Общие требования к качеству

Корректность семантической информации. Этот критерий весьма значим, поскольку семантика - важнейшая составляющая цифровой карты, и ее проверка в большинстве случаев может быть только визуальной. Она включает выполнение следующих основных требований.

Проверка правильности интерпретации условных знаков проводится путем сравнения исходного оригинала и цифровой карты. Очень удобно использовать операции тематического выделения (создания тематической карты), отобразив объекты условными знаками, в максимальной степени приближенными к топографическим, а характеристики объектов - в виде подписей.

Синтаксический контроль включает проверку на синтаксические ошибки, «лишние» пробелы в текстовых характеристиках, контроль соответствия кодов характеристик или их расшифровок классификатору (если он имеется). Удобно для этих целей использовать SQL-запросы с группировкой по полю, контроль которого проводится. Ошибки синтаксиса будем считать незначительными.

Корректность кодирования включает проверку соответствия представления семантической информации принятой системе кодирования. Ошибки будем считать значительными.

Корректность системы идентификации объектов. Как известно, большинство ГИС использует для связи метрики и семантики назначаемые пользователем идентификаторы - целые числа. Общее обязательное требование ко всем идентификаторам - уникальность. В ряде случаев (например, при создании карт различных кадастров) к системе идентификации могут быть предъявлены особые требования: упорядочение по определенному правилу (например, слева направо, сверху направо, сверху вниз), создание сквозной идентификации, выделение диапазонов идентификаторов для каждого листа карты и каждого слоя, отсутствие «пропусков» в идентификаторах. В случае сшитой карты большинство этих требований реализовать нетрудно, но если они предъявляются к карте, представленной физически не связанным набором файлов, то требование уникальности идентификаторов становится трудно реализуемым, особенно при множестве объектов, изображенных на двух или более листах (сшивка по идентификаторам).

Контроль уникальности идентификаторов, когда карты представлены в единой системе координат, может осуществляться выборочно с использованием одновременной подгрузки одноименных слоев смежных планшетов и отображения их в рамках одной карты. В большинстве распространенных ГИС (Maplnfo, ArcView, GeoDraw и др.) такая возможность реализована.

Проверка уникальности идентификаторов может быть осуществлена с помощью какой-либо внешней 1ли встроенной СУБД путем создания SQL-запроса: группировкой по полю, где содержатся идентификаторы, и с использованием функции COUNT(*).

Следует заметить, что, исследуя распределение идентификаторов объектов, можно обнаружить некоторые сопутствующие ошибки. Например, редактор GeoDraw дает возможность определить количество групп объектов с одинаковыми идентификаторами и количество объектов в этих группах. Очевидно, что существуют информационные слои, в которых количество групп по определению должно быть равно нулю. Это слои, содержащие точечные объекты - высоты и т. п.

Отсутствие уникальности идентификаторов объектов будем считать значительной ошибкой.

«Гладкость», точность векторизации и метрическая информативность. Ломаная линия, представляющая собой контур линейного объекта, должна, во-первых, быть как можно более «плавной», а во-вторых, точно передавать характерные изменения направления объекта, например прямые углы. Две наиболее распространенные ошибки цифрования, порождаемые несоблюдением этих требований, - скошенные углы и зубчатая (зигзагообразная) линия или в частном случае выброс. Кроме того, линия контура линейного объекта не должна иметь систематических смещений относительно базовой линии, т. е. располагаться ближе к одному из краев растрового изображения линейного объекта.

Ошибку этого типа, если она встречается на небольшом (в пределах просматриваемого сегмента карты) участке объекта, будем считать погрешностью цифрованя. В противном случае, если ошибка распространяется по всему объекту, будем относить ее к категории незначительных.

Рис 2. К определению точности аппроксимации исходного картографического объекта

Как известно, цифровые объекты представляют собой сегменты ломаных линий, аппроксимирующих изображения (границы) картографических объектов. Точность аппроксимации может быть выбрана в широких пределах. Чрезмерное ее уменьшение может снизить метрическую точность всей карты в целом (как правило, этим страдает диги-тайзерный ввод). Чрезмерное же ее увеличение может привести к тому, что объем цифровой карты может значительно возрасти за счет увеличения количества пикетов (или узлов) в ломаных линиях. Автор встречал карты, содержащие более десятка объектов с количеством пикетов более 60 тыс., которые занимали всего около 1/20 части поверхности листа масштаба 1:200 000. Такая ситуация оправдывается тем, что пользователь хочет иметь цифровую карту, которая без существенной потери «привлекательности» могла быть масштабируема в широких пределах. При этом не принимается во внимание ухудшение других «эстетических» критериев: времени отрисовки карты, времени выполнения пространственных запросов и операций пространственного анализа.

Примем, что оптимальной является такая точность аппроксимации, при которой сохраняется 1/3 графической точности цифровой карты (+ 0,015 мм) (рис. 2).

В процессе приемки-сдачи работ по созданию цифровых карт целесообразно проконтролировать величину метрической информативности по сканерным изображениям исходных оригиналов. К сожалению, оценить качество цифровой карты по этому параметру можно только визуально.

Уровень деформации исходного материала. Одна из главных задач изготовителя - не привнести в цифровую карту погрешности, связанные с плохим качеством исходного материала. Наиболее точным является способ создания цифровых карт с исходных расчлененных оригиналов на пластике. Деформация пластика (как и любого другого «жесткого» носителя) очень мала: до 0,1 мм/м, подчиняется простому закону и легко исправима программным способом. Деформация бумаги составляет более 2-3 мм/м (у картона чуть меньше) и распределяется по поверхности картма-териала неравномерно («пузырями»), что затрудняет ее контроль и исправление.

Единственный способ проверить (и, возможно, исправить) деформацию бумажных материалов состоит в следующем: оцифровать имеющиеся на цифровой карте точки пересечения линий координатной сетки (или «кресты» на крупномасштабных материалах) и составить матрицу из квадратов, которые они образуют (рис. 3).

Рис.3. Матрица ошибок, характеризующая деформацию исходного картографического материала

*— Разность расстояний: "теоретические минус измеренные", в мм

Заказчик может потребовать такую матрицу для всех карт, которые создавались с бумажных носителей, в качестве составляющей отчетной документации при сдаче работ по договору, т. е. в составе паспорта карты или в составе ведомости проверки ее качества.

Если приращения расстояний подчиняются линейному закону на площади всего листа карты, такую деформацию сравнительно просто исправить обычными линейными преобразованиями. Исправление подобной деформации в общем случае (кусочно-линейном, нелинейном) представляет собой сложный процесс, как правило, с использованием так называемых локальных преобразований. Мо и после него нельзя гарантировать точность, поскольку могут существовать минидеформации и внутри квадратов.

При контроле деформаций жестких носителей достаточно проверить совпадение теоретических и измеренных размеров рамок листов. По опыту работы предприятия «Уралгеоинформ» только у одного-двух планшетов из тысячи (масштабы 1:200 000, 1:25 000, расчлененные оригиналы) имеются значимые расхождения (более 0,1 мм/м).

Ошибки данного вида, превышающие установленные нормы (или требования технического задания), будем считать значительными.

Однородность выполнения правил формирования модели цифровой карты. При массовом производстве цифровых карт над одной картой (или группой листов, составляющих карту) работают специалисты разной квалификации. Кроме того, технология цифрования, особенно если карта создавалась «под заказчика», часто бывает недостаточно методически проработанной. По этой причине цифровые карты могут быть неоднородны по структуре. К наиболее распространенным ошибкам такого рода принадлежат:

- ошибки создания семантики (например, один оператор указывает «стр.», а другой -«строящийся» или объект «озеро с плотиной» в одном месте может быть указан как просто «озеро», а в другом как «водохранилище»);

- ошибки топологии, когда, например, один оператор обозначает, например, «мост, не выражающийся в масштабе карты», на пересечении дороги и реки, а другой - на дороге, но вблизи реки.

Количество подобных ошибок значительно уменьшается при соответствующей организации работ, введении многоступенчатой (и независимой) системы контроля качества. При выборе изготовителя цифровой карты необходимо обратить на это внимание.

Проверку ошибок семантики можно проводить, например, с помощью SQL-запроса, операции группировки по полю (аналогично проверке уникальности идентификаторов).

Ошибки данного вида будем считать значительными, если они касаются кодирования объектов. Погрешностями будем считать ошибки, возникающие из-за разного (но принципиально допустимого) способа формирования объектов, например, если в одном месте карты установлены топологические отношения между контуром болота и прилегающим лесом, а в другом - нет.

Дата добавления: 2014-01-11