浅析城市信息化地形图的入库数据质量检查

刘志辉，肖海威，梁子震

(广州市城市规划勘测设计研究院，广东广州 510060)

1 引言

测绘学已完成由传统测绘向数字化测绘的过渡，现在正在向信息化测绘发展(宁津生，2008)，传统的手工编制地形图也经过数字化地形图的过渡，向信息化地形图生产方向发展。信息化地形图不仅仅是数字化地形图在计算机中的存储，而且还包括各地形要素、实体的属性信息，例如房屋的面积、楼层、所属街道、门牌、测量时间、测绘人员，甚至于屋主的信息等，都可以作为信息化测绘地形图的扩充类信息，与几何图形信息一体化存储于数据库中，为城市规划和国土部门提供详尽的信息服务。

信息化地形图的数据质量检查，不再局限于对数字化的几何图形信息进行简单的拓扑检查、悬挂点检查、不合理断线检查、自交叉检查、重叠检查、空间逻辑检查等内容，而是加强了对数据逻辑一致性、合法性、各类属性信息及等高线矛盾等方面的检查，注重地理实体与现实地形的一致性和合理性，使现实世界的各类信息都能在信息化地形图中得到合理的存储和管理。

2 信息化城市地形图对数据的质量要求

2.1 数据质量要求

信息化要求:即存储点、线、面空间要素的定位点、定位线、骨架线、轮廓线，舍弃用于图式符号表示的辅助线划。

图属一体化要求:即空间要素及其属性一体化采集、一体化存储。

对象完整性要求:即保持地物等空间对象的整体性、完整性。

标准化要求:严格执行基础地理空间数据库数据标准。

2.2 对几何图形的基本要求

(1)点、线、面空间要素及共点、共边要严格提取与捕捉，确保空间要素、空间属性(如编码、颜色等)及空间关系的正确性，采集绘制规则的一致性，杜绝缝隙、悬挂、交叉，尤其是避免面状要素自相交等现象的发生。

(2)点符号基本要求

所有的点符号应是一个完整的符号，不允许用散线表示;对于高程点，应保证点与高程注记为一整体;地形图测量的控制点，应保证点与点名、高程等注记为一整体。

(3)线、面状要素基本要求

所有面状要素必须封闭，不要出现自相交;线状符号被点状符号、注记压盖的，线状符号应保持连通;不同层地物要素共线时，要素应在相应层分别表示，并在共线处保证严格重合。

2.3 编码要求

所有地物的编码确保按数据库标准进行编码，数据中不应该存在编码不合法的地物。

3 数据库设计及入库流程设计

地形图数据入库过程，就是一个按照信息化标准的要求，对数据质量进行检查和排除问题的过程。最终入库的信息化地形图数据必须满足GIS数据库的标准。

3.1 数据库设计

数据库的设计包括以下几个方面:首先是数据代码表的设计，每类地形要素按照大的分类码进行分类，如居民地类、植被类、地貌类、工矿类等，遵照一定的原则进行设计。次一级的地物要素也按照统一的规则进行分类编码，如图1所示。

图1 数据编码标准

其次是数据字典:包括基础地理数据分层、颜色对应表，属性项数据字典等。第三，是数据分层标准的建立。建立与图式标准一致，又与GIS图形适应的地物要素分层标准如居民地点层、居民地线层、居民地面层、居民地注记层、居民地辅助层等。第四是地理编码颜色定义，如植被类用绿色;第五是基础地理数据属性表的建立。地物属性包括基本属性和扩展属性，基本属性包括坐标、编码、层名、颜色、线型、创建时间、修改时间等;扩展属性(如房屋的用途、道路名称、单位名称等)可根据实际需求进行扩充。

3.2 数据入库流程设计

(1)数据库库体建立

在数据库管理软件平台上建立数据库库体，并按照空间数据库数据标准的要求，建立各属性表并配置数据库。

(2)入库前数据检查

数据入库前需要按检查方案对数据进行错误检查。只有符合技术规程以及相关作业标准要求的数据，才能正确进行入库的操作。提交数据前需要对数据进行自查和初验，提交数据后需要进行初查和入库前的核查。多重检查才能确保入库数据的正确性。

数据检查包括数据名称检查、数据范围检查和数据合法性检查。数据合法性检查是整个项目数据检查中最复杂的一项检查。数据合法性检查，具体内容包括:①数据标准检查，包括了图层完整性检查、编码合法性检查、层码一致性检查、层码合法性检查、图层与对象类型一致性检查等;②属性项检查，包括值域检查、房屋面信息一致性检查、通用面关键属性检查;③空间关系检查，包括重叠地物检查、空间逻辑检查、自相交检查、最小锐角检查、最小面积检查等;④等高线检查，包括了点线矛盾检查、等高线内容检查;⑤注记类检查，主要包括高程注记一致性检查、注记分类代码检查;⑥图廓层检查;⑦人工抽查，主要是图形的错绘、漏绘。

按照数据信息化原则、图属一体化原则、对象完整性原则、标准化原则，对入库数据从点(符号)要素、线状要素、面状要素、注记要素、拓扑要素等分类进行检查，此外还要进行接边检查，包括图幅间接边、工作区接边的检查，内容包括图面一致性、地物编码一致性、属性内容一致性等。

(3)入库后数据检查

由于入库前是分区域入库，入库后数据库是一个整体，因此还要进行再一次图面检查。

每单工程成功入库结束时，系统输出一个入库日志，日志中记录了各图层的要素个数。每单工程入库后，对数据库中所有图层及要素个数进行统计，输出统计表。每单入库工程的数据进行图层和要素的统计，输出一个统计表。对以上入库前、入库后及入库日志三个统计表进行对比核查，可以初步推断是否有漏入库要素。

4 质量检查方案

制定严密的数据检查方案，是确保地形图入库数据质量，严把数据质量关的关键。检查方案主要包括以下几个方面的内容:

4.1 数据检查流程

数据质量检查包括数据名称检查、数据范围检查和数据合法性检查。

图2 数据检查流程

对待入库数据进行各项检查，如有质量标准中不允许的错误即返回修改。

4.2 数据检查方法

数据检查从操作方式上可以分为程序检查和人工检查两种。程序自动检查越全面，越能减少人工图面检查的工作量，提高数据质量。数据程序检查是通过程序自动、快速地把有类似的错误一次性查找出来，部分错误自动修复，其余的提示修改。人工检查主要是对程序检查不能自动发现的问题，比如错绘、漏绘等，进行人工判断，发现并改正问题。

4.3 数据检查内容

(1)数据名称检查

数据文件格式:确保提交的待入库数据格式符合数据标准的要求;

数据命名:应包括项目测区名称及相应工作区名称，如果作业区范围较大，则还要细分为若干作业小组;数据应按“测区名称”+“工作区名称”+“作业队伍”+［作业小组名称］的方式命名上交文件。

(2)数据范围检查

打开数据，检查图形文件是否能正确打开，图形是否有飞线、坐标错误现象、数据范围与工作区范围是否一致等情况。

(3)数据合法性检查

数据合法性检查的主要内容有六项，主要包括数据标准检查、属性项检查，空间关系检查、等高线检查、注记类检查和图廓层检查。数据的合法性检查是检查工作中的重点，也是检查工作量集中的地方。因此主要也是通过程序来进行检查。通过执行检查程序，列表发现的问题，通过自动修复程序进行修改。在修复无法完成的情况下，人工逐个进行修改，确保检查出的问题都能得到解决才能进行最终入库。

图3为数据检查方案的主要内容:

图3 数据检查方案架构图

上面架构图中，在数据合法性检查下的6项检查内容下面，又有更具体的检查内容，基本包含了所有的检查项内容，可以通过修改程序中的参数，制定符合特定标准的检查方案，如最小面积检查，检查对象是面对象。对面对象进行最小面积检查，可设置最小面积阈值MaxArea。通过最小面积检查，可以处理一批微小面对象。过于微小的面对象通常都是作业不规范或作业方法错误或接边等一些误操作造成的，通过检查是可以剔除的。对面状地物进行最小面积检查，如图4所示。

图4 最小面积检查(面积设定为1 m2)

5 结语

综上所述，信息化地形图的入库数据质量检查与数字化地形图数据质量检查在检查内容和检查尺度上存在着较大的差别。数字化地形图的检查，仅仅要求数据格式满足电子文件式存储、数据范围上能满足测量范围要求，能够在介质上进行可视化表达，地形图上各类几何要素之间的关系和属性信息也不做过多要求，只需要有简单的拓扑关系和图面合理性的要求，仅仅是纸质地形图的数字化和初步的信息化成果。由此可见，信息化地形图的数据质量，在深度上和广度上都有较大的扩充，特别是对现实世界表达的合理性以及属性内容的扩充等方面，都具备了更多的“写实”特性。

加强信息化地形图的质量检查，也应该在三个方面加强管理:首先是应建立完善的质量保证机构，随时对项目资料和工作情况进行抽检，按各环节要求层层把关，严格实行质量奖、惩制度，开展全面质量管理，开展经常性的质量检查工作，严把成果质量关。其次是执行系统的质量保证措施，严格执行有关技术规范和要求，加强人才培养，确保成果质量。第三是执行严格的多级检查制度，确保质量检查的全面性。

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