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1∶1 0 0 0 0数字线划图DLG全要素更新质检方案研究

2021-08-04曾泽前

经纬天地 2021年2期
关键词:调绘内业外业

曾泽前

(福建省测绘院,福建 福州 350003)

0.引言

基础地理信息在区域生态环境保护、自然资源开发利用、国土空间规划等领域发挥了重要的基础数据作用,目前基础地理信息主要涵盖了正射影像图、表面模型、高程模型、数字线划图等,而数字线划图在所有基础地理信息中属于信息要素种类最为全面、信息属性最为复杂[1]。在绘制数字线划图时必须经历外业调绘与内业数据编辑等两大环节,随着各类航拍卫星影像测绘技术和全球卫星定位技术等新型测绘手段的测绘精度和测绘效率不断提高,数字线划图外业调绘的工作难度逐步降低,但目前数字线划图内业数据编辑基本依靠于人工调绘、拼接,自动化程度较低,并且在编辑拼接过程中容易出现各类错误,从而影响数字线划图的最终质量。因此,如何利用合理的质检手段来降低数字线划图绘制过程中的错误,成为提高数字线划图成果准确性的必经之路。本文将以2020年福建省厦门、漳州、泉州和莆田片区等地区进行的1∶10000数字线划图全要素更新项目为例,探索和研究数字线划图成果质检方案的实施之路。

1.项目概况

本项目主要涉及厦门、漳州、泉州和莆田等地区,数据更新面积共计3.09×104km2,其中厦门、漳州、泉州等三地3.02×104km2及莆田7.0×102km2,具体分布情况(如图1所示),项目自2020年初开始并于当年12月底前完成建库数据和符号化数据更新等工作内容。本项目成果采用1∶10000的比例尺,其对于平面精度的要求分别为平原及丘陵地区0.5mm、山区0.75mm;对于高程精度的相关要求,(如表1所示),对于拼图接边精度的要求原则上相邻图幅地物平面位置和等高线接边较差一般不得大于上述列表中误差的2倍,属性方面应保持一致。

图1 项目实施范围示意图

表1 项目高程精度控制要求 单位:m

鉴于本项目工作量大、时间较为紧迫,项目承担单位按照分区测绘、分区编辑、统一拼接的工作任务分配方式,即厦门、漳州、泉州及莆田各成立项目组,负责区域内外业调绘与内业编辑工作,而各区域之间的拼接工作则由另一项目组负责。每一项目组内可将工作任务进行进一步细化,如可按街道或乡镇进行分割。

2.项目质检体系

本项目对成果质量控制实行两级检查一级验收制度,其中两级检查分别由各项目部与院总工办分别负责,但所有检查标准和质量控制要求均执行相同的规范、图式。在一级检查中所有绘图员所完成的成果数据必须进行全面自检,争取将错误控制在最低的水平内;随后各项目部内也成立了专门的质检小组对项目组所完成的成果进行检查,并及时对检查中所发现的问题进行汇总从而总结和归纳出部分技术性问题以及改进办法。二级检查则是由院总工办负责,在一级检查合格后提交的成果按院内部验收比例进行检查,并根据质量评定标准对最终成果进行质量评定,作为内部验收的结论。

3.项目外业调绘质检

3.1 外业调绘工作质检内容

外业调绘工作质量的优劣主要取决于调绘所使用的影像资料质量与调绘成果的质量,其中,影像资料的质量则由影像数据的现势性与清晰性等两大因素所影响,而调绘成果的质量则由各绘图要素的绘制质量所决定[2],故本项目分别针对影像资料与绘图成果质量展开了相应的质量检测。

3.2 外业影像资料质检

首先,对所采用的航拍影像和多种遥感影像进行现势性及清晰性地解读与研判,从而确保外业调绘工作所使用地各类影像资料为最新采集的数据。同时,针对各类影像资料的清晰度亦有所要求,例如,城市、乡镇、村落等测绘要素密集区域内所使用的影像资料像素清晰度必须控制在0.5m至0.8m之间;山区及其他要素分布较少的区域内可适当降低对于影像资料像素清晰度的要求,但原则上不得低于1.0m至1.2m。在对影像资料进行质检的过程中,通常存在最新的影像资料存在一定的漏洞区域,为了对漏洞内的测绘要素进行更新判断,可核对同一位置不同影像资料来源或同样影像来源近期的图幅数据,从而使得调绘数据不至于出现漏洞。

其次,由于项目区域位于我国东南部沿海地区,当地社会经济较为发达,城镇建设速度较快,故在进行影像资料核对时检测人员由于注重部分重点区域,如,测绘区内区(县)及以上的城市建成区;新建或改扩建的占地面积在0.5 km2以上的大型居民点;新建或在建的各类高速公路、铁路、等级公路等线型基础设施等。如,部分重点区域的影像资料现势性存在一定问题,则需安排人员对问题区域进行现场复核。项目内部分区域由于存在禁飞区,无法得到较为清晰的航拍摄影资料,为了保证禁飞区内部相关外业调绘数据的完整性,可采取近期开展的国土三调影像及其他现势性更高的遥感影像进行补充。

最后,为了保证内业编辑工作数据的准确性,在对影像资料现势性和清晰度进行核查的同时,应当同步核对影像资料的坐标系统数据、航拍时间节点、数据经纬度格式等相关内容,以免在后期拼叠影像资料时出现影像资料接边处错位等问题。

3.3 外业调绘成果质检

根据项目任务书要求外业调绘成果可按要素分为定位数据、河道、居住地、路网、管线、行政边界线、地形地貌、植物与土质等诸多元素,故针对上述调绘元素特征项目组还制定不同的质检要求。其中,定位数据中的数学基础是由软件自动生成的,其数据的准确性不必进行再次校核,而定位数据中的控制点直接引用福建省基础地理信息中所提供的控制点成果,亦无须进行校核;行政边界线也是引用地理国情监测中的行政边界线数据,故同样无须进行校核。因此,项目外业调绘成果的质检重点主要集中在河道、居住地、路网、管线、地形地貌、植被与土质等六大方面内容。

河道要素调绘质检工作的重点在于标明区域自然河道与人工水渠质检的区别,尤其是注重对于河道与水渠流线的标识,以便内业编辑时能够清楚地区分出河道与人工水渠,针对部分灌区内存在河道与水渠交叉的问题,应当在河道或水渠分别标注两者的空间关系。同时,对于部分达不到相应堤防等级的堤防,考虑到其还具有较为重要的防洪、防潮功能,在进行外业调绘时应当予以定性或标注,以免数据库编辑时予以忽略。

居住地要素质检工作的重点在于被综合为街区的区域,根据任务书原则每一栋独立的房屋必须按照单幢房屋予以标注,但由于实际调绘过程中会存在因部分区域内建筑物密度过大,从而导致所有建筑物外形轮廓线均连为一体,但为了保证测绘成果的使用性,在城区内房屋间距超过1.5mm的不应进行综合、城郊或农村区域内所有房屋均不予综合。同时,在调绘过程中如发现存在特殊用途的建筑物时,应检查其是否在建筑物类型的TYPE属性进行了标注。针对居住地内部存在空地应当进行进一步鉴别,如在建的建设用地可在调绘时将其备注为建成后的居住区名称。另外,对于其他科教卫文等功能性建筑应核对其是否采用的建筑物功能所对应的房屋线进行绘制,其房屋线内部是否加标了注点,如,一处校舍内同时有中学和小学的,应当在其TYPE属性备注中小学。

路网要素质检工作在于是否非建成区中路网按照国道、省道、县道及其相应的不同等级对其进行标注,并对非建成区的所有0.9mm至2mm之间的道路进行道路路宽的标注,同时是否采取不同线型来区别道路宽度界限。在建成区中必须区分主干道、次干道及支线,鉴于本次更新过程中建成区主干道均沿用原图相关数据,但应对与主干道相连且道路宽度与原有主干道路相近的道路进行增补,并要求进行现场补测或相关支撑材料收集,从而最终明确道路属性[3]。

管线要素质检工作原则上应保证35kv以上的电力线、110kv以上的电线塔的图形绘制工作,并在电力线路上标注其所对应的电压值,如,遇到线路中间存在变压设施则应当补充标准变压设施前后端的实际电压值。

地形地貌要素质检应当针对部分具有特殊需求或重要用途的区域进行高程数据核查,如,洪水位、大潮位等处的高程点,对于部分人工营造的地貌是否采用不同颜色将其与周边的自然地貌进行区别[4]。

由于项目区域内气候条件较好,许多农田或山林已被开发成经济作物种植物或经济林带,故在植被与土质要素质检中着重核查是否将经济作物地与经济林纳入园地。

4.项目内业编辑质检

4.1 内业编辑质检方式

内业质检方式主要分为软件识别、人工识别以及人机识别等三种,其中,软件识别是依靠计算机运算相关质检软件;从而对内业成果进行检测,通过分析数据库的逻辑性、图像的拓扑关系等方法来判别内业成果是否满足规范要求;人工识别是通过人工目视核对数据表格和可视化图形[5],进而发现其中的错误信息;人机识别则是利用人工和计算机软件共同对数据库和可视化图形进行检测。虽然软件识别检测速度较快,对于部分数据填写或图形勾绘是否满足要求则无法准确判断,但完全按照人工质检进行核查则耗时较长,因此本项目采用软件与人工质检相结合的方式进行。

4.2 软件质检

为了提高软件质检的准确性,项目组事先编制了一套检查方案来实施匹配法检测数据库(如图2所示),检查方案包括要素分层方法、每一种要素要填写何种属性项以及属性项的定义与填写规范,尤其是在检查空间数据期间,检查方案中所设定的每一条规则将对数据库进行全面核查,并将所发现的错误信息进行统计和标记,以便下一步进行数据库的调整和完善。同时,利用GIS软件所自带的数据算法,对图形中存在的部分错误进行了甄别。例如,采用数字线划图中等高线绘制较为常见,其在绘制过程中往往存在等高线与高程点、等高线自交、等高线打折等问题,并分别通过构建TIN算法、单调链算法、角度计算法等GIS相关算法设置来完成对上述图形错误的识别。

图2 方案匹配法示意图

4.3 人工质检

在完成软件质检后项目组又安排人员开展了相关人工质检工作,从而进一步提高绘图成果的准确性。(1)根据软件质检所提供的错误数据报告,再次对数据库和图形进行核对,从而去除错误报告中的“伪信息”,而针对质检报告中存在有效问题则汇总后再次下发给绘图人员进行修正;(2)按照本项目所建立的质检体制,一级质检中人工核查应当按照全覆盖的方式进行,二级质检则按照一定比例进行抽测;(3)针对每次人工核查中检测出的质检软件尚未发现的错误信息,会同GIS软件算法设计人员再次对相关算法进行优化和调整,并对于部分“伪信息”的算法进行重新构建,从而提高下次软件质检的准确性。

5.结束语

通过上文的相关论述,可以表明严格执行分级质检分级验收对于提高数据库质量是十分有必要的,而对于作业人员定期展开的培训和答疑,使其能够进一步规范绘图作业,在使用质量检测软件对绘图成果进行检测时虽然会产生一定的错误,但结合人工核查能够更加全面地发现绘图成果中存在错误,从而避免只采用人工核查所造成的耗时长、检查不够全面的问题。

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