王金栋，韩文立，章立博，葛 娟

(国家测绘产品质量检验测试中心，北京 100830)

基于已有资料的自动质检技术研究与实现

王金栋，韩文立，章立博，葛 娟

(国家测绘产品质量检验测试中心，北京 100830)

基础地理信息数据和专题资料数据等在测绘质检领域的应用越来越广，如果还是仅仅依靠质检人员使用这些资料数据进行手工检查已不能满足需要，因此，研发一套利用资料数据进行自动质检的软件系统是非常有必要的。本文通过分析当前常见的资料数据在质检领域的应用，以ArcGIS Engine为开发组件，设计实现了一个基于已有资料的自动化质检软件，该系统实现了道路编码属性项检查、行政区划代码检查等功能，提高了成果数据质检的效率。

质检；资料数据；ArcGIS Engine组件

随着测绘地理信息事业的蓬勃发展，测绘产品在国民经济中的应用越来越广泛，如房产测绘、导航电子地图等。而测绘产品质量[1]是测绘事业和地理信息产业发展的生命，不仅关系着国民经济又快又好发展，关系国家主权、安全和民族尊严，也事关人民群众的切身利益，因此加强对测绘产品质量的检查是测绘质检部门的职责。当前，委托检验与监督检验是保证测绘产品质量的两大重要手段。

近年来，从国家测绘产品质量检验测试中心对国家重大测绘工程项目成果质量的验收情况来看，验收工作的工作量非常大，验收工期短，时间紧迫，这就使得质检人员的劳动强度很大。此外，由于质检人员的工作经验不同[2]，对于质量评价体系理解不同，对同一成果数据评价可能不同。用检查软件进行自动检查，不仅可以大大减轻手工检查的工作量，还可以检查出手工检查难以发现的错误，具有人工检查不可替代的优势[3]，而且还能对成果数据进行客观公正的评价。因此，应尽可能地将手工检查的内容利用先进的地理信息技术转变为机器自动检查。通过实际的手工检查发现，参考已有资料数据的属性信息与成果数据的属性信息进行比对，是手工检查的一项重要内容，特别是在第一次全国地理国情普查项目[4]中，诸多成果要素属性都要与专题资料数据的属性进行比对，为了使这部分手工检查的工作实现自动检查，结合当前已有资料数据的特点，开发了一套基于已有资料属性信息与成果数据属性信息比对的质检系统,期望提高质检效率的问题。

1 资料数据分析研究

资料数据包括专题数据等许多数据，通过这些资料数据可以综合获取国情国貌，大大减少了外业工作量，提高了效率，此外，这些资料数据中有些是验收过程常用到的，因此，有必要对其进行分析。

1.1 资料数据的特性、种类和数据格式

资料数据的种类和形式是非常多样的，根据本系统的需要将资料种类分为两大类：一类是基础地理信息数据，另一类为专题资料数据。其中，基础地理信息数据包括1∶5万基础地理信息数据、1∶1万基础地理信息数据、大比例尺地理信息数据、控制点资料等；行业专题数据资料[5]包括水利普查数据，林业专题数据，国土资源部门的土地权属数据、城区图、规划图以及旅游专题地图，铁路、各级公路、道路相关专题资料，统计、民政、环境等相关部门资料等。资料的数据格式也是形式多样，有矢量数据格式，如GDB、MDB等，文档格式包括Word、Excel、PDF等；影像数据格式包括TIF、Grid等。本文仅讨论矢量数据格式。

1.2 资料数据与成果数据位置关系分析

资料数据图层是点层、线层、面层，成果数据图层也是点层、线层、面层，那么当资料数据与成果数据叠加在一起时，单从几何形状考虑二者之间的空间关系[6]有可能是点与点重合、点在线上、点在面内、线与线重合、线在面内、面面重叠，面在面内等。这么多空间关系还得从实际数据和技术可行性两方面进行考虑，分析哪些空间关系是自动检查可行的。

2 系统设计与实现

2.1 系统设计

基于已有资料的自动质检技术研究综合考虑数字测绘成果的分类分层结构、各类地物要素的属性结构等特征，结合数据成果中地物要素表达规律，研究了质检中数字测绘成果资料的处理方法。使用图形相关技术、属性比对技术，通过资料与成果要素相关关系的构建，实现了使用已有成果资料对当前成果的检查。该质检技术在模块设计上首先需要获取成果数据矢量图层和资料数据矢量图层，然后还要设定成果数据矢量图层字段与资料数据矢量图层字段的映射关系，此外还要明确成果数据矢量图层要素与资料数据矢量图层要素之间的空间关系，最后利用后台GIS软件提供的服务功能完成属性对比，并将结果输出。这样质检人员只需要简单的选择和设定即可轻松完成属性值的比较，大大减少检查属性所花费的时间。系统模块功能流程如图1所示。

图1 系统模块功能流程

2.2 系统实现

基于GIS组件进行二次开发，将GIS平台组件与可视化开发工具相结合进行集成开发，开发的效率较高[7]，因此采用ArcGIS Engine作为GIS组件。而.NET开发技术是当前形势下比较流行的技术，开发周期短，复杂度较低，开发成本低[8]，而且能与Windows操作系统无缝结合，因此选用Visual Studio 2010作为开发平台，开发的语言为C#，操作系统为Windows 7。软件目前实现了道路编码属性项检查、行政区划代码检查、水域线层的属性检查等3项功能，系统主界面如图2所示。

图2 系统主界面

2.2.1 道路编码属性项检查

在一些待验收的测绘项目中，高速公路出入口作为交通设施中的一项，是重点检查的要素，高速公路出入口在成果数据中常用点表示，而资料数据中的高速公路中心线用线表示，根据数据规定，高速公路出入口就定位在高速公路中心线上，这样二者之间就构成了点在线上的空间关系。资料数据已把道路的属性信息赋给道路中心线，如常见的道路编码属性项就赋给道路中心线。而高速公路出入口也具有道路编码属性项，高速公路出入口与它所在道路中心线的道路编码属性值通常是一致的，这样系统依据已知的空间关系，即可对道路编码属性值的一致性进行比较。同理，成果数据要素与资料数据要素之间构成点在线上空间关系的，都可使用该功能模块进行属性值比较。

2.2.2 行政区划代码检查

矢量成果数据的检验，经常会涉及对行政区划面图层的行政区代码值进行检查，而目前关于行政区划代码的权威资料多是数据点图层，将两个图层套合在一起，点图层被面图层所包含，构成了点在面内的空间关系，对于某一个图斑与落入该图斑的点，它们的行政区划代码应该一样，如果图斑与落入该图斑的点在行政区划代码不一致，因为点图层是现有的行政区划权威资料，那么该图斑的行政区划代码很可能是不正确的，将此结果提示质检员，最终由质检人员对结果进行甄别。

2.2.3 水域线层的属性项检查

在地理国情普查项目检查过程中，河流、水渠作为水域中的重要组成成员，也是验收检查中的一个重要环节。当河流、水渠的宽度小于某一值时，在成果数据中用线表示，并赋给属性信息，即使有的河流宽度较宽，用面表示，但是依然将这条河流的属性信息赋给它的河流结构线或河流中心线上。因此，河流、水渠的“线”是属性信息的主要载体。资料数据是水利部提供的水利普查数据，这些水利矢量数据中水系线层与成果数据的河流、水渠线层叠加在一起，会发现基本上构成了线与线重合的空间关系，然后系统将对应的要素之间属性信息进行比较并将结果输出。同理，对道路线层属性信息检查时，也可用软件调用交通部提供的交通数据来比较道路属性。

2.3 系统应用

试验分别选取西藏自治区那曲地区巴青县、湖南省株洲市的醴陵市等矢量成果数据进行功能测试，通过测试，对系统进行了验证，试验的结果得到了质检专家们的一致认可。在开展的地理国情普查项目验收工作中，软件下发给国检测绘产品质量检验测试中心各质检处室使用，极大地提高了检查成果数据的效率，下面以巴青县为例，说明软件的检测能力。该区域成果数据水域线层有约7300多条水域，其中1600多条水域的水利行业编码属性有确切的编码值，资料数据选取水利部提供的水利普查数据，水利普查数据对应于该县的水利数据也用线层表示，这样两个矢量要素数据空间关系为线与线重合，都具备水利行业编码属性，可进行一致性比较，两图层叠加效果如图3所示。

运行完成后，输出的是矢量格式的结果数据，将结果数据加载到系统中来，看到结果的信息如图4所示。

从试验的时间和结果来看，系统运行这几千条参与比较的数据，时间花销非常小，可以用“秒杀”来形容，但是系统运行结果有时会有误报，主要是因为少许对应要素间套合“离谱”引起的，误报结果在合理范围之内，质检人员需对结果进行核实，因此，质检人员的检查时间主要是花费在核实结果上，这次运行大约有50多条结果记录输出。而人工利用肉眼对几千条数据的属性值进行比较，还需手工记录错误结果，耗时很大。通常情况下人工检查时间是系统检查时间的8倍以上。

图3 成果数据与资料数据水域线层叠加效果

图4 输出结果

3 结束语

随着国家测绘地理信息局或各省(市、区)测绘地理信息局开展的测绘地理信息项目的验收完成，进而在生产和质检领域获得的资料数据也越来越丰富，利用已有资料数据辅助质检是现阶段，也是将来发展的一个趋势。基于已有资料自动化质检系统正是利用现有的资料辅助质检，特别是从该系统在地理国情项目的应用来看，确实提高了质检效率，并且软件检查得到的结果符合要求。但是，该软件还不够完美，还有好多可以利用已有资料数据检查的功能需要完善和扩充。此外，对资料的数据格式也不能仅停留在矢量数据类型上，尽量扩大使用资料数据类型的范围。使系统的功能更强大、更健壮、更易用是我们下一步的努力方向。

[1] 王建忠. 数字测绘产品生产质量管理与控制中若干问题的研究[D]. 武汉: 武汉测绘科技大学，2004.

[2] 韩文立，张莉，程鹏飞. 地理信息质检数据库建设和应用的技术探讨[J].测绘通报，2007(3)：94-96.

[3] 叶艾东，余锦松. 省级基础测绘1∶10000 DLG成果的质量检查[J].北京测绘，2012(4)：94-96.

[4] 叶玮，雷邦俊，周扬. 地理国情普查工作中车载移动测量系统更新DEM方法的探讨[J].测绘通报，2013(8)：58-60.

[5] 张凤梅，常永清. 南京市地理国情普查工作中行业专题资料的收集和利用[J].城市勘测，2015(1)：40-43.

[6] 李学渊，陈时磊，边凯. 矿山开发要素空间拓扑关系的判定与应用[J].测绘通报，2015(3)：49-52.

[7] 张序，张志敏，朱威，等. 基于WebGIS的苏州控制保护性建筑信息管理系统设计与实现[J].测绘与空间地理信息，2013(3)：40-42.

[8] 葛中华. 基于平板电脑的数字化测绘成果外业巡检辅助系统实现[J].测绘科学，2014,39(3)：136-138.

Research and Implementation of Automatic Quality Control Technology Based on Existing Material Data

WANG Jindong，HAN Wenli，ZHANG Libo，GE Juan

(National Quality Inspection and Testing Center for Surveying and Mapping Products, Beijing 100830, China)

The basic geographic information data and thematic data are widely used in the field of surveying and mapping, if only rely on the quality inspection personnel to use these data into manual inspection has been unable to meet the needs. Therefore, it is necessary to develop a set of software system for automatic inspection using material data.In this paper the application of material data in the field of quality inspection is analyzed, ArcEngine as the development component, an automated quality inspection software based on existing material data is designed and implemented, this system has realized the function of the road code check, the administrative division code check and so on. The efficiency of data quality inspection has improved.

quliaty inspection; mateiral data; ArcGIS Engine component

王金栋，韩文立，章立博，等.基于已有资料的自动质检技术研究与实现[J].测绘通报，2017(2)：109-111.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0061.

2016-06-27

测绘地理信息公益性行业科研专项经费(201512018)

王金栋(1982—)，男，硕士，工程师，主要从事数字测绘产品质检及质检软件研发工作。E-mail：wjd_siwei@163.com

P208

A

0494-0911(2017)02-0109-03