土地利用数据质量检测与控制方法探讨

摘 要 :本文结合第二次土地调查数据库建设生产工作，提出了对图形数据的拓扑检测以及属性数据质量的检查思路与方法, 为实际工作中土地利用数据质量检测与控制提供参考。

关键词：数据库，质量控制，质量检测，拓扑关系

1 引言

土地是人类赖以生存和发展的物质基础，是立国的基本要素之一。真实准确的土地调查数据是国家宏观经济调控和国土资源管理工作的基础和重要依据。第二次土地调查作为一项重大的国情国力调查，目的是全面查清全国土地利用状况，掌握真实的土地基础数据，并对调查成果实行信息化、网络化管理，建立和完善土地调查、统计和登记制度，实现土地资源信息的社会化服务，满足经济社会发展、土地宏观调控及国土资源管理的需要。要获得真实准确的数据，数据的质量检测与控制是必不可少的工作。

2 数据质量控制方法

质量控制的人工方法主要是将数字化数据与数据源进行比较，图形检查包括目视方法、绘制到透明图上与原图叠加比较，属性检查采用与原属性逐个对比或其他比较方法。将所检查的内容定制到软件中，根据空间数据的图形与图形、图形与属性、属性与属性之间的关系和规律编制软件，将数据中不符合规律、逻辑关系矛盾的要素自动挑选出来，使用人机交互等方式进行修改。

3 数据质量检测内容

根据数据质量标准对入库数据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。数据质量检测内容如下：

1、基本要求项：

(1) 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有关分类编码及数据库标准。

2、数学精度：

(1) 大地基准，高程基准，地形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) 高程注记点和等高线对相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的高程精度与DEM精度。

(4) 地形要素综合精度。经综合取舍的地物精度是否在规定的精度范围内。图内各要素与影像套合，明显界线与矢量化底图上同名地物的移位不得大于图上0.2mm。

(5) 对接边后的分幅矢量数据进行拓扑处理，拓扑结点半径为0.0001。

(6) 接边精度：包括几何数据及属性数据的接边。

3、属性精度：

(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《土地利用数据库标准》中GIS数据库数据属性结构规定的必填字段检查，并将检查结果输出。

4、数据的逻辑一致性：

(1) 点、线、面要素拓扑关系正确性检查。

(2) 要素的分类、编码和分层一致性检查。严格按照《土地利用数据库标准》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。

5、要素的完备性：

各要素必须正确、完备，注记应正确、指示明确，不应有遗漏或重复。

6、整饰质量：

数字线划图显示时其线划应光顺、自然、清晰，无抖动，重复或套叠现象。

制图数据应符合图式的规定。

7、 附件质量：

数据文件、图例簿、文档簿的填写及文档资料要正确完整。

4 基于ArcGIS的拓扑检查

拓扑问题是入库数据处理中的一项重要工作，空间数据的拓扑关系及处理方法在空间数据库数据质量保证方面具有相当重要的作用。ArcGIS的拓扑关系在土地入库数据质量控制与检测中具有明显的优势。

土地数据入库工作中遇到的拓扑关系检查主要有悬挂点检查、伪节点检查、自相交检查、有向点、有向线检查、线与面之间的拓扑关系、面与面之间的拓扑关系等。在ArcGIS Desktop中应用相应的编辑工具，对空间数据根据用户指定的拓扑关系规则进行编辑，帮助用户及时发现可能存在的拓扑错误并进行修改。在ArcGIS中可以根据用户需要自行定义需要有拓扑规则的要素，多个点、线、面要素图层可以同时受同一组拓扑关系规则的约束。

5 基于ArcGIS的属性检查

属性数据质量检查主要是对属性数据的结构、内容、层码以及属性与图形的一致性、属性数据的完整性等内容进行检查。土地入库数据属性检查中数据编码是否在数据字典之内、数据分层是否正确、属性值是否正确等是入库数据质量检查的重点内容。图形与属性一致性检查可通过要素空间关系，将所要检查的属性标注出来，对照检查。

6 应用实例

下面结合上述质量控制与检测内容方法，以莱西市1:5000土地数据入库为例，验证合理的质量控制与检测方法对提高数据建库工作效率以及数据库成果质量的重要性。

6.1 技术路线与方法

运用航空遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球卫星定位(GPS)和数据库管理等先进技术，在省第二次土地调查办公室下达的最新市行政界线范围内，以山东省统一制作和提供的1：5000比例尺调查基础图件为基础，采用成熟的目视解译信息提取技术，对每一地块的形状、范围、位置进行数字化，准确获取每一块土地的界线、范围、面积等土地利用信息。然后实地对每一块土地的地类、权属等情况进行外业调查核实，对变化信息进行外业补充调查，形成集信息获取、处理、存储、传输、分析和应用服务为一体的土地调查技术流程。

6.2 技术流程

本次数据入库按以下技术流程实施：内业参照判读→制作调查底图→实地逐地块核查土地权属和地类、补测新增地物→内业数据处理、建库→面积计算及汇总→成果输出→建立档案。

6.3 数据采集

1、线状地类采集

线状地类包括河流、铁路、公路、管道、农村道路、林带、沟渠和不以系数扣除的田坎等带状地物。线状地类的图面表达形式分双线和单线两种，双线线状地类按图斑表示，单线线状地类采集影像中心线。

2、地类界线采集

面状地类(即图斑)界线按以下要求确定：

(1)行政区域界线可分割图斑，但不得穿越图斑;

(2)城镇村及其它独立建设用地的外围界线围成图斑;

(3)双线线状地物的外围边线闭合形成图斑;

(4)按照《土地利用现状分类》二级地类的不同含义，分割为不同的图斑。

6.4 数据质量检查与入库

按照数据质量检查项，检查矢量后数据质量，并进行错误修改。主要检查图内各要素的采集有无错漏;各要素的采集与矢量化底图的吻合情况;数据是否具有严格的拓扑关系结构，不存在拓扑错误;所在数据层的层名及点、线(弧段)、面的属性结构与《土地利用数据库标准》是否一致;属性数据值是否正确，必填属性数据项不能为空值等。

土地调查数据库检查主要有图层名称是否与标准保持一致，必选图层有无丢漏;数据要具有严格的拓扑结构，不存在拓扑错误。应用ArcGIS拓扑错误检查功能，添加必要的拓扑规则进行各层拓扑错误检查。检查相关图层(如地类图斑与线状地物、地类图斑与权属界线等)的空间关系是否正确;相邻图幅应自然接边，线要素与面要素既要进行图形几何位置接边，又要进行属性接边;地类图斑数据中无碎片多边形;通过人工与程序相结合的检查方法，对矢量数据的属性结构、属性内容等问题进行综合检查，确保数据准确无误，满足入库数据质量要求。

7 结束语

数据建库工作是一项庞大而细致的工程，入库数据的检查很大一部分还是需要手工检查，而土地入库数据通常都是海量数据，图形属性一体化的数据库成果的质量已不是人工检查所能完全胜任的。在实际工作中，制定合理的作业方法，通过ArcGIS等GIS软件的编辑检查功能可以快速准确地标识所有可能出错的图形要素位置并进行修改，对提高数据质量具有重要作用。

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