查不到位、內(nèi)業(yè)編輯錯漏疏忽等，筆者認為如何從不同角度去分析成果質量水平及產(chǎn)生不同質量問題的原因，用于指導生產(chǎn)以改進生產(chǎn)工藝方法，提高成果質量水平才是根本。系統(tǒng)以地表覆蓋成果質量分析為主，實現(xiàn)以下統(tǒng)計分析功能：

1)統(tǒng)計檢查結果及不良圖斑面積分布情況：包括最大、最小值，面積區(qū)間分布等。

2)按圖斑個數(shù)、圖斑面積分別統(tǒng)計檢查結果及一級、二三級不良圖斑錯誤類型分布情況，便于找出錯誤集中的覆蓋類型[5]。

3)統(tǒng)計所有檢查結果及一級分類類型間錯分面積占各覆蓋類型面積比例，粗略評估各覆蓋類型面積準確度。

4)按照內(nèi)業(yè)錯、漏，外業(yè)錯、漏，其他原因錯漏統(tǒng)計不同錯誤類型面積及圖斑個數(shù)情況。

普查單位根據(jù)以上分析數(shù)據(jù)可以直觀的掌握地表覆蓋成果質量情況，便于普查生產(chǎn)單位更全面了解生產(chǎn)人員內(nèi)容與指標的把握情況，改進作業(yè)方法，做針對性培訓；質檢人員了解作業(yè)單位出現(xiàn)錯誤的主要原因，更有針對性地進行檢查、復查；通過大范圍的樣本分析，各級普查辦可初步了解地表覆蓋成果可靠程度[6-7]。

2.2.6成果快速復查

成果復查是測繪成果質量檢查工作中必不可少的環(huán)節(jié)之一，系統(tǒng)基于檢查結果及檢查修改完成數(shù)據(jù)對成果進行空間及屬性分析，實現(xiàn)部分復查工作的自動化。對于地表覆蓋成果實現(xiàn)圖斑分類正確性的自動復查及圖斑變更面積統(tǒng)計分析。對于國情要素等成果實現(xiàn)要素屬性及圖形的變化檢測，復查結果以空間數(shù)據(jù)庫及Excel統(tǒng)計表的形式導出。檢查人員可發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)修改前后變化，實現(xiàn)快速復查。

3結束語

本文介紹地理國情普查質量檢查的內(nèi)容和方法，采用ArcGISEngine+VisualStudio2010開發(fā)地理國情普查檢查評定輔助系統(tǒng)，目前該系統(tǒng)已成功應用于江西、福建、河北等省的地理國情普查成果質量檢查驗收與質量評定工作。與傳統(tǒng)檢查驗收方式相比，該系統(tǒng)可大大提高檢查驗收的效率和質量。表2為單幅1∶10 000成果全人工檢查記錄和采用輔助系統(tǒng)檢查效率比較，可看出采用該系統(tǒng)檢查效率可提高近一倍。

表2　人工(P)和輔助系統(tǒng)(A)效率對比　d

地理國情普查是新形勢下測繪地理信息領域一項新的重大工作，是下一步開展地理國情監(jiān)測的基礎[5]。地理國情普查工作時間緊、任務重、質量要求高，對測繪地理信息成果質量檢查人員提出很高的要求。本文所設計的檢查輔助系統(tǒng)軟件使檢查工作模板化、流程化、規(guī)范化，充分發(fā)揮計算機自動化處理的作用，實現(xiàn)人機的完美結合，大大提高工作效率，節(jié)約成本。

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[責任編輯：張德福]

DOI:10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.10.015

收稿日期：2015-11-20

作者簡介：陳金林(1962-)，男，高級工程師.

中圖分類號：P208

文獻標識碼：A

文章編號：1006-7949(2016)10-0072-04

Design of an assistant system for quality control andinspection of national geographic conditions census

CHEN Jinlin, YE Aidong

(MappingProductQualitySupervision,InspectionCenterofJiangxiProvince,Nanchang330209,China)

Abstract：Quality is the life of national geographic conditions census (NGCC). The success of NGCC depends on the quality of NGCC products. The product of the census has the characteristic of diversification and spatialization. However, there are many deficiencies with traditional inspection methods such as low efficiency and lack of standards. This paper tries to innovate inspection methods under existing specifications to improve the efficiency of inspection, and designs an assistant system for quality control and inspection of national geographic condition census products,which has been well applied to the production. Key words：geographical conditions census; quality control; quality elements; spatial database; feature templates