基于多源数据的1∶10 000 DLG更新与质量控制

魏灵辉，周利利

（1.安徽省第三测绘院，安徽 合肥 230012；2.安徽建筑大学，安徽 合肥 230601）

基础测绘是为经济建设、国防建设、社会发展和生态保护提供服务的基础性工作。1∶10 000 DLG数据是重要的省级基础地理空间信息成果，在城市空间规划、经济建设、自然资源管理、生态文明建设中发挥着不可替代的作用。随着经济社会发展和信息化的加快推进，社会对基础地理信息数据的需求日益增多，同时用户对基础地理信息数据的现势性和准确性也提出了更高要求[1]。城镇建设、乡村振兴和社会发展使各种地形、地貌不断发生变化，测绘工作者需要及时、准确地发现变化信息并开展DLG数据更新，为各行业建设和发展提供数据支持和服务[2]，从而提升支撑自然管理和服务生态文明建设的技术能力。

1 数据分析

1∶10 000 DLG地形要素数据、第三次国土调查数据和地理国情监测数据的数学基础均为2000国家大地坐标系（CGCS2000）和1985国家高程基准，采用高斯-克吕格投影。电力部门数据的数学基础是1980西安坐标系或地方坐标系等。

1）1∶10 000 DLG地形要素数据。该数据包括定位基础、水系、居民地与设施、交通及其附属设施、管线、境界、地貌、植被与土质、地名注记等9个数据集39个数据层[3]，分别采用点、线、面表示各要素，同时关联对应的属性值。1∶10 000 DLG地形要素数据均有对应的属性项，其属性表结构、内容和填写要求执行GB/T 33462-2016《基础地理信息1∶10 000地形要素数据规范》，同时可根据地方具体要求，进行适当扩展。

2）第三次国土调查数据。国土是生态文明建设的空间载体，山水林田湖草是一个生命共同体。在第二 次全国土地调查成果的基础上，第三次国土调查采用高分辨率航天航空遥感影像，以正射影像图为基础，利用影像内业比对提取和3S一体化外业调查等技术，实地调查土地的地类、面积和权属，全面掌握全国耕地、种植园、林地、草地、湿地、商业服务业、工矿、住宅、公共管理与公共服务、交通运输、水域与水利设施用地等地类分布和利用状况，全面细化和完善全国土地利用基础数据。第三次国土调查中农村土地利用现状调查采用优于1 m分辨率的遥感影像资料。最小图斑面积要求为：建设用地和设施农用地实地面积200m2，农用地（不含设施农用地）实地面积400m2，其他地类实地面积600m2[4]。

3）地理国情监测数据。地理国情监测包括地表覆盖变化监测和地理国情要素监测，其中地表覆盖变化监测涉及种植植被、林草覆盖、房屋建筑（区）、铁路与道路、构筑物、堆掘地表、裸露地表、水域等8类；地理国情要素监测涉及铁路与道路、构筑物、堆掘地表（尾矿库）、水域、地理单元等5类[5]。基于测期遥感影像数据，识别变化区域，采用遥感影像解译、变化信息提取、数据编辑与整理、外业调查等技术与方法，充分利用已收集的解译样本数据辅助内业解译，采集变化信息，并结合多行业专题数据和外业调查成果，对本底数据进行更新。

地表覆盖数据存储在LCRA层，地理国情要素存储在命名方式基本与基础地理信息数据一致的图层，如铁路与道路要素分别存储在交通网络数据集的LRRL、LRDL、LCTL、LVLL和LLKL层中；水域要素分别存储在水域网络数据集的HYDA和HYDL层中；构筑物要素分别存储在构筑物要素数据集的SFCA、SFCL、SFCP层中；地理单元要素分别存储在地理单元数据集的BOUA、BOUL、BOUP7、BERA、BERP、BGBA层中。

4）电力部门数据。电力是关系国计民生的重要基础产业和公共事业，是国民经济发展的战略重点。电力行业的地理信息数据包括各类电力线矢量数据和属性数据，如输电线路的杆位信息、线路名称、电压数等，太阳能、风力发电场坐落位置与名称等。

综上所述，1∶10 000 DLG数据表达的内容在其他地理信息数据中以不同的数据方式和表达方式存在，因此利用多源数据进行1∶10 000 DLG数据更新是值得研究探讨的基础测绘更新作业模式。

2 多源数据与1∶10 000 DLG数据对照关系的建立

第三次国土调查与地理国情监测是全覆盖性调查监测，其数学基础与1∶10 000 DLG是一致的，数据获取方式均采用基于高分辨率影像的内业解译、外业核查等技术手段。其中，第三次国土调查的土地利用现状数据部分内容以及地理国情监测的地表覆盖数据与1∶10 000 DLG数据在表达内容和方式上存在较多相同之处，每年的12月31日为国土调查数据监测与变更的统一时点，每年的6月30日为地理国情监测数据变更的统一时点，其现势性强。对上述两类数据进行分析、比对、提取，则可用于DLG数据更新。

高压输电线数据、变电站分布数据、风力发电场、太阳能发电场等电力部门数据的表达方式和数学基础可能与1∶10 000 DLG数据不同，但通过整理、分析后可直接进行提取，用于1∶10 000 DLG数据中对应的工业设施、电力管线的更新。激光点云数据经整理、抽稀等处理，再结合DOM数据，可对变化地貌进行等高线和高程点的更新，同时能较直观地采集各类陡坎。

1）国土调查地类图斑、地表覆盖数据与DLG数据对照关系的建立。国土调查地类图斑、地表覆盖数据与1∶10 000 DLG数据的植被与土质要素类定义基本一致，但指标要求不同，国土调查地类图斑和地表覆盖数据指标较精细，三者之间的拓扑关系应为重叠关系，在1∶10 000 DLG数据更新中可直接利用。部分地类存在一对一、多对一、一对多的对照关系，具体 如表1所示。

表1 不同数据地类关系对照表

2）国土调查数据的行政界线和权属调查数据、地理国情监测的地理单元数据与DLG数据对照关系的建立。国土调查数据中的行政界线和权属调查数据可直接应用于DLG数据的BOUL、BOUA、BRGA层更新。自然资源保护区、国有林场等其他区域的更新，则参照国土调查数据的权属调查数据以及地理国情监测V_BERA、V_BERP、V_BGBA等图层的数据。DLG数据中的RESP层村委会可参照V_BOUP7数据层更新。

3）地理国情要素与DLG数据对照关系的建立。地理国情要素的分层、表达方式和属性项与DLG数据存在很多相同之处，本文以铁路与道路要素为例，建立二者的对照关系，如表2所示，其他要素的对照关系参照表2建立。通过遥感影像发现的地理国情要素信息变化一般只与位置、大小、形状以及影像可识别的其他物理属性变化相关，对于名称、编号等与管理相关的社会属性变化，则通过与收集的专题资料、外业调查成果进行对比发现[6]。根据比对可知，地理国情要素中对应的属性项与1∶10 000 DLG数据存在很多相同之处，因此二者在更新时可互相借鉴，避免重复测绘，从而提高工作效率。

表2 铁路与道路要素关系对照表

3 DLG数据更新

3.1 更新方法

1∶10 000 DLG数据应依托自然资源监测数据，结合符合要求的最新的航天、航空、无人机等遥感数据以及相关行业和部门的专业地理信息数据，以DOM数据为基础，必要时可采用立体测图或三维高程模型，利用影像比对、内业解译和外业核查等技术手段开展更新。

3.2 技术流程

本文利用多源数据进行1∶10 000 DLG数据更新的工艺流程如图1所示。

图1 1∶10 000 DLG数据更新工艺流程图

3.3 更新应用与对策

1∶10 000 DLG数据是对地理空间各类要素的综合制图表达，需根据比例尺、要素重要程度、空间分布特征等进行综合取舍，而其他专题地理信息数据则根据其使用目的和行业要求，表达的侧重点有所不同，如地理信息监测数据注重依据指标和属性进行表达，适用于统计分析[6]；土地利用现状数据侧重于土地利用情况的空间分布及其面积；电力部门提供的数据侧重于电力设施的点位坐标。因此，利用多源数据前应进行综合分析，了解其数据获取方式、精度指标、表达方式、现势性等情况，在能满足1∶10 000 DLG更新精度和现势性要求的前提下，对数据进行必要的整理、转换，从而建立数据间的对照关系。

根据对照关系和数据更新方案，将1∶10 000 DLG与DOM进行套合，再进行变化识别，最后结合土地利用现状数据、国情监测数据、电力部门数据和激光点云数据对1∶10 000 DLG数据进行更新。

1）针对植被与土质变化以及错误分类，结合地类图斑直接对图形及其属性进行更新。

2）水系变化地类图斑进行图形更新后，需合理采集水系结构线，保持水系的连通性；参照地理国情要素完善属性值填写，修正错误；属性更新时可通过相关语句或插件实现不同要素间的属性值拷贝，从而避免对照错误和人为录入错误。具体更新示例如图2所示。

图2 基于地理国情要素的河流更新

3）交通要素类的更新与水系要素更新方法基本一致，更新时均需注意其相关要素的更新，如桥梁、涵洞、水闸、路堤（堑）、码头等。

4）居民地与设施更新需根据影像识别变化，结合地类图斑进行分类；再利用地理国情要素对相关构筑物进行更新。

5）结合地理国情要素进行村委会、医院、学校的名称、标识点更新，利用地理国情要素地理单元对小区名称进行更新。需要注意的是，DLG数据的地名定位点和标识点表示在其主要建筑物上，小区名标注在小区概略中心，而地理国情数据则表示在单位和小区出入口处。

6）根据电力部门提供的资料，利用ArcGIS软件对输电线杆位、风力发电塔、太阳能发电站等进行展绘，并绘制电力线及其范围，再根据资料录入属性等，最后直接导入DLG数据进行更新。

7）根据激光点云数据、三维模型或立体像对对不合理的高程点、等高线进行修测更新。

内业完成上述更新后，利用3S技术对更新中仍存在的问题进行外业核查取证更新。

4 质量控制

质量控制是1∶10 000 DLG数据更新的重要环节，需严格落实“两级检查、一级验收”制度，适当设置质量关卡，全程把控成果质量。检查环节包括软件检查和人工检查两个部分。

4.1 软件检查

软件检查是按照设定好的规则，利用计算机自动检查，主要包括拓扑检查、属性填写规范性检查、图层与分类正确性检查，并根据输出结果逐条排查 修改。

4.2 人工检查

人工检查主要是通过有经验的检查人员，结合软件进行目视浏览检查。检查时通过不同的色彩、符号等方式将数据表现出来，并结合SQL语句进行归纳、筛选，再通过人工判断，实现对数据的重点检查[7]。重点检查的内容包括数据的综合取舍是否正确、要素间关系是否正确、数据是否存在冗余、采集精度是否超限等。通过色彩能检查道路、水系的连通性以及分类的正确性；通过设置SQL语句查询比对，可检查地物注记与其属性值是否一致；通过属性列表浏览，可检查属性是否存在明显的录入错误等。

5 结 语

综上所述，利用各类多源地理信息数据，通过比对、分析并建立与1∶10 000 DLG数据的对照关系，能实现数据的联动更新，有效提高数据的更新效率，提升数据的现势性，避免重复测绘。基于多源数据的 1∶10 000 DLG数据更新方法，能快速获得现势性强、满足社会需求的基础地理信息数据，提升基础测绘的服务能力。