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論文關(guān)鍵詞:農(nóng)村,衛(wèi)生資源,配置
1引言
長(zhǎng)期以來(lái),由于我國(guó)社會(huì)城鄉(xiāng)“二元”結(jié)構(gòu)的特征,包括醫(yī)療資源在內(nèi)的各種社會(huì)資源享有與分配存在著嚴(yán)重不平衡,致使城鄉(xiāng)差距日益增大。雖然近年來(lái)新型農(nóng)村合作醫(yī)療制度形成了以大病統(tǒng)籌為主的農(nóng)民醫(yī)療互助共濟(jì)制度,對(duì)減輕農(nóng)民因疾病帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)、提高農(nóng)民健康水平起到了重要作用,但是當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)生資源配置的城鄉(xiāng)差距仍然過(guò)大。如何縮小城鄉(xiāng)衛(wèi)生差距,合理配置城鄉(xiāng)醫(yī)療衛(wèi)生資源,實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)衛(wèi)生的均衡發(fā)展,讓農(nóng)民也能享受到和城鎮(zhèn)居民同樣的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù),全面提高我國(guó)農(nóng)村居民健康保障水平和生活質(zhì)量,這是擺在我們面前的重要課題之一。
2衛(wèi)生資源配置的內(nèi)涵
衛(wèi)生資源是社會(huì)在提供醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)過(guò)程中占用或消耗的各種生產(chǎn)要素的總稱(chēng)。衛(wèi)生資源配置是指衛(wèi)生資源在衛(wèi)生行業(yè)(或部門(mén))內(nèi)的分配和轉(zhuǎn)移(流動(dòng))。其有兩層含義:一是衛(wèi)生資源的分配,稱(chēng)為初配置,其特點(diǎn)是衛(wèi)生資源的增量分配;二是衛(wèi)生資源的流動(dòng),稱(chēng)為再配置,其特點(diǎn)是衛(wèi)生資源的存量調(diào)整。衛(wèi)生資源配置的內(nèi)容主要有衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的設(shè)置、醫(yī)院床位、衛(wèi)生人力、衛(wèi)生設(shè)備和衛(wèi)生經(jīng)費(fèi)配置等5個(gè)方面。
3安徽省農(nóng)村衛(wèi)生資源配置的現(xiàn)狀
近年來(lái),安徽省政府為建立完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下的農(nóng)村衛(wèi)生服務(wù)體系,優(yōu)化農(nóng)村衛(wèi)生資源配置,提高其效率和效益,滿(mǎn)足農(nóng)村居民多層次的健康需求,提高農(nóng)村居民健康水平,不斷加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村地區(qū)衛(wèi)生資源的投入,使得農(nóng)村衛(wèi)生資源配置方面有了顯著改善,農(nóng)村衛(wèi)生資源總量不斷增長(zhǎng)。2005—2009年,鄉(xiāng)村醫(yī)生和衛(wèi)生員數(shù)量共增加0.2萬(wàn)人;參加新型農(nóng)村合作醫(yī)療人數(shù)持續(xù)增長(zhǎng)畢業(yè)論文ppt,已由2005年的614萬(wàn)人,增加到2009年的4651.7萬(wàn)人,增加了4037.7萬(wàn)人;截止到2009年末,新農(nóng)合參合率已達(dá)到93.57%,有效地減輕了農(nóng)民就醫(yī)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),改善了農(nóng)民的就醫(yī)狀況,提高了農(nóng)民健康水平。
在村衛(wèi)生室總量方面則呈遞減趨勢(shì),且減幅比較明顯。2005—2009年間村衛(wèi)生室數(shù)量由2.3萬(wàn)個(gè),下降到1.9萬(wàn)個(gè),共減少0.4萬(wàn)個(gè)。究其原因在于近年來(lái)在優(yōu)化農(nóng)村衛(wèi)生資源配置方面,安徽省堅(jiān)持“控制總量、盤(pán)活存量、優(yōu)化增量、提高質(zhì)量”的原則,結(jié)合各地的鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)劃的調(diào)整、交通條件的改善和農(nóng)村衛(wèi)生資源的現(xiàn)狀,調(diào)整農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生資源的布局,對(duì)原有的村衛(wèi)生診所進(jìn)行了整合中國(guó)。并按照《安徽省農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)設(shè)置指導(dǎo)意見(jiàn)》的要求,原則上一個(gè)行政村設(shè)置一所村衛(wèi)生室。衛(wèi)生院所在地的行政村可以不設(shè)衛(wèi)生室,人口少的鄰近行政村也可以聯(lián)合設(shè)置衛(wèi)生室。因此,近年來(lái)在村衛(wèi)生室總量方面有所下降(見(jiàn)表1)。
表1 2005—2009年安徽省農(nóng)村衛(wèi)生資源配置情況
年份
村衛(wèi)生室
(萬(wàn)個(gè)))
鄉(xiāng)村醫(yī)生和衛(wèi)生員
(萬(wàn)人)
農(nóng)村有醫(yī)療點(diǎn)的村
占總村數(shù)的比例(%)
參加新農(nóng)合人數(shù)
(萬(wàn)人)
參合率(%)
2005
2.3
4.7
95
614
—
2006
2.2
4.6
96
1384.8
—
2007
2.1
4.4
96
3602
85.7
2008
1.9
5
96
4523.9
90.12
2009
1.9
4.9
96
4651.7
參考文獻(xiàn)
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目前存在的主要問(wèn)題我院機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)含機(jī)電、機(jī)械、數(shù)控、模具、汽車(chē)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)。目前,畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題有以下幾種:
1.關(guān)注點(diǎn)不一樣,學(xué)校和學(xué)生意見(jiàn)分歧由于教育行政部門(mén)每年都要對(duì)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))進(jìn)行抽檢評(píng)優(yōu),所以學(xué)校很緊張,萬(wàn)一結(jié)果不好,影響學(xué)校的聲譽(yù)。但現(xiàn)狀是,機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)絕大多數(shù)學(xué)生從第5學(xué)期中后期開(kāi)始進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí),而且大部分從事的是機(jī)床操作和產(chǎn)品檢驗(yàn)、包裝等工種,沒(méi)有太多的技術(shù)含量,與“設(shè)計(jì)”無(wú)緣。少部分學(xué)生在產(chǎn)品銷(xiāo)售崗位實(shí)習(xí),還有部分在售后服務(wù)崗位實(shí)習(xí),與“設(shè)計(jì)”關(guān)系都不大,學(xué)生看不到畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)他們將來(lái)的工作有多大作用,他們更關(guān)注的是就業(yè)。因此,沒(méi)有太大的動(dòng)力去認(rèn)真地搞畢業(yè)設(shè)計(jì)。由于學(xué)校對(duì)老師有要求,老師本意當(dāng)然想認(rèn)真地指導(dǎo)學(xué)生,可是學(xué)生在頂崗實(shí)習(xí)階段,不能與老師經(jīng)常見(jiàn)面,有的根本見(jiàn)不了面,只能通過(guò)電話(huà)、網(wǎng)絡(luò)溝通,學(xué)生上網(wǎng)不便,郵件也說(shuō)不清楚,老師只能過(guò)一段時(shí)間督促一下,指導(dǎo)效果大打折扣。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)所需信息和資料難以搜集,影響進(jìn)度畢業(yè)設(shè)計(jì)階段,學(xué)生都在企業(yè)頂崗實(shí)習(xí),企業(yè)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的提供給學(xué)生的圖書(shū)館、機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)室等畢業(yè)設(shè)計(jì)所必須的基本條件。學(xué)生對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)資料的搜集、分析、利用等能力相對(duì)較弱,這些資源的缺乏令學(xué)生在選題、開(kāi)題和具體實(shí)施階段顯得無(wú)從下手,只能胡亂參照往年或網(wǎng)上資料相關(guān)題目。例如,機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生中期檢查交上來(lái)的題目大多是軸類(lèi)、箱體類(lèi)、圓盤(pán)類(lèi)零件的加工工藝及數(shù)控編程、各種零件的模具設(shè)計(jì)、各種普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造、電梯和機(jī)械手、水位、各種生產(chǎn)線(xiàn)等的PLC控制、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)備的故障診斷與維修等等,題目有的大而空,有的是課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,有的是教材上的實(shí)例。學(xué)生撰寫(xiě)論文時(shí)參考教材或網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)資料過(guò)多,沒(méi)有什么數(shù)據(jù)支撐,也沒(méi)有什么自己的觀點(diǎn)和實(shí)際作品,談不上論文的質(zhì)量及學(xué)生水平的提高。
3.學(xué)生方面的原因江蘇省這幾年的高職招生,有提前單招,有注冊(cè)入學(xué),還有中職對(duì)口單招,最后,通過(guò)真正參加高考錄取的考生,所占比例已經(jīng)較少了。即使是這些學(xué)生,錄取的分?jǐn)?shù)也很低。而且,江蘇省錄取的總?cè)藬?shù)已經(jīng)超過(guò)了報(bào)考學(xué)生總數(shù),基本上只要想上學(xué),都能上。所以招進(jìn)來(lái)的學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)興趣不高,水平和能力又參差不齊。畢業(yè)設(shè)計(jì)和頂崗實(shí)習(xí)時(shí)間重疊,絕大部分學(xué)生是自己通過(guò)人才市場(chǎng)選擇的實(shí)習(xí)企業(yè),崗位要求學(xué)生和正式用工一樣的工作時(shí)間和強(qiáng)度,學(xué)生每天上8小時(shí)甚至12小時(shí)的班,有的企業(yè)兩班倒,有的三班倒,沒(méi)有精力再去搞畢業(yè)設(shè)計(jì)。另一方面,在學(xué)校的前兩年,也沒(méi)有好好學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí),造成很多學(xué)生不知道畢業(yè)設(shè)計(jì)要做什么,怎么做。老師給學(xué)生的課題,學(xué)生做不了,學(xué)生自己定的題目,又很不恰當(dāng)。勉強(qiáng)寫(xiě)出的論文不規(guī)范,文字欠通順,表述設(shè)計(jì)意圖和設(shè)計(jì)方案邏輯性不強(qiáng),質(zhì)量很低,有的直接抄襲論文或干脆購(gòu)買(mǎi),沒(méi)有起到培養(yǎng)綜合能力和科研水平的目的。
4.指導(dǎo)老師方面的原因由于學(xué)生多而專(zhuān)業(yè)教師少,教師的指導(dǎo)工作量過(guò)大,一般平均每位專(zhuān)業(yè)教師要承擔(dān)十多個(gè)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo),學(xué)生遠(yuǎn)在四處各地,老師無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致、系統(tǒng)和及時(shí)的指導(dǎo)和檢查。而且本身又有繁重的教學(xué)工作,老師的精力跟不上。另外,各個(gè)學(xué)校重點(diǎn)關(guān)注的是招生就業(yè),使得老師可能不太重視畢業(yè)設(shè)計(jì)工作,不愿多花時(shí)間與精力。從教師本身來(lái)看,高職院校的年輕教師很多是剛從學(xué)校畢業(yè)的,沒(méi)有實(shí)踐環(huán)節(jié),只能照本宣科;年長(zhǎng)教師,沒(méi)有知識(shí)更新的再教育環(huán)節(jié),對(duì)新技術(shù)不太了解。老師自己實(shí)踐水平不高,給學(xué)生的選題,為回避實(shí)踐環(huán)節(jié),很多選擇了與工程實(shí)際相脫離的綜述類(lèi)題目或計(jì)算機(jī)仿真題目。這些都使畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作難度增大,難以保證質(zhì)量。
二、對(duì)策分析
1.提前啟動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作在人才培養(yǎng)方案中,將各主要專(zhuān)業(yè)課程向前兩學(xué)年轉(zhuǎn)移,減少第三學(xué)年的計(jì)劃課程。第五學(xué)期初開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì),包括落實(shí)任務(wù)、查閱資料,掌握畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本程序、要求,完成畢業(yè)論文的總體框架設(shè)計(jì)。學(xué)生在校完成畢業(yè)論文總體框架后,到企業(yè)、實(shí)習(xí)基地邊實(shí)習(xí)邊做畢業(yè)設(shè)計(jì),更有針對(duì)性,學(xué)生不再感到茫然。
2.充分利用畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)到用人單位進(jìn)行半年以上頂崗實(shí)習(xí),是高職院校落實(shí)《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》(教高[2006]16號(hào))文件精神,大力推行“校企合作、工學(xué)結(jié)合”,突出高職教育特色,改革人才培養(yǎng)模式的重要舉措。這幾年,我院機(jī)械類(lèi)學(xué)生的頂崗實(shí)習(xí)已提前至第5學(xué)期的下半學(xué)期,由于企業(yè)對(duì)技能型人才的需求較旺,所以,絕大部分學(xué)生自己都能較容易找到相關(guān)實(shí)習(xí)崗位。學(xué)生帶著各自初擬的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,分散到不同地方、不同部門(mén)進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí),這種分散實(shí)習(xí)的方式不會(huì)影響企業(yè)的生產(chǎn)秩序,比較容易被企業(yè)接受;還有部分學(xué)生,在第3或者第4學(xué)期已經(jīng)選擇了進(jìn)入與學(xué)校簽有合作培養(yǎng)協(xié)議的“訂單班”學(xué)習(xí),我系有“上海鴻得利”、“富士康”、“億滋”、“無(wú)錫松下”等眾多訂單班,學(xué)生完成基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)后直接進(jìn)入這些單位頂崗實(shí)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與實(shí)際所從事的崗位聯(lián)系,如果與初擬的框架有沖突,可再作研究?jī)?nèi)容和方法的調(diào)整,甚至重新開(kāi)展課題研究。做到理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題能力,提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
3.校企共同指導(dǎo)學(xué)校自己聘請(qǐng)公司的技術(shù)人員做企業(yè)兼職指導(dǎo)教師,實(shí)現(xiàn)校企共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)。校內(nèi)指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范化指導(dǎo),負(fù)責(zé)過(guò)程管理,制定畢業(yè)設(shè)計(jì)流程,對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督檢查,對(duì)后期的畢業(yè)論文的撰寫(xiě)進(jìn)行指導(dǎo)和審核。保持與企業(yè)指導(dǎo)教師、畢業(yè)生的聯(lián)系與溝通。企業(yè)的指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)具體的技術(shù)、內(nèi)容指導(dǎo),提供企業(yè)相關(guān)資料以及學(xué)生與實(shí)習(xí)企業(yè)合作環(huán)境的協(xié)調(diào)。學(xué)校應(yīng)支付企業(yè)導(dǎo)師一定報(bào)酬,同時(shí),企業(yè)導(dǎo)師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實(shí)習(xí)管理平臺(tái),要求學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)期間至少每周寫(xiě)一次周記,每個(gè)周記提出一個(gè)工作問(wèn)題,解決一個(gè)工作問(wèn)題,學(xué)習(xí)一個(gè)工作中需要的新知識(shí)點(diǎn),詳細(xì)記錄,并報(bào)告指導(dǎo)教師,指導(dǎo)老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、指導(dǎo),隨時(shí)關(guān)注學(xué)生動(dòng)態(tài),及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。另外,學(xué)生還要完成手寫(xiě)的實(shí)習(xí)報(bào)告,也按周填寫(xiě),學(xué)生的企業(yè)指導(dǎo)老師,對(duì)學(xué)生一周的工作進(jìn)行評(píng)價(jià)、總結(jié).
4.豐富畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)源
(1)指導(dǎo)教師的科研課題。此類(lèi)型題目所占比例呈逐年上升趨勢(shì)。原因主要是近幾年學(xué)??蒲协h(huán)境的改善及本系教師隊(duì)伍的完善,科研項(xiàng)目逐漸增多,項(xiàng)目層次包括院級(jí)、市級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)。
(2)依托技能競(jìng)賽及各級(jí)各類(lèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐活動(dòng)。鼓勵(lì)學(xué)生積級(jí)申報(bào)江蘇省大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目,參加大學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)安裝與調(diào)試、汽車(chē)維修、汽車(chē)營(yíng)銷(xiāo)、數(shù)控操作大賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、職業(yè)規(guī)劃大賽等。畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)間可以依據(jù)競(jìng)賽時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,畢業(yè)設(shè)計(jì)可以以綜合性競(jìng)賽項(xiàng)目實(shí)物作為成果,由競(jìng)賽輔導(dǎo)教師兼任畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師,對(duì)學(xué)生在前期創(chuàng)新過(guò)程中的作品進(jìn)行完善和理論升華。通過(guò)技能競(jìng)賽學(xué)生熟練了技能,樹(shù)立了競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、團(tuán)隊(duì)意識(shí),更嘗到了學(xué)習(xí)技能、精通技能的甜頭。
(3)學(xué)生自己確立的課題。題目主要來(lái)自畢業(yè)頂崗實(shí)習(xí)或者將要就業(yè)的單位,收集與實(shí)際工作相關(guān)的資料,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。這說(shuō)明學(xué)生下企業(yè)頂崗實(shí)習(xí)為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題提供了大量的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐機(jī)會(huì)。對(duì)于部分搞不了設(shè)計(jì)的學(xué)生,要求他們將實(shí)習(xí)體會(huì)寫(xiě)下來(lái),形成實(shí)習(xí)報(bào)告。
(4)模具、數(shù)控、機(jī)械、機(jī)電專(zhuān)業(yè)跨專(zhuān)業(yè)整合,開(kāi)展任務(wù)驅(qū)動(dòng)、項(xiàng)目導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題探索,使學(xué)生綜合能力與素質(zhì)得到全面提升。
(5)參與教師的教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生參與教學(xué)課件的制作,如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)、夾具設(shè)計(jì)、數(shù)控編程、模具設(shè)計(jì)等課程中的動(dòng)畫(huà)、視頻的制作。既鞏固了所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí),又熟練掌握常用軟件的操作,為將來(lái)的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
(6)不斷完善畢業(yè)設(shè)計(jì)課題類(lèi)型,開(kāi)設(shè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)課程。經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐總結(jié),我們大體上把機(jī)械類(lèi)高職畢業(yè)設(shè)計(jì)的類(lèi)型分為以下幾類(lèi),同時(shí),我院已開(kāi)設(shè)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)課程或講座。1)工藝夾具類(lèi)。此類(lèi)主要完成各種零件的加工工藝編制及加工零件所需夾具的設(shè)計(jì)。2)數(shù)控編程類(lèi)。主要完成零件的加工工藝編制及數(shù)控編程,可以和機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)結(jié)合,以團(tuán)隊(duì)的形式,完成機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、機(jī)構(gòu)零件的數(shù)控編程、加工。3)注塑、沖壓模具類(lèi)。主要完成各種注塑、沖壓模具設(shè)計(jì)。4)機(jī)械設(shè)計(jì)類(lèi)。減速器、機(jī)器人、機(jī)械手、各種泵、控制裝備、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車(chē)、液壓系統(tǒng)及各種設(shè)備的設(shè)計(jì)。5)機(jī)床類(lèi)。機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)及進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、鉆床、銑床、組合機(jī)床設(shè)計(jì),也可以利用學(xué)校的金工實(shí)習(xí)車(chē)間進(jìn)行各類(lèi)機(jī)床的拆裝、測(cè)繪訓(xùn)練。6)機(jī)械類(lèi)課程圖形庫(kù)、動(dòng)畫(huà)庫(kù)、試題庫(kù)建設(shè)。7)機(jī)電一體化類(lèi)普通車(chē)床數(shù)控化改造及各種設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。8)機(jī)電設(shè)備或生產(chǎn)線(xiàn)故障分析與診斷。
(7)答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式,答辯地點(diǎn)可以選擇校內(nèi)的多媒體教室、實(shí)訓(xùn)室,也可以搬到校外學(xué)生頂崗實(shí)習(xí)的企業(yè)現(xiàn)場(chǎng),邀請(qǐng)企業(yè)指導(dǎo)老師、技術(shù)人員、學(xué)生的同事一起參加答辯;答辯形式可以是陳述性答辯,也可以是作品展示性答辯;團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目,可指定一人進(jìn)行答辯。要保證各類(lèi)形式如實(shí)習(xí)報(bào)告類(lèi)、調(diào)查報(bào)告類(lèi)、市場(chǎng)調(diào)研類(lèi)、創(chuàng)業(yè)計(jì)劃類(lèi)、售后報(bào)告分析類(lèi)、設(shè)計(jì)類(lèi)都可以參加答辯。
三、總結(jié)
根據(jù)上面分析,現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量較難保證,而現(xiàn)有國(guó)情下高職畢業(yè)設(shè)計(jì)暫時(shí)無(wú)法替代。但是,畢業(yè)設(shè)計(jì)也應(yīng)隨著形勢(shì)的發(fā)展進(jìn)行較大程度的改革,否則,不能發(fā)揮起應(yīng)有的過(guò)渡橋梁作用,有以下幾點(diǎn)值得思考:
(1)是否能強(qiáng)化課程綜合實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì),淡化畢業(yè)設(shè)計(jì)。例如機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程結(jié)合CAD/CAM課程進(jìn)行綜合實(shí)訓(xùn);液壓與氣動(dòng)技術(shù)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、PLC等進(jìn)行課程設(shè)計(jì);數(shù)控編程與操作理論課程結(jié)合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行典型零件的數(shù)控編程與加工訓(xùn)練。這樣的訓(xùn)練更扎實(shí),更有實(shí)效。
(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程要增強(qiáng)學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)、讓學(xué)生明確其目的和意義。
(3)畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合訓(xùn)練的環(huán)節(jié)。完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)該包括專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)、文獻(xiàn)檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取、理論計(jì)算、論文寫(xiě)作與論文答辯等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)能使學(xué)生受到完成一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目所必需的綜合基本訓(xùn)練,對(duì)學(xué)生將來(lái)的工作和可能情況下的深造意義非凡。
1基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向
目前與BIM技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)聚焦于基礎(chǔ)應(yīng)用、技術(shù)融合和軟件研發(fā)等三個(gè)主要方向,如圖1所示。1.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向。BIM基礎(chǔ)應(yīng)用多數(shù)是基于BIM軟件開(kāi)展相關(guān)應(yīng)用研究,是目前畢業(yè)設(shè)計(jì)的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工圖深化、碰撞監(jiān)測(cè)、進(jìn)度模擬、工程量統(tǒng)計(jì)、造價(jià)分析和三維動(dòng)畫(huà)展示等工作。早期的研究對(duì)象以房屋建筑為主,目前已拓展至橋梁、隧道、地鐵等公共基礎(chǔ)設(shè)施。在BIM應(yīng)用軟件方面,建模軟件以Revit最為常用,碰撞檢查和動(dòng)畫(huà)模擬多數(shù)采用Revisworks軟件,工程算量和造價(jià)分析則常采用廣聯(lián)達(dá)和魯班等國(guó)內(nèi)軟件??傮w來(lái)看,該方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以應(yīng)用為主,課題的完成情況與研究對(duì)象的復(fù)雜性、研究?jī)?nèi)容的豐富性、研究成果的實(shí)用性密切相關(guān)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)代大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、新知識(shí)接受能力和創(chuàng)新能力也在不斷提高,早期以多高層房屋為對(duì)象的“建模+動(dòng)畫(huà)+算量”的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題已難以滿(mǎn)足培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此,該類(lèi)課題的研究對(duì)象正逐步拓展至超高層建筑、大跨空間建筑、鋼木結(jié)構(gòu)建筑、地鐵隧道等公共基礎(chǔ)設(shè)施和市政工程項(xiàng)目;研究?jī)?nèi)容也延伸至進(jìn)度控制、成本管理乃至運(yùn)營(yíng)維護(hù)等多個(gè)方面;同時(shí),研究課題也越來(lái)越多地來(lái)源于實(shí)際工程,研究成果的實(shí)用性已成為畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定的重要依據(jù)之一。1.2BIM與前沿技術(shù)融合方向。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的逐步普及,其應(yīng)用和研究正在從傳統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)施工向多技術(shù)融合的方向發(fā)展。如BIM與RFID(RadioFrequencyIdentification,無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別)、BIM與GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系統(tǒng))、BIM與VR(VirtualReality,虛擬現(xiàn)實(shí))、BIM與AR(AugmentedReality,增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))、BIM與三維激光掃描、BIM與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等前沿技術(shù)融合方向。以BIM與RFID技術(shù)融合為例,在傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng),大批量地進(jìn)行構(gòu)件驗(yàn)收、安裝時(shí),主要通過(guò)人工方式填寫(xiě)報(bào)告、錄入數(shù)據(jù),信息延誤的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,工作人員常常無(wú)法判斷構(gòu)件的真實(shí)狀況,很容易發(fā)生錯(cuò)誤,導(dǎo)致各類(lèi)問(wèn)題頻發(fā)。利用RFID技術(shù)可以實(shí)時(shí)追蹤、監(jiān)控構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)維狀態(tài),并以無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)即時(shí)傳遞信息到BIM數(shù)據(jù)處理平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的實(shí)時(shí)追蹤,解決信息錯(cuò)誤和丟失等問(wèn)題,能有效地提高工程項(xiàng)目的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。該類(lèi)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題通常要求指導(dǎo)教師有一定的前期研究基礎(chǔ),有時(shí)采用校企聯(lián)合指導(dǎo)方式,由企業(yè)導(dǎo)師制定課題的研究?jī)?nèi)容,畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)展過(guò)程中由校內(nèi)和校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)。1.3BIM軟件研發(fā)方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互與共享,模型是載體,軟件是工具。在BIM軟件平臺(tái)研發(fā)方面,國(guó)內(nèi)外各大軟件開(kāi)發(fā)商已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各類(lèi)適用于建筑不同階段、提供不同功能的商業(yè)BIM軟件。如,美國(guó)Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件;美國(guó)Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)軟件;此外還有Tekla公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的Xsteel軟件,Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國(guó)內(nèi)也有廣聯(lián)達(dá)、魯班、PKPM、3D3S等公司開(kāi)發(fā)的相關(guān)BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟,但針對(duì)不同對(duì)象、不同功能、不同企業(yè)均存在一定的局限性,尚需定制研發(fā)。相比于BIM應(yīng)用方向,軟件研發(fā)類(lèi)課題一方面要求指導(dǎo)教師有前期研究基礎(chǔ),另一方面要求學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ),更重要的是對(duì)軟件編程有興趣。此外,也有部分研發(fā)類(lèi)課題不需要編寫(xiě)代碼,只需要設(shè)計(jì)軟件功能和操作界面等,具體編程工作由他人或企業(yè)來(lái)完成。
2基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)案例
2.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“超高層建筑模架裝備模塊化仿真設(shè)計(jì)與建造技術(shù)研究”為案例。該論文以上海市真如城市副中心A5地塊項(xiàng)目1號(hào)辦公樓為實(shí)際工程背景,借助BIM工具對(duì)鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備開(kāi)展研究,完成的主要工作包括:(1)對(duì)鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備系統(tǒng)組成和工藝原理進(jìn)行歸納總結(jié),對(duì)超高層結(jié)構(gòu)核心筒使用鋼平臺(tái)模架裝備關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,包括模架的現(xiàn)場(chǎng)安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、桁架層施工和墻體收分層施工等技術(shù);(2)分析鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備的模塊化設(shè)計(jì)方法,初步確定模架標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫(kù),根據(jù)模架裝備標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件創(chuàng)建Revit參數(shù)化族庫(kù),對(duì)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行組合,并進(jìn)行整體鋼平臺(tái)模架裝備的虛擬預(yù)拼裝;(3)根據(jù)二維設(shè)計(jì)圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型,采用Navisworks進(jìn)行整體鋼平臺(tái)模架模型和核心筒模型的合模,對(duì)鋼平臺(tái)模架施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行可視化施工模擬。畢業(yè)設(shè)計(jì)成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備的模塊化方案,借助BIM軟件建立了模架標(biāo)準(zhǔn)模塊構(gòu)件族以及核心筒模型,完成了模架模塊的組合與拼裝,實(shí)現(xiàn)了模架裝備和核心筒的合模,并對(duì)鋼平臺(tái)安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、收分層施工等進(jìn)行了三維可視化分析。該畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究成果已應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目中,對(duì)模架裝備的模塊化和BIM技術(shù)的推廣具有積極作用。2.2BIM與前沿技術(shù)融合方向畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。目前,BIM與GIS、VR、RFID、三維激光掃描等技術(shù)的融合交叉應(yīng)用已成為工程界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。以三維激光掃描為例,該技術(shù)是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS之后的又一次技術(shù)革命,通過(guò)高速激光掃描測(cè)量方法,大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點(diǎn)的坐標(biāo)、反射率、顏色等信息,基于這些大量、密集的點(diǎn)信息可快速?gòu)?fù)建出真彩色三維點(diǎn)云模型,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。該技術(shù)具有快速性、非接觸性、穿透性、高密度、高精度、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn),很好地解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性的頸瓶。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于BIM技術(shù)對(duì)既有建筑快速建模方法的研究”為案例,該論文針對(duì)目前既有建筑建模時(shí)面臨的竣工圖紙無(wú)跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細(xì)部特征難以捕捉、測(cè)量所需時(shí)間及金錢(qián)成本過(guò)高等問(wèn)題,采用三維激光掃描技術(shù)對(duì)上海某演藝場(chǎng)所進(jìn)行掃描,利用JRC3DReconstruction軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪與配準(zhǔn),再采用ICP算法進(jìn)行平滑操作,最后對(duì)該建筑進(jìn)行整體建模,生成的三維模型見(jiàn)圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設(shè)計(jì)與研究工作中。2.3BIM軟件研發(fā)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件研發(fā)”為案例,該論文從研究國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)BIM建造管理平臺(tái)入手,分析了構(gòu)件信息追蹤管理平臺(tái)的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀,將BIM技術(shù)與二維碼技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計(jì)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件主要功能和界面,基于B/S架構(gòu),采用Html、JavaScript和Neo4j等語(yǔ)言初步實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件追蹤和進(jìn)度管理等基本功能。構(gòu)件追蹤界面見(jiàn)圖4所示,軟件對(duì)每一根構(gòu)件生成唯一的二維碼,支持單獨(dú)或批量下載功能。二維碼存儲(chǔ)構(gòu)件的編號(hào)、安裝位置、尺寸、長(zhǎng)度和質(zhì)量等基礎(chǔ)信息。用手機(jī)掃描二維碼即可查看構(gòu)件的報(bào)驗(yàn)和質(zhì)量檢驗(yàn)等詳細(xì)信息。通過(guò)二維碼功能,可追蹤構(gòu)件的生產(chǎn)、制作、運(yùn)輸和安裝等全過(guò)程信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件加工和安裝中的質(zhì)量監(jiān)控信息以及構(gòu)件安裝進(jìn)度信息的實(shí)時(shí)掌控,而這些信息直接反映到構(gòu)件的位置管理、質(zhì)量管理和安裝進(jìn)度管理中,為這些管理活動(dòng)的進(jìn)行提供了幫助和支持,追溯到最上層則實(shí)現(xiàn)了加工制作計(jì)劃的實(shí)時(shí)調(diào)整,而加工制作的調(diào)整又決定了現(xiàn)場(chǎng)施工情況。此外,通過(guò)二維碼信息能夠直觀快速地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問(wèn)題,解決現(xiàn)場(chǎng)管理人員攜帶圖紙及查詢(xún)資料不方便等問(wèn)題,提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率。本軟件的開(kāi)發(fā)涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能,這些功能的實(shí)現(xiàn)需要大量的編程工作,很難由一位本科生在畢業(yè)論文周期內(nèi)完成所有工作,因此,軟件的前期開(kāi)發(fā)工作已由指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)完成,本論文主要是實(shí)現(xiàn)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理功能模塊的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。
3提升基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)效果建議
3.1增加前沿課題數(shù)量。目前,BIM方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)仍然以“建模+動(dòng)畫(huà)+算量”的軟件應(yīng)用型課題為主導(dǎo),雖然該類(lèi)課題的實(shí)用性強(qiáng),但往往工作量大而難度不大,特別是對(duì)一些研究型高校的學(xué)生,該類(lèi)課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是提高了學(xué)生的BIM軟件使用能力,對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性培養(yǎng)不足。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,建議增加BIM與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、AR等新型技術(shù)相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。此外,現(xiàn)有的主流BIM平臺(tái)均被國(guó)外壟斷,亟須發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批專(zhuān)注于軟件研發(fā)的學(xué)科交叉類(lèi)學(xué)生,可以通過(guò)增加平臺(tái)研發(fā)類(lèi)課題,鍛煉學(xué)生的研發(fā)能力,為其將來(lái)的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。3.2加強(qiáng)校企合作。BIM技術(shù)無(wú)論是軟件使用、平臺(tái)研發(fā),還是與新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,均具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。目前,很多土木建筑類(lèi)大型企業(yè)均配備了BIM技術(shù)中心,具有較強(qiáng)的BIM應(yīng)用、產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)能力,而在國(guó)內(nèi)高校中專(zhuān)職從事BIM教學(xué)和科研的教師非常欠缺。通過(guò)校企合作,可以彌補(bǔ)校內(nèi)指導(dǎo)教師BIM實(shí)踐能力的不足,促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研全面合作,充分發(fā)揮學(xué)校與企業(yè)在BIM人才培養(yǎng)過(guò)程中的職能作用,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享,強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié),對(duì)于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的意義[6]。針對(duì)于此,同濟(jì)大學(xué)與上海建工、華東建筑設(shè)計(jì)院等單位已建立了長(zhǎng)期的校企合作關(guān)系,與BIM技術(shù)有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題多數(shù)來(lái)自于企業(yè),部分畢業(yè)設(shè)計(jì)成果已直接應(yīng)用于實(shí)際工程,取得了較好的教學(xué)效果。3.3重構(gòu)現(xiàn)有課程體系。近十年來(lái),雖然BIM技術(shù)和軟件已有長(zhǎng)足的進(jìn)步,正向設(shè)計(jì)已開(kāi)始應(yīng)用,但逆向建模仍是主流,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中也最為常見(jiàn),即學(xué)生根據(jù)二維CAD圖紙創(chuàng)建其建筑、結(jié)構(gòu)及機(jī)電等三維BIM模型。從已有的畢業(yè)設(shè)計(jì)效果看,存在兩方面的問(wèn)題,一是許多學(xué)生的識(shí)圖能力較弱,特別是機(jī)電圖紙的識(shí)圖能力非常欠缺,需占用大量的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間來(lái)提高識(shí)圖能力;二是學(xué)生的BIM軟件操作能力不足,很多時(shí)間被用于軟件學(xué)習(xí)中,實(shí)際的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作時(shí)間被大量擠占。目前,很多高校沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置BIM課程,或者雖然單獨(dú)設(shè)置但將其作為選修課,普及面不廣,這就需要我們對(duì)現(xiàn)有的課程設(shè)置體系進(jìn)行完善和重構(gòu)??紤]到BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,筆者建議將BIM技術(shù)的教學(xué)融入專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)體系中,如:將BIM技術(shù)引入工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、土木工程施工、工程項(xiàng)目管理等多門(mén)課程中,特別在課程設(shè)計(jì)中,將其作為一項(xiàng)必修內(nèi)容。通過(guò)BIM技術(shù)的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實(shí)現(xiàn)課程體系的有機(jī)整合。
BIM技術(shù)已被廣泛視為改造建筑業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略手段,正在導(dǎo)致建筑業(yè)進(jìn)行一次史無(wú)前例的徹底變革。從高校的實(shí)踐課程教學(xué)來(lái)看,BIM技術(shù)相關(guān)課題已成為建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向。本文歸納總結(jié)了與BIM技術(shù)相關(guān)的三大畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向:基礎(chǔ)應(yīng)用、前沿技術(shù)融合和軟件研發(fā),以同濟(jì)大學(xué)為例展示了各方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)案例,最后提出了增加前沿課題數(shù)量、加強(qiáng)校企合作、重構(gòu)現(xiàn)有課程體系等用于提升畢業(yè)設(shè)計(jì)效果的建議,可以為BIM相關(guān)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。
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關(guān)鍵詞:土地信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)質(zhì)量、誤差、分辨率、坐標(biāo)變換、矢量數(shù)據(jù)、柵格數(shù)據(jù)、拓?fù)?/p>
Abstract:DataisveryimportantforLandInformationSystem,AkeytoLandinformationthesystem''''sdevelopmentssuccessiswhetherthedataquantityisaccuracy.ThispaperwillStudythedataquantitytheprobleminLandinformationthesystemestablishtheprocess.
Keywords:LandInformationSystems;DataQuality;Error;Accuracy;RemoteSensing;Digitize;Resolution;CoordinateTransformation;VectorData;RasterData;Topological.
一、前言
土地是人類(lèi)的寶貴財(cái)富,是人類(lèi)社會(huì)進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)所必需的基本條件和自然基礎(chǔ)。如何科學(xué)、合理地利用有限的土地資源,如何及時(shí)了解與掌握土地利用變化數(shù)量和空間特點(diǎn),對(duì)于保持耕地總量動(dòng)態(tài)平衡和土地持續(xù)利用具有十分重要的意義。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日趨多樣化,土地部門(mén)的業(yè)務(wù)工作及范圍也在不斷擴(kuò)大,原有的靠手工操作,圖紙管理的模式已經(jīng)越來(lái)越不能滿(mǎn)足高效率的需求。為強(qiáng)化土地管理,滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)土地資源信息更多、更細(xì)、更完善的服務(wù)要求,各土地管理部門(mén)紛紛加入信息化、數(shù)字化的改革大潮。特別是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,因土地管理部門(mén)工作的嚴(yán)肅性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性和規(guī)范化要求,管理中任何規(guī)定的確定和變更都需要完成大量的信息收集、分析、綜合、決策和評(píng)估等工作,土地管理也只有強(qiáng)有力的信息技術(shù)(IT)的支持下,才能做到真正的科學(xué)決策和管理。
土地信息系統(tǒng)(LIS)是地理信息系統(tǒng)的一個(gè)分支,是一種基于宗地[以宗地(地塊)為單位]的計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)。是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、管理、查詢(xún)、分析、應(yīng)用和維護(hù)更新的空間信息系統(tǒng),是土地管理的現(xiàn)代化工具,是土地規(guī)劃和管理定量化、科學(xué)化的方法、手段。但是,在土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中,還存在許多問(wèn)題,給土地信息系統(tǒng)的建設(shè)及發(fā)揮帶來(lái)一定困難。這里僅對(duì)土地信息系統(tǒng)建設(shè)中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行探討。
二、對(duì)LIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的認(rèn)識(shí)
數(shù)據(jù)是一種未經(jīng)加工的原始資料,是客觀對(duì)象的表示,它可以是數(shù)字、文字、符號(hào)、圖像,數(shù)據(jù)是信息的具體表達(dá)形式。一個(gè)LIS系統(tǒng)包括空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)。
人們往往以為計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)質(zhì)量是可靠的,很少懷疑利用信息系統(tǒng)產(chǎn)生的分析結(jié)果在數(shù)據(jù)質(zhì)量方面會(huì)有問(wèn)題,但事實(shí)遠(yuǎn)非如此。在某些情況下,由于多種原因,計(jì)算機(jī)分析的結(jié)果甚至?xí)仁止し治龅恼`差更大。這里除軟件、硬件的質(zhì)量問(wèn)題,計(jì)算方法上的問(wèn)題,以及分類(lèi)、編碼、輸入、操作的明顯疏忽外,數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量是重要的原因。
眾所周知,數(shù)據(jù)是LIS的“血液”,是組成系統(tǒng)的重要元素。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是土地信息系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵所在;數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低優(yōu)劣,都直接影響到土地信息系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,決定了系統(tǒng)應(yīng)用價(jià)值的大小;數(shù)據(jù)的可靠,質(zhì)量的好壞將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的成敗。系統(tǒng)如果不能提供正確、可靠的信息,這個(gè)系統(tǒng)也就失去了存在的價(jià)值。
數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是一個(gè)相對(duì)概念,并具有一定的針對(duì)性。衡量其好壞主要有以下幾個(gè)指標(biāo):誤差、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)的精度和不確定性[1]。數(shù)據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)整體性能的綜合體現(xiàn)。
統(tǒng)而言之,數(shù)據(jù)的質(zhì)量問(wèn)題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是數(shù)據(jù)是否及時(shí)反映了現(xiàn)實(shí)世界;二是數(shù)據(jù)是否保持了一致性和完整性。
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)量大,數(shù)據(jù)來(lái)源廣,數(shù)據(jù)采集的任務(wù)重,在數(shù)據(jù)庫(kù)建立過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)許多人為和系統(tǒng)的誤差,甚至還有可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,最后采集的數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確反映規(guī)劃和管理的實(shí)際狀況,建立在此數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上的系統(tǒng)往往也就達(dá)不到管理自動(dòng)化輔助決策的目的,而只不過(guò)是“看看而已”的一種“擺設(shè)”罷了。
數(shù)據(jù)庫(kù)(包括空間數(shù)據(jù)庫(kù)和非空間數(shù)據(jù)庫(kù))是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部分,也是投資比重最大的部分。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,直接影響系統(tǒng)的功能和應(yīng)用。不僅要根據(jù)技術(shù)規(guī)程衡量數(shù)據(jù)質(zhì)量,還要從數(shù)據(jù)使用角度分析數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題。數(shù)據(jù)質(zhì)量通常是指數(shù)據(jù)的可靠性和精度,它主要用數(shù)據(jù)的誤差來(lái)度量的?,F(xiàn)就土地信息系統(tǒng)建立過(guò)程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題作進(jìn)一步的探討。
三、數(shù)據(jù)源質(zhì)量的問(wèn)題
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源指建庫(kù)中所需要的各種數(shù)據(jù)類(lèi)型的來(lái)源。它是土地信息系統(tǒng)最基本、最重要的組成部份。土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源多種多樣,主要包括有:地圖,地圖是系統(tǒng)最主要的數(shù)據(jù)源,因?yàn)榈貓D是地理數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)描述形式,是具有共同參考坐標(biāo)系統(tǒng)的點(diǎn)、線(xiàn)、面的二維平面形式的表示,內(nèi)容豐富,圖上實(shí)體間的空間關(guān)系直觀,而且實(shí)體的類(lèi)別和屬性可以用各種不同的符號(hào)加以識(shí)別和表示。土地信息系統(tǒng)其圖形數(shù)據(jù)大部分都來(lái)自地圖,土地信息系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)主要有地籍圖、宗地圖、土地詳查圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖、專(zhuān)題圖、乃至地形圖等各種圖件的矢量化地圖數(shù)據(jù)。二是遙感影像數(shù)據(jù),遙感影像數(shù)據(jù)是一個(gè)極其重要的信息源。通過(guò)遙感影像可以快速、準(zhǔn)確地獲得大面積的、綜合的各種專(zhuān)題信息,航天遙感影像還可以取得周期性的資料,這些都為土地信息系統(tǒng)提供了豐富的信息。三是統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),包括土地的分類(lèi)、面積、權(quán)屬、分布及質(zhì)量、等級(jí)狀況、利用狀況、非法占地等統(tǒng)計(jì)資料。四是實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),包括GPS點(diǎn)位數(shù)據(jù)、地籍測(cè)量數(shù)據(jù)等。五是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),包括數(shù)字圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)主要有地籍號(hào)、檔案卷宗號(hào)、地類(lèi)號(hào)、圖號(hào)、手簿號(hào)、宗地界址點(diǎn)點(diǎn)號(hào)及坐標(biāo)控制點(diǎn)坐標(biāo),宗地面積,面積中誤差、年代、日期等等。屬性數(shù)據(jù)包括圖形、圖像以外的各種文字、數(shù)字信息。其中文字信息主要是與宗地檔案,文件檔案組成相關(guān)的各種檢索和查詢(xún)信息(如:土地權(quán)利人姓名或單位各稱(chēng)、土地座落,文件檔案的標(biāo)題、發(fā)文機(jī)關(guān)、公文字號(hào)等等),以及土地登記、地籍調(diào)查、權(quán)屬審核、登記發(fā)證各辦公流程中的各種鍵盤(pán)輸入信息。六是各種立法文件和文字檔案,主要有地籍檔案、文件檔案等具有法律效力或需要經(jīng)常查閱的原始文件材料,它們是土地信息的重要組成部分,在土地的規(guī)劃管理中起著很大的作用。
數(shù)據(jù)源質(zhì)量問(wèn)題指數(shù)據(jù)的采集和錄入中可能產(chǎn)生的誤差,建庫(kù)所需的各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)的可靠性和精度。
從土地信息系統(tǒng)建立的過(guò)程來(lái)看,它的主要因素有:各種測(cè)量數(shù)據(jù),地圖和遙感數(shù)據(jù)等的誤差;調(diào)查和統(tǒng)計(jì)造成的屬性數(shù)據(jù)誤差,以及文檔數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤等,數(shù)字化前的預(yù)處理、手扶踀自動(dòng)化的分辨率和矢量化精度。
1、遙感數(shù)據(jù)
地理信息系統(tǒng)、遙感和計(jì)算機(jī)輔助制圖是現(xiàn)代地理學(xué)的重要技術(shù)手段。遙感作為一種獲取和更新空間數(shù)據(jù)的強(qiáng)有力手段,能及時(shí)地提供準(zhǔn)確、綜合和大范圍進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的各種資源與環(huán)境的信息,因此遙感數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的一個(gè)重要數(shù)據(jù)源。
所謂遙感(RemoteSensing)就是遙遠(yuǎn)感知的意思,也就是不直接接觸目標(biāo)物和現(xiàn)象,在距離地物幾公里到幾百里、甚至上千里的飛機(jī)、飛船、衛(wèi)星上,使用光學(xué)或電子儀器接受地面物體或發(fā)射的電磁波信號(hào),并從圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來(lái),傳送到地面,經(jīng)過(guò)信息處理,判讀分析和野外實(shí)地驗(yàn)證,最終服務(wù)于有關(guān)部門(mén)的規(guī)劃決策[2]。土地管理部門(mén)可以運(yùn)用遙感技術(shù)快速獲取現(xiàn)狀空間的信息。
盡管遙感技術(shù)有很多好處,但因其自身特性,獲取的遙感數(shù)據(jù)可能存在一些誤差。如:不同的高度引起的問(wèn)題,由于傳感器的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性產(chǎn)生的問(wèn)題,對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化產(chǎn)生的誤差。傳感器在航線(xiàn)、航向上出現(xiàn)的誤差,大氣輻射產(chǎn)生的誤差,地形和地貌等因素產(chǎn)生的誤差等等。在遙感資料的獲取時(shí),有些誤差是可以控制的,有些則不可控。因此必須對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,包括利用地面控制對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何校正,圖像增強(qiáng)和分類(lèi)。對(duì)獲取的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行光譜校正,特征提取,自動(dòng)識(shí)別分類(lèi)、自動(dòng)成圖等處理[3]。
2、測(cè)量數(shù)據(jù)
各種原始的測(cè)量數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的主要來(lái)源之一。包括宗地的權(quán)屬界線(xiàn)、位置、形狀、數(shù)量、面積、各級(jí)行政界線(xiàn)、地形圖測(cè)量等。由于人和環(huán)境的因素,測(cè)量數(shù)據(jù)不可避免地受到人為誤差(對(duì)中、讀數(shù)、平分等誤差)、儀器、環(huán)境的影響。來(lái)源于地面測(cè)量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中含有控制測(cè)量和碎部測(cè)量誤差。其中控制點(diǎn)誤差又受控制網(wǎng)的參考基準(zhǔn)、網(wǎng)形和觀測(cè)精度以及觀測(cè)費(fèi)用等因素的影響。碎部點(diǎn)誤差除了繼承了控制點(diǎn)的誤差外,還受自身觀測(cè)方法,觀測(cè)精度和地界的人為判斷,以及地物地貌的取舍等因素的影響。當(dāng)然原始數(shù)據(jù)誤差受觀測(cè)儀器、觀測(cè)者和外界環(huán)境三種因素影響。除此之外,還有測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及數(shù)據(jù)老化,采集數(shù)據(jù)的密度不合理,或概括取舍不合理,選取測(cè)量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不一致或精度等級(jí)不一致造成測(cè)量數(shù)據(jù)的不一致的影響。
地籍要素是構(gòu)建土地信息系統(tǒng)極為關(guān)鍵的一步,其測(cè)量數(shù)據(jù)的精度高低決定了系統(tǒng)功能能否得到正確和充分發(fā)揮。
從地籍測(cè)量成果的有效性和土地管理的可能性來(lái)考慮,為了保證各權(quán)屬單元之間的界線(xiàn)清晰,邊界無(wú)爭(zhēng)議,并且雙方都能接受而不損害他人和國(guó)家的利益,地籍測(cè)量要達(dá)到一定精度。因此,必須要有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集方法作為保證。地籍要素的采集方法目前主要有兩種,一種是傳統(tǒng)的模擬式外業(yè)測(cè)圖方法,另一種是野外全數(shù)字化數(shù)據(jù)采集方法。傳統(tǒng)方法的主要作法是在地籍控制測(cè)量的基礎(chǔ)上,用解析法測(cè)量出權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo),以控制點(diǎn)或以界址點(diǎn)為基礎(chǔ)施測(cè)成地籍圖,要形成入庫(kù)數(shù)據(jù)信息,則要通過(guò)對(duì)原圖數(shù)字化來(lái)實(shí)現(xiàn)。用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法形成地籍要素?cái)?shù)字信息其誤差影響因素較多,主要誤差來(lái)源為:測(cè)站點(diǎn)誤差m1,量距誤差m2,在測(cè)圖板上描繪方向線(xiàn)誤差為m3,刺點(diǎn)誤差m4,數(shù)字化儀采點(diǎn)誤差m5等。按有關(guān)專(zhuān)著論述,一般情況下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,這四項(xiàng)誤差為野外采集誤差。數(shù)字化m5的影響因素比較復(fù)雜,誤差產(chǎn)生首先與圖形要素有關(guān),要素本身的復(fù)雜程度對(duì)數(shù)字化精度有顯著影響,數(shù)字化儀本身的精度更應(yīng)引起重視。正常情況下,用常規(guī)數(shù)字化儀進(jìn)行數(shù)字化時(shí),精度一般可達(dá)到±0.13mm。綜合上述得,地籍要素采集精度m采為:
m采=±
=±
=±0.02mm
按1:500比例尺來(lái)考慮,實(shí)地誤差將達(dá)到±10cm,由此可見(jiàn),按傳統(tǒng)方法施測(cè),則擬入庫(kù)的地籍要素信息很難達(dá)到規(guī)定的±5cm的精度標(biāo)準(zhǔn)[4]。
采用野外全數(shù)字化方法,界址點(diǎn)野外數(shù)據(jù)采集一般采用直接測(cè)定坐標(biāo)法,即將全站儀或測(cè)距儀置于測(cè)站點(diǎn)上,對(duì)界址點(diǎn)上的移動(dòng)棱鏡進(jìn)行水平角和距離測(cè)定,電子手薄記錄計(jì)算。此種方法的主要誤差來(lái)源為水平角測(cè)角誤差mβ和測(cè)距誤差mD,測(cè)角中誤差角保守為±5″,測(cè)距誤差主要來(lái)自移動(dòng)棱鏡偏離界址點(diǎn)位置誤差,其偏離值按2cm考慮。測(cè)距平均邊長(zhǎng)取100m,按點(diǎn)位誤差精度估算公式m2=來(lái)計(jì)算,則m≈±2cm,即便考慮測(cè)站誤差和其他偶然的聯(lián)合影響,點(diǎn)位精度也肯定在規(guī)定范圍內(nèi),所以地籍要素信息數(shù)據(jù)的野外全數(shù)字化有利于提高界址點(diǎn)精度,從而保證地籍?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量。
3、調(diào)查、統(tǒng)計(jì)、文檔數(shù)據(jù)問(wèn)題
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程中,涉及大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這些資料尚存在許多不足之處,為土地信息系統(tǒng)的建設(shè)帶來(lái)了一定困難。
建立土地信息系統(tǒng),必須首先進(jìn)行土地基本信息的搜集,開(kāi)展地籍調(diào)查工作,核實(shí)宗地權(quán)屬,掌握土地利用狀況,獲得宗地位置、形狀及其面積的準(zhǔn)確數(shù)據(jù),為建庫(kù)奠定基礎(chǔ)。
現(xiàn)就地籍調(diào)查工作加以探討,眾所周知,權(quán)屬調(diào)查的工作之一是填寫(xiě)地籍調(diào)查表。由于權(quán)屬調(diào)查技術(shù)性強(qiáng),工作量大,參與人員多且水平不同等原因,填寫(xiě)后的地籍調(diào)查表或多或少會(huì)出現(xiàn)下面一些問(wèn)題。在填土地使用者名稱(chēng)時(shí),單位本應(yīng)填寫(xiě)全稱(chēng),可出現(xiàn)了類(lèi)似這樣的情況:某林業(yè)局有3宗地,而在3份地籍調(diào)查表上出現(xiàn)了xx林業(yè)局、縣林業(yè)局、林業(yè)局等名稱(chēng)。按這樣的名稱(chēng)錄入建立信息系統(tǒng),將導(dǎo)致不能正確地自動(dòng)的歸戶(hù)。在填寫(xiě)土地使用者性質(zhì)時(shí),本應(yīng)該寫(xiě)“全民”或“集體”或“個(gè)體”或“個(gè)人”,而出現(xiàn)了“國(guó)營(yíng)”或“國(guó)有”或“私營(yíng)”這樣的名詞。在填寫(xiě)宗地四至?xí)r應(yīng)說(shuō)明權(quán)屬界線(xiàn)所經(jīng)地物名稱(chēng)及歸屬、位置、與誰(shuí)接壤。但出現(xiàn)了東(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填寫(xiě)錯(cuò)誤,如兩宗地共用一堵墻時(shí),則只能出現(xiàn)兩宗都至墻中,或一宗至墻內(nèi)另一宗至墻外,但填出了兩宗都至墻外或墻內(nèi)等情況。在填寫(xiě)界址標(biāo)示處的界址線(xiàn)位置時(shí)也有類(lèi)似錯(cuò)誤,有的表填寫(xiě)字跡潦草,或使用簡(jiǎn)化字,讓人難以辨認(rèn)。有的內(nèi)容還可以猜出,但戶(hù)主的姓名、調(diào)查員、勘丈員的簽名等內(nèi)容實(shí)在難辯;有的表中該填的內(nèi)容而未填,任意涂改。
共用宗的處理,一個(gè)地塊被幾個(gè)權(quán)屬單位共同使用,而其間又難以劃清權(quán)屬界線(xiàn),這樣的地塊稱(chēng)為共用宗[5]。不少縣(市)是這樣處理的:有多少土地使用者就填多少份地籍調(diào)查表,表上的內(nèi)容按各分宗填寫(xiě)。這樣做的好處是所填的內(nèi)容詳細(xì),調(diào)查表和土地登記申請(qǐng)書(shū)、審批表形成一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。但其弊端也是顯而易見(jiàn)的,其一較大地增大了填表的工作量,其二增大了復(fù)雜程度,在填寫(xiě)四至?xí)r,如遇一個(gè)土地使用者使用幾個(gè)地塊則不得不寫(xiě)清幾個(gè)地塊的四至;為填清界址指標(biāo),又得設(shè)置內(nèi)部界址點(diǎn),增加了宗地草圖和地籍圖的負(fù)荷量,填表時(shí)如不小心還會(huì)造成表與表之間的相互矛盾。為了和地調(diào)表統(tǒng)一,有的在形成宗地界址點(diǎn)成果表時(shí),除了有宗地界址點(diǎn)成果表外,還有分宗的界址點(diǎn)成果表。如果內(nèi)部界址點(diǎn)是在紙圖上圖解的,則將該宗地的宗地界址點(diǎn)和內(nèi)部界址點(diǎn)和計(jì)算機(jī)展點(diǎn)后,會(huì)出現(xiàn)界址線(xiàn)混亂的情況。在土地信息系統(tǒng)建庫(kù)時(shí),這些內(nèi)部點(diǎn)是不能當(dāng)界址點(diǎn)錄入進(jìn)庫(kù)的。如進(jìn)庫(kù)則在面積統(tǒng)計(jì)時(shí),這種內(nèi)部界址點(diǎn)所圍成的區(qū)域的面積就被多統(tǒng)計(jì)了一次。
建立完備的信息系統(tǒng),必須具備這樣的條件:大比例的地形圖或地籍圖;野外測(cè)量的界址點(diǎn)數(shù)據(jù);宗地的屬性數(shù)據(jù)(土地登記申請(qǐng)書(shū)、地籍調(diào)查表、審批表等)。全省在進(jìn)行大大規(guī)模的城鎮(zhèn)地籍時(shí),由于受當(dāng)時(shí)的條件限制,自動(dòng)化程度低,各作業(yè)單位作業(yè)水平的不同,或多或少出現(xiàn)一些問(wèn)題。在建庫(kù)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題主要是界址點(diǎn)的坐標(biāo)成果與地籍上的位置不吻合;相鄰宗的同一界址點(diǎn)坐標(biāo)不同;界址邊長(zhǎng)、宗地面積計(jì)算有誤。某些縣(市)為了進(jìn)行土地登記,由于多方面的原因,在進(jìn)行初始地籍調(diào)查時(shí),只作權(quán)屬調(diào)查,不作規(guī)范的地籍測(cè)量。為了計(jì)算面積,用皮尺或鋼尺丈量界址邊長(zhǎng)及相關(guān)尺寸,用幾何圖形法計(jì)算出宗地面積,而不測(cè)址點(diǎn)坐標(biāo)和地籍圖。這樣做不利于信息化的管理。
4、圖形數(shù)字化
影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素是多方面的,有相當(dāng)一部分來(lái)自于建庫(kù)過(guò)程中的數(shù)字化過(guò)程。建庫(kù)過(guò)程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量,包括數(shù)字化前的預(yù)處理,紙張變形、手扶跟蹤數(shù)字化精度或掃描數(shù)字化的分辨率和矢量化精度。
(1)數(shù)字化前的預(yù)處理
用于數(shù)字化作業(yè)的地形圖(工作底圖)一般采用聚酯薄膜圖,其變形一般小于0.2‰。采用紙質(zhì)圖紙時(shí),圖紙的尺寸隨濕度和溫度的變化而變化,溫度不變的情況下,溫度由0%增至25%,則紙的尺寸可能改變1.6%[6]。因?yàn)榧埖呐蛎浡屎褪湛s率不相同,即使溫度回到原來(lái)的大小,圖紙也不能恢復(fù)原來(lái)的尺寸。因此在數(shù)字化時(shí)要適當(dāng)?shù)谋壤蜃?,通過(guò)仿射變換進(jìn)行幾何糾正,以減小工作底圖變形產(chǎn)生的位置誤差,達(dá)到相應(yīng)的精度。
對(duì)不同種類(lèi)和比例的工作底圖進(jìn)行數(shù)字化時(shí),應(yīng)注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。對(duì)于不同投影方式應(yīng)在數(shù)字化后及時(shí)變換為系統(tǒng)要求的投影方式。對(duì)于不同比例應(yīng)將比例尺和精度記錄到元數(shù)據(jù)中,以便估記由此可能產(chǎn)生的誤差。
(2)跟蹤數(shù)字化
手扶跟蹤數(shù)字是一種自動(dòng)化精度較低的數(shù)字化方式,其數(shù)字化精度也因操作員及其工作的疲勞程度而異,操作員的勞動(dòng)強(qiáng)度較高。隨著大幅面掃描儀的成本不斷降低,掃描和矢量化技術(shù)不斷完善,這種數(shù)字化方式可能成為自動(dòng)掃描數(shù)字化的一種補(bǔ)充。
手扶數(shù)字化是從地形圖輸入空間數(shù)據(jù)的最廣泛采用的輸入方法。把地形圖放置于數(shù)字化桌上,用手持設(shè)備,跟蹤每一個(gè)地圖特征、數(shù)字化設(shè)備精確量測(cè)鼠標(biāo)的位置,產(chǎn)生數(shù)據(jù)形式的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
影響跟蹤數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量的因素很多;主要有:數(shù)字化底圖中地理要素的寬度、密度和復(fù)雜程度對(duì)數(shù)字化結(jié)果的質(zhì)量有著顯著影響。數(shù)字化儀的分辨率和精度對(duì)數(shù)字化數(shù)據(jù)質(zhì)量有著直接的決定性的影響?!兜匦螆D數(shù)字化規(guī)范》規(guī)定,數(shù)字化儀的分辨率不能小于每厘米394線(xiàn)(約1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常見(jiàn)數(shù)字化儀在分辨率方面通常能滿(mǎn)足要求,而在精度方面卻有相當(dāng)一部分不能達(dá)到要求。在選擇數(shù)字化儀時(shí)要特別注意其精度指標(biāo),以滿(mǎn)足LIS工程的需要。數(shù)字化操作員的技能與經(jīng)驗(yàn)不同而引入的人為因素誤差是不同的,由于操作員視力、操作習(xí)慣,熟練程度和疲勞程度的不同,最佳采樣點(diǎn)位值判斷,十字絲與目標(biāo)點(diǎn)重合程度的判斷會(huì)有一定程度的差異,影響數(shù)字化的質(zhì)量。操作方式(如曲線(xiàn)采點(diǎn)方式和采點(diǎn)數(shù)目)也會(huì)影響數(shù)字化數(shù)據(jù)的質(zhì)量。
假定各種誤差影響符合誤差傳播規(guī)律,手扶跟蹤數(shù)字化的綜合精度應(yīng)按下式求得:[7]
m數(shù)=±
其中:m數(shù)表示手扶跟蹤數(shù)字化的綜合精度;m定表示工作底圖定向誤差,m儀表示數(shù)字化儀精度,m人表示人為因素誤差。
(3)、掃描數(shù)字化
掃描數(shù)字化用高精度掃描儀將圖像等掃描并形成柵格數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理,將之轉(zhuǎn)化矢量圖形數(shù)據(jù)。規(guī)范規(guī)定:圖形定位控制點(diǎn)掃描誤差不大于0.1mm,相對(duì)于工作底圖,矢量化后的掃描點(diǎn)誤差不大于0.15mm,線(xiàn)劃誤差不大于0.2mm。影響掃描數(shù)字化質(zhì)量的因素除原圖質(zhì)量外,還包括:掃描精度、定向精度、矢量化精度損失等。
①掃描儀的分辨率和精度
掃描儀的分辨率和精度對(duì)掃描數(shù)字化質(zhì)量的影響是至關(guān)重要的。因此,要根據(jù)具體情況選擇適當(dāng)?shù)膾呙鑳x。目前,大幅面掃描儀大致有,滾筒式(drum),平板式(flatebed),直進(jìn)式(directfeed)3種。這些掃描儀能夠輸出一種或多種形式柵格數(shù)據(jù)文件(二值、灰度和彩色)。
滾筒式掃描儀精度較高價(jià)格較貴,能以較高的分辨率掃描AO或更大的圖紙。
平板式掃描儀與滾筒式一樣精度高、價(jià)格貴、分辨率很高,但一般幅面不會(huì)超過(guò)A1幅面。由于平板式掃描儀幅面小,掃描后多需進(jìn)行拼接,從而增加了工作難度,引入了更多的誤差源。LIS工程一般不選用這種掃描儀。
直接式掃描儀精度較低,價(jià)格也較便宜。通常能夠滿(mǎn)足一般LIS工程的需要。
目前,需要的大幅面掃描儀品牌有:CONTEX、VIDER、ANATECH等。
在選擇掃描儀時(shí),應(yīng)注意其是否采用硬件消藍(lán)。光學(xué)分辨率代表了掃描儀的分辨率能力,而經(jīng)銷(xiāo)商往往只是給出插值分辨。同時(shí),應(yīng)注意掃描儀的歪斜失真,歪斜失真的大小與掃描儀的走紙方式有關(guān)。
②柵格數(shù)據(jù)矢量化的精度損失
在土地信息系統(tǒng)中,柵格數(shù)據(jù)與矢量數(shù)據(jù)各具特點(diǎn)與適用性,為了在一個(gè)系統(tǒng)中可以兼容這兩種數(shù)據(jù),以便有利于進(jìn)一步分析處理,常常需要實(shí)現(xiàn)兩種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。
柵格的矢量轉(zhuǎn)換處理的目的,是為了將柵格數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,通過(guò)矢量繪圖裝置輸出,或者為了數(shù)據(jù)壓縮的需要,將大量的面狀柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為由少量數(shù)據(jù)表示的多邊形邊界,但是主要目的是為了能將自動(dòng)掃描儀獲取的柵格數(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫(kù)。
在柵格數(shù)據(jù)矢量的過(guò)程中的細(xì)化、跟蹤等均可能引入一些誤差。復(fù)雜圖形全自動(dòng)化矢量化效果極差,會(huì)產(chǎn)生眾多的交叉線(xiàn),導(dǎo)致多邊形跟蹤錯(cuò)誤。對(duì)此,應(yīng)采用交互式矢量化方法。因此在選擇矢量化軟件時(shí)不應(yīng)僅僅關(guān)心自動(dòng)化程度(全自動(dòng)矢量化軟件價(jià)格往往很高)。還要特別注意是否具有以下功能:智能去斑,裁剪,扭曲較正,比例控制,水平校正,光柵編輯和交互式矢量化等。
③掃描數(shù)字化方法誤差
掃描數(shù)字化的幾何分辨率是掃描數(shù)字化方法誤差中最重要的誤差源,減小這種誤差的唯一方法就是提高掃描儀的幾何分辨率。但是,隨著分辨率的提高,柵格數(shù)據(jù)量以平方級(jí)速度增長(zhǎng)。這往往造成計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)資源耗盡,數(shù)據(jù)處理時(shí)間平方級(jí)延長(zhǎng)。以300dpi(約每mm12個(gè)點(diǎn))的分辨率掃描時(shí),獨(dú)立點(diǎn)間距離的相對(duì)精度為1.4/1000左右。全自動(dòng)矢量化細(xì)化過(guò)程所產(chǎn)生的點(diǎn)位誤差為1~2個(gè)像素點(diǎn),而交互跟蹤矢量化最大點(diǎn)位誤差可以控制在一個(gè)像素點(diǎn)。按300dpi計(jì),每個(gè)像素點(diǎn)相當(dāng)于圖上0.01mm。掃描數(shù)字化綜合精度可按下式計(jì)算:
M掃=±
其中:M掃表示掃描數(shù)字化的綜合精度;M定表示底圖定向誤差;M儀表示掃描儀精度;M矢表示矢量化誤差。這里,M定取±0.12mm,按300dpi計(jì)算M儀取±0.09mm,M矢取±0.1mm。則M掃=±0.180[8]。
四、數(shù)據(jù)處理質(zhì)量
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)建立后,其中已經(jīng)包含了數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫(kù)建庫(kù)所引入的誤差。數(shù)據(jù)庫(kù)中的多源數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的各種分析處理后,在形成新的數(shù)據(jù)和最后產(chǎn)品的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題。這些問(wèn)題包括:幾何改正,坐標(biāo)變換和比例變換,幾何數(shù)據(jù)的編輯、屬性數(shù)據(jù)的編輯、空間分析,數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換等。
1、空間分析
空間分析是對(duì)分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)的通稱(chēng)。從客觀上區(qū)分,可歸納為:空間的圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)溥\(yùn)算;非空間屬性數(shù)據(jù)的運(yùn)算;空間和非空間屬性的聯(lián)合運(yùn)算等[9]??臻g分析賴(lài)以進(jìn)行的基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)庫(kù),土地信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)分析,是實(shí)現(xiàn)土地資源信息系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)用的重點(diǎn)途徑。
空間分析中的疊加分析是土地信息系統(tǒng)中十分常用的一種分析方法,是用戶(hù)經(jīng)常用以提取數(shù)據(jù)的手段之一。通過(guò)同一地區(qū)不同內(nèi)容的多幅地圖的疊加組合,產(chǎn)生新的圖形和屬性信息。在這個(gè)過(guò)程中往往產(chǎn)生拓?fù)淦ヅ?、位置和屬性方面的?shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題。由于疊加時(shí)多邊形的邊界可能不完全重合,從而產(chǎn)生若干無(wú)意義多邊形。對(duì)這些無(wú)意義多邊形進(jìn)行處理的結(jié)果往往會(huì)改變界線(xiàn)的位置,疊加后形成的新的多邊形的屬性值也可能存在由于屬性組合帶來(lái)的誤差。
2、坐標(biāo)變換
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)來(lái)源較多,各種數(shù)據(jù)輸入信息系統(tǒng)應(yīng)便于系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形顯示,疊加查詢(xún),統(tǒng)計(jì)分析處理。LIS要實(shí)現(xiàn)這些功能,一個(gè)首要和基本的前提就是各種不同來(lái)源的數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)必須在一致的地形圖坐標(biāo)系下。但是,在實(shí)際的數(shù)據(jù)采集過(guò)程中,大量的數(shù)據(jù)坐標(biāo)并不一定屬于系統(tǒng)用戶(hù)所要求的坐標(biāo)系,原始數(shù)據(jù)為一種坐標(biāo)系,系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)為另一種地圖坐標(biāo)系,有的數(shù)據(jù)坐標(biāo)根本沒(méi)有地理意義,對(duì)此情況,必須提供從一種地圖坐標(biāo)系到另一中坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換。
在具體的操作過(guò)程中,有可能產(chǎn)生新的誤差。在不同比例尺下對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)的重新設(shè)立產(chǎn)生誤差,進(jìn)行投影變換和/或基準(zhǔn)面變換時(shí)產(chǎn)生的誤差。生產(chǎn)實(shí)踐中為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,確保系統(tǒng)的數(shù)據(jù)精度和可靠性,通常用仿射變換和相似變換等模型來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,以減小或消除誤差。
坐標(biāo)變換的實(shí)質(zhì)是建立兩個(gè)平面點(diǎn)之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,現(xiàn)有一般GIS(LIS是GIS的專(zhuān)題)軟件大都提供了以下兩種模型實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)變換。
一是仿射變換:仿射變換也稱(chēng)六參數(shù)變換,其變換公式為:[10]
x´=Ax+By+C(Ⅰ)
y´=Dx+Ey+F(Ⅱ)
其中,x´、y´為地圖輸出坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì);x、y為輸入坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)時(shí);A,B,C,D,E,F為方程參數(shù)。參數(shù)在坐標(biāo)系空間上的幾何意義為:A和A分別確定點(diǎn)(x,y)在輸出坐標(biāo)中x方面和y方向上的縮放尺度。B和D確定旋轉(zhuǎn)角度,C和F分別確定在x方向和y方向上的水平移尺寸。
二是相似變換:當(dāng)式(Ⅰ)、(Ⅱ)中的參數(shù)滿(mǎn)足條件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@時(shí),則得到四參數(shù)的相似變換公式:
x´=Ax+By+B(Ⅲ)
y´=-Bx+Ay+D(Ⅳ)
式中,x´、y´為輸出地圖坐標(biāo)系中的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì);x、y為輸入地圖坐標(biāo)中的坐標(biāo)點(diǎn)對(duì);A、B、C、D為方程參數(shù),相似變換實(shí)質(zhì)上也是坐標(biāo)系間的平移,旋轉(zhuǎn)和縮放尺度的變換,式中C和D分別為坐標(biāo)在x軸和y軸上的平移大小,為縮放比例,@=arctg(B/A)為旋轉(zhuǎn)角度。
為了求出以上公式中的參數(shù),建立兩種坐標(biāo)之間的仿射(或相似)轉(zhuǎn)換關(guān)系,至少需要三個(gè)(或兩個(gè))已知的控制點(diǎn)坐標(biāo)。而實(shí)際上,應(yīng)選擇多于三個(gè)(或兩個(gè))控制點(diǎn),方能按照最小二乘法原理進(jìn)行平差,得出系數(shù)值,代入上述方程即建立輸入和輸出坐標(biāo)系之間的仿射(或相似)變換數(shù)學(xué)模型。
可以看出,仿射變換和相似變換都為線(xiàn)性函數(shù)變換模型,可實(shí)現(xiàn)對(duì)原圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放,相比較而言,相似變換不能進(jìn)行x軸、y軸不均勻縮放的變換,而仿射變換能保證更高的數(shù)據(jù)精度。
3、數(shù)據(jù)變換
(1)CAD向GIS的轉(zhuǎn)換
目前我國(guó)土地管理中存在一個(gè)較為普遍的問(wèn)題是土地信息系統(tǒng)的構(gòu)建與圖形數(shù)據(jù)采集較少作用一個(gè)整體來(lái)通盤(pán)考慮,地籍測(cè)繪大大超前于信息管理系統(tǒng)構(gòu)建。中小城市這種問(wèn)題表現(xiàn)得更為突出。為滿(mǎn)足土地確權(quán)發(fā)證,土地定級(jí)估價(jià)等需要,1995年前測(cè)繪的地籍圖等圖件因受技術(shù)條件的限制絕大部分是采用傳統(tǒng)白紙測(cè)圖方法完成的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在測(cè)繪工作中的普及應(yīng)用,1995年之后數(shù)字地圖逐漸取代傳統(tǒng)測(cè)繪。但一個(gè)不容忽視的事實(shí)是,絕大多數(shù)測(cè)繪圖軟件是在AUTOCAD上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)完成的。有些甚至是采用低版本的CAD,有些測(cè)繪圖軟件雖然測(cè)的是數(shù)字圖,但只有非編碼的圖形文件,不保留信息,或者圖形編輯以后,返不成信息。這種數(shù)字圖說(shuō)到底僅僅是從傳統(tǒng)的白紙圖過(guò)渡到計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)繪制的白紙圖。本質(zhì)上與傳統(tǒng)測(cè)繪沒(méi)有什么區(qū)別。有些雖然采用了較高版本的CAD基礎(chǔ)軟件二次開(kāi)發(fā)成數(shù)字測(cè)圖軟件并采用了數(shù)字編碼技術(shù),但由于較少考慮CAD與GIS的數(shù)據(jù)共享問(wèn)題(土地信息系統(tǒng)屬于專(zhuān)題GIS)。在著手考慮構(gòu)建土地信息系統(tǒng)時(shí),遇到的突出問(wèn)題則是如何充分,有效利用已有數(shù)字信息資料,并確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量。
對(duì)于傳統(tǒng)模擬圖或難以返成信息的所謂數(shù)字圖只能采用原圖數(shù)字化,形成數(shù)字信息后方可加以利用,但其精度丟失是不可避免的。
對(duì)于采用了編碼技術(shù),也能返成信息的數(shù)字圖,其數(shù)字信息可以通過(guò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,但由于CAD與GIS圖形數(shù)據(jù)之間其數(shù)據(jù)格式,數(shù)據(jù)內(nèi)容甚至數(shù)據(jù)概念都有很大差異,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)注意以下三個(gè)方面:[11]①數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。不同的軟件有不同的數(shù)據(jù)格式,有些可以通過(guò)通用數(shù)據(jù)格式如DXF實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換,但轉(zhuǎn)換過(guò)程中的數(shù)據(jù)丟失也的確令人煩惱。②數(shù)據(jù)元素轉(zhuǎn)換。CAD與GIS兩者之間的圖形元素不是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,CAD圖形中的圖形元素種類(lèi)要比GIS圖形文件中的圖形元素種類(lèi)多,GIS中只有點(diǎn)、線(xiàn)、面三類(lèi)基本圖形元素,而CAD中包括有點(diǎn)、線(xiàn)、面、注記、矩形等多種圖形元素,在具體轉(zhuǎn)換中,CAD的圖形元素哪些轉(zhuǎn)換成GIS的點(diǎn),哪些元素轉(zhuǎn)換面面,什么元素需要轉(zhuǎn)換成GIS的屬性數(shù)據(jù),什么元素則不需要轉(zhuǎn)換到GIS中去等。CAD與GIS圖形元素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,都需要認(rèn)真細(xì)致地加以技術(shù)處理,使空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)在輸入系統(tǒng)后正確地連接起來(lái)。③拓?fù)潢P(guān)系的形成。因?yàn)镃AD的圖形元素之間沒(méi)有拓?fù)潢P(guān)系,實(shí)現(xiàn)CAD向GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的一個(gè)重要內(nèi)容就是要將轉(zhuǎn)換后的圖形數(shù)據(jù)按照一定的技術(shù)要求經(jīng)過(guò)編輯,在GIS環(huán)境下建立幾何元素的拓?fù)潢P(guān)系。
在實(shí)際轉(zhuǎn)換中,還會(huì)出現(xiàn)許多意想不到的技術(shù)問(wèn)題,會(huì)影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量,有待進(jìn)一步解決。
(2)矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)向柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)中,許多數(shù)據(jù)如行政邊界,交通干線(xiàn),土地利用類(lèi)型、土壤類(lèi)型等都是用矢量數(shù)字化的方法輸入計(jì)算機(jī)或以矢量的方式存在計(jì)算機(jī)中,表現(xiàn)為點(diǎn)、線(xiàn)、多邊形數(shù)據(jù)。然而,矢量數(shù)據(jù)直接用于多種數(shù)據(jù)的復(fù)合分析等處理將比較復(fù)雜,特別是不同數(shù)據(jù)要在位置上一一配準(zhǔn),尋找交點(diǎn)并進(jìn)行分析。相比之下利用柵格數(shù)據(jù)模式進(jìn)行處理則容易得多。加之土地覆蓋的疊置復(fù)合分析更需要把其從矢量數(shù)據(jù)的形式轉(zhuǎn)變?yōu)闁鸥駭?shù)據(jù)的形式。
矢量數(shù)據(jù)的基本坐標(biāo)是直角坐標(biāo)(x,y),其坐標(biāo)原點(diǎn)一般取圖的左下角。網(wǎng)格數(shù)據(jù)的基本坐標(biāo)是行和列(i,j),其坐標(biāo)原點(diǎn)一般取圖的左上角。兩種數(shù)據(jù)變換時(shí),令直角坐標(biāo)x和y分別與行與列平行。由于矢量數(shù)據(jù)的基本要素是點(diǎn)、線(xiàn)、面,因而只要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)、線(xiàn)、面的轉(zhuǎn)換,各種線(xiàn)劃圖形的變換問(wèn)題基本上都可以解決[12]。
矢量數(shù)據(jù)變成柵格數(shù)據(jù)的原理與方法并不困難,但由于矢量數(shù)據(jù)的記錄方式各不相同,也會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題。如多邊形之間公共邊原來(lái)只有一條交界線(xiàn),轉(zhuǎn)變成網(wǎng)格后成為有一定寬度的界線(xiàn),產(chǎn)生了一定的近似性。特別是幾條線(xiàn)交叉處,一個(gè)網(wǎng)格元素中包括了相鄰的幾種類(lèi)別,轉(zhuǎn)換時(shí)只能用其中的一種類(lèi)別作為交叉點(diǎn)所在的元素的類(lèi)別,這種誤差應(yīng)在允許的范圍以?xún)?nèi)。而減小網(wǎng)格尺寸,雖提高了精度,但大大提高了數(shù)據(jù)的冗余量。
柵格數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要大量的計(jì)算機(jī)內(nèi)存來(lái)存貯和處理數(shù)據(jù),才能達(dá)到與矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同的空間分辨率,而矢量結(jié)構(gòu)在某些特定形式的處理中,如象多邊形疊置,空間均值處理等尚有大量的技術(shù)問(wèn)題來(lái)解決。值得注意的是,無(wú)論采用哪種轉(zhuǎn)換方法,轉(zhuǎn)換的結(jié)果都會(huì)不同程度地引起原始信息的損失。
通過(guò)矢量數(shù)字化或掃描數(shù)字化所獲取的原始空間數(shù)據(jù),都不能避免地存在錯(cuò)誤或誤差。屬性數(shù)據(jù)在建庫(kù)時(shí),也難免會(huì)存在錯(cuò)誤。諸如:空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù),空間點(diǎn)、線(xiàn)、面數(shù)據(jù)的丟失或重復(fù),區(qū)域中心點(diǎn)的遺漏,柵格數(shù)據(jù)矢量化時(shí)引起的斷線(xiàn)等,空間數(shù)據(jù)位置的不準(zhǔn)確、線(xiàn)段過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,線(xiàn)段的斷裂、相鄰多邊形結(jié)點(diǎn)的不重合及空間數(shù)據(jù)的變形等。因此,必須對(duì)圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的編輯。
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編輯是消耗時(shí)間的交互處理工作,對(duì)空間數(shù)據(jù)不完整或位置的誤差,主要是利用LIS圖形編輯功能,如刪除(目標(biāo)、屬性、坐標(biāo)),修改(平移、拷貝、連接、分裂、合并、裝飾)、插入等進(jìn)行處理。對(duì)空間數(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形,可以通過(guò)比例尺變換和糾正來(lái)處理。
在數(shù)據(jù)的編輯過(guò)程中,由可能產(chǎn)生一些新的問(wèn)題。如:線(xiàn)段的相關(guān)與延伸出現(xiàn)的問(wèn)題,圖形的平移與旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)的問(wèn)題,刪除“細(xì)部多邊形”時(shí)產(chǎn)生的誤差,數(shù)值計(jì)算與變化的誤差;文件的合并以及形成新文件的問(wèn)題;屬性數(shù)據(jù)的重新定義和更新的問(wèn)題。有的問(wèn)題時(shí)可能避免的,有的問(wèn)題則無(wú)法避免。因此,必須進(jìn)行檢核。通過(guò)耐心細(xì)致的檢查,主要誤差都能從數(shù)據(jù)中尋找出來(lái),并有效消除誤差。一般采用疊合比較法,目視檢查法和邏輯法。
疊合比較法是空間數(shù)字化正確與否的最佳檢核方法,按與原圖相同的比例尺把數(shù)字化的內(nèi)容繪在透明材料上,此后與原圖疊合在一起,在透光桌上仔細(xì)的觀察和比較。一般。對(duì)于空間數(shù)據(jù)的比例尺不準(zhǔn)確和空間數(shù)據(jù)的變形馬上就可以觀察出來(lái),對(duì)于空間數(shù)據(jù)的位置不完整和不準(zhǔn)確則須把遺漏、位置錯(cuò)誤的地方明顯地標(biāo)注出來(lái)。目視檢查指在屏幕上用目視檢查的方法,檢查一些明顯的數(shù)字化誤差與錯(cuò)誤,包括線(xiàn)段過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,多邊形的重疊和裂口、線(xiàn)段的斷裂等。
5、由計(jì)算機(jī)引起的問(wèn)題
在計(jì)算機(jī)中,數(shù)據(jù)是由一定字長(zhǎng)的編輯數(shù)碼表示的,由計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)可能引起一種誤差。這種誤差出現(xiàn)在各種數(shù)值運(yùn)算和模型分析中,由這種誤差引起的問(wèn)題很多[13],例如LIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)中整數(shù)編碼對(duì)面積和周長(zhǎng)計(jì)算的影響,比例尺變換和旋轉(zhuǎn)變換對(duì)拓?fù)潢P(guān)系的影響等。削弱誤差影響的主要方法有:改變數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式,采用合適的算法等。
除了數(shù)據(jù)處理精度外,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)精度也與計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)有關(guān)。16位的計(jì)算機(jī)在存儲(chǔ)低分辨率的柵格圖像時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,但存儲(chǔ)高精度的控制點(diǎn)坐標(biāo)或點(diǎn)位精度要求高的地理數(shù)據(jù)時(shí),則不能勝任。
五、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量
土地信息數(shù)據(jù)在使用過(guò)程中往往出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題,這些問(wèn)題包括數(shù)據(jù)的完備程度,時(shí)間的有效性,拓?fù)潢P(guān)系的正確等。
1、數(shù)據(jù)的完備程度
數(shù)據(jù)的完備程度指地理數(shù)據(jù)在范圍、內(nèi)容、及結(jié)構(gòu)方面滿(mǎn)足所有要求的完整程度。包括數(shù)據(jù)范圍、空間實(shí)體類(lèi)型、空間關(guān)系分類(lèi)、屬性特征分類(lèi)等方面的完整性。
一般來(lái)說(shuō),空間范圍越大,數(shù)據(jù)的完整性就越差。在土地信息系統(tǒng)的建庫(kù)過(guò)程中,數(shù)據(jù)不完整最簡(jiǎn)單的例子是缺少數(shù)據(jù)。如計(jì)算機(jī)從GPS接收機(jī)傳輸位置數(shù)據(jù)時(shí),由于軟件受干擾或其它因素的緣故,只記錄下經(jīng)度而丟失緯度,以至造成數(shù)據(jù)不完整。另外由于GPS接收機(jī)無(wú)法收到四顆或更多的衛(wèi)星信號(hào)而無(wú)法計(jì)算高程數(shù)據(jù)也會(huì)造成數(shù)據(jù)的不完整。又如某個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目需要1:5000的基礎(chǔ)底圖,但現(xiàn)在的地圖數(shù)據(jù)只覆蓋項(xiàng)目區(qū)的一部分,底圖數(shù)據(jù)便不完整。
在土地信息系統(tǒng)底建庫(kù)中,涉及大量的地籍檔案。地籍檔案來(lái)源于土管機(jī)關(guān)的地籍部門(mén),數(shù)量大、形式多、浩繁、零亂,隨著時(shí)間地推移,以及人為和自然的各種因素地影響,有可能遭到損壞。如檔案老化,書(shū)寫(xiě)材料低劣、地籍檔案變到污染,變色、蟲(chóng)蛀等現(xiàn)象,進(jìn)而影響到整個(gè)系統(tǒng)的質(zhì)量。
2、數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性
數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)指數(shù)據(jù)反映客觀現(xiàn)象目前狀況的程度。數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)差,反映的客觀現(xiàn)象就可能不準(zhǔn)確。不同現(xiàn)象的變化頻率是不同的。如地形的變化一般來(lái)說(shuō)比人類(lèi)建設(shè)要緩慢,地形可能會(huì)由于山崩、雪崩、泥石流、人工挖掘及填海等原因而在局部區(qū)域改變。但由于地圖制作周期較長(zhǎng),局部的變化往往不能及時(shí)地反映在地形圖上,對(duì)那些變化較快的地區(qū),地形圖就失去了現(xiàn)勢(shì)性。城市地區(qū)土地覆蓋變化較快,這類(lèi)地區(qū)土地覆蓋圖的現(xiàn)勢(shì)性就比發(fā)展較慢的農(nóng)村地區(qū)會(huì)差些。地形圖上記錄著所用航空像片獲得的年代。若又用其他數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)修改(一般是較新的航空像片),也應(yīng)記錄于上。
在土地信息系統(tǒng)建庫(kù)中,要求地籍信息和地籍圖必須具有現(xiàn)勢(shì)性。地籍信息變更比較頻繁,如土地利用類(lèi)型,權(quán)屬或宗地的重劃,合并等。由于受自然因素和人為作用的影響,土地資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布和使用情況都處在經(jīng)常變化之中?;谶@一特點(diǎn),土地管理部門(mén)提供的數(shù)據(jù)很難保證現(xiàn)勢(shì)性,這也是影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的一個(gè)重要方面。
3、拓?fù)潢P(guān)系
在LIS中,為了真實(shí)地反映地理實(shí)體,不僅要包括實(shí)體的位置、形狀、大小和屬性,還包括必須反映實(shí)體之間的相互關(guān)系,這些關(guān)系就是指它們之間的鄰接關(guān)系,關(guān)聯(lián)關(guān)系和包含關(guān)系,拓?fù)潢P(guān)系。拓?fù)潢P(guān)系的核心是建立點(diǎn)、線(xiàn)、面的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通常有以下幾種空間關(guān)系:點(diǎn)-點(diǎn)關(guān)系、點(diǎn)-線(xiàn)關(guān)系、點(diǎn)-面關(guān)系、線(xiàn)-線(xiàn)關(guān)系、線(xiàn)-面關(guān)系、面-面關(guān)系??臻g數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系,對(duì)數(shù)據(jù)處理和空間分析具有非常重要的意義[14]。
利用拓?fù)潢P(guān)系,可以確定一種空間實(shí)體相對(duì)于另一種空間實(shí)體的位置關(guān)系。利用拓?fù)潢P(guān)系,可以確定某縣有多少耕地,分析土地利用類(lèi)型及對(duì)土地適宜性做出評(píng)價(jià)等。
在拓?fù)潢P(guān)系的建立中,拓?fù)溥^(guò)程中伴隨有數(shù)據(jù)所表達(dá)的空間特征的位置坐標(biāo)的變化,拓?fù)潢P(guān)系的不正確等情況,導(dǎo)致空間分析的結(jié)果錯(cuò)誤,給土地管理決策帶來(lái)一定的影響。
六、結(jié)論
數(shù)據(jù)是LIS最基本和最重要的組成部分,同時(shí)也是一個(gè)LIS項(xiàng)目中投資比重最大的一個(gè)部分。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,會(huì)直接影響到LIS的系統(tǒng)功能和應(yīng)用質(zhì)量問(wèn)題的三個(gè)方面(數(shù)據(jù)源的質(zhì)量問(wèn)題、數(shù)據(jù)處理質(zhì)量問(wèn)題、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量問(wèn)題)著手,對(duì)LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了一定的歸納總結(jié)和初步的探討。眾所周知,LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量是影響LIS的一個(gè)瓶頸環(huán)節(jié),LIS數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類(lèi)多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此,在LIS的建設(shè)過(guò)程中,如何在數(shù)據(jù)采集與建庫(kù)中實(shí)施質(zhì)量控制,保證數(shù)據(jù)質(zhì)量對(duì)土地信息系統(tǒng)建設(shè)來(lái)說(shuō)顯得尤為關(guān)鍵。
七、總結(jié)與體會(huì)
畢業(yè)論文的撰寫(xiě)是一次再學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì),是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)融會(huì)貫通的過(guò)程。通過(guò)畢業(yè)論文的撰寫(xiě),我對(duì)所學(xué)的知識(shí)有了更深層次領(lǐng)悟和掌握,對(duì)自己所學(xué)的土地管理專(zhuān)業(yè)有了一個(gè)整體認(rèn)識(shí)。畢業(yè)論文不僅是對(duì)所學(xué)知識(shí)的總結(jié),也是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)探求新知的方法、手段。既是一次再學(xué)習(xí)的過(guò)程,也是一次深入學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。同時(shí),畢業(yè)論文寫(xiě)作,為今后的學(xué)習(xí)工作奠定了一定的基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)論文的寫(xiě)作,我真正懂得理論聯(lián)系實(shí)際的重要性。在撰寫(xiě)畢業(yè)論文中,我運(yùn)用所掌握的基本知識(shí)、方法和技能,研究探討了土地信息系統(tǒng)建立過(guò)程中數(shù)據(jù)質(zhì)量的有關(guān)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)論文的撰寫(xiě),我進(jìn)一步完善了自己的知識(shí)結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)了更多的知識(shí)。不僅如此,我對(duì)土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制措施與方法方面有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)畢業(yè)論文的寫(xiě)作,不僅強(qiáng)化了我的學(xué)習(xí)素質(zhì)、研究素質(zhì)和創(chuàng)業(yè)素質(zhì),而且培養(yǎng)了我的創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)了我探求新知的欲望。認(rèn)真寫(xiě)作畢業(yè)論文,不僅能進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí),而且還能進(jìn)一步提高自己的各項(xiàng)基本技能,實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。
八、謝辭
在論文的寫(xiě)作過(guò)程中,玉文龍老師給予了很大的支持和幫助,為論文的寫(xiě)作提出了許多寶貴性的意見(jiàn)和建議;在他的指導(dǎo)下,這篇論文得以順利完成。在資料的搜集過(guò)程中,圖書(shū)館工作人員為我們提供了很大幫助,本組同學(xué)也給予了很多支持,在此表示衷心感謝。
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