空间数据质量控制与评价技术体系研究

空间数据质量控制与评价技术体系研究

曾衍伟[1]2004年在《空间数据质量控制与评价技术体系研究》文中进行了进一步梳理随着信息技术的发展,地理信息系统(GIS)的应用日益广泛。在我国GIS发展初期,李德仁院士(1991)指出:如何建立GIS的质量模型、用什么尺度来度量GIS中的精确数据和非确定数据、定量数据与定性数据等是GIS发展必须解决的问题。GIS数据不确定性以及由此产生的GIS数据质量控制技术成了国内外GIS研究的热点问题之一。 近年来,空间数据位置不确定性成为研究热点,并已取得一些成果:点位不确定性采用一系列误差区间来度量,线位不确定性采用误差带来度量,采用构成面元边界线段的不确定性描述面元不确定性。以往研究的重点集中在建立位置不确定性模型及度量指标、遥感分类数据的不确定性等方面,对于如何在数据获取过程中进行质量控制以确保成果数据符合质量要求探讨较少,是值得深入研究的课题。 本文首先分析空间数据质量问题,归纳可能出现的质量问题,并以地形图扫描数字化为例,分析空间数据的误差来源;然后,建立统一的空间数据成果质量模型;接着,从GIS数据采集过程着手,研究如何在数据获取过程进行质量控制从而确保成果数据质量,以及研究空间数据质量指标的检验与评价方法,尤其是采用程序进行检验的方法:最后,开发相应的软件,实现空间数据质量控制与评价,从而建立完整的空间数据质量控制与评价技术体系。本文的主要研究成果包括: 1.分析了空间数据质量 分析了空间数据质量问题,并将其分为误差和错误两大类。针对GIS数据获取方式多、工序复杂,以地形图扫描数字化为例,分析空间数据误差来源,探讨各作业工序可能引入的误差、误差表现形式及其对成果数据质量的影响;通过误差分布检验,分析了地形图扫描数字化数据误差分布,为地形图扫描数字化数据质量控制提供依据。 2.建立了统一的空间数据质量模型 在提出的各种空间数据质量元素基础上,针对GIS数据格式、数据类型多种多样,目前尚无统一的数据质量模型,通过归纳、指标细分等方法,提出采用“精度”、“一致性”、“完整性与正确性”作为描述空间数据质量的一级质量元素,并详细列出了各个一级质量元素相应的二级质量元素、各个二级质量元素相应的叁级质量元素,建立基于GIS数据内容的、统一的空间数据质量模型,作为GIS数据质量控制、质量评价的依据。然后,以统一的空间数据质量模型为基础,建立了数字线划图(DLG)、数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)的质量评价模型,作为产品质量检验与评价的标准。 3.提出了空间数据质量控制方法 提出了空间数据质量总体控制方法,并以地形图扫描数字化为例,探讨了如何从选择数据源、地图扫描、扫描图像几何纠正、图纸定向、屏幕数字化、数据编辑、成果数据位置精度限差规定、位置精度检测时检测点个数的确定等方面进行工序质量控制,确保获得高质量的DLG成果数据、应用相关软件生成高质量的DEM成果数据。 4.提出了空间数据质量检验与评价方法 首先,根据GIS数据质量模型,研究了需要检验的质量指标,探讨了不同质量指标的检查方法;进一步区分出可以采用程序检查的质量指标;最后,研究质量检查、质量评价的实现方法。主要成果包括:

胥海威[2]2007年在《城市基础地理信息建库中的空间数据转换与质量控制研究》文中指出用户的需求和技术的进步促进了地理信息系统(GIS)技术的快速发展。GIS已在许多行业得到很好的应用,遍及测绘、土地、农业、电讯、电力、交通、石油、地质矿产、水利、海洋运输、灾害防治、公安、国防等领域。城市基础地理信息系统是GIS在城市空间信息建设中的综合应用。近十年来,随着中小城市建设的加快,目前很多中小城市也在积极地开展和应用基础地理信息系统。而一般基础地理信息系统在建设中往往重视系统建设,而轻数据生产,这就制约了城市各类地理信息系统充分发挥其在城市建设中的重要作用。但是,随着数据采集手段的更新,人们已经普遍认识到空间数据的核心地位和重要性。本文旨在针对张家界市城市地理信息建库项目中的空间数据方面遇到的问题,建立一整套从源数据直到数据入库的技术体系,研究内容主要包括:1)、研究了空间数据模型和结构,包括MapGIS的数据模型和数据结构,AutoCAD的数据模型和文件结构。2)、研究了空间数据质量模型,包括GIS数据质量的概念、统一的空间数据质量模型、基于内容的GIS空间数据质量模型。3)、对数据转换与质量控制方法进行了系统的分析和研究,包括空间数据的转换和共享的主要方法、空间数据的误差来源、数字化采集与质量控制、属性数据的质量检查和空间数据与属性数据之间的关系以及拓扑关系的质量控制方法。4)、数据转换与质量控制的检验与评价方法。由于空间数据的转换和空间质量控制方法的不同,数据转换与质量控制的检验与评价方法也包含不同标准的评价和检验方法。包含空间数据质量总体控制,数据质量控制的检验方法和针对不同项目的空间数据质量详细评价方法。5)、提出了源数据到城市基础地理信息建库所需数据的数据转换方法和转换过程中的数据质量控制方法,包括瑞德格式到南方Cass格式的转换,南方Cass到MapGIS文件格式的转换,实体代码、附属属性和图层检查以及拓扑关系检查。6)本文提出的模型和方法的定义在国产GIS基础软件平台MapGIS上得到了充分的体现。经过多年的开发,MapGIS已在我国城市基础地理信息建库项目中得到广泛应用,同时也验证了论文提出的模型和方法是实际可行的。

许从余[3]2011年在《土地利用数据质量控制与评价体系研究》文中研究指明第二次全国土地调查成果的重要体现和应用基础是国家、省、市、县四级土地利用数据库,它们的建成将为国土资源日常管理与决策提供重要的基础数据,而数据质量是影响数据库成果应用关键因素,错误和不可靠的数据势必导致错误决策,甚至造成巨大损失。因此,如何保证数据质量,并对数据质量做出科学可靠的评价,成为了我们重点关注的问题。本文的研究目标是考虑土地利用数据存在的误差和不确定性,建立有效的土地利用数据质量控制体系,设计科学可靠的土地利用数据质量评价模型与方案。针对以上目标,论文着重在下面几个方面进行了研究:1.探讨了空间数据不确定性理论,空间数据不可避免的会存在不确定性,并对数据质量的影响,分析了空间数据不确定性的各种来源,并介绍了几种常见的不确定性模型以及位置不确定性和属性不确定性的处理方法。2.通过分析第二次全国土地调查中土地利用数据制作生产流程的各个环节,分析其中存在会导致质量精度下降的问题,提出有效方法从位置精度、属性精度、拓扑关系正确性、数据完整性方面对土地利用数据质量进行控制,建立了土地利用数据总体质量控制方法、过程质量控制方法及结果质量检查方案,从而达到制作出质量稳定可靠,满足国家标准的土地利用数据。3.分析传统的加权平均、缺陷扣分法所存在的局限性和不足,将模糊理论引入土地利用数据质量评价中,从空间数据质量元素、评价等级、评价因子等几个方面入手,分析土地利用数据各质量元素、评价因子所占比重,建立土地利用数据质量多层次模糊综合评价模型。4.建立了具体评分标准,确定了质量等级函数隶属度,选择合适的抽样方案,设计实现了具体可操作的土地利用数据质量多层次模糊综合评价方案,并使用该方案对浙江省某县土地利用数据进行质量评价,证明了评价方案的科学性和可靠性。

吴勰[4]2007年在《城市叁维景观构建及空间数据质量控制方法研究》文中进行了进一步梳理城市叁维景观构建有着广泛的应用范围和很高的使用价值,近年来得到迅速的发展。随着信息技术的发展,地理信息系统(GIS)的应用日益广泛。数据是GIS的血液,其质量的好坏直接影响到地理信息系统(GIS)结果的正确性和可靠性,影响到GIS建设的成败。如何建立GIS的质量模型、用什么尺度来度量GIS中的精确数据和非确定数据、定量数据与定性数据等是GIS发展必须解决的问题。因此,由GIS数据不确定性产生的空间数据质量控制技术成为国内外城市叁维景观构建研究的热点问题之一。本文首先深入分析了空间数据误差来源,详细介绍并总结了空间数据不确定性的发展历史及其最新理论研究成果,在此基础上有针对性地提出了空间数据质量控制方法;然后从空间数据生产过程和数据质量控制实际应用出发,建立空间数据GIS质量模型;最后在总结空间数据模型的基础上,应用3D GIS软件VRMap,采用数字地面模型(DEM)和数字正射影像(DOM),生成虚拟景观,并根据地形图;提取出建筑物线划图和相应的高度属性进行叁维重建,快速建立城市叁维景观。本文的研究对于丰富GIS理论体系、完善空间数据质量控制的技术体系、提高数据质量控制工作效率、保证空间数据成果质量、建立高质量空间数据库、促进我国地理信息产业的健康发展均具有重要意义。

孙雅荣[5]2007年在《城市绿地信息提取及空间数据质量评价分析》文中进行了进一步梳理作为城市绿化信息系统(UGIS)的核心,数据质量是保证决策正确、系统有效运行的关键。研究绿地信息提取方法和建立绿化空间数据质量评价标准,可以提高遥感资源的实用性、增强数据的科学性、保证系统有效性和决策的正确性,具有重要的经济价值和学术意义。本文围绕城市绿地信息提取和空间数据质量评价两个方面,对数据质量进行了研究。采用面向对象技术对城市绿地信息进行自动提取,从绿化信息系统数据采集的角度研究了提高数据精度的方法;采用缺陷扣分法和缺陷率度量法对绿化空间数据质量进行评价和分析,从绿化信息系统数据入库环节方面保证数据精度。主要包括以下几个方面:(1)采用面向对象技术对航空遥感影像进行了绿地覆盖信息的自动提取;结合专题图对园林绿化覆盖信息进行提取;结合野外实地采样和目视解译采样,对绿化信息提取精度进行了验证;进行了简要的误差分析。(2)建立了点状绿化空间数据缺陷分类指标,采用基于简单随机抽样的缺陷扣分法对点状空间数据进行了质量评价和分析。(3)建立了面状绿化空间数据缺陷分类指标,采用基于分层抽样的加权扣分法对面状空间数据进行了质量评价和分析。(4)建立了绿化数据的属性数据缺陷分类指标,采用基于分层抽样的缺陷率度量法对属性数据进行了质量评价和分析。本研究为利用遥感影像进行城市资源调查、城市规划、城市发展决策提供坚实的理论依据,为空间数据质量评价提供可供借鉴的科学规范。

王月[6]2017年在《农村土地承包经营权确权登记数据库质量控制与评价》文中研究说明农村土地承包经营权确权登记颁证工作,其主要目的是巩固农村大好发展形势,完善农村基本经营制度,保护农民土地合法权益,健全农村治理体系,促进农村地区各项事业快速、稳定、和谐发展。目前,我国农村地区土地管理还停留在较为落后、较为传统的管理模式与管理理念当中,亟需依靠现代地理信息相关技术,积极建设农村土地管理相关专题数据库,不断改进与提升农村地区土地管理水平与管理质量,进而保证土地管理各项工作科学、有效、合理。通过建立农村土地承包经营权确权登记数据库,将农户承包数据和资料实现信息化管理,既能打消农民对农村土地流转产生归属纠纷的担忧,又为解决土地承包经营纠纷提供最清晰、最原始的重要数据,为化解农村的这些矛盾提供最有效、最坚实的基础。本文主要基于陕西省安康市石泉县的农村土地承包经营权确权登记颁证工作实践,从全面质量控制和空间数据质量的相关理论出发,将农村土地承包经营权确权登记数据库作为此次课题分析与探究的主题,此次课题分析研究的主要内容包括相关数据库建设的流程,根据农村土地承包经营权确权登记数据库的特点,分析其存在的质量问题,探讨质量的控制方法与手段。在此基础上,将农村土地承包经营权确权登记数据库质量控制分为数据入库前和数据入库过程中的质量控制两个部分,并展开研究了对土地确权数据库的具体质量控制方法与措施。最后,以石泉县的农村土地承包经营权确权登记数据库建设为例,对其在实际工作中所采取的质量控制措施进行实证分析,并对数据库质量做出评价。取得主要成果如下:(1)为满足农村土地承包经营权确权登记数据库的质量要求,引入全面质量管理理论,这对于数据库的质量控制和评价具备科学性和合理性。不断优化土地管理的各项工作流程、不断提升各项工作管理效率,保证我国农村土地承包经营权确权登记颁证相关的各项工作逐步迈向科学化、信息化、系统化方向发展。(2)根据数据质量过程控制的思路,找出在数据库建库流程各个阶段容易出现问题的环节,在外业权属调查、内业数据处理、审核公示和数据汇总等环节通过仔细分析与调查研究,进而设置多项合理、高效、科学的质量监控节点,然后针对具体事宜提出有效的解决对策,并将上述各项解决对策积极进行各项实践与实际操作,切实、有效解决质量问题,并对土地确权数据库的建设过程进行一定程度的优化与升级,进而最大程度地保证数据质量。(3)采用加权平均和缺陷扣分相结合的方法,选取适当的质量评价指标,制定符合实际的数据库质量评价标准,对石泉县农村土地承包经营权确权登记相关数据管理与数据质量进行科学、有效、系统地评价,并根据既定的相关理论,对数据库评价给出最终结论。

成燕辉[7]2005年在《符合共享和一致性原则的地理信息标准体系研究》文中认为地理信息标准化的主要任务是对与地球上位置相关的目标或现象,依据信息技术标准,制定一系列定义、描述和管理地理信息的结构化标准。近年来国内外的研究有较大的进展,特别是在模型方法、共享与互操作技术标准、标准一致性测试、概念模式的描述、数据标准、地理信息应用服务标准等方面取得成果,作用也是明显的。但是仍然存在一些诸如对依存主体的概念和逻辑结构缺少研究;对标准体系构造方法和标准主要元素缺乏系统性分析;标准聚集的类与依存主体不对应等整体性和框架性问题。目前在这几方面还没有突破性研究结果。本文针对上述问题,引用系统工程学和标准化的基本理论分析地理信息技术标准系统;重点分析和研究依存主体结构、标准主要元素和信息共享的原则;通过模型化和结构分析来研究并提出国家级地理信息技术标准系统结构模型,采用工程开发方法构建标准体系结构框架。 地理信息技术标准体系及其依存主体都具备系统的特征,因而形成概念上的标准系统和依存主体系统。但是,在地理信息领域运用系统工程研究标准体系和依存主体者并不多见。而本文则在研究中立足于引用系统工程学和标准化的基本理论分析标准系统和依存主体系统(见第2章和第3章)。特别是在分析标准系统中,提出了“研究和制定标准就是要找出标准主要元素并对其加以约束”的概念,并且从ISO19100系列标准和有关资料中归纳出一些标准主要元素,对主要元素做了分析。如果能够处理好这些主要元素,就可以消除由标准问题产生的共享壁垒,保证共享和互操作的实现。 依存主体系统在整体上是概念化的人工系统,但是构成系统整体的组成部分在逻辑上有着相互的联系。有些组成部分本身就是实体系统。研究依存主体系统的目的是要分析出系统的组成结构。所以,找到和归纳出依存主体系统基本组成体是非常重要的。以往的研究在这一点上是欠缺的,结果导致标准体系结构的分解没有依据。本文却对依存主体系统的总体框架构成和理论、技术、实践主体等进行了深入分析。并且以此作为分析基础,将大量的组成要素在逻辑上归纳为研究与设计、数据生产技术、数据和产品、质量控制、物理设备、系统和数据库、网络和互操作、数据管理和安全、应用服务、系统文档等几个大类的基本组成体。对依存主体体现形式的分析,也说明了基本组成体存在的客观性和科学性。这个结果为标准体系结构建立了分解和分类基础。 在本文的第4章中分析和阐述了地理信息共享的原则。标准是在技术上确保实现地理信息共享的关键。必须消除由标准问题产生的共享壁垒。从共享的主要方式来看,包括分别基于元数据、数据格式转换、直接访问模式、空间数据服务、网络分布系统互操作的几种共享。而要实现这几种主要的共享方式,关键仍是解决共享和互操作标准问题。 虽然元数据已经有很多研究成果,ISO也在其标准中给出了元数据概念模型。但

韩辉[8]2010年在《第二次全国农村土地调查中的空间数据质量控制体系研究》文中提出第二次全国土地调查成果的重要体现和应用基础是国家、省、市、县四级数据库,它们的建成将为国土资源日常管理与决策提供重要的基础数据,而数据质量是影响数据库成果应用关键因素,错误和不可靠的数据势必导致错误决策,甚至造成巨大损失。因此,准确的土地调查数据是国民经济建设和社会发展的重要基础,采取有效的措施能够保证数据库成果的质量,特别是控制四级数据库建设的基础环节—县级数据库建设质量成为我们重点关注的问题。第二次全国土地调查数据质量检查软件的开发和运用,统一检查标准和方法,几乎不用人为干预,可以自动完成结果数据的质量检查工作,确保了县级数据库成果质量,为今后的数据应用提供了保障。但是,部分地区将通过质量检查软件为终极目标,忽视了数据库建设过程中的质量控制,导致空间数据真实性和精度达不到国家和省厅的要求,从而返工现象严重。为了保证土地调查数据库建设的准确性和可靠性,本文从数据生产单位的角度出发,分析数据生产单位如何加强土地调查过程中的质量控制,从数据生产阶段及时检查出存在的质量问题并解决,避免错误的多次迭加及复杂化,造成数据返工、反复修改现象,真正从遥感底图的生产、内业影像解译、外业调绘、数据采集与处理、入库的一系列生产过程中实施质量控制以保证数据质量,对第二次全国土地调查来说显得尤为关键。因此,本文对土地调查各个流程中存在的质量问题进行详尽的分析,提出相应的优化数据精度、减少数据错误的方法,通过对土地调查过程的质量控制,力求达到数据库检查验收的总体质量要求。

秦立为[9]2008年在《排水管网GIS系统数据质量评价与控制》文中研究说明随着城市排水管网信息化技术的发展,地理信息系统(GIS)在许多城市得到了广泛的应用,成为了排水管网信息采集、管理、更新、综合分析与处理的高效工具。管网GIS系统的正确运行需要有高质量的数据为保障,然而目前国内许多排水企业信息化水平不一致,还存在着排水管网基础数据不全、信息获取效率低、数据管理方式落后等问题。因此如何利用有效的手段对数据质量进行科学的评价,确保数据的正确性,并建立科学的数据质量控制系统,具有很大的现实意义。本文的基本内容是从目前国内排水企业的数据质量现状出发,建立适用于城市排水管网GIS系统的数据质量评价体系,从数据质量控制的角度为排水管网地理信息系统提供技术支持。本文首先系统分析了排水管网GIS系统的数据类型、组织结构、管理方式、常见数据错误形式、数据错误原因:在此基础上,根据排水管网GIS系统对数据质量的要求,提出排水管网数据质量评价指标,包括:精度、逻辑一致性、数据完整性、表达合理性,在这些指标之下还建立了多个相应的评价子元素,以及评价的参考项目;结合国家有关数字地形图产品的质量规范,根据数据缺陷的严重程度建立排水管网GIS系统数据质量缺陷评价标准及流程图;分析比较了多种GIS数据质量评价方法,如缺陷扣分法、广义Hough变换评价、控制回路评价法等,其中重点探讨了基于模糊数学的评价方法和基于粗集理论的评价方法,分别利用模糊数学中的最大隶属度原则以及粗集理论中对属性决策表逐步化简的方式得到评价等级。并且两种方法都采取了层次分析法对评价过程中的指标权重加以确定。本文还探讨了GIS系统数据质量控制的方法、遵循的原则,并根据建立的数据质量评价标准提出了相应的质量检测方法,建立了质量控制体系,最终以统计报告单的形式将控制效果加以呈现。本文最后给出了一个工程评价实例,演绎了排水管网GIS系统数据质量评价的过程。通过实例比较了模糊综合评价法和粗集理论评价法在工程中的可行性,验证了本文建立的GIS系统数据质量评价指标和评价标准可以为排水管网GIS系统的维护、进一步提高系统准确性提供有价值的参考。

严玉瑶[10]2012年在《城市管网空间数据质量检查系统设计与实现》文中研究表明本文以城市管网空间数据为主要研究对象,在分析研究大量空间数据的规范和标准的基础上,根据不同质量元素的划分、数据模型的特点,从理论到实践全面系统地讨论了质量控制、成果评价的技术和方法,主要包括以下几个方面:1)阐述了城市管网空间数据质量控制与评价的发展及研究背景和意义,分析了目前面临的问题以及本课题研究的目的、意义,需要解决的问题。2)研究了系统的城市管网空间数据质量模型。在对空间数据的误差来源,误差表现形式分析的基础上,将复杂的空间数据质量元素划分为数据集完整性、位置精度、图形质量、属性精度、逻辑一致性等几个方面,并在此基础上进一步研究了二级质量元素以及数据检查项。3)详细分析了城市管网空间数据质量检查的规则模型和方法,通过对数据问题的规律性的探讨,对自动检查的规则和模型进行深入研究,提出了关键的模型设计方案和可行的技术路线,为软件的实现提供现实的依据。4)取得了基于规则库的城市管网空间数据质量检查规则库及评价软件成果。在规则库的基础上进行参数的配置,就可以得到不同类型数据的检查方案,并以甘肃省嘉峪关市管网空间数据数据为例,进行分析,总结系统的特点和不足。本文分析和阐述了城市管网空间数据质量检查的下一步研究方向。数据的不确定性研究、实现数据不确定性的可视化表示将是未来进一步研究的方向。

参考文献:

[1]. 空间数据质量控制与评价技术体系研究[D]. 曾衍伟. 武汉大学. 2004

[2]. 城市基础地理信息建库中的空间数据转换与质量控制研究[D]. 胥海威. 中南大学. 2007

[3]. 土地利用数据质量控制与评价体系研究[D]. 许从余. 浙江大学. 2011

[4]. 城市叁维景观构建及空间数据质量控制方法研究[D]. 吴勰. 中南大学. 2007

[5]. 城市绿地信息提取及空间数据质量评价分析[D]. 孙雅荣. 上海师范大学. 2007

[6]. 农村土地承包经营权确权登记数据库质量控制与评价[D]. 王月. 长安大学. 2017

[7]. 符合共享和一致性原则的地理信息标准体系研究[D]. 成燕辉. 武汉大学. 2005

[8]. 第二次全国农村土地调查中的空间数据质量控制体系研究[D]. 韩辉. 长安大学. 2010

[9]. 排水管网GIS系统数据质量评价与控制[D]. 秦立为. 同济大学. 2008

[10]. 城市管网空间数据质量检查系统设计与实现[D]. 严玉瑶. 中国地质大学(北京). 2012

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空间数据质量控制与评价技术体系研究
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