GEOSPATIAL
2009 年2 月
第7 卷第1 期
1:10 000 地形图(DLG)数据生产的质量控制与检测
郑凤娇,王祥
(武汉市勘测设计研究院,湖北武汉430022)
文献标志码: B
摘要:结合武汉市1:10000 地形图生产项目,给出了1:10000 地形图(DLG) 数据生产的技术方法与流程,阐述了
1:10000 地形图(DLG) 数据生产的质量控制过程及检测项目的具体内容。
关键词:地形图;DLG;数据处理;质量控制;检测
中图分类号:P208
Quality Control and Detection for Data Production of
1:10000 Topographic Maps (DLG)
ZHENG Fengjiao, WANG Xiang
(Wuhan Geotechnical Engineering & Surveying Institute, Wuhan 430022,China)
Abstract:Combination of Wuhan 1: 10 000 topographic map production project, given the technical
methods and processes of 1: 10 000 topographic maps (DLG) data, described quality control process
and specific content of detection projects for 1: 10 000 topographic maps (DLG) data production .
Ke ywords:topographic map; DLG; data processing; quality control; detection.
文章编号: 1672-4623 (2009) 01-0091-04
1:10 000 地形图是城市系列比例尺基本图种之一,
是“数字武汉”空间基础设施数据库的重要组成部分,
它可服务于专家领导的辅助决策、区域城市、乡镇、农
村等设计、地籍调查、掩没分析、专题数据库的开发
提供基础地理信息,可作为编制更小比例尺地形图或
专题地图的基础资料。基础地理信息数据的精度及其
正确性等直接决定了数据的利用价值,甚至影响有关
建设工程的质量和安全。由我院负责具体实施市域(8
549 km2) 全覆盖的1: 10 000 数字地形图(DLG) 航空
摄影测量及数据库建设工作,实施覆盖面积大,生产
工序、投入的人员及设备较多。因此,在整个DLG 数
收稿日期:2009-01-20
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Feb., 2009
Vol. 7, No. 1 INFORMATION
据生产过程中加强质量控制和检查就显得十分重要。
1 1: 10 000 地形图(DLG)数据生产的技术方法
与流程
根据武汉市地形、地貌以及国民经济对地理信息
的需求,结合武汉市基础测绘系列比例尺地形图数据
库的特点,地理信息要素数据采集的内容不局限于空
间数据的采集,增加基础地理信息的属性和时态要素
的采集。改变单纯按专业化地形图制图需要描述自然
景观,单纯强调图面精度的传统观念,以及将“图”和
“数据”分离的生产的方法,增加经济社会及人文信息
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第一作者简介:邢昱,硕士,主要研究方向为地球系统科学与
数据共享相关。
地理空间信息
本工程采用全数字摄影测量方式进行地形图生产,
92
的外业调绘定位和数据采集,(如医疗、金融、教育等
基础信息,增补了铁路、水务、教育、城市电网、港
口码头、道路、宗教等大量属性资料),按照建库和制
图数据一体化生产的技术路线,既满足GIS 数据入库
及可视化表达,同时满足不同用户的用图需要。
其作业方法为外业进行像片控制点的布设和联测,利
用已有的数字正射影像图(DOM)进行外业调绘,内
业进行空三加密,利用空三数据和调绘成果、在全数
字摄影测量工作站进行数据采集,编辑和建库,生成
图1 1: 10000 地形图(DLG) 数据生产的技术流程
Geodatabase 格式GIS 数据及数字线划图AutoCAD
(DWG 格式)的制图数据。其技术流程如图1 所示。
2 数据生产的质量控制
生产的质量控制是一项集管理和技术的综合性工
作,要生产高质量的DLG 产品,必须使影响质量的全
部因素在生产过程中始终处于受控状态。严格技术标
准,统一质量要求和对技术设计、生产过程及检查验
收等阶段的全面监控及对中间产品进行质量检测是质
量控制的重要依据。
2.1 技术设计的质量控制
测绘产品是通过技术设计,生产加工,检查验收
等过程逐步形成的产物,技术设计是生产开工前的首
要环节,是提高产品质量服务的基础。搞好技术设计
是严格技术标准,统一质量要求的关键,它是在充分
掌握资料的前提下,依据国家及行业所颁发的技术标
准、规范、规程等制订工程技术及质量标准,并设计
出生产的每个阶段,以质量目标为依据对照技术设计
标准进行的检测和审查,使产品的质量特征通过技术
设计充分体现出来。
第7 卷第1 期
本项工程结合国家测绘局最新发布的GB/
T20257.2-2006“基础地理信息要素数据字典”及GB/
因素。
另
T20257.2-2006“1: 5 000、1: 10 000 地形图图式”等技
术标准,同时兼顾武汉市基础测绘1: 500、1: 2 000 地
形图系列比例尺成图规格、数据标准以及城市大比例
尺到中、小比例尺地形图的无缝衔接,制定了《武汉
市1: 5 000、1: 10 000 地形图要素分类编码及数据库标
准》,使技术设计具有先进性、科学性、合理性和可操
作性。
2.2 生产过程的质量控制
要做好生产过程的质量控制,必须从准备工作做
起,它包括对技术文件、规范和标准,操作技术规程
的学习和理解,并以标准统一、认识一致、规范生产
作业为目的。
本工程兼顾城市基础地理信息建库和城市建设日
常用图两方面的需要,按照“二外”、“二内”(即外业
像控点联测,外业全要素调绘及新增地物的修补测,内
业加密测图,数据编辑、数据建库及成图)生产过程
进行全面质量控制。生产质量控制中要十分注意如果
外业控制测量精度高,则航内加密精度有了可靠保证,
继而立体模型定向精度也相应提高,在此基础上采集
的矢量数据精度也可靠,接边误差小,其变形也会减
少等这些对后期成图的数学精度起着环环相扣的质量
外,实施任何测绘生产项目,作好数据源的质
量控制,严格基础资料的可靠性、准确性是保证成图
精度的重要基础。
1)像控点联测的质量控制。像控点的质量控制包
含像控地点布设、选刺和联测及控制像片的整饰。像
控点布设合理性、刺点误差,不应大于像片上0.1mm;
点位目标应选在影像清晰的明显地物点上,明显地物
折角顶点,影像小于0.2 mm 的点状地物中心。
像片控制点的联测可在通讯网络覆盖和各项定位
精度符合技术要求的范围内,采用武汉市连续卫星定
位服务系统(WHCORS)及武汉市大地水准面精化结
果直接测定像控点(X、Y、H)。当遇通讯网络盲区或
定位精度不符合技术要求时,采用双频GPS 接收机,
按快速静态定位观测方式测定像片控制点。其质量控
制主要表现为观测数据、时间及条件、起算数据、平
差结果、各项精度指标等是否满足技术设计要求。
控制像片的整饰:编号、命名及像控点的制作是
否满足设计要求。
2)外业调绘的质量控制。外业调绘的质量控制主
第7 卷第1 期郑凤娇等:1:10 000 地形图(DLG)数据生产的质量控制与检测
要为晒印DOM 正射影像图及地形元素的精度;地物、
地貌的表示、各要素属性内容的调查、地名注记调绘、
符号的使用、图面清晰等要素,同时包含新增地物的
修补测。采取外业实地巡视,室内检查两种方式对其
地物、地貌表示的完整性及准确性、图面整饰完整性
和正确性、附件资料完整性和正确性及新增补测数据
质量进行控制。
3)内业数据生产的质量控制。内业质量控制包含
空三加密、数据采集、数据编辑及属性录入、建库及
成图等内容。
内业加密的质量控制应对所有加密点的计算成果
按“规范”及“技术设计”的要求进行检查,对区域
网公共点应经人工取中的坐标利用平差过渡成果逐个
据采集是在数字立体摄影测量工作站JX-4 和virtuozo
上进行,数据采集不仅应满足数学精度的要求,
同时应满足数据建库的要求。对于数字影像的量测精
度严格控制在2 个像素之内,定向精度及测标误差的
控制,利用系统功能自动匹配的点,按规范要求消除
视差,同时进行检查,它是成图数学精度的控制基础。
同时根据地形类别设置的等高距、高程点分布密度的
质量控制。严格根据数据标准制定的采集规则,处理
要素之间的相互关系(如居民地与道路、等高线与地
物等),线状要素应连续,面状要素需封闭,必要时增
加辅助线封闭;有向点、有向线的方向等,是数据建
库质量的基础。
数据编辑包含建库数据编辑和制图数据编辑。建
库数据的每一要素分别采用点、线、面描述其几何特
性并赋予属性,质量控制点包含各要素的编码、分层、
属性项和属性内容的填写,各层的拓扑关系等。制图
数据的控制是对图形符号和各类注记按“图式”原则
表示的方式进行检查,进行矢量采集和处理各种符号
时,不可偏离底线和定位点,要注意此项工作对成图
精度有直接的影响。
2.3 生产过程中间的质量检测
生产过程中的质量检测十分重要,其检测的精度
校核。
数
指标主要是否符合“规范”和“技术设计”的要求,严
格控制未经检测的成果流转到下一工序。其检测方法
如下:
1)联机检查。分目视检查和软件检查。目视检查
是将数据成果用符号化方式实时显示在计算机屏幕上,
采用开窗、漫游、缩放、屏幕量测进行;软件检查采
用我院开发的系列比例尺基本图检查系统DataCheck检
93
查程序进行自动检查和人机交互检查。对于不易实现
的数据格式检查,要素属性编码、拓扑关系等隐含信
息检查,利用软件进行分级分项检查。
2.4 检查验收的质量控制
2)脱机检查。它是将生产过程的中间数据成果绘
图输出,按常规制图检查的方法进行检查。检查视其
内容复杂性,可按分要素层绘图,也可以全要素绘图
方式进行检查。检查绘图软件应将检测的内容以符号
化方式输出或显示标准。
3)利用元数据信息进行检查。元数据中包含了大
量有关数据质量的信息,通过它可以检查数据质量。同
时,元数据也记录数据处理过程中质量的变化,通过
跟踪元数据可以了解数据质量的状况和变化。
检查验收是生产过程的结束。检查验收是对产品
通过技术手段检测其为合格品,确定其是否符合设计
质量要求。由于它是对最终成果的验收,各工序提供
的产品汇集到一起,工序中的误差将交叉地表现出来,
因此它不是一种简单的校对,而是对所有过程使用成
果的综合评价。本项生产按照我院对测绘产品所实施
的“三检”“两审”办法,通过各级检查发现问题,解
决问题,弥补和修改完善生产遗留的不足,剔除不合
格产品达到质量控制。但是,检查验收是个后期进行
的工作,它能发现不合格品,却不能杜绝合格品,通
过检查验收,使每个生产人员都十分重视质量,对自
己的产品终生负责。
3 数据质量检测内容及结果评价
根据质量标准进行检测是质量控制的基础,也是
最终成果精度的基本保障。顾及到最终的质量目标及
生产作业平台硬、软件能力和生产过程所采取的措施
等方面,应对基础地理信息数据库对数字化地形图的
需要,以及本项设计所确定的精度指标,我们参照
《GB/T18316-2001“数字测绘产品检查验收规定和质量
评定”》中6.1 条中的一级质量元素的各项进行生产过
程的分类质量检测。
3.1 数据质量检测内容
数据质量检测内容见表1。① ② ③ ④ ⑤ ⑥
3.2 精度检测及评价
数据的质量是以上7 项检测内容的集中表现,地
形图数学精度的好坏,决定了整个成图精度。利用平
高区域网布点的情况下,选取6 幅图利用GPS RTK 进
行检测,每幅图不少于20 个平面及高程有效点,按照
地形类别进行计算分类统计,统计表见表2、表3。
94
质量检测项
基本要求项
数学精度
属性精度
数据的
逻辑一致性
要素的
完备性
整饰质量
附件质量
H-49-72-(7)
H-50-61-(7)
表2 检测点按地形类别精度统计结果
H-50-37-(41)
限差
等高线高
程中误差
地形
类别
平面中
误差/m /m
/m
平地± 0.405
平地± 0.373
± 0.413
± 0.455
± 1.407
± 1.057
H-50-61-(21) 丘陵地± 1.782 ± 5.0
H-50-25-(38)
H-50-25-(53)
山地± 2.686 ± 7.50
山地± 2.523 ± 7.50
地理空间信息
表1 数据质量检测内容
检测内容
①文件命名及数据格式检查:检查文件命名和数据格式
是否符合设计书规定。
②数据库结构是否符合我院有关地形图分类编码及数
据库标准。
① 大地基准,高程基准,地图投影方式及分带是否符合
产品标准。
② 平面位置精度:地物点对相邻控制点点位中误差应符
合规范的规定,叠加DOM检查,套合检查点、保密点等
检查DLG 的平面精度。
③ 高程精度、高程注记点和等高线对邻高程控制点的高
程中误差应符合要求。导入野外高程数据点,采集DLG
同名点高程,检查DLG 的高程精度。
④ 地形图要素的综合精度。经综合取舍的地物精度是
否在规定的精度范围内,无变形扭曲。
⑤ 图廓坐标、控制点坐标是否正确。
⑥ 接边精度:数据接边包含几何数据及属性要素的接
边。
① 描述每个地形图要素特征的各种属性必须正确无误。
② 描述要素特征的属性项类型应完备,严格按照《标准》
中GIS数据库数据属性结构规定的必填字段进行检查,
并将检查结果进行输出。
① 点、线、面要素拓扑关系正确性检查。线应连续且方
向正确、面必须封闭,各层数据间关系处理应正确。
② 要素的编码和分层一致性检查。严格按照《标准》中
要素编码和GIS 数据库数据分层规定检查编码和分层
的一致性进行检查。
① 各要素必须正确、完备,不应有遗漏或重复。
② 各种注记应正确,指示明确,不得有错误或遗漏。
① 数字线划图模拟显示时其线划应光顺,自然,清晰,无
抖动,重复或套叠现象。
② 制图数据的颜色、符号表示规格应符合"图式"规定。
③ 注记其字体、字大、字向、间隔应符合"图式"规定。
① 元数据文件是否正确、完整。
② 图历簿、文档簿的填写是否完整、正确。
③ 文档资料是否正确、完整。
限差
/m
± 0.5 ± 1.727 ± 5.0
± 0.5 ± 2.430 ± 5.0
丘陵地± 3.032 ± 5.0 ± 1.5
± 1.5
± 3.0
± 3.0
表3 检测点按地形类别精度统计结果
平面中地形
类别误差/m
平地
平地
山地
山地
高程注记
限差
点中误差
/m
/m
H-50-49-(37) ± 1.727 ± 5.0
H-50-37-(39) ± 2.324 ± 5.0
H-50-50-(49) 丘陵地± 1.428 ± 5.0
H-50-38-(52) 丘陵地± 3.612 ± 5.0
H-50-25-(53) ± 2.187 ± 7.50
H-50-25-(37) ± 1.639 ± 7.50
由表2 和表3 可以看出,采用平高区域网布点的
情况下,地形图平面精度、等高线高程中误差能够满
足规范要求,高程注记点的高程精度能够满足规范对
丘陵地、山地的要求,但不能满足规范对平地的要求。
地形图的精度与地形类别、地表覆盖等因素有关,平
坦地区的高程注记点应采取平微法或全野外实测采集,
利用全数字摄影测量工作站测量1: 10 000 数字地形图
在生产上是可行的。
4 结语
数据质量控制是个复杂的过程,要控制数据质量,
应从数据误差产生和扩散的所有环节和过程入手,数
据通过各种量测手段得到。是测量,就有误差,在新
的条件下,为保证数据质量,加强对误差以及处理方
面的研究十分必要。例如:当前数码航摄资料在生产
上得到广泛的应用,它实质上是一种短基线的小像幅
成图,短基线对空三构网的精度影响和对其误差的控
制,直接影响到实施质量控制标准的正确掌握。准确
地评定数据质量关键是制定出科学、严密、可具操作
性的数据质量标准,并严格按标准实施,才能减少和
控制误差而提升数据质量。
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第一作者简介: 郑凤娇(1968-), 高级工程师, 主要从事测绘与
基础地理信息数据处理工作。
第7 卷第1 期
限差
/m
± 0.35
± 0.35
± 1.20
± 1.20
± 2.50
± 2.50
± 0.412
± 0.521
± 0.592
± 0.671
± 1.146
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