1∶50 000地形数据库增量更新与质量控制探讨

张 婧，王海恒，郭忠强，杨梦梅

（自然资源部第一地理信息制图院，西安 710054）

“十一五”及“十二五”期间经过测绘相关部门不断地探索与努力，多尺度多类型的国家基础数据库以及更新技术体系已经形成。1∶50 000地形数据库作为我国国家多尺度、多类型数据库的基础数据库，极大丰富了我国基础地理信息数据资源，提升了数据库的现势性和准确性，其被广泛应用于国民经济和社会发展的各个领域。随着全面建设小康社会进程的不断加快，社会各界对于基础地理信息数据的准确性提出了更高的要求[1-2]。

“十四五”期间1∶50 000地形数据更新采用责任区内轮换区域更新重点要素的更新方式，如何控制好增量数据质量的同时提高数据的准确性、可靠性也是未来探讨的重要内容，其也对生产过程中的质量控制提出更高的要求，因而一套严密完整的质量控制体系是必不可少的。本文旨在探讨一套基于生产过程的质量控制方案并根据生产需求开发辅助检查工具，力图在管理及技术上对质量控制提供保障。

1 增量式更新及其质量特征

1∶50 000 数据库更新主要采用增量式更新的技术，该技术将变化的要素标识并提取出来形成增量要素，在数据更新过程中重点关注增量要素。数据库中设置有更新状态标识（STACOD）和版本标识（VERS）2个属性项，用以标记变化的要素和要素的变化状态；在数据采集、质量检查、接边融合及数据入库环节，仅对增量要素进行检查和处理[3]。该更新方式可以有效避免传统以图幅为单位进行更新中数据冗余、重复工作量大、更新周期长等缺点。

在质量控制方面增量式更新方式相较传统更新方式也具有检查内容侧重于对增量要素的合理性、正确性等特征。

针对增量数据的质量检查内容见表1。

表1 增量数据检查主要内容

2 基于生产环节的质量控制探讨

2.1 质量控制的流程优化

大型空间数据库建设与更新工程的生命线就是质量控制，1∶50 000地形数据库本身存在着数据量大、要素种类繁多、要素间关系复杂和属性信息多样等特点，这就对更新过程中的数据检查等流程提出了更高的要求。更新过程中的数据错误会逐步累积并影响最终数据质量控制的难度，因而1∶50 000地形数据库更新质量控制必须遍布生产全过程。

一般1∶50 000地形数据库的更新流程中生产部门两级检查集中均在提取更新增量这一阶段，增量提取后其与原始数据间的关系检查便更难实施，且容易忽略原始数据中的错误以及连带更新不到位的情况。

本研究基于实际生产提出将质量控制分散到变化发现和内业编辑整理2个作业过程中，对数据变化发现阶段性成果及内业编辑整理后数据进行100%的全覆盖详查，对内业编辑整理后数据及增量数据进行100%的一级检查与二级检查，两级检查分别采集人工检查和人机交互的方式；通过对作业数据的详细检查可以在确保增量数据本身的属性精度及位置精度的同时，保证增量与原始要素间的关系的正确性，为后期增量数据的提取及融合打好基础。

在两级检查的基础上对于生产单元间融合处理环节进行重点检查，保证接边融合的正确性；对省级更新增量融合数据进行人机交互检查，最终形成了一套关注于过程控制的质量控制体系，保证数据整体质量，杜绝重大或普遍的生产质量问题。其流程如图1所示。

图1 基于生产环节的质量控制方案流程图

2.2 分环节质量控制内容分析

变化发现是数据库更新的关键技术环节，其直接影响了更新的进程与结果，在该阶段加入质量控制环节，可以尽早发现问题解决问题，避免将过程中的数据错误带入下一环节，影响后续数据质量和进度。

该阶段主要关注数据位置精度、完整性、表征质量等问题，具体见表2。

表2 变化发现阶段质量控制内容

内业编辑整理阶段主要参考外业调绘成果对更新数据进行内业整理，增量成果数据是在编辑整理后数据的基础上提取的，可以说控制内业编辑整理阶段作业数据质量便控制了增量成果数据的质量。该阶段主要关注数据属性精度、逻辑一致性、表征质量等方面错误[4-5]。其主要检查内容归纳见表3。

表3 内业编辑整理阶段检查内容

3 辅助检查工具开发

本文通过分析总结多年项目质量控制经验，针对增量式更新及生产各环节特点，在人工检查的基础上对重复性排查量大的工作提出软件需求，由专业软件人员进行工具开发，提高工作效率的同时注重细节把控，力求将质量控制的观念渗透到生产全过程。

本研究基于国家1∶50 000地形数据库更新生产特点和数据规定要求开发了更新辅助检查工具，其结合实际生产阶段需求，使用ArcGIS软件自带的Python脚本语言编写完成辅助检查工具集。检查结果为shapefile格式，一般包含Line_Error、Point_Error 2个错误文件，分别已点和线形式可以对错误进行定位。

辅助检查工具可以将增量数据与原始数据进行整合生成作业过程数据，软件提示问题包含原始数据中的错误，最大程度地保证1∶50 000数据的正确性。检查工具界面及各具体功能见表4及图2。

表4 辅助检查工具功能列表

目前软件已在自然资源部第一地理信息制图院的1∶50 000生产中全面应用，工具总体评价较好，具有操作简单、运行稳定和质检误报少等特点。

4 结束语

基于生产环节的质量控制方案将质量检查贯彻到数据生产全过程，该方案以及检查工具已在生产中得到广泛应用，质量控制情况良好，1∶50 000地形数据库一次验收合格率100%，优良品率达到85%。

由于条件限制，本文质量控制仅对生产单位的内业生产过程及成果进行了探讨。对于如何控制数据更新资料源的质量及外业调绘成果质量未做研究。随着各省1∶10 000地形数据库的更新完善，利用1∶10 000省级基础测绘成果协同更新将成为1∶50 000地形数据库更新的重要方法，因而讨论如何控制数据更新资料源的质量保证协同更新质量的研究势在必行。