14测绘第41卷第1期2018年2月
地理国情监测数据质检工具的设计与实现
王万刚
(四川省第三测绘工程院，四川成都610500)
[摘要]本文研宄如何根据2017年基础性地理国情监测数据生产项目的技术要求，基于Python、C#程序开发语 言，设计并实现一套专门针对该项目的数据质量检查工具。通过程序自动化处理，可代替繁琐的人工检查，在 一定程度上提高生产效率、降低生产成本、保障成果质量。[关键词]质量检查；地理国情监测；Python;二次开发[中图分类号]P2〇8
[文献标识码]B
[文章编号]1674_5〇19 (2〇18) 01-0014_03
Design and Implement of Quality Inspection Tool for
Geographical Conditions Monitoring Data
WANG Wan-gang
1
引言
第一次全国地理国情普查已于2015年完成，从 2016年起，地理国情信息获取进入常态化监测阶段。 2017年，我院承担了四川省、自治区、广西壮 族自治区共21个市州约97万平方公里的基础性地理 国情监测数据生产任务，该项目工期紧、测区范围广、 数据量庞大、参与生产人员多且作业水平参差不齐。 为了进一步提高质检环节的工作效率，将更多时间留 给数据生产工序，同时确保数据成果的规范性与正确 性，我院根据2017年基础性地理国情监测数据生产 项目的技术规范，基于Python、C#程序开发语言， 设计并实现了一套专门针对该项目的数据质量检查 工具。
相邻面、悬挂点、节点间距、急锐角等。
(2) 数据范围检查：检查地表覆盖图斑及地理 国情要素范围是否超出下发的工作界。(3) 逻辑一致性检查:检查城市道路的RN、WIDTH 属性是否与覆盖它的公路要素的RN、WIDTH属性一 致；地表覆盖图斑的CC属性及图斑边线是否与外业 调查核查数据一致；水系结构线是否超出高水界范 围，单线河流、水渠是否伸入高水界内；人工地表覆 盖图斑是否存在于高水界范围内，面积超过1000m2 的水面是否采集了水系面要素，地表覆盖水面范围是 否超出了对应的高水界；互通的不同层道路要素是否 已相交打断；道路附属设施（桥梁、隧道）是否被道 路要素覆盖，道路线要素是否被道路面图斑覆盖；独 立房屋图斑是否与房屋建筑区图斑相邻等。
(4) 状态标识合理性检查：将2017年版本数据 与下发的底图数据进行对比，检查已发生空间位置或 属性变化的地表覆盖图斑的FEATID、ChangeType、 TAG属性赋值是否正确；检查已发生空间位置或属性 变化的地理国情要素的ChangeType、ChangeAtt等属 性赋值是否正确。(5) 属性合理性检查：检查地表覆盖图斑的CC 属性是否在枚举值范围内。
其中，部分检查项需要程序自动排除下发底图中 就存在的该类问题。
2. 2不分区监测数据检查模块
不分区监测数据检查模块的主要检查项及其检 查内容如下：
(1)几何与拓扑检查：检查节点个数、复合要 素、重叠、缝隙、自相交、几何异常、噪声、节点间
2功能模块设计
基础性地理国情监测数据生产项目的底图数据
和2017年版本数据均以分区数据（区县级)、不分区 数据（省级或者市级）方式存储，分区数据中主要存 储了水域、公路、地表覆盖要素，不分区数据中主要 存储了铁路、构筑物、地理单元要素等。根据成果数 据的存储特点，本质检工具分为分区监测数据检查、 不分区监测数据检查、元数据检查、数据接边检查以
及解译样本数据辅助检查五个功能模块。2. 1分区监测数据检查模块
分区监测数据检查模块的主要检查项及其检查 内容如下：
(1)几何与拓扑检查：检查节点个数、复合要 素、重叠、缝隙、自相交、几何异常、噪声、同属性
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距、急锐角等。业人员查看出错要素所在位置和具体错误信息。
ArcToolbox (2) 逻辑一致性检査：检査境界线要素是否被 对应的境界面边线覆盖，境界面是否被高一等级境界 面覆盖等。
(3)
R 〇地理国情监测2017
^ X>
B % 不分
4? 101、检查不分区数提要素节点个数
4* 1〇2、检查不分区怎頃要素星否为多部分
状态标识合理性检査：将2017年版本数据
方1〇3、检查拓扑：靣垔昼、线目拒交、线目垔昼、同层线重昼、点重昼/几何检查
与下发的底图数据进行对比，检查已发生空间位置或
属性变化的地理国情要素的ChangeType、ChangeAtt 等属性赋值是否正确
其中，部分检查项需要程序自动排除下发底图中 就存在的该类问题。2. 3元数据检査模块
元数据检查模块的主要检查项及其检查内容 如下：
(1) 几何与拓扑检査：检査节点个数、复合要
素、重叠、缝隙、自相交、几何异常、噪声、同属性
相邻面等。
(2)
逻辑一致性检査：检査后一工序的开始时
间是否晚于前一工序的结束时间，如外业调查核查开 始时间是否晚于内业数据采集结束时间，内业编辑整 理开始时间是否晚于外业调査核査结束时间。
(3) 属性合理性检查：检查枚举类型的属性项 赋值是否合理。
2.4数据接边检査模块
数据接边检查模块包括分区数据接边检査与不 分区数据接边检査，二者的主要区别在于接边线不一 致，分区数据接边线与下发的工作界一致，不分区数 据接边线需要由程序根据不分区数据文件名中的PAC 及下发的工作界生成。
2.5解译样本数据辅助检査模块
解译样本数据辅助检查模块是将解译样本的实 地照片、裁剪影像以及样本PHOTO中的一些关键属性 项显示在同一界面上，辅助人工检査该样本的典型 性、实地照片及裁剪影像的质量、裁剪影像的视野标 绘和地面照片的关键属性是否正确等。
3关键技术研究
3.1检査模块的实现
本质检工具的绝大多数分区监测数据检查模块、
不分区监测数据检査模块、元数据检査模块以及数据
接边检查模块都是在ArcToolbox工具箱中使用 Python语言编写的自定义脚本，如图1所示。使用 Python脚本语言进行Arcgis二次开发，可以方便地 导入Arcpy站点包，从而使用非常简洁的代码便能高 效地实现空间数据分析、管理及转换等功能。所有自定义检査脚本的检査结果均会以点、线、 面图层的形式存储在同一 GDB数据库文件中，方便作
104、检查入分区55^素是否存在急说角 4? 1〇5、检查不分区数据傲發卸极小面
^ 106、检查選辑一致性：行政区乡触被县级錄、县级被市坂驢，境界线应与境！方201、检查不分区攻居要素芳点间距
方202、检查不分区斑g是否存在误删除、误增加FEATID的情况
4, 2〇3、检查不分区国情要素ChangeType、ChangeAtt屎性斌值是否正确
曰分区监测数据检查
友1〇1、检查要素节点个数 方102、检查要素是否为多部分^ 103、
扑：面重昼、面裂缝、线自相交、线目重昼、闫层线重昼/几何检查
在1〇4、检查UV_LCTL要素与UV_LRDL要录RN、WIDTH尾性星否一致
4* 1〇5、检查UV_LCRAH星否存在同屋性相雜面（CC、FEATID均相间）/星否存在图钥方1〇6、检查道路层（UV_LCTL\\UV_LVLL\\UV_LRDL )星否存在不合理的县挂点4* 107、1t^UV_LCRA^CC、TAG^S性
4* 1〇8、检查UV_LCRA层0521、0550图斑更新范围合理性4* 1〇9、縫
UV_HYDU1%UV_HYDA^关系
方110、检查极短线和极小面各• 201、检查要素芳点间距
s
方202、检查M否存在误脚除、误逭加FEATID的情况
4\" 203、检查UV_LCRA层FEATID、ChangeType尾栏星否有渥赋、斌错的情况4* 204、检查国情要素ChangeType、ChangeAttil性賦值星否正确4* 205. t^SUV_LCRA^
UV_HYDA^5^
友206、检査要素星否存在急锐角 方301、检查地表置盖内外业一致性
在401、检查分区数据范围是否与工作界一致 | 501、检查星否存在道路拒交未打断的情况
^ 502、检查新埴或者搀改过的道路要素线星否被0601面贾盖 4* 503、检查道路附屋设旌是否被道路贾盖
图1使用Python语言编写的自定义检査脚本
3. 2数据接边检査原理
以相邻多个分区监测数据的接边检査为例，自定
义的Python脚本算法步骤如下：
(1)
将多个GDB格式的分区监测数据库合并成
一个GDB数据库。将所有待接边检査的分区监测数据 放在同一文件夹下，先创建一个空的GDB格式数据 库，再遍历文件夹中的所有GDB数据，将第一个分区 监测数据库中的要素图层采用复制的方式导入到新 创建的数据库中，将剩下的分区监测数据库中的要素 采用追加的方式导入到新创建数据库下相同层名的 要素图层中。
(2)
使用游标遍历合并后的数据库中的要素，将ChangeType属性为3的要素删除。ChangeType属 性为3表示该要素己消失，在今后的建库阶段再物理 删除，不应参与接边检查。
(3)
接边线数据处理。根据遍历到的待接边检
査数据库文件名中的PAC，从下发的工作界面图层中 提取这几个待接边检查分区数据所在的工作界面要 素，再将工作界面要素转换成线要素，并且只保留两 两重合的一段作为接边线，最后再根据接边线生成一
个2m宽的接边缓冲区面。
(4)
遍历经过步骤（2)处理后数据库中的每个
图层，首先根据接边缓冲区面要素裁剪该图层，再将
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该图层裁剪后的要素进行数据融合处理（如果是地表 覆盖图层，只要CC属性一致即融合；如果是地理国 情要素图层，只有除EC、ECP以及建库字段外的其他 属性项均相同的才融合)。
(5)如果该图层是面图层，则将融合后的面要 素转换成线要素，再将线要素与接边线做线相交处 理，线相交后生成的线要素所在位置就是待接边检査 监测数据中面要素不接边的位置。如果该图层是线图 层，则将融合后的线要素转换成点要素，转换过程中 只保留线的起点和终点，再将点要素与接边线做点相 交处理，点相交生成的点要素所在位置就是待接边检
查监测数据中线要素不接边的位置。
3. 3用户界面实现
编写好的自定义Python脚本在ArcToolbox中测 试无误后，再采用C#语言基于第三方插件 DevExpress开发用户界面，使用ArcEngine的 Geoprocessing类调用在ArcToolbox工具箱中自定 义的脚本工具，工具参数使用IVariantArray方式输 入。通过DevExpress插件中的XtraTreeList控件， 可以实现检查项多选功能，如图2所示。
解译样本数据辅助检査模块的界面同样基于第 三方插件DevExpress开发，如图3所示。
图2分区监测数据检査
[4] [5]
图3解译样本数据辅助检査
黎建平.地理国情普査成果检验辅助系统的设计与实现 周博飞，任思思，张学之.地理国情普査项目内业检査系
4结束语
权威、客观、准确的基础性地理国情监测数据成
[J].现代测绘，2015, 38 (5): 59-61.
果能够为各项专题性监测提供基础性的支撑，并持续 满足相关行业对地理国情信息的共性需求，因此，做 好基础性地理国情监测数据生产项目的质检工作意 义重大。本文针对《GQJC 01-2017基础性地理国情 监测数据技术规定》中明确的数据汇交前检査内容与
要求，以及生产过程中的易出獅节，综合利用Python、 C#程序开发语言，设计并实现了一套适合该项目生产 的数据质量检査工具，并在我院该项目生产过程中得 到了广泛应用，降低了监测数据成果出错概率，提高 了质检效率，节约了检查成本，有效地促进了我院 2017年基础性地理国情监测项目的顺利实施。
参考文献
[1] GQJC 0卜2017,基础性地理国情监测数据技术规定[S].[2] GQJC 02-2017,基础性地理国情监测生产元数据技术规定
[S].
[3] GQJC 06-2017,遥感影像解译样本数据技术规定[S].
统的研发[J].测绘与空间地理信息，2014,37(6):56-59.
[收稿日期]2017-12-18
[作者简介]王万刚（1986-),男，四川巴中人，注册测绘师, 测绘工程师，主要从事测绘项目管理。
