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摘 要:本文简要叙述在大比例尺地形图成果质量检查验收工作中一般采用的抽样方法,并详细阐述大比例尺地形图成果质量检查验收的内容与方法,以及各种方法的特点与适用范围,同时对最终质量评定也进行了说明,最后对大比例尺数字地形图的质量检查验收进行了总结与展望。
关键词:大比例尺地形图;抽样;检查验收
测绘地理信息行业是国家经济建设的先行,特别是大比例尺地形图,以其精度高、表达内容详实的特点,广泛应用于各个行业。随着2017年中国共产党第十九次全国代表大会首次提出“高质量发展”,表明中国经济建设由高速增长阶段转向高质量发展阶段。大比例尺地形图成果的检查验收是测绘生产中重要的一环,切实做好检验工作,对确保测绘成果的质量具有重要作意义。
1 什么是大比例尺地形图
根据地图的用途,所表示地区范围的大小、图幅的大小和表示内容的详略等不同情况,制图选用的比例尺有大有小。通常比例尺大小分为三类:大于等于1:10万的地图称为大比例尺地图;小于1:10万、大于1:100万的地图,称为中比例尺地图;比例尺小于等于1:100万的地图,称为小比例尺地图。在同样图幅上,比例尺越大,地图所表示的范围越小,图内表示的内容越详细,精度越高;比例尺越小,地图上所表示的范围越大,反映的内容越简略,精确度越低。
2 单位成果的确定
为项目检查与验收工作实施而划分的基本单位,例如,大地测量成果中的GPS点、三角点、水准路线等以“点”“测段”为单位,大比例尺地形图一般是以“幅”为单位作为检查验收的基本单位,并确定上交成果中单位成果数量。
3 成果抽样
3.1批次划分
省级基础测绘大比例尺地形图成果和地市级全域数字城市测绘成果,因测区范围大、技术标准一致、生产周期集中等特点,会使得同一技术设计要求下生产的同一测区的、同一比例尺(或等级)单位成果数量经常较为庞大,当批量大于200时,可以对提交成果进行批次划分,批次划分的基本原则是“批次数应最小,各批次的批量应均匀”。
3.2成果抽样
批次划分确定后,从批成果中抽取一定数量的单位成果作为样本,样本中单位成果的数量叫做样本量。
在大比例尺数字地形图质量检查验收时,主要有简单随机抽样和分层随机抽样。简单随机抽样,是从批成果中抽取样本时,是每一个单位成果都以相同概率构成样本,可采用抽签、掷骰子、查随机数表等方法;分层随机抽样,是将批成果按照作业工序或生产时间段、地形类别、作业方法等分层后,根据样本量分别从各层中随机抽取若干个单位成果组成样本的方法。在辽宁省级检查验收过程中,一般测区范围较大,从地类的差别来看,经常包含城市建成区、城乡结合部、乡镇、农田、林地等;从地形类别来看,有平原、丘陵、山地、高山地等变化。所以较为常用的抽样方式是分层随机抽样。
4 检查内容与方法
根据成果的内容与特性,分别采用详查和概查的方式进行检查。详查是对单位成果的质量元素及检查项,按照有关规范、技术标准和技术设计的要求逐个检验单位成果并统计存在的各类差错数量,评定单位成果質量,可以说是针对样本进行的全要素检查。概查是指对影响成果质量的主要项目和带倾向性的问题进行的一般性检查,一般只是记录A类、B类错漏和普遍性问题,若概查中未发现A类错漏或B类错漏小于3个时,判成果概查合格,否则判概查为不合格。
大比例尺地形图成果检查的质量元素包括数学精度、数据及结构正确性、地理精度、整饰质量和附件质量五大类。
4.1数学精度检查
大比例尺地形图数学精度质量检查包括数学基础、平面精度和高层精度检查。
4.1.1数学基础检查
包括坐标系统、高程系统的正确性;各类投影计算、使用参数的正确性。该部分检查可以通过控制资料中已知点坐标利用情况来判断。
图根控制测量精度;图廓尺寸、对角线长度、格网尺寸的正确性;控制点间图上距离与坐标反算长度较差。在当今计算机成图技术已经完全取代手绘纸图的情况下,该部分检查已经没有意义,可忽略。
4.1.2平面精度
包括平面绝对位置精度、平面相对位置精度和接边精度。常用方法主要有:
(1)GNSS—RTK测量法:又称GPS动态测量,在图幅实地选择的要素点上,进行三维坐标采集,通过人机交互的方式与图上对应要素点坐标进行比对,并计算中误差。该方法流程简单、人员安排机动灵活,可以实现一人单独作业,检测效率高。
(2)全站仪测量法:外业实地检查过程中,可以利用GNSS—RTK在图内布设一定数量的图根级GNSS控制点,并在图根级GNSS控制点上架设全站仪,进行实地要素采集,获取平面坐标或三维坐标。通过人机交互的方式与图上对应要素点坐标进行比对,并计算中误差。该方法流程较为复杂,经常需要多人配合,测量效率较低,但在GNSS—RTK信号不好或接收机天线无法到达时是对GNSS—RTK测量法很好的补充。
进行精度统计时,当采用的检测方法相对于生产方法属于高精度采集时,采用公式(1)统计;当采用检测方法相对于生产方法属于同精度采集时,采用公式(2)统计;检查验收工作不允许采用低于生产作业精度的方法来进行评判。
式中:M表示成果精度中误差;n表示检测要素点个数;?表示较差。
4.2数据结构及正确性
包括文件命名、数据组织正确性;数据格式的正确性;要素分层的正确性、完备性;属性代码的正确性;属性接边质量。
主要采用人机交互的方式进行,对照技术设计书及其相关规范,在内业进行;如果有较为完善的专业检查软件,是完全可以计算机来代替人工的,但要注意检查软件的检查方案或算法是否合理,针对不同项目要有具体的调整。 4.3地理精度检查
包括地理要素的完整性与正确性;地理要素的协调性;注记和符号的正确性;综合取舍的合理性;地理要素接边质量。
主要采用内外业结合的方式来进行。首先在内业对样本图幅承载的地形地物要素进行逻辑性判读、注记和符号使用的准确性进行判读,以及地理要素接边等,并标记重点疑似问题区域;然后到实地对图幅进行外业巡查,重点对图上地理要素表达的与实际存在的是否完整和准确,各类注记内容的完整性和准确性。
4.4整饰质量和附件质量
参照GB/T 24356-2009执行,此处不是重点。
5 质量判定
5.1单位成果质量评定
单位成果质量的评分以百分制表征。不同质量元素赋予相应的权值,依据规范要求,质量元素、质量子元素的权值一般不作调整,当检验对象不是最终成果(只检查某几项质量元素)时,可以对相应权值进行调整,但调整后的质量元素权值之和仍应为1.0。
单位成果在详查过程中,出现下列情况之一时,即判定该单位成果为不合格:
(1)单位成果中出现A类错漏;
(2)单位成果平面位置绝对精度、相对精度和高程精度检测,任一项粗差比例超过5%;
(3)质量子元素质量得分小于60分。
大比例尺地形图的质量评定按照表2进行:
5.2样本质量评定
当样本中出现不合格单位成果时,评定样本质量不合格,不再进行质量样本质量得分评定。
全部单位成果合格后,根据单位成果质量得分算术平均值計算样本质量得分,具体评分规则参照GB/T 24356-2009执行。
5.3批质量判定
经过批成果质量评定,并与测绘单位评定的批成果质量等级(如果有)进行核定,最终进行批成果质量判定。
(1)生产过程中使用未经计量检定或检定不合格的测量仪器,均判为批不合格;
(2)当详查或概查均为合格时,判为批合格;否则,判为批不合格。若验收中只实施了详查,则只依据详查结果判定批质量。
(3)当详查或概查中发现伪造成果现象或技术路线存在重大偏差,均判为批不合格。
6 结束语
随着国家经济建设的高速发展,依据相关法律法规、国标行标,对测绘成果进行公平、公正、公开的检查验收,是非常重要的。不仅仅是大比例尺地形图的成果质量,包括大地测量、工程测量、海洋测量、不动产测量等等各类测量成果的质量,直接影响着航空航天、自然资源、环境保护、城市规划、农林牧渔等各个行业的高质量发展。
参考文献
[1] 国家标准化管理委员会.GB/T 24356-2009,测绘成果质量检查与验收
[2] 国家测绘地理信息局.CH/T 1020-2010,1∶5001∶1000 1∶2000地形图质量检验技术规程
关键词:大比例尺地形图;抽样;检查验收
测绘地理信息行业是国家经济建设的先行,特别是大比例尺地形图,以其精度高、表达内容详实的特点,广泛应用于各个行业。随着2017年中国共产党第十九次全国代表大会首次提出“高质量发展”,表明中国经济建设由高速增长阶段转向高质量发展阶段。大比例尺地形图成果的检查验收是测绘生产中重要的一环,切实做好检验工作,对确保测绘成果的质量具有重要作意义。
1 什么是大比例尺地形图
根据地图的用途,所表示地区范围的大小、图幅的大小和表示内容的详略等不同情况,制图选用的比例尺有大有小。通常比例尺大小分为三类:大于等于1:10万的地图称为大比例尺地图;小于1:10万、大于1:100万的地图,称为中比例尺地图;比例尺小于等于1:100万的地图,称为小比例尺地图。在同样图幅上,比例尺越大,地图所表示的范围越小,图内表示的内容越详细,精度越高;比例尺越小,地图上所表示的范围越大,反映的内容越简略,精确度越低。
2 单位成果的确定
为项目检查与验收工作实施而划分的基本单位,例如,大地测量成果中的GPS点、三角点、水准路线等以“点”“测段”为单位,大比例尺地形图一般是以“幅”为单位作为检查验收的基本单位,并确定上交成果中单位成果数量。
3 成果抽样
3.1批次划分
省级基础测绘大比例尺地形图成果和地市级全域数字城市测绘成果,因测区范围大、技术标准一致、生产周期集中等特点,会使得同一技术设计要求下生产的同一测区的、同一比例尺(或等级)单位成果数量经常较为庞大,当批量大于200时,可以对提交成果进行批次划分,批次划分的基本原则是“批次数应最小,各批次的批量应均匀”。
3.2成果抽样
批次划分确定后,从批成果中抽取一定数量的单位成果作为样本,样本中单位成果的数量叫做样本量。
在大比例尺数字地形图质量检查验收时,主要有简单随机抽样和分层随机抽样。简单随机抽样,是从批成果中抽取样本时,是每一个单位成果都以相同概率构成样本,可采用抽签、掷骰子、查随机数表等方法;分层随机抽样,是将批成果按照作业工序或生产时间段、地形类别、作业方法等分层后,根据样本量分别从各层中随机抽取若干个单位成果组成样本的方法。在辽宁省级检查验收过程中,一般测区范围较大,从地类的差别来看,经常包含城市建成区、城乡结合部、乡镇、农田、林地等;从地形类别来看,有平原、丘陵、山地、高山地等变化。所以较为常用的抽样方式是分层随机抽样。
4 检查内容与方法
根据成果的内容与特性,分别采用详查和概查的方式进行检查。详查是对单位成果的质量元素及检查项,按照有关规范、技术标准和技术设计的要求逐个检验单位成果并统计存在的各类差错数量,评定单位成果質量,可以说是针对样本进行的全要素检查。概查是指对影响成果质量的主要项目和带倾向性的问题进行的一般性检查,一般只是记录A类、B类错漏和普遍性问题,若概查中未发现A类错漏或B类错漏小于3个时,判成果概查合格,否则判概查为不合格。
大比例尺地形图成果检查的质量元素包括数学精度、数据及结构正确性、地理精度、整饰质量和附件质量五大类。
4.1数学精度检查
大比例尺地形图数学精度质量检查包括数学基础、平面精度和高层精度检查。
4.1.1数学基础检查
包括坐标系统、高程系统的正确性;各类投影计算、使用参数的正确性。该部分检查可以通过控制资料中已知点坐标利用情况来判断。
图根控制测量精度;图廓尺寸、对角线长度、格网尺寸的正确性;控制点间图上距离与坐标反算长度较差。在当今计算机成图技术已经完全取代手绘纸图的情况下,该部分检查已经没有意义,可忽略。
4.1.2平面精度
包括平面绝对位置精度、平面相对位置精度和接边精度。常用方法主要有:
(1)GNSS—RTK测量法:又称GPS动态测量,在图幅实地选择的要素点上,进行三维坐标采集,通过人机交互的方式与图上对应要素点坐标进行比对,并计算中误差。该方法流程简单、人员安排机动灵活,可以实现一人单独作业,检测效率高。
(2)全站仪测量法:外业实地检查过程中,可以利用GNSS—RTK在图内布设一定数量的图根级GNSS控制点,并在图根级GNSS控制点上架设全站仪,进行实地要素采集,获取平面坐标或三维坐标。通过人机交互的方式与图上对应要素点坐标进行比对,并计算中误差。该方法流程较为复杂,经常需要多人配合,测量效率较低,但在GNSS—RTK信号不好或接收机天线无法到达时是对GNSS—RTK测量法很好的补充。
进行精度统计时,当采用的检测方法相对于生产方法属于高精度采集时,采用公式(1)统计;当采用检测方法相对于生产方法属于同精度采集时,采用公式(2)统计;检查验收工作不允许采用低于生产作业精度的方法来进行评判。
式中:M表示成果精度中误差;n表示检测要素点个数;?表示较差。
4.2数据结构及正确性
包括文件命名、数据组织正确性;数据格式的正确性;要素分层的正确性、完备性;属性代码的正确性;属性接边质量。
主要采用人机交互的方式进行,对照技术设计书及其相关规范,在内业进行;如果有较为完善的专业检查软件,是完全可以计算机来代替人工的,但要注意检查软件的检查方案或算法是否合理,针对不同项目要有具体的调整。 4.3地理精度检查
包括地理要素的完整性与正确性;地理要素的协调性;注记和符号的正确性;综合取舍的合理性;地理要素接边质量。
主要采用内外业结合的方式来进行。首先在内业对样本图幅承载的地形地物要素进行逻辑性判读、注记和符号使用的准确性进行判读,以及地理要素接边等,并标记重点疑似问题区域;然后到实地对图幅进行外业巡查,重点对图上地理要素表达的与实际存在的是否完整和准确,各类注记内容的完整性和准确性。
4.4整饰质量和附件质量
参照GB/T 24356-2009执行,此处不是重点。
5 质量判定
5.1单位成果质量评定
单位成果质量的评分以百分制表征。不同质量元素赋予相应的权值,依据规范要求,质量元素、质量子元素的权值一般不作调整,当检验对象不是最终成果(只检查某几项质量元素)时,可以对相应权值进行调整,但调整后的质量元素权值之和仍应为1.0。
单位成果在详查过程中,出现下列情况之一时,即判定该单位成果为不合格:
(1)单位成果中出现A类错漏;
(2)单位成果平面位置绝对精度、相对精度和高程精度检测,任一项粗差比例超过5%;
(3)质量子元素质量得分小于60分。
大比例尺地形图的质量评定按照表2进行:
5.2样本质量评定
当样本中出现不合格单位成果时,评定样本质量不合格,不再进行质量样本质量得分评定。
全部单位成果合格后,根据单位成果质量得分算术平均值計算样本质量得分,具体评分规则参照GB/T 24356-2009执行。
5.3批质量判定
经过批成果质量评定,并与测绘单位评定的批成果质量等级(如果有)进行核定,最终进行批成果质量判定。
(1)生产过程中使用未经计量检定或检定不合格的测量仪器,均判为批不合格;
(2)当详查或概查均为合格时,判为批合格;否则,判为批不合格。若验收中只实施了详查,则只依据详查结果判定批质量。
(3)当详查或概查中发现伪造成果现象或技术路线存在重大偏差,均判为批不合格。
6 结束语
随着国家经济建设的高速发展,依据相关法律法规、国标行标,对测绘成果进行公平、公正、公开的检查验收,是非常重要的。不仅仅是大比例尺地形图的成果质量,包括大地测量、工程测量、海洋测量、不动产测量等等各类测量成果的质量,直接影响着航空航天、自然资源、环境保护、城市规划、农林牧渔等各个行业的高质量发展。
参考文献
[1] 国家标准化管理委员会.GB/T 24356-2009,测绘成果质量检查与验收
[2] 国家测绘地理信息局.CH/T 1020-2010,1∶5001∶1000 1∶2000地形图质量检验技术规程