地图质量分析报告

质量分析报告

GIS 的基础是空间数据，数据的核心是质量，空间数据的生产和质量控制是一个相互作用的过程，生产数据是为了应用，而数据质量是一个关系到数据可靠性和系统可靠性的重要问题。数据的质量控制问题涉及面很广，包括数据质量的衡量标准、表示方法、数据误差的来源和性质、评价方法和控制方法及相关政策等。

空间数据是有关空间位置、专题特征以及时间信息的符号记录，而数据质量是空间数据在表达着三个基本要素特征时所能达到的准确性、一致性、完整性以及它们三者之间统一性的程度。由于现实世界的复杂性、模糊性以及人类认识和表达能力的局限性，空间数据在表达上不可能完全达到真值，只能在一定程度上接近真值。用户根据需要对空间数据的处理也会导致出现一定的质量问题。所以空间数据的误差产生于各种数据源及空间数据的输入和处理过程中。

空间数据作为一个产品给用户使用前，需要经过质量评定，质量评定的定量元素主要包括数据完整性、逻辑一致性、属性准确度、时间准确度、位置准确度五个方面。完整性是指描述要素、要素属性和要素关系的多余或者遗漏；逻辑一致性是指描述数据结构（包括概念的、逻辑的或物理的数据结构）、要素、属性和关系符合逻辑规则的程度，主要从概念一致性、格式一致性、值域一致性、拓扑一致性四方面体现；专题准确度是指描述定量属性准确度，以及要素的分类准确度；位置准确度是指绝对和相对的位置准确度；时间准确度是指现势性、时间度量准确性及时间一致性。

本次实习我们拿到的待分析数据是1:25万河南省数据和1：1万商丘市数据，数据时间在2010年4月15日左右，它们是tab 格式的导航数据，所以能打开此格式数据的MapInfo 软件自然作为此次实习的基础软件。根据《个人位置导航电子地图数据质量规范》的定量评价方法，按照上面提到过的定量评定元素的权重及扣分原则分地理要素进行，但是为了使评定更加接近实际，实际是评定所需要的精确地图数据和高级分析软件是缺乏的，所以只能在已有的条件下进行简单质量分析。

MapInfo 软件采用的数据模型不包含任何拓扑关系，所以tab 格式的数据自然也不用进行拓扑关系检查，而拓扑关系本来是作为评定元素中的一项，这也进一步表明要完成此次质量分析任务只能通过让数据可视化，人工目视检查，加上一些简单必要的量测，结合专业知识，来得到比较粗糙的分析结果，这当然具有很大的偶然性，但是只要考虑全面，评定结果应该大同小异。

既然已经考虑到了实际情况，那就有必要对评定方法做下修改，在这里由于无法判断数据的坐标位置准确性，所以将位置准确度和逻辑一致性合并为关系准确度，权重为0.45, ；专题准确度包含的内容为属性完整性和地图符号设计美观合理性，权重为0.3；还加上数据完整性，主要是针对1:25万的道路数据综合的完整性，权重为0.15；时间完整性权重为0.1。各质量元素按百分制来计算，一个错误减3分。地理要素简要分为线状要素与面状要素，线状要素包括道路交通、道路附属设施、境界和河流等，面状要素包括居民地、湖泊、植被等，

线状要素权重为0.65，面状要素权重为0.35。

在图幅范围相对较大的时候可以选择区域抽样的检测方式，从要素完整性来考虑，经小组讨论，本次抽样区域选择商丘市区域，即一眼望去图上居民地最为密集的区域，此区域是市中心的繁华地段，道路等级多，其他要素也全面，适合用来作为反映整幅地图质量的样本。区域如下图所示。

下面开始进入分析。

一、数据整体特点描述

作为此次实习基础的1:25万河南省道路数据和1：1万商丘市数据来源于 XX导航公司，从比例尺来看，存在一个多尺度的概念，也就是说河南省道路数据是从1：1万商丘市数据综合而来。数据整体较为粗糙，明显为半成品，与实际有一定差距，内容详细程度不够，也谈不上美观，需要进行细致深入的空间数据质量分析。这些数据包

括的基本要素有道路交通及附属设施、居民地、水系、植被、境界，各不同要素按图层分开显示，其中道路及道路设施占了主要部分。1：25万数据线状要素颜色均为黑色，其属性包括地理要素名称、ID 、代码、时间等，道路的属性还包括建设等级、公路等级、路宽，如下图所示。

二、数据存在的质量缺陷

1:1万商丘市地图数据包含的地理要素多，仔细观察会发现很多缺陷不足，例如符号设计的不美观，不同要素之间关系处理方面等等，1:25万河南省部分道路网络数据是从小比例尺地图综合而来，与1:1万商丘市数据中的道路进行比较，可以发现综合结果存在着许多误差，例如道路的偏移、弯曲消失、道路遗漏、道路断开、不同等级道路选取的不合理等等。下面对各种缺陷进行举例说明，最后进行分数评定。

（一）关系准确度

1、道路综合的结果误差过大导致道路严重偏离正确位置

2、道路与河流之间的压盖关系处理

3、河流与界限的关系处理

4、道路与道路之间的关系处理

5、道路与界限的关系处理

6、面状房屋边线互相压盖，不符合实际位置

（二）专题准确度

1、地理要素符号表示不直观，不便于用户理解，容易造成歧义。例如下图中的公路桥与水系，二者均为线状符号，然而其线宽却给人

以误导，不能很好的让用户辨别出二者实际的地理关系。其次，也很不美观。

2、道路综合等级错误，同时属性也发生错误。下图综合的是327省道，黑色线不该把省级道路与一般道路综合到一条上，同时属性都存为省道。

3、属性的不完整。黑线为公路网综合数据层，红色道路为高速图层，显然前者属性没有显示名称，后者表明此条道路为连霍高速，作为一条重要的高速公路，在属性中应该标明，才能起到导航作用。

（三）数据完整性

1、道路综合后断开

2、道路综合后主要道路的遗漏

3、公路桥的遗漏

（四）时间完整性

从地图采集的属性可以看到时间为2010年4月15日，还具有一定的现势性，能勉强满足导航的需求。

以上列举了实习数据的大量缺陷，除了时间完整性外，其他有关质量元素查到的缺陷有成百上千个，也就意味着分值降低到0，而由时间完整性以及其权重计算得到的分值为10分，也就是说按百分制来评价，这幅图仅能得10分。

三、分析每类缺陷可能存在的原因

一般来说导航数据是由原有的地图底图数据、更新的遥感影像加上实际考察资料等制作而来，若地图数据精确度不高，由误差的传播得知会导致在其基础上加工的数据精确度更低。数据采集都是分图层进行，对应各自的属性表，大区域范围的数据可能由小组成员分小区域或者分图层进行采集，若数据采集不是特别精准，就会导致两层数据之间要素的压盖问题，所以数据采集完后需要进行数据检查，一般采集人员要具备足够的专业知识，才能在采集过程中考虑仔细，更具有专业的严谨性和准确性。数据和属性的不完整的原因一方面是采集人员的粗心，另一方面就是数据和属性信息的缺乏。时间完整性一般是考虑地图的现势性以及地图内容的时间度准确与否，现在城市发展迅速，城市规划建设速度加快，道路拓宽、改建等工程众多，导航电子地图的更新变得尤其重要。

四、小结

一副地图制作出来都是有目的的，同时也要具备它的专业性、实用性、艺术性，虽然我们小组把这幅不完整的实习数据质量评价特别低，但是我们肯定数据采集人员的辛苦功劳，同时也明白，如果不具备专业素质，不细心，不严谨，制作出来的地图也许就是垃圾产品。

我们生活的地理世界是如此复杂，地图不可能完整地展示出来，我们通过感官认识，通过总结人使用地图的需要来制作出实用的地图，与实地肯定有一定误差，但我们通过质量控制和质量评定来减小误差，让地图在人们的生活中发挥让人满意的作用。