地表覆盖和地理国情要素成果质检的探讨

洪 亮，汪 洋，陈翠婵，杜 新，高 翔， 史 乘（.湖北省航测遥感院，湖北 武汉 430074；.广东省国土资源技术中心，广东 广州 50075）

地表覆盖和地理国情要素成果质检的探讨

洪 亮1，汪 洋1，陈翠婵2，杜 新1，高 翔1， 史 乘1
（1.湖北省航测遥感院，湖北 武汉 430074；2.广东省国土资源技术中心，广东 广州 510075）

介绍了地理国情成果质量评定的主要内容，分析了质检工作中的检查重点，总结了质检工作中常见问题的检查方法；并结合湖北省第一次地理国情普查试点测区的工作实践，对今后全省全面开展地理国情普查成果的质检工作提出了建设性意见。

地理国情普查；成果质量；检查方法

地理国情普查主要包括地表形态、地表覆盖和重要地理国情要素3 个方面[1]。无论哪个方面，地理国情成果质量都是地理国情普查的基础，质量才是普查的根本、普查的生命、普查的效益[2,3]。本文提出的地理国情普查成果检查方法是先建立质量保障体系，把各个环节的工作过程和产品质量结合起来，在每个工作过程中去抓质量，先利用软件进行检查然后人工干预。

1 地理国情普查成果的检查重点

1.1 质量评定的主要内容及相互关系

地理国情成果质量评定的主要内容包括6大质量元素[4]，分别为空间参考系、位置精度、完整性检查、逻辑一致性、时间精度、表征质量。其中，空间参考系主要检查坐标系统、高程基准、地图投影各参数是否符合要求；位置精度主要检查要素与正射影像数据成果套合位置超限的个数，检查覆盖分类与国情要素数据套合位置超限的个数；完整性检查主要是检查要素多余的个数，包括非本层的要素；逻辑一致性主要是检查属性项定义是否符合要求，检查要素重复、悬挂点、伪结点、要素未打断的错误个数；时间精度主要是检查生产中使用的各类原始资料的现势性是否符合要求；表征质量主要是检查要素几何类型点、线、面表达错误的个数，检查要素几何图形异常的个数。

这6大质量元素从不同的角度描述了地理国情成果质量的特定方面，看似互相独立，实则联系密切。其中空间参考系和影像的时间精度是其他质量元素的基础，一旦数据的空间参考系和影像的时间精度不符合要求，那其他的质量元素也必然错误。位置精度也会直接影响属性精度和完整性检查，如果数据采集超限，就会导致周围不应该被归并到一起的两个地物类归并到了一起，从而导致有图斑遗漏和属性错误。逻辑一致性中的拓扑一致性也影响着表征质量，如果出现要素重复、有悬挂、未闭合等情况，可能会影响到表征质量的点、线、面错误，还可能会有极小的面产生。这6大质量元素相辅相成、互相制约，其中一个质量元素不符合要求，都会对其他质量元素产生影响。

1.2 湖北省地理国情成果的检查重点

对于湖北省试点地区的地理国情普查，生产单位使用基础地理信息数据1∶10 000数字线划图套合现势性好的正射影像图进行对比，对发生变化的地方进行修改、删减和补充。重点检查其位置精度、属性精度、综合取舍和遥感解译样本的数据库错误，并对地理国情普查过程成果开展“过程质量监督抽查”。抽查严格执行省普查办制定的《湖北省第一次全国地理国情普查过程质量监督抽查工作方案》。

1.2.1 位置精度

位置精度主要是指地理国情普查数据的采集精度。影像上界线明显的地物分界线的采集精度应控制在5个像素以内。特殊情况，如高层建筑物遮挡、阴影等，采集精度控制在10个像素以内。渐变地带没有明显的分界线，过渡地带的分类至少保证上一级类型的准确性。试点测区的采集数据是套用以前的1∶10 000数字线划图的矢量数据，由于作业员对该矢量数据判断不够细致，导致部分应该修改的矢量数据没有修改。例如，水域（1001）没有按照实际影像水域范围，而用1∶10 000矢量数据采集（图1），由于各人对数据采集方法理解程度不同，部分作业员按照高水位采集，而正确的采集方法应该按照影像水面采集（图2）。

1.2.2 属性精度

由于依据目标地物的特征“色” 、“形” 、“位”以及作业员的推理判别来解译归类，会存在同谱异物和同物异谱现象，尤其是不同地物在影像上反映出相近的光谱特征，很容易出现分类错误，因此代码分类一般参照正射影像套合的矢量数据，外业核查样本、调绘和检查资料。

例如，林地类的针叶林、阔叶林、灌木分类混乱，导致了同谱异物现象；在耕地类中水田和旱地的同谱异物现象也较多（图3），区分混乱。在同一影像上相同光谱的植被应该是相同的（图4）。

图1 水域采集错误实例

图2 水域采集正确实例

图3 稻田、旱地采集错误实例

图4 稻田、旱地采集正确实例

还有一些错误是由于实际影像中地物的属性不同于数字线划图上的属性，而作业人员没有对其属性进行相应修改。例如，把影像上稻田分类到了水塘里。

1.2.3 综合取舍

主要是检查在作业过程中，对达到内容与指标要求的图斑是否采集。例如水田旁边的林地或草地面积达到400 m2应该采集，不能和附近大面积的水田进行综合（图5）。在山地地区，针叶林和阔叶林面积达到1 600 m2，并且界线较清晰的，针叶林和阔叶林应该分别采集（图6）。

图 5 水田综合过大错误实例

图 6 林地综合过大错误实例

1.2.4 遥感解译样本的数据库错误

主要是检查样本照片中的方位角。外业使用的采集平板，其电子罗盘灵敏度受作业环境等方面的影响，会导致方位角产生偏差。

2 检查方法的探讨

2.1 及时开发方便、易操作的检查软件

地理国情普查项目工作量大、成果种类多、数据负载量大、质量要求高，要在有效的时间内完成该项目，计算机程序对于质检的作用不可替代[5]。目前，地理国情成果检查常用的软件有国检中心的概查软件——地理国情普查成果质量检查验收软件，还有详查软件——吉威的Geoway Checker for NC和武汉大学史文中教授研发的国普质检系统。地理国情普查成果应该借助于这些已经研发的、相对成熟的GIS软件，对悬挂点、伪结点、面重叠、面缝隙、最小要素等进行检查。适当结合人机交互，利用各层数据间的逻辑关系筛选，再根据结果逐步进行排查[6]。

例如LCA层的水域面，理论上一定小于或等于HYDA层的高水位面，图7的LAC蓝色线所构成的面，在某些位置已经超出了高水位面。另一种在地理国情要素生产中常见的错误是HYDL层水渠、河流的中心线采集的并不是中心，有时甚至超出HYDA层水渠、河流的面。图8中红色的是HYDL层双线河流的中心线，蓝色线所构成的是双线河流的高水位面，理论上河流中心线可能不被摄影时的水域面积所包围，但是一定会被高水位面所包含。

对于这类问题，可以利用拓扑检查功能，新建2 个只包含水域面和高水位面的地物类或新建1个包含水域面和1个包含中心线的地物类，再新建1个拓扑规则来检查。

2.2 人工检查

在任何一项测绘成果中，都有计算机软件无法实现的检查，这就需要实施人工检查。在地理国情普查成果中，由于硬件原因会产生大量方位角偏差，需要认真细致地比对照片，人工纠正错误方位角（图9～图11）。

图7 水域面积超出高水位面积实例

图8 水渠、河流的中心线超出水域面积实例

图9 目标地物为茶树

图10 错误的方位角（房子为中心）

图11 正确的方位角（茶树为中心）

2.3 引入科学有效的质量控制方法

相比传统测绘成果4D产品的质量控制，地理国情普查成果应该首先建立质量保障体系，才能保障成果质量。其核心是建立质量责任制，明确各个部门和岗位的任务、责任、权限，使各项工作系统化、标准化、程序化和制度化，把各个环节的工作质量和产品质量有机地结合起来，做到专人负责，责任明确，形成网络[7]。

在检查过程中发现的检查体系问题要持续不断改进，然后对检查过程中成果存在的质量通病，制定出纠正预防措施，杜绝类似问题再次发生，不断提高地理国情普查成果的质量。

质量评定的准确性和公正性将直接影响到最终成果的质量。检查工作应具有科学性，不能融入过多的个人色彩，因此选择恰当的质量评定方法，无疑是至关重要的。缺陷扣分制作为传统测绘成果的质量评定方法，可以被引入到地理国情普查成果的检查中来。这个方法对于地理国情普查成果的整体质量评定具有操作性强、客观、公正等优点，结合地理国情普查成果检查验收与评定规定，通过各自的权重比例，采用加权平均可以得到准确、公平、公正的地理国情普查成果检查质量得分。

3 结 语

随着全国范围内地理国情普查的开展和深入，检查的经验不断累积，地理国情普查成果检查的方法将会不断丰富和完善。通过湖北省试点地区的成果检查，湖北省地理国情普查成果的检查应该先建立质量保障体系，把各个环节的工作过程和产品质量结合起来，从每个工作过程中去抓质量，然后用软件把能检查的问题都检查出来，对软件检查不到的地方人工进行检查，从而提高检查的准确性和效率。

[1] 徐之俊,何丽华,廖广宇,等.浅谈湖北省第一次全国地理国情普查水域采集[J].地理空间信息,2014,12(1):10-11

[2] 张高丽.扎实开展地理国情普查 服务经济社会可持续发展[N].人民日报,2013-08-20(2)

[3] 洪亮,张凯,车风,等.浅析湖北省第一次全国地理国情普查实施方案[J].地理空间信息,2013,11(5):10-13

[4] GDPJ 09-2013.地理国情普查检查验收与质量评定规定[S].

[5] 王宝山,张力仁,张俊.浅谈地理国情普查项目成果的质量控制关键点[J].测绘与空间地理信息,2013,36(9):224-226

[6] 赵建才,李铭石.地形图数字化测绘成果质量检查与评定的实施[J].现代测绘,2012,35(5):54-56

[7] 戴腾,童忠富,祁信舒.全数字摄影测量系统DEM生产的质量控制[J].地理空间信息,2005,3(1):51-53

P273

B

1672-4623（2015）03-0006-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2015.03.002

洪亮，硕士，高级工程师，主要从事信息化测绘研究、地理国情监测研究及测绘管理工作。

2014-09-09。