地理国情普查检查验收与质量评定辅助系统设计

陈金林，叶爱东

(江西省测绘成果质量监督检验测试中心，江西 南昌 330209)



地理国情普查检查验收与质量评定辅助系统设计

陈金林，叶爱东

(江西省测绘成果质量监督检验测试中心，江西 南昌 330209)

摘要：质量是地理国情普查的生命，地理国情普查成果质量的优劣关系到普查的成败。地理国情普查项目成果有形式多样化、空间化的特点，采用传统检查手段效率低，标准也不一致。文中提出结合现有技术规范，创新检查验收方式和方法，提高检查验收工作效率；研究设计地理国情普查检查验收与质量辅助系统。系统在生产单位辅助成果检查验收与质量评定工作中得到很好应用。

关键词：地理国情普查；质量控制；质量元素；空间数据库；要素模板

地理国情普查是一项重大的国情国力调查，是全面获取地理国情信息的重要手段，是掌握地表自然、生态及人类活动基本情况的基础性工作[1]。质量是地理国情普查的生命，地理国情普查成果质量的优劣关系到普查的成败[2]。

国情普查项目成果形式多样，有空间化的特点，采用传统测绘产品的检查方法和模式，存在效率低、易出错、检查结果不规范等许多弊端。结合现有技术规范，创新检查验收方式、方法，提高检查验收工作效率，保证最终成果质量具有重要意义。

1地理国情普查成果质量检查内容

地理国情普查成果主要有数字正射影像数据、多尺度数字高程模型数据、地表覆盖分类数据、地理国情要素数据、地理国情普查数据生产元数据、遥感影像解译样本数据和基本统计成果7大类。其中数字正射影像数据、多尺度数字高程模型检验验收方法手段较为成熟，基本统计成果涉及统计图表、报告等。本文系统仅以地表覆盖、国情要素等4类成果的检查验收作为研究对象。

根据《GDPJ09-2013 地理国情普查检查验收与质量评定规定》[3-4]，结合国情普查成果数据特点，整理分析各成果检查内容与方式见表1。

表1　地理国情普查成果质量检查内容与方式

由表1可知，地理国情普查成果部分检查内容可以实现软件自动化检查，但诸如属性精度、采集精度等检查项必须通过人工检查实现，且在成果质量评价中占较大比重。另一方面，采用传统检查手段方式会存在以下不足:

1)传统的测绘成果检查方法数据记录复杂，存在不同检查人员记录描述不统一的情况；

2)现有的质量检查软件大多注重诸如数据拓扑一致性、格式一致性等质量元素的检查，对于属性精度等质量元素的交互式检查功能薄弱；

3)质量评定过程较复杂，人工方式进行质量评定耗时太长，且容易标准不一。现有质检软件成果质量评价过程均为封闭式的，难以实现样本成果全面质量评价；

4)质量分析功能欠缺。现有检查方法和工具多关注如何检查问题，而质量问题原因分析欠缺。

2系统设计与功能特点

2.1系统设计

ArcGISEngine是一套完备的嵌入式GIS组件库和工具库，ArcGISEngine组件库中包含完整的GIS功能，如面积计算、空间统计分析等。系统完全支持普查成果格式，不存在数据兼容问题。采用基于Windows平台的通用集成开发环境和.NET技术架构，具有开发周期短、成本低的优势，而且能与Windows操作系统无缝结合。基于以上考虑，系统采用ArcGIS10.1和VisualStudio2010开发。系统主要包括遥感影像解译样本检查辅助、成果质量评定、质量分析、成果快速复查等模块。系统功能及工作流程如图1所示。

图1　系统工作流程

2.2系统功能特点

2.2.1空间化记录

地理国情普查成果采用全空间数据，为实现检查记录的无纸化，便于与现有成果数据交互，本系统检查记录同样采用空间化记录形式来存储。所有成果检查记录均以检查结果集的形式存储在ArcGISPersonalmdb中，该检查结果集作为整个检查验收工作的核心贯串内外业质量检查-质量评定-质量分析整个过程。

采取空间化的记录具有以下优点：

1)便于修改人员定位错漏；

2)便于实现成果评价的无纸化及自动化；

3)便于复查人员的复查快速定位及复查；

4)有利于实现成果的质量分析。

2.2.2模板化质检

系统充分利用ArcGIS要素模板(Featuretemplates)功能将检查验收技术规定中的检查内容及错漏类型抽象成错漏模板存储在ArcGIS地图文档 (.mxd) 和图层文件 (.lyr)中。错漏模板中包含错漏描述信息、错漏类型质量元素、质量子元素、错漏个数信息。此外，为便于检查工作的内外业衔接，实现数字化外业平板核查，错漏模板还设置检查验收处理标识(TAG)来标明检查工序，1为内业确认错漏，2为内业疑问外业待核实，3为外业已核实为错漏。检查记录的创建可通过应用要素模板来完成。错漏模板定义创建要素所需的全部信息：存储要素的图层、创建的要素所应具有的属性以及创建要素所使用的默认工具。另外，记录模板也具有名称、描述和标签，便于检查人员选择相应错漏类型和对模板进行查找组织。实施交互式检查时检查人员只需在错漏位置放置错漏标识即可，检查完成后形成检查结果集，供后续成果质量评价及分析。

2.2.3遥感解译样本交互式检查模块

遥感影像解译样本是地理国情普查成果的一项重要成果。遥感影像解译样本数据是为辅助遥感影像解译收集获取的地面实景照片和对照遥感影像等样本数据，包括高质量且具有位置信息并能反映地面一定范围自然景观的实地照片，对应被摄物体的高分辨率遥感影像实例以及相应的文字说明。按照《GDPJ09-2013 地理国情普查检查验收与质量评定规定》要求检查内容为样本典型性、数据及结构正确性、地面照片质量和遥感解译影像质量4项(见图2)。其中数据结构正确性实现自动化检查较容易，其他三项检查均需人工干预。针对需人工干预的检查项目，系统主要实现以下辅助检查功能：

1)遥感解译样本库的逻辑抽样：系统实现基于任意标准图幅号的逻辑抽样功能，同时可以在单幅样本与全库模式自由切换；

2)样本的典型性检查；

3)样本照片及影像质量错漏模板选择式交互式检查。系统将常见影像质量和样本质量问题罗列供检查人员选择，统一错漏问题的描述；

4)样本照片拍摄视野标绘正确性的交互式检查。系统根据地面照片记录的35mm等效焦距(Focal)及记录的照片方位角(Azim)，计算出正确的视野范围线，标示在小视窗供检查员比较核查；

5)检查记录的导入导出。

图2　遥感解译样本检查模块

2.2.4成果质量评定

成果质量评定是检查验收工作的核心，系统严格依据检查验收规定质量评定模型实现基于检查结果集的全自动化的质量评定。在评定单位成果质量的同时自动输出检查记录表，减少成果质量评价的工作量。

2.2.5成果质量分析

测绘成果数据的检查和评价方法是所有检查人员所关心的，然而成果质量错漏产生的原因受不同的因素影响，诸如采集人员指标理解、外业核查不到位、内业编辑错漏疏忽等，笔者认为如何从不同角度去分析成果质量水平及产生不同质量问题的原因，用于指导生产以改进生产工艺方法，提高成果质量水平才是根本。系统以地表覆盖成果质量分析为主，实现以下统计分析功能：

1)统计检查结果及不良图斑面积分布情况：包括最大、最小值，面积区间分布等。

2)按图斑个数、图斑面积分别统计检查结果及一级、二三级不良图斑错误类型分布情况，便于找出错误集中的覆盖类型[5]。

3)统计所有检查结果及一级分类类型间错分面积占各覆盖类型面积比例，粗略评估各覆盖类型面积准确度。

4)按照内业错、漏，外业错、漏，其他原因错漏统计不同错误类型面积及图斑个数情况。

普查单位根据以上分析数据可以直观的掌握地表覆盖成果质量情况，便于普查生产单位更全面了解生产人员内容与指标的把握情况，改进作业方法，做针对性培训；质检人员了解作业单位出现错误的主要原因，更有针对性地进行检查、复查；通过大范围的样本分析，各级普查办可初步了解地表覆盖成果可靠程度[6-7]。

2.2.6成果快速复查

成果复查是测绘成果质量检查工作中必不可少的环节之一，系统基于检查结果及检查修改完成数据对成果进行空间及属性分析，实现部分复查工作的自动化。对于地表覆盖成果实现图斑分类正确性的自动复查及图斑变更面积统计分析。对于国情要素等成果实现要素属性及图形的变化检测，复查结果以空间数据库及Excel统计表的形式导出。检查人员可发现数据修改前后变化，实现快速复查。

3结束语

本文介绍地理国情普查质量检查的内容和方法，采用ArcGISEngine+VisualStudio2010开发地理国情普查检查评定辅助系统，目前该系统已成功应用于江西、福建、河北等省的地理国情普查成果质量检查验收与质量评定工作。与传统检查验收方式相比，该系统可大大提高检查验收的效率和质量。表2为单幅1∶10 000成果全人工检查记录和采用辅助系统检查效率比较，可看出采用该系统检查效率可提高近一倍。

表2　人工(P)和辅助系统(A)效率对比　d

地理国情普查是新形势下测绘地理信息领域一项新的重大工作，是下一步开展地理国情监测的基础[5]。地理国情普查工作时间紧、任务重、质量要求高，对测绘地理信息成果质量检查人员提出很高的要求。本文所设计的检查辅助系统软件使检查工作模板化、流程化、规范化，充分发挥计算机自动化处理的作用，实现人机的完美结合，大大提高工作效率，节约成本。

参考文献：

[1]陈俊勇.关于地理国情普查的思考[J].地理空间信息，2014(1):1-3.

[2]谭继强，刘亚东. 地理国情普查质量控制的因素分析及对策[J]. 测绘与空间地理信息，2014(6):12-14.

[3]国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.地理国情普查成果质量检查验收与质量评定规定:GQPJ09-2013[S].北京:国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室，2013.

[4]罗鹏. 地理国情普查成果质量控制及检查方法探讨[J]. 测绘与空间地理信息，2014(6):192-194.

[5]高志宏，周旭，程滔.地理国情普查中容易混分地表覆盖类型定量统计与分析[J].测绘通报，2015(6):32-34.

[6]史文中，秦昆，陈江平，等.可靠性地理国情动态监测的理论与关键技术探讨[J].科学通报，2012,57(24):2239-2248

[7]中国测绘宣传中心.地理国情监测研究与探索[M].北京:测绘出版社，2010: 141-147.

[8]沈向前，余洋.复杂环境下地理国情普查内业质量检查[J].地理空间信息，2015(12)：5-7

[9]夏正清，谢艳玲，赵克江.地理国情普查中解译样本数据检查技术探讨[J].测绘工程,2015，24(8)：68-72.

[10] 朱旭红,许国安,陈咬根.基于ArcObjects组件的地理数据检查软件的实现[J].测绘工程，2010，19(4)：49-52.

[11] 夏正清，谢艳玲，赵克江.地理图情普查中解译样本数据检查技术探讨[J].测绘工程，2015，24(8)：68-72.

[12] 杨珍，张永志，张文军，等.遥感影像解译样本的一体化生产研究[J].测绘工程，2016，25(7)：7-12.

[责任编辑：张德福]

DOI:10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2016.10.015

收稿日期：2015-11-20

作者简介：陈金林(1962-)，男，高级工程师.

中图分类号：P208

文献标识码：A

文章编号：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