测绘质检精度检测库建设及应用

唐小丽,郭红操,马 煜,许文强

（1. 成都市规划编制研究和应用技术中心，四川 成都 610041；2. 四川天地图劳务有限公司，四川 成都610041）河南省测绘工程院，河南 郑州 450003；2. 河南省遥感测绘院，河南 郑州 450003；

GB/T 24356-2009《测绘成果质量检查与验收》规定，测绘成果质量通过二级检查一级验收方式进行控制，测绘成果应依次通过测绘单位作业部门的过程检查、测绘单位质量管理部门的最终检查和项目管理单位组织的验收或委托具有资质的质量检验机构进行质量验收。而数学精度是衡量工程测量、地籍测绘等测绘成果的一项重要指标，样本数学精度不合格可直接判定其成果不合格。一方面以往数学精度检验多采用传统实测方式进行，检验员需要在外业使用全站仪、RTK 等设备完成数据采集、数据处理、精度统计、结果整理等一系列复杂工序，工作量大、周期长、人力物力成本高；另一方面，国家、省级小比例尺项目覆盖面积广、点位分布散、精度相对大比例尺地图较低、涉及部门多，不便于统筹管理精度点数据，市级区域具有部门主管，点位精度高，成果更新快等特点，建立高精度的测绘质检精度检测库具有更高的可行性与可操作性[1-2]。

本文基于ArcGIS 二次开发技术，利用ArcSDE 空间数据引擎，开发完成测绘质检精度检测库管理系统，统一管理已有高精度实测点，并结合其他项目实现实测点及时更新。同时按照GB/T 24356-2009 的要求，建立了质量评价体系，可实现测绘产品质量检验，节省大量外业工作量，提高数学精度检验效率，保障检验的科学性、准确性和可靠性。

1 数学精度检测

数学精度检测包含高程精度检测、平面位置精度检测及相对位置精度检测，检测点（边）应分布均匀、位置明显。检测点（边）数量视地物复杂程度、比例尺等具体情况确定，每幅图一般各选取20～50个。

检测点数量少于20时，以误差的算术平均值代替中误差；大于20时，按中误差统计。

同精度检测时，中误差计算公式为：

式中，M为成果中误差；n为检测点总数；Δi为较差。

高精度检测时，中误差计算公式为：

式中，M为成果中误差；n为检测点总数； Δi为较差。

2 系统需求及总体设计

系统建成后将应用于城市大比例尺地形图成果检验、卫星影像质量检验等项目中，因此系统应充分考虑常用地理信息操作及不同成果类型的质量评价。

2.1 系统需求

根据业务分析，系统需要实现地图浏览、放大、缩小、漫游、检测点的增加、删除、修改、更新，平面精度、高程精度的得分计算与统计，用户日志查看、关闭、导出等。系统安全可靠，兼容性、稳定性良好。

2.2 总体设计

2.2.1 设计原则

1）可维护性：考虑到用户操作层面的易操作和易维护，提供良好的用户界面和在线帮助功能，降低系统的操作复杂性。同时，具备良好的可维护性，系统维护、数据维护、网络维护要做到既安全又便捷。

2）可扩展性：项目建设是一个循序渐进、不断扩充的过程。系统设计所有产品（包括软、硬件）的选型及配置都充分考虑到整体系统的可扩展性。系统需满足随着业务的不断发展，随时增加用户及软、硬件产品的需求[3-5]。

2.2.2 系统架构

根据建设目标，系统采用C/S 架构，分为表现层、业务层、组件层、数据层和基础层。表现层进行各项功能界面操作，业务层完成点位采集、精度检测、编辑维护、查询统计、输入输出等功能的逻辑处理，组 件 层 基 于.NET Framework、ArcEngine、ArcSDE、DevExpress等搭建服务框架，数据层形成2000国家大地坐标系及城市地方坐标系两套数据成果，进行数据交互，基础层包含网络、计算机、存储设备、服务器、打印机等硬件环境。

2.2.3 业务流程

业务流程包括精度点导入，更新维护，导入被检数据，调取已有精度点对其进行检验等步骤[5]，如图1所示。

图1 系统业务流程图

3 详细设计

3.1 数据库设计

采用关系模型来组织数据，以行和列的形式存储数据。以空间数据引擎将空间数据加入到关系数据库管理系统中（包含精度点图层、行政区划面图层、标准分幅图层等）。

精度点图层是最核心的数据，包含坐标值、精度等级、生产方式、项目来源、录入人员、录入时间、空间参考名称、点位特征说明描述、照片编码等属性信息。

行政区划面图层是辅助类信息，便于快速定位与搜索，包含行政区划编码、名称、面积等属性信息。

标准分幅图层是辅助类信息，便于快速定位，包含几何类型、比例尺、图幅编号等属性信息。

3.2 功能设计

将系统分为数据采集、精度检测、查询统计、系统管理4个模块（图2）。

图2 系统功能图

1）数据采集主要实现精度点的导入，可实现文件、SHP、DWG不同数据格式导入，可增加编辑精度点，裁切影像，关联照片。

2）精度检测是系统功能的重点部分，实现待检数据的导入，根据待检数据情况，进行精度点选择与匹配，自动进行精度计算与报告输出。

3）查询统计方便用户快速搜索定位需要的内容，实现按属性、按图形的查询，按不同区域、不同文件等数据统计，最后导出精度点并输出统计报告。

4）系统管理实现用户登录、密码管理、数据库设置、日志管理、主题管理等内容。

4 系统实现

质检人员通过用户名和密码登录系统，即可访问系统，查看精度点数据分布、点位情况，选择点位，开展精度评定工作，输出检验报告，有效提升空间精度检验效率。

4.1 精度点批量导入导出及影像裁切

将外业测量精度点按照点号、X坐标、Y坐标、H坐标依次存储在Excel 文件或文本文档里，通过外业数据导入功能，将精度点自动导入，并展绘在地图里，运用批量裁剪影像功能，自动裁定精度点周围影像数据进行精度点存储管理（图3）。

图3 检测参数设置

4.2 精度评价

根据待检验影像数据范围，选中该区域内已有的精度点数据，设置检测点阈值、最大粗差值、评分标准等，对待检验影像数据进行检验，自动计算平面较差，中误差，粗差和得分率[6-7]（图4）。

图4 评价参数设定

4.3 报告输出

根据系统内置的精度报表模板和精度点、检测点、生成精度报告文件。

5 结 语

通过此系统的设计和实现，改变传统单纯依靠实测方式进行空间精度检验的方式，有效提高工作效率，降低数据错误率，具有重要意义。精度点的更新与维护是系统的核心生命力，如何更进一步增加精度点的密度，探索精度点的更新机制是后续研究的重点。