地理国情普查样本数据质量评定与检查方法

□　秦贺伟（山西省地图院，山西太原 030002）

地理国情普查样本数据质量评定与检查方法

□秦贺伟
（山西省地图院，山西太原 030002）

遥感解译样本是内业遥感影像解译的重要依据,遥感解译样本数据采集和数据均有着严格的要求和规定。本文结合实际工作介绍了影响遥感影像解译样本数据质量的因素分析及检查内容。

遥感解译样本数据；质量检查；地理国情普查

0.引言

为全面掌握我国地理国情的基本情况，我国决定从2013年到2015年在全国开展地理国情普查工作。它是一项重大的国力国情调查，因此地理国情普查要求要从权威性、客观性、系统性、准确性等方面，来反映我国目前的自然和人文地理国情信息数据，为国家重大发展战略的制定和实施以及合理配置资源提供基础地理信息保障。

遥感解译样本数据库的建立及数据的准确性，在地理国情普查中具有举足轻重的作用，它是解译地表覆盖矢量数据正确结果的基本前提，是质量检查的重要依据。因此在样本数据生产的过程中对样本元数据的质量控制也就显得尤为重要。

遥感解译样本质量具有多方面因素：通过对样本的典型性、数据结构的正确性、地面照片所属地表类型的代表性、相机拍摄姿态及地面照片质量的符合性、遥感影像实例裁切质量符合性、遥感影像实例与地面照片一致性等诸多条件因素的检查，对遥感影像解译样本作出质量的评定。

1.影响遥感解译样本质量的因素

1.1人（拍摄能力，对拍摄的理解）

人是任何一项工程项目的主导，从设计到执行，直至完成，人的因素决定着工程项目的质量水平。建立遥感解译样本数据库涉及多方面专业知识，采集样本数据需要具有相应的摄影能力、电子设备使用能力、普通计算机软件及数据库软件的操作能力、测绘知识及其应用的能力；制作遥感解译样本数据库需要基础的图像处理技术、一定的程序设计知识等。如果不具备以上的专业知识或缺少某方面的能力，就会引起解译样本数据库或轻或重的质量问题。

1.2外界环境（天气、温度、地形、定位）

遥感解译样本数据库中实地照片的拍摄需在外业进行，因此外界环境对样本数据质量的影响主要集中在对实地照片的拍摄上。

拍摄季节对照片质量有一定的影响，尤其是植被方面的照片。如种植阔叶类经济树木的苗圃，在冬季拍摄的照片中，看起来与部分收秋后没有整理的耕地非常相似；照片上的大片落叶松林与阔叶林基本上相同等。此外，北方的地物在降雪后无法进行有效的实地照片拍摄。

天气情况对实地照片质量的影响主要是雨、雾、下雪、气温等。这些因素多造成实地照片模糊不清、照片数据存储出错等问题。

阳光照射的方向对实地照片质量的影响较大。拍摄照片应在选定拍摄地物，且有水平角、横滚角、俯仰角的要求下进行拍摄。经常会遇到符合上述要求的拍摄角度正对或背对太阳，造成照片中形成光影、亮点或地物反光模糊等现象。

地形从两个方面影响实地照片拍摄：一方面影响实地照片的拍摄角度，另一方面影响地面照片的定位。对实地照片拍摄角度的影响主要是对一些陡峭山区地物的拍摄时，因地物与拍摄者距离较远或垂直距离较大,造成实地照片的俯仰角、水平角或横滚角较大。另外，因地形起伏较大，对GPS信号影响较大，往往会造成GPS接收信号偏差较大，造成定位不准。此外，地形的起伏加上植被的遮挡等还会造成对照片上地物或覆盖植被的误判等问题。

1.3设备、软件（定位、摄像头、色彩优化、长短焦）

设备和软件对遥感解译样本数据质量的影响是多方面的。拍摄设备会影响到实地照片的各个参数，如色彩偏差、清晰程度、需提取的照片参数的记录、拍摄的合格率等；定位设备会影响到实地照片的定位精度；裁切软件会影响到遥感解译样本影像实例的裁切精度、影像实例的坐标精度；数据库软件会影像到数据精度等等。

2.遥感解译样本数据库的质量检查方法及内容

测绘成果数据质量检查的方式同样适用遥感解译样本数据的质量检查，即软件自动检查、人机交互检查和人工检查。

遥感解译样本的检查内容依据检查的要求和数据的特点，利用以上三种检查方式的一种或结合两种或两种以上进行检查。

2.1软件自动检查

遥感解译样本数据库由*.mdb格式的数据库文件和*.jpg的实地照片及对应的格式为*.tif的影像实例文件、*.Xml的影像投影文件、*.tfw的影像定位文件组成，对与样本数据库文件的组成、目录结构、属性结构等概查内容，利用专用的检查软件可以快速便捷的实现检查的目的。此外利用软件还可以自动检查图形、数据之间的逻辑关系。

利用软件自动进行检查的内容主要有以下几个方面：

2.1.1样本典型性

检查样本数量与地表覆盖分类图斑数量的对应关系，以及样本的分布情况。

2.1.2数据及结构正确性

这类检查包括:样本数据库的目录结构检查，组成数据库文件格式的检查，文件命名的正确性检查，照片分辨率正确性检查，影像实例文件像素大小的检查，数据表的结构及属性项定义的正确性检查，数据文件的存储正确性检查等。

2.1.3地面照片质量

主要是对地面照片的拍摄清晰度及像素等情况的检查。

2.1.4遥感影像实例质量

遥感影像实例的投影文件内容正确性检查，遥感影像实例数学基础及裁切范围与地面照片的一致性检查。

2.1.5数据库文件各数据表间、地面照片及影像实例间关系

这类检查包括:数据表之间及数据表与地面照片文件，影像实例间对应关系的正确性检查，数据表中各字段取值范围的检查，数据表各字段间逻辑关系的检查，照片属性数据表中属性值与地面照片自身存储的数值的对应关系的检查，遥感影像实例定位文件及投影文件中记录的坐标值与影像实例数据表中记录值的对应关系检查，遥感影像实例与实地照片的联系表中最后检查时间与对应影像照片的文件名间的逻辑关系检查等。

2.1.6样本数据与地理国情普查其他数据间关系

样本数据库中样本点的地表覆盖分类码与地表覆盖数据中图斑的地表覆盖分类码是否一致的检查，样本点空间位置与生产元数据中外业轨迹的符合性检查，样本制作人员与对应外业轨迹的外业人员的一致性检查，样本数据库中遥感解译影像实例属性表中影像类型、影像时相等属性值与元数据中对应的参考影像的属性值是否一致的检查，样本点是否超出作业区域的检查等。

2.2人机交互检查

在软件环境下或专业的检查软件下，对检查的数据进行可视化，使用图形、图像、表格等对已有数据进行检查，结合计算机软件的快速计算能力和人工的智能判断，高效完成检查工作。

人机交互检查对计算机不能明确进行判断的检查项目进行，主要有以下一些类型：

2.2.1样本典型性

对样本点分布的均匀性进行检查。利用地理信息软件将样本点展绘并叠加地表覆盖分类数据进行综合判断，确定各类地表覆盖类型的样本点分布是否均匀、是否具有代表性。

2.2.2数据及结构正确性

这一类型的检查集中在对数据库表格检查上。如数据表中日期格式的显示是否正确，照片拍摄方位角字段值是否正确，照片方位角参照方向值是否符合实际使用的设备等。

2.2.3地面照片质量

地面照片质量的人机交互检查包括：在计算机系统下预览照片的拍摄质量；在专业软件或检查软件中进行展点，逐点检查样本点的主体是否符合拍摄目的，样本点位置、方位及数据库实地照片表格中相关的属性（如REMARK字段、AZIM字段、DIST字段等）是否正确，照片反映的地表覆盖类型遥感影像是否支持等。

2.2.4遥感影像实例质量

遥感影像实例的人机交互检查在计算机系统下预览影像实例，检查是否有影像裁切问题；对遥感影像实例属性表格进行排序，检查影像相关字段的值是否符合使用影像的实际情况等。

2.3全外业检查

外业实地检查是在实地携带便携式计算机或外业调绘用平板电脑，并将样本点及与样本数据检查相关的外业轨迹、实地照片与样本点进行关联，根据实地照片所反映的地物及其相对位置，判断样本点的真实性、样本地物的正确性的检查方法。

外业检查是一种综合检查方法，其优点在于可以全方位检查遥感解译样本点的正确性，缺点在于检查效率低，成本极高，因此，对进行外业检查的样本点应在内业进行必要的筛选，对样本照片及所反映的地物的正确性存疑的样本点才进行外业核实。外业样本检查，需要对照片中所反映的地物情况进行现场核实，实地判断照片拍摄所处的空间位置、拍摄角度，依据拍摄时间估计阳光的照射方向，依据拍摄日期确定地物的季节性变化及是否发生了根本性变化，在实地对样本照片进行综合分析，获得样本点的检查结果。

3.结束语

在地理国情普查中，通过采集大量实地地面照片数据信息，建立起地面照片和实例遥感影像对应关系的样本解译数据信息库，保证了内业遥感影像解译结果的正确。因此全面把握影响遥感解译样本质量的因素，采取规范的遥感解译样本数据质量检查方法，生产出高质量的样本数据，对地理国情普查成果具有重要的意义。

【1】国发[2013]9号国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知[Z].国务院,2013(2).

【2】GDPJ06-2013.遥感影像解译样本数据技术规定[S].国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室，2013（8）.

【3】GDPJ09-2013.地理国情普查质检验收与质量评定规定[S]国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室，2013（12）.

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2095-7319（2015）06-0036-04

秦贺伟（1980-），男，山西太原人，工程师，2010年毕业于太原理工大学，现在山西省地图院工作。