青海省1：10000数字线划图产品质量控制.doc

青海省1：10000数字线划图产品质量控制青海省1:100O07技术方法数字线划图产品质量控制田淑梅孙厚科(青海省基础地理信息中心,西宁810001)摘要:通过对1:10000数字线划图产品的生产过程,论述产品质量控制的技术手段,方法,精度评定分析等重要措施,以保证产品质量在数据采集,属性输入,数据编辑过程中,满足1:10000数据库建库的质量要求.关键词:GIS矢量图质量控制青海省为适应西部经济建设信息化,数字青海地理空间信息建设发展的需要,利用青海省现有的1:10000纸质地形图资料,采用先进的计算机技术,生产1:10000数字线划图(DLG)产品,以满足青海省l:10000基础地理信息数据库的建设要求.数字线划图是通过不同介质的地形图扫描后,再进行矢量化.即通过坐标值精确描述地理实体的空间位置,属性特征和地物间的关系,以数据的形式来反应各种复杂的地理实体,便于深层次的分析,研究和应用.1:10000矢量数据是一种应用最广泛和最重要的基础地理信息数据,是满足其它行业建立数据库的基础地理信息数据.因此,数据采集的正确与否,空间拓扑关系正确与否,实体与属性之间的关联关系正确与否就显得非常重要.为保证1:10000数字线划图的矢量精度和要素表达的正确性,必须对生产过程中的产品质量进行严格的质量控制.其DLG产品生产技术流程见图l,依据作业流程分阶段进行质量控制.N图1DLG产品生产技术流程图元数据制作1数据源质量控制青海省I:IO0(DLG矢量数据的数据源主要采用不同时期已经成图的1:10000地形图资料,该资料存放介质不同,分为纸质地形图,薄膜二底图,刻膜图,照相图.为满足DLG产品精度要求,首先对不同时期的资料成图精度进行分析和处理,发现一些照相图由于存放年代久远,药膜产生变形或脱落现象,将直接影响到数字线划图的成图质量,为保证成图精度,尽可能采用原始成图资料,以保证扫描精度的质量要求.利用Photoshop图像处理软件对扫描分辨率,数据存储格式,图像扫描质量方面进行检查.同时按1:10000数字线划图对扫描图像的技术要求,检查扫描仪的实际扫描精度不低于8dpi,地形图扫描分辨率不低于400dpi;检查图像的清晰度,饱和度,污点及噪音处理,断线和粘连处理,是否达到l:10000数字线划图生产技术规定的技术要求.利用GeowayDRG图像纠正软件,对扫描图像按地形图理论尺寸进行几何校正和检查.首先是对控制点精度的检查,与理论值偏差不大于图上0.1mm;其次对图廓边长的精度检查,与理论值偏差不大于图上0.2mm;对图廓对角线的精度检查,与理论值偏差不大于图上0.3mm.即:理论值一实测值=误差值,误差值不能超过以上规定的精度范围.利用软件中的检查工具,可以很方便的得到每幅图的精度评价报告(图2).2矢量数据的质量控制矢量数据质量控制是整个检查工作中的重要环节,根据1:10000数字线化图技术要求地形要素分为九大类:测量控制点,水系,居民地,交通,管线与垣栅,境界,地貌,植被,其它等要素.对要素的空间拓扑青海国土经略3/200645技术方法图2图廓边长几何精度检查评价报告关系的描述分别采用点,线,面的形式来描述和定义,侧重检查要素之间关联,邻接,包含等空间联系的拓扑信息数据的表示是否协调,合理,正确.2.1点状要素利用数字化软件MapGIS或Geoway,对点要素的空间数学精度及属性精度进行质量检查,是否按符号的定位点采集,采集偏离误差不大于1个像素.对点要素采集方法正确与否进行如下检查:(1)检查有向点状地物(如电杆)是否按两点有向线段采集;(2)对有高程信息的独立地物要素进行检查,是否采用公共点拷贝的方式,并在高程点层中增加一个点,分类代码是否采用高程点代码;(3)检查测量控制点X,Y坐标是否按理论坐标定位和输人;(4)检查地名信息的录人的正确性,对居民地不同等级名称的录人,水系不同等级名称的录人,地名的录人(山峰,山体名称),道路名称,各类说明注记的录人是否按点状定位点采集及录人.检查面状及散列式居民地定位点的选取是否按居民地所在图幅内所对应面状范围的几何中心定位.2.2线状要素检查线状要素采集是否按符号的中心线采集,采集偏离误差不大于2个像素.首先,对道路网,水系网的结点匹配信息的检查,结点信息包括结点号和结点属性信息.其次,检查端点是否为网络的首末点:检查两链(边)结点是否有假节点存在(非属性变换点);检查多链结点(三链以上结点)的分布情况是否正确;检查1mm内链首末点采集误差的结点是否在限差内(图3).2.2.1线状要素关系处理塑确不确似结点检图3结点网示意图46青海国土经略3/2006主要检查各要素之间的相邻关系,相交关系,连接关系和覆盖关系所组成数据模式,对数据结构的正确性作重要的检查.例如:居民地之间的关系处理是否正确,居民地与街区之间的关系处理是否正确,街区与主要街道和次要街道的关系处理是否正确,等高线与河流之间的关系处理是否与地形走向一致,等高线与高程点是否存在点线矛盾,接边数据有无缝隙,逻辑是否一致.因此,通过数据的套合,叠加检查,可以发现在矢量过程中,不易发现的一些错误,从而降低差错率,提高数据生产质量.2.2.2等高线高程赋值等高线的采集及高程值赋值正确与否,直接影响数据高程模型(DEM)正确性,是形成DEM产品的重要数据来源和依据.由于青海省大部分地区为山地和高山区,地势陡峭,海拔高.因此,等高线的表示随地貌类型不同表示也不同.目前受计算机成图软件技术的局限,对等高线高程赋值的检查技术不能直接,方便,快捷的通过成图软件自行检查.特别是大量密集等高线的检查工作,则变得比较繁重,也是重点检查的内容.通过我们的实际工作经验,对大量等高线的高赋值检查总结为三方面:(1)根据等高线文件,利用MapGIS的空间分析功能,建立数字高程模型.操作程序如下:进人DTM分析一处理点线一等高线错误检查f设置检查内容:线相交检查,线封闭性检查,高程跳跃值检查)一线数据高程点提取(设置线抽稀提取高程数据点参数)一高程点/线数据快速生成三角网一等值线高程栅格化一Grd模型(打开形成的noname.TIN文件)一格网日照晕渲绘制Grd文件(设置地表晕渲参数)一形成DEM数字高程模型(.BMP文件).根据生成的立体模型检查等高线高程值是否正确,这种检查方法只适宜等高线高程差值25m以上,对于等高线高程差值25m下或山头等高线很难检查出错误.(2)利用MapGIS图形处理输入编辑功能一矢量化一高程值色谱设置功能进行等高线高程值的检查.这种方法利用高程增量不同的设置反复进行检查.赋值错误的等高线以其它颜色显示,这样就可以检查出25m以下的等高线高程值是否有错误,做到详细,细致的查错.(3)利用高程与等高线之间的相互关联关系进行套合检查,用MapGIS点编辑功能,将高程点文件根据属性标注释功能,显示高程注记并保存文件,再将等高线文件和高程注记文件套和进行全面检查.这样就可以检查出高程录人与等高线高程赋值是否存在点线矛盾.通过以上三种方法交叉检查,对等高线高程值和高程点的录入,才能做到全面,细致的检查,降低差错率,提高检查的工作效率和检查质量.2.3面状要素面状要素的检查采用软件自带的区编辑和拓扑错误检查功能,进行人机交互式对链(线)拓扑检查和面拓扑检查.链拓扑检查和面拓扑检查的目的是通过自动建立拓扑关系,查找不能正确建立拓扑关系的数据,发现存在的数据采集错误信息.利用软件的自动拓扑检查功能对面拓扑错误进行检查,检查多边形及弧段是否重叠,相交,悬挂,坐标重叠等错误信息,以提高数据质量.但是随着生产技术的发展,对拓扑数据的自动检查功能还需进一步改进,应增加统计功能,如参加拓扑的面数,形成的面数,未标识的面数,重复标识的面数,悬挂结点数,重叠链数等应快速,准确和详细的报告数据错误信息,以便加快数据编辑过程和检查过程,提高生产效率.3元数据的质量控制元数据包括元数据文档和图历薄文档二部分.首先检查元数据文档内容是否完备,齐全,正确,对图幅的图廓点坐标,经纬度,数据量及数据格式,使用数据分类代码的标准,软件的应用,大地基准,坐标系统转换参数(X,Y),地图投影及分带方式,数据分层状况及层名,图幅接边精度评判,质量评定等是否正确并有详细说明和记载.其次检查图历簿文档记录情况是否完整,正确.它记录了数据生产过程的资料利用状况及数据的基本情况,数据生产过程中遇到的问题及要素关系处理意见,图幅接边的处理情况,一级,二级,三级检查验收情况及质量评定情况的记载.图历簿的填写应及时,准确,详细,并随着各工序的进行及时填写.4空间数据格式转换的质量控制由于MapGIS和Geoway矢量图形软件在图形输出的数据格式与ArcInfo数据输入格式在技术接口衔接方面存在一些问题,造成一些数据的空间信息和属性信息丢失现象,特别是面文件拓朴数据的属性信息完全丢失.如何应用Arclnfo技术功能,将丢失的拓扑数据信息寻找回来,减少工作量,提高生产和质量检查的工作效率,使最终的数字化产品符合ArcInfoeoo格式,达到青海省1:10000基础地理信息数据生产与建库要求.利用ArcInfo技术功能转换MapGIS数据方法:(1)在MapGIS文件转换中,利用500点打断功能,将线文件打断并保存;(2)选择双精度,成批输出.eoo数据(点,线,面文件):技术方法(3)在ArcGIS软件中,首先找到ArcCatalog进行转换Coverage数ArcToolbox-*ArcInfo-*ImporttoCoverageImportfromInterchangeFile-Inputle(输入MapGIS输出.eoo文件)utputdataset(输入Coverage文件位置);(4)进入ArcTools界面中-*commandT00lS_.0k_在commandTools工具条中选ToArc下的Impor-*cover点击右键出现SelectaFile选项对话框,在Files中找到所要转换的文件一ok一出现Import对话框,并对对话框内容进行设置;(5)进入ArcTools界面中QuitEditTools-*ok;(6)进入EditTools-*File-*open-overags中双击转换文件一选择PoLyGoN-*ok;(7)在ArcTools界面中一EdnTools打开Arc(弧段)面文件-*Tools-*Topology:build一先选Apply选项,在选Dismissok一在File中保存文件Save,这样丢失的面文件就找回来了;(8)进入ArcMap界面中一利用Add.Dat工具选择转换的文件eo0一在Layer右键选中Properties选项一在Labels中选LabelFeaturesinthisLayer-ok;(9)在Layer右键选中Properties选项-*DefinitionQuery一选中QueryBuilder选项内容,对面文件中丢失的属性列表信息进行修改,替换和检查.5建议通过对青海省1:10000数字线划图生产过程的质量检查,可以看到数字地图的数据质量直接影响到今后数据的应用,分析,决策的正确性和可靠性.因此制作过程中的数据质量愈来愈受到人们的关注和重视.应该看到,目前在数据库建设中还存在着一些问题:(1)一些成图软件只注重图形编辑过程的开发和应用,对质量检查功能的应用