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【摘 要】 科学技术的快速发展给测绘数据质量提出了更高的要求，本文对ArcGIS技术以及在矢量测绘数据质量控制中的应用进行分析，以供参考。
【关键词】 ArcGIS；矢量测绘数据质量；应用
一、前言
随着地理信息技术的广泛应用，对测绘数据的质量要求也不断提高，保证测绘数据的质量是测绘准确性的基础。
二、土地信息化的国内发展现状
目前，土地信息化已经发展到一定的程度。以GIS为核心的空间技术，基础数据管理、分析、处理为依托，结合遥感图像技术，辅助数据采集与监测情况。虽有人着手研究GIS在土地管理部门中的应用，但还局限于利用GIS技术显示电子地图，没有发掘测绘成果数据在国土部门业务中的服务功能，对于社会公众服务的应用则是更少。所以，引进GIS技术，是把各种表示地理要素特征的空间数据、属性数据、图形数据等信息存储于计算机中，在软硬件的支持下，通过计算机进行存储、更新、检索与科学分析等方法，充分发挥GIS技术的空间信息管理功能，有效管理、维护和更新测绘成果；发挥GIS技术的专题制图功能的特长，根据用户需要自动生成分析图件，便于管理人员建立基于测绘成果的各类业务应用与社会服务的图件；利用GIS技术的空间分析功能，对测绘成果数据进行分析和数据挖掘，为各部门业务提供科学决策的依据。
针对我国在土地管理过程中对于操作系统、数据库管理系统的迫切需要，各地土地主管部门都主动与软件开发商进行合作或是自行研究了一套适应土地管理部门工作需要的地籍系统、土地规划系统、电子政务系统等一系列国土应用软件。每个土地管理部门应用各自的软件系统，使用的数据格式、内容也不尽相同，往往会造成数据格式的不统一，难以转换，更难以实现不同软件、系统间的数据兼容，给国土部门实际的工作中带来了很多的不便。另外每个国土管理部门的业务繁多，使用的系统软件也相应的增多，造成了不同应用平台下的数据难以统一管理与使用，增加了业务部门软件开发与维护、数据库更新的费用，造成了资金浪费。更重要的是国土部门难以对所有掌握的数据进行统筹安排、统一规划、合理应用，限制了国土部门深入开展工作。
三、ArcGIS体系结构分析
ArcGIS是美国ESRI公司的地理信息系统解决方案的总称。ArcGIS9.2包括ArcGISDesktop，ArcGISServer，ArcIMS，ArcObjects及ArcGISEngine，ArcSDE几个部分。ArcGISDesktop包括了一系列的地理信息系统应用软件，如ArcMap、ArcCatalog等。通过公开的互联网协议，GISWeb服务可以使用ArcIMS发布其地图、数据和元数据。ArcGISObjects是ESRI公司ArcGISDesktop的基础，通过ArcGISObjects进行二次开发，完全可以构建比ArcGISDesktop功能更强大的应用程序。升级到ArcGIS9x系列后，ESRI公司对ArcObjects进行了封装，从而提供给开发者一套新的API接口，这就是ArcGISEngine。ArcGISEngine包含了ArcObjects中大部分的功能，比起ArcObjects，Engine更易用并吸收了更多的面向对象的思想，使得开发者可以更容易、快速地建立单机版、C/S架构的客户端应用程序。使用ArcGISServer可以建立GISWeb应用程序和GISWeb服务。
相对于包含在庞大的ArcGISDesktop框架之内的ArcObjects，ArcGISEngine不需要ArcGISDesktop框架的支持而进行独立开发。借助于ArcGISEngineRuntime的支持，ArcGISEngine开发的应用程序可以分发到其它终端，而在ArcObjects时代则必须在在其他终端上也安装一套ArcGISDesktop才能运行扩展的功能。ArcGISEngine支持多种语言开发，目前已经支持所有主流的操作系统平台：Windows、Unix、Linux、Solaris。相对于ArcObjects，ArcEngine具有简洁、灵活、易用、可移植性强等的特点。
四、空间数据库技术
测绘成果集成管理系统所管理的数据信息是多种地理空间实体的数据、属性及其相互间的拓扑关系，这包括空间数据、属性数据、影像数据等。数据库是地理信息系统的一部分，对于空间数据与及属性数据的信息检索、空间分析与数据的统计分析，并且在地理空间信息里还存在更多的地形数据、影响数据，对于如此庞大的数据量进行操作与分析，是空间数据库技术的重要内容。测绘成果集成管理系統面对的不是单一的数据库内容，它的数据是多层次、多类型、多业务的海量数据，它不但要对各类空间数据进行管理还要对所有的空间数据进行属性管理，再加上积累的影像数据，其所管理的空间数据量是海量的，如何进行空间数据库里数据的管理则是一门空间数据库技术的重点。
GIS的一项重要功能就是具有空间分析功能。建立空间分析功能，不仅软件要有空间分析模型，而且其数据库必须支持空间分析功能，即数据库储存了拓扑关系的数据，通常空间拓扑数据与图形数据是合二为一的。GIS要求在数据库内部必须能够很好地进行数据通信和协调，否则极易造成数据库混乱。同时，GIS软件要求具有强大的信息检索和分析功能，这是建立在其数据库强大支持的基础上，需要高效访问大量数据，特别是一些图形影像等数据。
五、ArcGIS在矢量测绘数据质量控制中的应用
1、ArcGIS对图形拓扑关系的质量检查
图形拓扑关系错误主要是由于数据生产中图形拓扑关系处理不正确或作业人员操作不严谨造成，这些错误常使基于图形拓扑关系的分析应用产生错误结果，严重影响数据的开发应用。利用ArcGIS检查可分不同层要素和同一层要素两个方面来进行。对不同层要素拓扑关系正确性检查，主要利用ArcMap提供的“SelectByLocation”功能来实现，主要检查内容包括点与面、线与线、线与面、面与面等要素间不合法的相交、包含等。具体方法如下： （1）在ArcMap中加载要检查的不同要素层，执行“SelectByLocation”功能；
（2）在“SelectByLocation”对话框中点选“选择要素层”，一般地在分析点与面、线与面要素间关系时通常选择点或线要素层；
（3）选择适当的“拓扑关系”（相交、包含、相邻等等，在“that”下拉框）和“关系要素层”（在“thefeaturesinthislayer”下拉框），根据实际情况选择合适的缓冲区域参数，完成后执行选择分析，输出结果。由于是提取了不同层间要素不正确的拓扑关系，这些结果表明了不同层要素间不合法的拓扑错误，同时指明了存在拓扑错误的位置，因此可以方便地对原数据进行修正。
2、ArcGIS对属性数据的质量检查
属性数据的质量检查包括属性表结构定义正确性、属性内容完整性和属性内容正确性等三个方面，检查依据主要是数据建库的标准规范、数据生产技术设计书等。其中对属性表结构定义正确性检查较为简单，只要利用ArcMap或Arc-Catalog来查询显示要素属性表结构定义的详细描述，即打开“LayerProperties”对话框中的“Fields”属性页，然后依据相关标准进行对比分析就可以实现，而对属性内容的完整性和正确性检查相对较为灵活，需要通过ArcMap的“SelectByAttributes”功能来实施，具体方法如下：
（1）加载数据，打开“SelectByAttributes”对话框；
（2）先对要检查的属性字段进行“GetUniqueValues”分析，以便能合理地设置查询条件，做到有的放矢；
（3）在条件查询文本框内输入适当的SQL查询条件对数据属性内容进行过滤提取，如在检查“XZDWMC”属性内容是否完整时可以输入"XZDWMC"=''；在检查“DLDM”属性内容是否为四位数字代码时可以输入char_Length（"DLDM"）<>4等。
（4）将提取选择的结果输出保存。上述输出结果表明了属性内容不完整或不正确的图属对象，加载这些结果后即可参照对原数据进行修正。通过灵活设置SQL查询条件（更多的SQL过滤条件可参阅ArcMap的联机帮助，可以方便地实施属性数据的质量检查。
3、ArcGIS对图属一致性的质量检查
在图属一体化的测绘数据生产中，常因数据处理或采集时图形和与图形相关属性的非联动修改，导致图形和相应的属性不一致。如在土地利用现状数据生产中常出现地类图斑实际面积与相应的面积属性值不一致、线状地类实际长度与相应的长度属性值不一致等现象。这些问题的存在常使基于数据属性值的分析应用产生错误结果，因此必须进行检查控制。利用ArcGIS实施图属一致性的质量检查方法如下：
（1）在ArcCatalog中建立一个空的Geo-database（可以利用已有的数据库）。
（2）在ArcCatalog或ArcMap将需要检查的要素层输出到上述Geodatabase中，此时ArcGIS会将图形实际面积和长度以“Shape_Length”和“Shape_Area”屬性加载到数据属性表中。
（3）在加载图形实际面积和长度属性后，利用“SelectByAttributes”功能对数据面积或长度属性值与实际值进行比较分析，例如在对地籍数据中宗地图属一致性检查时需在查询条件中输入abs（[ZDMJ]-[Shape_Area]）>0.1（0.1为允许的误差范围之外的值），提取两者不一致的要素对象，从而达到检查数据图属是否一致的目的。
六、结束语
总之，ArcGIS的应用使得更多的非Shape格式的数据可以方便地转换到ArcGIS中，极大方便了矢量测绘数据的质量。
参考文献：
[1]周平.GIS空间数据质量标准的理解与分析[J].城市勘测，2012，14（1）：35-36
[2]张鹏程.CAD与GIS集成技术在城市基础测绘中的作用[J].地理空间信息，2010，5（17）：6-18.
【关键词】 ArcGIS；矢量测绘数据质量；应用
一、前言
随着地理信息技术的广泛应用，对测绘数据的质量要求也不断提高，保证测绘数据的质量是测绘准确性的基础。
二、土地信息化的国内发展现状
目前，土地信息化已经发展到一定的程度。以GIS为核心的空间技术，基础数据管理、分析、处理为依托，结合遥感图像技术，辅助数据采集与监测情况。虽有人着手研究GIS在土地管理部门中的应用，但还局限于利用GIS技术显示电子地图，没有发掘测绘成果数据在国土部门业务中的服务功能，对于社会公众服务的应用则是更少。所以，引进GIS技术，是把各种表示地理要素特征的空间数据、属性数据、图形数据等信息存储于计算机中，在软硬件的支持下，通过计算机进行存储、更新、检索与科学分析等方法，充分发挥GIS技术的空间信息管理功能，有效管理、维护和更新测绘成果；发挥GIS技术的专题制图功能的特长，根据用户需要自动生成分析图件，便于管理人员建立基于测绘成果的各类业务应用与社会服务的图件；利用GIS技术的空间分析功能，对测绘成果数据进行分析和数据挖掘，为各部门业务提供科学决策的依据。
针对我国在土地管理过程中对于操作系统、数据库管理系统的迫切需要，各地土地主管部门都主动与软件开发商进行合作或是自行研究了一套适应土地管理部门工作需要的地籍系统、土地规划系统、电子政务系统等一系列国土应用软件。每个土地管理部门应用各自的软件系统，使用的数据格式、内容也不尽相同，往往会造成数据格式的不统一，难以转换，更难以实现不同软件、系统间的数据兼容，给国土部门实际的工作中带来了很多的不便。另外每个国土管理部门的业务繁多，使用的系统软件也相应的增多，造成了不同应用平台下的数据难以统一管理与使用，增加了业务部门软件开发与维护、数据库更新的费用，造成了资金浪费。更重要的是国土部门难以对所有掌握的数据进行统筹安排、统一规划、合理应用，限制了国土部门深入开展工作。
三、ArcGIS体系结构分析
ArcGIS是美国ESRI公司的地理信息系统解决方案的总称。ArcGIS9.2包括ArcGISDesktop，ArcGISServer，ArcIMS，ArcObjects及ArcGISEngine，ArcSDE几个部分。ArcGISDesktop包括了一系列的地理信息系统应用软件，如ArcMap、ArcCatalog等。通过公开的互联网协议，GISWeb服务可以使用ArcIMS发布其地图、数据和元数据。ArcGISObjects是ESRI公司ArcGISDesktop的基础，通过ArcGISObjects进行二次开发，完全可以构建比ArcGISDesktop功能更强大的应用程序。升级到ArcGIS9x系列后，ESRI公司对ArcObjects进行了封装，从而提供给开发者一套新的API接口，这就是ArcGISEngine。ArcGISEngine包含了ArcObjects中大部分的功能，比起ArcObjects，Engine更易用并吸收了更多的面向对象的思想，使得开发者可以更容易、快速地建立单机版、C/S架构的客户端应用程序。使用ArcGISServer可以建立GISWeb应用程序和GISWeb服务。
相对于包含在庞大的ArcGISDesktop框架之内的ArcObjects，ArcGISEngine不需要ArcGISDesktop框架的支持而进行独立开发。借助于ArcGISEngineRuntime的支持，ArcGISEngine开发的应用程序可以分发到其它终端，而在ArcObjects时代则必须在在其他终端上也安装一套ArcGISDesktop才能运行扩展的功能。ArcGISEngine支持多种语言开发，目前已经支持所有主流的操作系统平台：Windows、Unix、Linux、Solaris。相对于ArcObjects，ArcEngine具有简洁、灵活、易用、可移植性强等的特点。
四、空间数据库技术
测绘成果集成管理系统所管理的数据信息是多种地理空间实体的数据、属性及其相互间的拓扑关系，这包括空间数据、属性数据、影像数据等。数据库是地理信息系统的一部分，对于空间数据与及属性数据的信息检索、空间分析与数据的统计分析，并且在地理空间信息里还存在更多的地形数据、影响数据，对于如此庞大的数据量进行操作与分析，是空间数据库技术的重要内容。测绘成果集成管理系統面对的不是单一的数据库内容，它的数据是多层次、多类型、多业务的海量数据，它不但要对各类空间数据进行管理还要对所有的空间数据进行属性管理，再加上积累的影像数据，其所管理的空间数据量是海量的，如何进行空间数据库里数据的管理则是一门空间数据库技术的重点。
GIS的一项重要功能就是具有空间分析功能。建立空间分析功能，不仅软件要有空间分析模型，而且其数据库必须支持空间分析功能，即数据库储存了拓扑关系的数据，通常空间拓扑数据与图形数据是合二为一的。GIS要求在数据库内部必须能够很好地进行数据通信和协调，否则极易造成数据库混乱。同时，GIS软件要求具有强大的信息检索和分析功能，这是建立在其数据库强大支持的基础上，需要高效访问大量数据，特别是一些图形影像等数据。
五、ArcGIS在矢量测绘数据质量控制中的应用
1、ArcGIS对图形拓扑关系的质量检查
图形拓扑关系错误主要是由于数据生产中图形拓扑关系处理不正确或作业人员操作不严谨造成，这些错误常使基于图形拓扑关系的分析应用产生错误结果，严重影响数据的开发应用。利用ArcGIS检查可分不同层要素和同一层要素两个方面来进行。对不同层要素拓扑关系正确性检查，主要利用ArcMap提供的“SelectByLocation”功能来实现，主要检查内容包括点与面、线与线、线与面、面与面等要素间不合法的相交、包含等。具体方法如下： （1）在ArcMap中加载要检查的不同要素层，执行“SelectByLocation”功能；
（2）在“SelectByLocation”对话框中点选“选择要素层”，一般地在分析点与面、线与面要素间关系时通常选择点或线要素层；
（3）选择适当的“拓扑关系”（相交、包含、相邻等等，在“that”下拉框）和“关系要素层”（在“thefeaturesinthislayer”下拉框），根据实际情况选择合适的缓冲区域参数，完成后执行选择分析，输出结果。由于是提取了不同层间要素不正确的拓扑关系，这些结果表明了不同层要素间不合法的拓扑错误，同时指明了存在拓扑错误的位置，因此可以方便地对原数据进行修正。
2、ArcGIS对属性数据的质量检查
属性数据的质量检查包括属性表结构定义正确性、属性内容完整性和属性内容正确性等三个方面，检查依据主要是数据建库的标准规范、数据生产技术设计书等。其中对属性表结构定义正确性检查较为简单，只要利用ArcMap或Arc-Catalog来查询显示要素属性表结构定义的详细描述，即打开“LayerProperties”对话框中的“Fields”属性页，然后依据相关标准进行对比分析就可以实现，而对属性内容的完整性和正确性检查相对较为灵活，需要通过ArcMap的“SelectByAttributes”功能来实施，具体方法如下：
（1）加载数据，打开“SelectByAttributes”对话框；
（2）先对要检查的属性字段进行“GetUniqueValues”分析，以便能合理地设置查询条件，做到有的放矢；
（3）在条件查询文本框内输入适当的SQL查询条件对数据属性内容进行过滤提取，如在检查“XZDWMC”属性内容是否完整时可以输入"XZDWMC"=''；在检查“DLDM”属性内容是否为四位数字代码时可以输入char_Length（"DLDM"）<>4等。
（4）将提取选择的结果输出保存。上述输出结果表明了属性内容不完整或不正确的图属对象，加载这些结果后即可参照对原数据进行修正。通过灵活设置SQL查询条件（更多的SQL过滤条件可参阅ArcMap的联机帮助，可以方便地实施属性数据的质量检查。
3、ArcGIS对图属一致性的质量检查
在图属一体化的测绘数据生产中，常因数据处理或采集时图形和与图形相关属性的非联动修改，导致图形和相应的属性不一致。如在土地利用现状数据生产中常出现地类图斑实际面积与相应的面积属性值不一致、线状地类实际长度与相应的长度属性值不一致等现象。这些问题的存在常使基于数据属性值的分析应用产生错误结果，因此必须进行检查控制。利用ArcGIS实施图属一致性的质量检查方法如下：
（1）在ArcCatalog中建立一个空的Geo-database（可以利用已有的数据库）。
（2）在ArcCatalog或ArcMap将需要检查的要素层输出到上述Geodatabase中，此时ArcGIS会将图形实际面积和长度以“Shape_Length”和“Shape_Area”屬性加载到数据属性表中。
（3）在加载图形实际面积和长度属性后，利用“SelectByAttributes”功能对数据面积或长度属性值与实际值进行比较分析，例如在对地籍数据中宗地图属一致性检查时需在查询条件中输入abs（[ZDMJ]-[Shape_Area]）>0.1（0.1为允许的误差范围之外的值），提取两者不一致的要素对象，从而达到检查数据图属是否一致的目的。
六、结束语
总之，ArcGIS的应用使得更多的非Shape格式的数据可以方便地转换到ArcGIS中，极大方便了矢量测绘数据的质量。
参考文献：
[1]周平.GIS空间数据质量标准的理解与分析[J].城市勘测，2012，14（1）：35-36
[2]张鹏程.CAD与GIS集成技术在城市基础测绘中的作用[J].地理空间信息，2010，5（17）：6-18.