城市地下管線數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制
王學(xué)海
。ㄖ袊猩饘俟I(yè)長沙勘察設(shè)計研究院長沙市410011)
提要該文以深圳市地下管線探測工程為背景,論述了GIS數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的內(nèi)容、要求和方法等。
關(guān)鍵詞地下管線GIS質(zhì)量控制方法檢驗
1前言
城市地下管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,是現(xiàn)代化城市高質(zhì)量、高效率運轉(zhuǎn)的基本保證。地下管線敷設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)資料是
城市規(guī)劃、設(shè)計、施工、建設(shè)和管理的重要依據(jù)。為此,深圳市每年都在進(jìn)行地下管線的動態(tài)修測,適時更新地下管線信息系統(tǒng),實現(xiàn)城市地下管線信息的科學(xué)化和現(xiàn)代化管理。
數(shù)據(jù)是GIS最基本和最重要的組成部分,數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,直接影響著系統(tǒng)應(yīng)用分析結(jié)果的可靠程度和系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)的真正實現(xiàn),地下管線數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制就顯得尤為重要。數(shù)據(jù)質(zhì)量控制主要指在系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用過程中對可能引入誤差的步驟和過程加以控制,對這些步驟和過程的一些指標(biāo)和參數(shù)予以規(guī)定,對檢查出的誤差和錯誤進(jìn)行修正,以達(dá)到提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量和應(yīng)用水平的目的。
2數(shù)據(jù)質(zhì)量控制
2.1數(shù)據(jù)質(zhì)量的內(nèi)容
數(shù)據(jù)質(zhì)量由數(shù)據(jù)元素來描述。數(shù)據(jù)質(zhì)量元素分為兩類:數(shù)據(jù)質(zhì)量的定量元素和數(shù)據(jù)質(zhì)量的非定量元素。數(shù)據(jù)質(zhì)量定量元素,包括數(shù)據(jù)質(zhì)量定量元素子元素,共同描述數(shù)據(jù)集滿足預(yù)先設(shè)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求及指標(biāo)的程度,并提供定量的質(zhì)量信息,數(shù)據(jù)質(zhì)量非定量元素提供綜述性的、非定量的質(zhì)量信息。
GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量主要包括以下六個方面的內(nèi)容:
1)位置精度。指實體的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與實體真實位置間的接近程度,常以空間三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度來表示。
2)屬性精度。指實體的屬性值與其真值相符的程度,屬性精度通常取決于數(shù)據(jù)的類型,日常常與位置精度有關(guān),包括要素分類與代碼的正確性、要素屬性的正確性及名稱的正確性等幾個方面。
3)時間精度。主要指數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。可以通過數(shù)據(jù)采集時間和數(shù)據(jù)更新的時間和頻度來表現(xiàn)。
4)邏輯一致性。指數(shù)據(jù)關(guān)系上的可靠性,包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)內(nèi)容、空間屬性和專題屬性,尤其是拓?fù)湫再|(zhì)上的內(nèi)在一致性,如多邊形的閉合精度、結(jié)點匹配精度、拓?fù)潢P(guān)系的正確性等。
5)數(shù)據(jù)完整性。指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容及結(jié)構(gòu)等方面覆蓋所有要求的方面的完整程度,包括數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)分層、實體類型、屬性數(shù)據(jù)和和名稱等方面的完整性。
6)合理性。主要指數(shù)據(jù)抽象、數(shù)據(jù)表達(dá)與真實地理世界的吻合性,包括空間特征、專題特征和時間特征表達(dá)的合理性等。
因為地理要素是定義在空間(幾何位置)、專題(屬性)和時間三個維度之上的,所以用以表達(dá)地理要素的地理數(shù)據(jù),其質(zhì)量的各方面內(nèi)容也必然與這三個維度相對應(yīng)。
2.2數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的要求
1)設(shè)計方案要合理。在系統(tǒng)編碼之前,需要設(shè)計一套比較完善的質(zhì)量控制方案,指導(dǎo)編碼工作等。合理的切合實際的技術(shù)程度是獲得高質(zhì)量數(shù)據(jù)產(chǎn)品的前提和保證,優(yōu)化的技術(shù)程序和生產(chǎn)流程是生產(chǎn)出高質(zhì)量測繪產(chǎn)品的先決條件]。只有在合理的設(shè)計方案和設(shè)計思路的指導(dǎo)下,才能避免作業(yè)過程的重復(fù)修改,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
2)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。為確保質(zhì)量,應(yīng)以ISO9000質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),根據(jù)地下管線探測的特點,結(jié)合測繪產(chǎn)品檢查檢收規(guī)定的要求,進(jìn)行規(guī)范化作業(yè),統(tǒng)一產(chǎn)品的規(guī)格,提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
3)程序化作業(yè)。計算機自動化作業(yè),可以減少人為錯誤。開發(fā)生產(chǎn)作業(yè)程序和檢查程序,也可以提高工作效率。
2.3數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法
GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量伴隨著數(shù)據(jù)的采集、處理與應(yīng)用過程而產(chǎn)生,因此,可以把GIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量劃分為三個階段:第一階段是GIS數(shù)據(jù)的采集和保存,第二個階段是GIS數(shù)據(jù)庫的建立,第三個階段則是GIS中數(shù)據(jù)的操作、分析和處理。每一個生產(chǎn)或應(yīng)用過程,都通過影響數(shù)據(jù)質(zhì)量六個方面的全部或一部分而影響到數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞。要控制數(shù)據(jù)質(zhì)量,應(yīng)從數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生和擴散的所有過程和環(huán)節(jié)入手,分別用一定的方法減少誤差。常用的質(zhì)量控制方法有:
1)有效值法。通常用于屬性數(shù)據(jù)的有效值檢查,主要用來檢查離散型數(shù)據(jù)。
2)頻率法。主要用于主關(guān)鍵項、外部關(guān)鍵項的檢查。如果一個表中某一項的值要
求是唯一的情況時,頻率法是最有效的檢查方法。
3)包含法。用來檢查數(shù)據(jù)項的值是否在一定的范圍內(nèi)。它通常用來檢查連續(xù)性的數(shù)據(jù)。
4)匹配法。將標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表定義與實際的數(shù)據(jù)表定義寫成同一種數(shù)據(jù)格式,然后使用程序,例如UNIX的shell來進(jìn)行比較,該方法是數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)檢查的常用方法。
5)程序法。是一種很靈活的質(zhì)量檢測方法,它可以或多或少地被應(yīng)用于任何一類質(zhì)量檢查。
3數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗
數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗的主要內(nèi)容包括:定位精度的檢驗、屬性精度的檢驗、邏輯一致性與完整性的檢驗等。
1)定位精度的檢驗。主要通過對管線探測成果采用抽樣方法進(jìn)行重復(fù)探測,確定地下管線的平面位置、埋深以及測量坐標(biāo)的偏差。其精度要求應(yīng)符合《規(guī)范》、《規(guī)程》的規(guī)定。
2)屬性精度的檢驗。主要檢驗以下幾項內(nèi)容:檢查屬性文件是否已建立,屬性項是否齊全;檢查屬性項定義是否正確;逐行檢查屬性表中各數(shù)據(jù)項的屬性值及其單位是否正確,按照坐標(biāo)值及屬性值等各類型數(shù)據(jù)自身的允許值域,剔除異常值;將單要素圖與預(yù)處理圖對照比較,檢查代碼是否正確、完整、有效等。
3)邏輯一致性與完整性的檢驗。包括數(shù)據(jù)的一般性檢查和特定的拓?fù)潢P(guān)系檢查。對數(shù)據(jù)完整性的一般性檢查包括:數(shù)據(jù)文件是否完整;接邊是否準(zhǔn)確;數(shù)據(jù)分級分層是否正確,是否符合規(guī)定要求等。拓?fù)潢P(guān)系檢查包括:拓?fù)潢P(guān)系是否存在;多邊型是否閉合;多邊形內(nèi)部是否有和僅有一個標(biāo)識點等。
4結(jié)束語
隨著城市的飛速發(fā)展,人們對地下管線的依賴性也越來越強,對城市地下管線信息系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)管理,具有明顯的社會經(jīng)濟效益和經(jīng)濟效益,數(shù)據(jù)是GIS的核心,沒有高質(zhì)量數(shù)據(jù)的支持,GIS不可能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。本文論述了數(shù)據(jù)質(zhì)量的內(nèi)容,數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的要求,數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的方法和數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗的主要內(nèi)容等,掌握了這些方法,有助于提高地下管線信息現(xiàn)代化管理水平,也可為數(shù)字城市建設(shè)做出一份貢獻(xiàn)。
參考
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