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論文關(guān)鍵詞:農(nóng)村,衛(wèi)生資源,配置
1引言
長期以來,由于我國社會城鄉(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)療互助共濟制度,對減輕農(nóng)民因疾病帶來的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)、提高農(nóng)民健康水平起到了重要作用,但是當(dāng)前我國衛(wèi)生資源配置的城鄉(xiāng)差距仍然過大。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)生資源是社會在提供醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)過程中占用或消耗的各種生產(chǎn)要素的總稱。衛(wèi)生資源配置是指衛(wèi)生資源在衛(wèi)生行業(yè)(或部門)內(nèi)的分配和轉(zhuǎn)移(流動)。其有兩層含義:一是衛(wèi)生資源的分配,稱為初配置,其特點是衛(wèi)生資源的增量分配;二是衛(wèi)生資源的流動,稱為再配置,其特點是衛(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)費配置等5個方面。
3安徽省農(nóng)村衛(wèi)生資源配置的現(xiàn)狀
近年來,安徽省政府為建立完善社會主義市場經(jīng)濟體制下的農(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,不斷加強對農(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。2005—2009年,鄉(xiāng)村醫(yī)生和衛(wèi)生員數(shù)量共增加0.2萬人;參加新型農(nóng)村合作醫(yī)療人數(shù)持續(xù)增長畢業(yè)論文ppt,已由2005年的614萬人,增加到2009年的4651.7萬人,增加了4037.7萬人;截止到2009年末,新農(nóng)合參合率已達到93.57%,有效地減輕了農(nóng)民就醫(yī)的經(jīng)濟負(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,且減幅比較明顯。2005—2009年間村衛(wèi)生室數(shù)量由2.3萬個,下降到1.9萬個,共減少0.4萬個。究其原因在于近年來在優(yōu)化農(nóng)村衛(wèi)生資源配置方面,安徽省堅持“控制總量、盤活存量、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,對原有的村衛(wèi)生診所進行了整合中國。并按照《安徽省農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)設(shè)置指導(dǎo)意見》的要求,原則上一個行政村設(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,近年來在村衛(wèi)生室總量方面有所下降(見表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
(萬個))
鄉(xiāng)村醫(yī)生和衛(wèi)生員
(萬人)
農(nóng)村有醫(yī)療點的村
占總村數(shù)的比例(%)
參加新農(nóng)合人數(shù)
(萬人)
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
[1]王立兵.淺析計算機安全方面的存在問題及應(yīng)對措施[J].計算機光盤軟件與應(yīng)用,2012(20).
[2]劉帆.基層央行計算機安全工作重在管理和防范[J].華南金融電腦,2010(04).
[3]趙永彩,王效英,宋玉長.加強計算機安全管理防范金融科技風(fēng)險[J].中國金融電腦,2001(06).
[4]張學(xué)龍,周東茂,范海峰.強化計算機安全三防確保計算機安全運行[J].中國金融電腦,2001(09).
參考文獻:
[1]葉陵波.探討高職計算機基礎(chǔ)教學(xué)中計算機等級考試的反撥作用[J].新校園(閱讀),2016,05:53.
[2]楊朋山.計算機等級考試對高職計算機基礎(chǔ)教學(xué)的反撥作用探討[J].信息與電腦(理論版),2014,06:245-246.
[3]吳明莉.淺談高職計算機基礎(chǔ)教學(xué)與計算機等級考試的整合[J].河南科技,2013,01:217-218.
[4]蔡萬元.計算機等級考試對高職院校計算機基礎(chǔ)教學(xué)的影響[J].無線互聯(lián)科技,2013,11:229.
參考文獻
[1]李鑫、王坤、郭勇:基于工業(yè)以太網(wǎng)的三網(wǎng)合一在數(shù)字化礦山中的應(yīng)用,中小企業(yè)管理與科技,2009.8
[2]魏豪洲:測繪數(shù)字成果生產(chǎn)管理系統(tǒng)設(shè)計,金色年華,2011.6
[3]陳小紅:企業(yè)信息資源微觀優(yōu)化模式創(chuàng)新研究,技術(shù)經(jīng)濟與管理研究,2010.10
[4]翁玉良、王炳志:企業(yè)集中管理模式下的ERP遠程接入問題,商業(yè)時代,2008.7
參考文獻:
[1]馬忠鋒.計算機應(yīng)用的現(xiàn)狀與計算機的發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息,2011,07:78.
[2]孫乃旭.計算機應(yīng)用的現(xiàn)狀與計算機的發(fā)展趨勢[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,04:183.
[3]黃奕煒.淺談計算機應(yīng)用的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013,10:31.
目前存在的主要問題我院機械類專業(yè)含機電、機械、數(shù)控、模具、汽車等相關(guān)專業(yè)。目前,畢業(yè)設(shè)計中存在的主要問題有以下幾種:
1.關(guān)注點不一樣,學(xué)校和學(xué)生意見分歧由于教育行政部門每年都要對畢業(yè)論文(設(shè)計)進行抽檢評優(yōu),所以學(xué)校很緊張,萬一結(jié)果不好,影響學(xué)校的聲譽。但現(xiàn)狀是,機械類專業(yè)絕大多數(shù)學(xué)生從第5學(xué)期中后期開始進行頂崗實習(xí),而且大部分從事的是機床操作和產(chǎn)品檢驗、包裝等工種,沒有太多的技術(shù)含量,與“設(shè)計”無緣。少部分學(xué)生在產(chǎn)品銷售崗位實習(xí),還有部分在售后服務(wù)崗位實習(xí),與“設(shè)計”關(guān)系都不大,學(xué)生看不到畢業(yè)設(shè)計對他們將來的工作有多大作用,他們更關(guān)注的是就業(yè)。因此,沒有太大的動力去認(rèn)真地搞畢業(yè)設(shè)計。由于學(xué)校對老師有要求,老師本意當(dāng)然想認(rèn)真地指導(dǎo)學(xué)生,可是學(xué)生在頂崗實習(xí)階段,不能與老師經(jīng)常見面,有的根本見不了面,只能通過電話、網(wǎng)絡(luò)溝通,學(xué)生上網(wǎng)不便,郵件也說不清楚,老師只能過一段時間督促一下,指導(dǎo)效果大打折扣。
2.畢業(yè)設(shè)計所需信息和資料難以搜集,影響進度畢業(yè)設(shè)計階段,學(xué)生都在企業(yè)頂崗實習(xí),企業(yè)沒有專門的提供給學(xué)生的圖書館、機房、網(wǎng)絡(luò)、實驗室等畢業(yè)設(shè)計所必須的基本條件。學(xué)生對相關(guān)專業(yè)資料的搜集、分析、利用等能力相對較弱,這些資源的缺乏令學(xué)生在選題、開題和具體實施階段顯得無從下手,只能胡亂參照往年或網(wǎng)上資料相關(guān)題目。例如,機械類專業(yè)學(xué)生中期檢查交上來的題目大多是軸類、箱體類、圓盤類零件的加工工藝及數(shù)控編程、各種零件的模具設(shè)計、各種普通機床經(jīng)濟型數(shù)控化改造、電梯和機械手、水位、各種生產(chǎn)線等的PLC控制、機床夾具設(shè)計、機械設(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)計內(nèi)容,有的是教材上的實例。學(xué)生撰寫論文時參考教材或網(wǎng)絡(luò)公開資料過多,沒有什么數(shù)據(jù)支撐,也沒有什么自己的觀點和實際作品,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,有注冊入學(xué),還有中職對口單招,最后,通過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)超過了報考學(xué)生總數(shù),基本上只要想上學(xué),都能上。所以招進來的學(xué)生的知識基礎(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)計和頂崗實習(xí)時間重疊,絕大部分學(xué)生是自己通過人才市場選擇的實習(xí)企業(yè),崗位要求學(xué)生和正式用工一樣的工作時間和強度,學(xué)生每天上8小時甚至12小時的班,有的企業(yè)兩班倒,有的三班倒,沒有精力再去搞畢業(yè)設(shè)計。另一方面,在學(xué)校的前兩年,也沒有好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識,造成很多學(xué)生不知道畢業(yè)設(shè)計要做什么,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)。勉強寫出的論文不規(guī)范,文字欠通順,表述設(shè)計意圖和設(shè)計方案邏輯性不強,質(zhì)量很低,有的直接抄襲論文或干脆購買,沒有起到培養(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)生多而專業(yè)教師少,教師的指導(dǎo)工作量過大,一般平均每位專業(yè)教師要承擔(dān)十多個學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo),學(xué)生遠在四處各地,老師無法對學(xué)生進行細(xì)致、系統(tǒng)和及時的指導(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,各個學(xué)校重點關(guān)注的是招生就業(yè),使得老師可能不太重視畢業(yè)設(shè)計工作,不愿多花時間與精力。從教師本身來看,高職院校的年輕教師很多是剛從學(xué)校畢業(yè)的,沒有實踐環(huán)節(jié),只能照本宣科;年長教師,沒有知識更新的再教育環(huán)節(jié),對新技術(shù)不太了解。老師自己實踐水平不高,給學(xué)生的選題,為回避實踐環(huán)節(jié),很多選擇了與工程實際相脫離的綜述類題目或計算機仿真題目。這些都使畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作難度增大,難以保證質(zhì)量。
二、對策分析
1.提前啟動畢業(yè)設(shè)計工作在人才培養(yǎng)方案中,將各主要專業(yè)課程向前兩學(xué)年轉(zhuǎn)移,減少第三學(xué)年的計劃課程。第五學(xué)期初開始畢業(yè)設(shè)計,包括落實任務(wù)、查閱資料,掌握畢業(yè)設(shè)計的基本程序、要求,完成畢業(yè)論文的總體框架設(shè)計。學(xué)生在校完成畢業(yè)論文總體框架后,到企業(yè)、實習(xí)基地邊實習(xí)邊做畢業(yè)設(shè)計,更有針對性,學(xué)生不再感到茫然。
2.充分利用畢業(yè)頂崗實習(xí)到用人單位進行半年以上頂崗實習(xí),是高職院校落實《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》(教高[2006]16號)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,我院機械類學(xué)生的頂崗實習(xí)已提前至第5學(xué)期的下半學(xué)期,由于企業(yè)對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)實習(xí)崗位。學(xué)生帶著各自初擬的畢業(yè)設(shè)計課題,分散到不同地方、不同部門進行畢業(yè)實習(xí),這種分散實習(xí)的方式不會影響企業(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”、“無錫松下”等眾多訂單班,學(xué)生完成基本專業(yè)知識學(xué)習(xí)后直接進入這些單位頂崗實習(xí)。畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與實際所從事的崗位聯(lián)系,如果與初擬的框架有沖突,可再作研究內(nèi)容和方法的調(diào)整,甚至重新開展課題研究。做到理論聯(lián)系實際,提高學(xué)生的解決實際問題能力,提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。
3.校企共同指導(dǎo)學(xué)校自己聘請公司的技術(shù)人員做企業(yè)兼職指導(dǎo)教師,實現(xiàn)校企共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。校內(nèi)指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化指導(dǎo),負(fù)責(zé)過程管理,制定畢業(yè)設(shè)計流程,對畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督檢查,對后期的畢業(yè)論文的撰寫進行指導(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)師一定報酬,同時,企業(yè)導(dǎo)師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實習(xí)管理平臺,要求學(xué)生頂崗實習(xí)期間至少每周寫一次周記,每個周記提出一個工作問題,解決一個工作問題,學(xué)習(xí)一個工作中需要的新知識點,詳細(xì)記錄,并報告指導(dǎo)教師,指導(dǎo)老師進行點評、指導(dǎo),隨時關(guān)注學(xué)生動態(tài),及時解決學(xué)生在實習(xí)過程中遇到的問題。另外,學(xué)生還要完成手寫的實習(xí)報告,也按周填寫,學(xué)生的企業(yè)指導(dǎo)老師,對學(xué)生一周的工作進行評價、總結(jié).
4.豐富畢業(yè)設(shè)計課題來源
(1)指導(dǎo)教師的科研課題。此類型題目所占比例呈逐年上升趨勢。原因主要是近幾年學(xué)校科研環(huán)境的改善及本系教師隊伍的完善,科研項目逐漸增多,項目層次包括院級、市級、省級、國家級。
(2)依托技能競賽及各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽開展畢業(yè)設(shè)計的實踐活動。鼓勵學(xué)生積級申報江蘇省大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目,參加大學(xué)生機械設(shè)計大賽、自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、汽車維修、汽車營銷、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)計開始時間可以依據(jù)競賽時間進行調(diào)整,畢業(yè)設(shè)計可以以綜合性競賽項目實物作為成果,由競賽輔導(dǎo)教師兼任畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師,對學(xué)生在前期創(chuàng)新過程中的作品進行完善和理論升華。通過技能競賽學(xué)生熟練了技能,樹立了競爭意識、團隊意識,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。題目主要來自畢業(yè)頂崗實習(xí)或者將要就業(yè)的單位,收集與實際工作相關(guān)的資料,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定畢業(yè)設(shè)計題目。這說明學(xué)生下企業(yè)頂崗實習(xí)為畢業(yè)設(shè)計的選題提供了大量的專業(yè)實踐機會。對于部分搞不了設(shè)計的學(xué)生,要求他們將實習(xí)體會寫下來,形成實習(xí)報告。
(4)模具、數(shù)控、機械、機電專業(yè)跨專業(yè)整合,開展任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計課題探索,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。學(xué)生參與教學(xué)課件的制作,如機械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、夾具設(shè)計、數(shù)控編程、模具設(shè)計等課程中的動畫、視頻的制作。既鞏固了所學(xué)專業(yè)知識,又熟練掌握常用軟件的操作,為將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
(6)不斷完善畢業(yè)設(shè)計課題類型,開設(shè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)課程。經(jīng)過這幾年的實踐總結(jié),我們大體上把機械類高職畢業(yè)設(shè)計的類型分為以下幾類,同時,我院已開設(shè)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)課程或講座。1)工藝夾具類。此類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。2)數(shù)控編程類。主要完成零件的加工工藝編制及數(shù)控編程,可以和機械設(shè)計類結(jié)合,以團隊的形式,完成機構(gòu)的設(shè)計、機構(gòu)零件的數(shù)控編程、加工。3)注塑、沖壓模具類。主要完成各種注塑、沖壓模具設(shè)計。4)機械設(shè)計類。減速器、機器人、機械手、各種泵、控制裝備、農(nóng)業(yè)機械、汽車、液壓系統(tǒng)及各種設(shè)備的設(shè)計。5)機床類。機床主傳動系統(tǒng)及進給系統(tǒng)設(shè)計、鉆床、銑床、組合機床設(shè)計,也可以利用學(xué)校的金工實習(xí)車間進行各類機床的拆裝、測繪訓(xùn)練。6)機械類課程圖形庫、動畫庫、試題庫建設(shè)。7)機電一體化類普通車床數(shù)控化改造及各種設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。8)機電設(shè)備或生產(chǎn)線故障分析與診斷。
(7)答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式,答辯地點可以選擇校內(nèi)的多媒體教室、實訓(xùn)室,也可以搬到校外學(xué)生頂崗實習(xí)的企業(yè)現(xiàn)場,邀請企業(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;團隊項目,可指定一人進行答辯。要保證各類形式如實習(xí)報告類、調(diào)查報告類、市場調(diào)研類、創(chuàng)業(yè)計劃類、售后報告分析類、設(shè)計類都可以參加答辯。
三、總結(jié)
根據(jù)上面分析,現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量較難保證,而現(xiàn)有國情下高職畢業(yè)設(shè)計暫時無法替代。但是,畢業(yè)設(shè)計也應(yīng)隨著形勢的發(fā)展進行較大程度的改革,否則,不能發(fā)揮起應(yīng)有的過渡橋梁作用,有以下幾點值得思考:
(1)是否能強化課程綜合實訓(xùn)和課程設(shè)計,淡化畢業(yè)設(shè)計。例如機械設(shè)計基礎(chǔ)課程結(jié)合CAD/CAM課程進行綜合實訓(xùn);液壓與氣動技術(shù)、機械制造基礎(chǔ)、PLC等進行課程設(shè)計;數(shù)控編程與操作理論課程結(jié)合實訓(xùn)進行典型零件的數(shù)控編程與加工訓(xùn)練。這樣的訓(xùn)練更扎實,更有實效。
(2)畢業(yè)設(shè)計過程要增強學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的認(rèn)識、讓學(xué)生明確其目的和意義。
(3)畢業(yè)設(shè)計是一個綜合訓(xùn)練的環(huán)節(jié)。完整的畢業(yè)設(shè)計過程應(yīng)該包括專業(yè)實習(xí)、文獻檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗數(shù)據(jù)獲取、理論計算、論文寫作與論文答辯等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)能使學(xué)生受到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓(xùn)練,對學(xué)生將來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)計課題方向
目前與BIM技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計聚焦于基礎(chǔ)應(yīng)用、技術(shù)融合和軟件研發(fā)等三個主要方向,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軟件開展相關(guān)應(yīng)用研究,是目前畢業(yè)設(shè)計的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型,在此基礎(chǔ)上進行施工圖深化、碰撞監(jiān)測、進度模擬、工程量統(tǒng)計、造價分析和三維動畫展示等工作。早期的研究對象以房屋建筑為主,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,碰撞檢查和動畫模擬多數(shù)采用Revisworks軟件,工程算量和造價分析則常采用廣聯(lián)達和魯班等國內(nèi)軟件??傮w來看,該方向的畢業(yè)設(shè)計課題以應(yīng)用為主,課題的完成情況與研究對象的復(fù)雜性、研究內(nèi)容的豐富性、研究成果的實用性密切相關(guān)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)代大學(xué)生的計算機應(yīng)用能力、新知識接受能力和創(chuàng)新能力也在不斷提高,早期以多高層房屋為對象的“建模+動畫+算量”的畢業(yè)設(shè)計課題已難以滿足培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此,該類課題的研究對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)施和市政工程項目;研究內(nèi)容也延伸至進度控制、成本管理乃至運營維護等多個方面;同時,研究課題也越來越多地來源于實際工程,研究成果的實用性已成為畢業(yè)設(shè)計成績評定的重要依據(jù)之一。1.2BIM與前沿技術(shù)融合方向。隨著BIM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)計施工向多技術(shù)融合的方向發(fā)展。如BIM與RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)、BIM與GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系統(tǒng))、BIM與VR(VirtualReality,虛擬現(xiàn)實)、BIM與AR(AugmentedReality,增強現(xiàn)實)、BIM與三維激光掃描、BIM與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等前沿技術(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,大批量地進行構(gòu)件驗收、安裝時,主要通過人工方式填寫報告、錄入數(shù)據(jù),信息延誤的現(xiàn)象時有發(fā)生,工作人員常常無法判斷構(gòu)件的真實狀況,很容易發(fā)生錯誤,導(dǎo)致各類問題頻發(fā)。利用RFID技術(shù)可以實時追蹤、監(jiān)控構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸、安裝和運維狀態(tài),并以無線網(wǎng)絡(luò)即時傳遞信息到BIM數(shù)據(jù)處理平臺,可以實現(xiàn)對構(gòu)件的實時追蹤,解決信息錯誤和丟失等問題,能有效地提高工程項目的管理效率和經(jīng)濟效益。該類畢業(yè)設(shè)計課題通常要求指導(dǎo)教師有一定的前期研究基礎(chǔ),有時采用校企聯(lián)合指導(dǎo)方式,由企業(yè)導(dǎo)師制定課題的研究內(nèi)容,畢業(yè)設(shè)計開展過程中由校內(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軟件平臺研發(fā)方面,國內(nèi)外各大軟件開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)了各類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Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件;美國Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)軟件;此外還有Tekla公司開發(fā)的專用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的Xsteel軟件,Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國內(nèi)也有廣聯(lián)達、魯班、PKPM、3D3S等公司開發(fā)的相關(guān)BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟,但針對不同對象、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),更重要的是對軟件編程有興趣。此外,也有部分研發(fā)類課題不需要編寫代碼,只需要設(shè)計軟件功能和操作界面等,具體編程工作由他人或企業(yè)來完成。
2基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計案例
2.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟大學(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地塊項目1號辦公樓為實際工程背景,借助BIM工具對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備開展研究,完成的主要工作包括:(1)對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備系統(tǒng)組成和工藝原理進行歸納總結(jié),對超高層結(jié)構(gòu)核心筒使用鋼平臺模架裝備關(guān)鍵技術(shù)進行分析,包括模架的現(xiàn)場安裝、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模架裝備的模塊化設(shè)計方法,初步確定模架標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫,根據(jù)模架裝備標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件創(chuàng)建Revit參數(shù)化族庫,對標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進行組合,并進行整體鋼平臺模架裝備的虛擬預(yù)拼裝;(3)根據(jù)二維設(shè)計圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型,采用Navisworks進行整體鋼平臺模架模型和核心筒模型的合模,對鋼平臺模架施工關(guān)鍵技術(shù)進行可視化施工模擬。畢業(yè)設(shè)計成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺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,實現(xiàn)了模架裝備和核心筒的合模,并對鋼平臺安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、收分層施工等進行了三維可視化分析。該畢業(yè)設(shè)計的研究成果已應(yīng)用于實際工程項目中,對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。以三維激光掃描為例,該技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼GPS之后的又一次技術(shù)革命,通過高速激光掃描測量方法,大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點的坐標(biāo)、反射率、顏色等信息,基于這些大量、密集的點信息可快速復(fù)建出真彩色三維點云模型,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、實時性強等特點,很好地解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實時性與準(zhǔn)確性的頸瓶。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于BIM技術(shù)對既有建筑快速建模方法的研究”為案例,該論文針對目前既有建筑建模時面臨的竣工圖紙無跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細(xì)部特征難以捕捉、測量所需時間及金錢成本過高等問題,采用三維激光掃描技術(shù)對上海某演藝場所進行掃描,利用JRC3DReconstruction軟件對點云數(shù)據(jù)進行降噪與配準(zhǔn),再采用ICP算法進行平滑操作,最后對該建筑進行整體建模,生成的三維模型見圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設(shè)計與研究工作中。2.3BIM軟件研發(fā)方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟大學(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,該論文從研究國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)BIM建造管理平臺入手,分析了構(gòu)件信息追蹤管理平臺的研發(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等語言初步實現(xiàn)了構(gòu)件追蹤和進度管理等基本功能。構(gòu)件追蹤界面見圖4所示,軟件對每一根構(gòu)件生成唯一的二維碼,支持單獨或批量下載功能。二維碼存儲構(gòu)件的編號、安裝位置、尺寸、長度和質(zhì)量等基礎(chǔ)信息。用手機掃描二維碼即可查看構(gòu)件的報驗和質(zhì)量檢驗等詳細(xì)信息。通過二維碼功能,可追蹤構(gòu)件的生產(chǎn)、制作、運輸和安裝等全過程信息,實現(xiàn)對構(gòu)件加工和安裝中的質(zhì)量監(jiān)控信息以及構(gòu)件安裝進度信息的實時掌控,而這些信息直接反映到構(gòu)件的位置管理、質(zhì)量管理和安裝進度管理中,為這些管理活動的進行提供了幫助和支持,追溯到最上層則實現(xiàn)了加工制作計劃的實時調(diào)整,而加工制作的調(diào)整又決定了現(xiàn)場施工情況。此外,通過二維碼信息能夠直觀快速地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場質(zhì)量問題,解決現(xiàn)場管理人員攜帶圖紙及查詢資料不方便等問題,提高了現(xiàn)場工作效率。本軟件的開發(fā)涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能,這些功能的實現(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,軟件的前期開發(fā)工作已由指導(dǎo)教師團隊完成,本論文主要是實現(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)計和研發(fā)工作。
3提升基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計效果建議
3.1增加前沿課題數(shù)量。目前,BIM方向的畢業(yè)設(shè)計仍然以“建模+動畫+算量”的軟件應(yīng)用型課題為主導(dǎo),雖然該類課題的實用性強,但往往工作量大而難度不大,特別是對一些研究型高校的學(xué)生,該類課題的畢業(yè)設(shè)計主要是提高了學(xué)生的BIM軟件使用能力,對學(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)計課題,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。此外,現(xiàn)有的主流BIM平臺均被國外壟斷,亟須發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批專注于軟件研發(fā)的學(xué)科交叉類學(xué)生,可以通過增加平臺研發(fā)類課題,鍛煉學(xué)生的研發(fā)能力,為其將來的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。3.2加強校企合作。BIM技術(shù)無論是軟件使用、平臺研發(fā),還是與新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,均具有很強的實踐性。目前,很多土木建筑類大型企業(yè)均配備了BIM技術(shù)中心,具有較強的BIM應(yīng)用、產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)能力,而在國內(nèi)高校中專職從事BIM教學(xué)和科研的教師非常欠缺。通過校企合作,可以彌補校內(nèi)指導(dǎo)教師BIM實踐能力的不足,促進產(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)過程中的職能作用,實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享,強化實踐育人環(huán)節(jié),對于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的意義[6]。針對于此,同濟大學(xué)與上海建工、華東建筑設(shè)計院等單位已建立了長期的校企合作關(guān)系,與BIM技術(shù)有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計課題多數(shù)來自于企業(yè),部分畢業(yè)設(shè)計成果已直接應(yīng)用于實際工程,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,雖然BIM技術(shù)和軟件已有長足的進步,正向設(shè)計已開始應(yīng)用,但逆向建模仍是主流,在畢業(yè)設(shè)計中也最為常見,即學(xué)生根據(jù)二維CAD圖紙創(chuàng)建其建筑、結(jié)構(gòu)及機電等三維BIM模型。從已有的畢業(yè)設(shè)計效果看,存在兩方面的問題,一是許多學(xué)生的識圖能力較弱,特別是機電圖紙的識圖能力非常欠缺,需占用大量的畢業(yè)設(shè)計時間來提高識圖能力;二是學(xué)生的BIM軟件操作能力不足,很多時間被用于軟件學(xué)習(xí)中,實際的畢業(yè)設(shè)計工作時間被大量擠占。目前,很多高校沒有單獨設(shè)置BIM課程,或者雖然單獨設(shè)置但將其作為選修課,普及面不廣,這就需要我們對現(xiàn)有的課程設(shè)置體系進行完善和重構(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、土木工程施工、工程項目管理等多門課程中,特別在課程設(shè)計中,將其作為一項必修內(nèi)容。通過BIM技術(shù)的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實現(xiàn)課程體系的有機整合。
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)進行一次史無前例的徹底變革。從高校的實踐課程教學(xué)來看,BIM技術(shù)相關(guān)課題已成為建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的一個重要方向。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),以同濟大學(xué)為例展示了各方向的畢業(yè)設(shè)計案例,最后提出了增加前沿課題數(shù)量、加強校企合作、重構(gòu)現(xiàn)有課程體系等用于提升畢業(yè)設(shè)計效果的建議,可以為BIM相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計提供借鑒和參考。
參考文獻:
[1]李東鋒.基于BIM技術(shù)的建筑學(xué)課程設(shè)計研究[J].城市建筑,2020,17(343):51-52.
[2]許娟,魯子良,侯超平,等.基于BIM平臺的傳統(tǒng)民居建筑保護與更新教學(xué)實踐研究[J].建筑與文化,2019,186:42-43.
[3]白泉,邊晶梅,于賀.土木工程專業(yè)BIM教學(xué)改革研究與實踐[J].土木建筑工程信息技術(shù),2017,9(5):90-93.
[4]王婉,李懷健,劉勻.BIM技術(shù)在校企聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用和實踐[J].高等建筑教育,2018,27(6):161-166.
[5]張靜曉,趙陳影,李慧,等.工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)效果測評[J].實驗技術(shù)與管理,2018,35(1):171-176+183.
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
土地是人類的寶貴財富,是人類社會進行物質(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,如何及時了解與掌握土地利用變化數(shù)量和空間特點,對于保持耕地總量動態(tài)平衡和土地持續(xù)利用具有十分重要的意義。
隨著社會經(jīng)濟的日趨多樣化,土地部門的業(yè)務(wù)工作及范圍也在不斷擴大,原有的靠手工操作,圖紙管理的模式已經(jīng)越來越不能滿足高效率的需求。為強化土地管理,滿足社會對土地資源信息更多、更細(xì)、更完善的服務(wù)要求,各土地管理部門紛紛加入信息化、數(shù)字化的改革大潮。特別是在市場經(jīng)濟條件下,因土地管理部門工作的嚴(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、決策和評估等工作,土地管理也只有強有力的信息技術(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)的一個分支,是一種基于宗地[以宗地(地塊)為單位]的計算機管理信息系統(tǒng)。是一種利用計算機技術(shù)及其屬性數(shù)據(jù)進行采集、處理、管理、查詢、分析、應(yīng)用和維護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)過程中,還存在許多問題,給土地信息系統(tǒng)的建設(shè)及發(fā)揮帶來一定困難。這里僅對土地信息系統(tǒng)建設(shè)中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進行探討。
二、對LIS數(shù)據(jù)質(zhì)量的認(rèn)識
數(shù)據(jù)是一種未經(jīng)加工的原始資料,是客觀對象的表示,它可以是數(shù)字、文字、符號、圖像,數(shù)據(jù)是信息的具體表達形式。一個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)。
人們往往以為計算機為基礎(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)量方面會有問題,但事實遠非如此。在某些情況下,由于多種原因,計算機分析的結(jié)果甚至?xí)仁止し治龅恼`差更大。這里除軟件、硬件的質(zhì)量問題,計算方法上的問題,以及分類、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)濟效益和社會效益,決定了系統(tǒng)應(yīng)用價值的大小;數(shù)據(jù)的可靠,質(zhì)量的好壞將直接影響到整個系統(tǒng)的成敗。系統(tǒng)如果不能提供正確、可靠的信息,這個系統(tǒng)也就失去了存在的價值。
數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞是一個相對概念,并具有一定的針對性。衡量其好壞主要有以下幾個指標(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)量問題主要表現(xiàn)在兩個方面:一是數(shù)據(jù)是否及時反映了現(xiàn)實世界;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)來源廣,數(shù)據(jù)采集的任務(wù)重,在數(shù)據(jù)庫建立過程中會出現(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)錯誤,最后采集的數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確反映規(guī)劃和管理的實際狀況,建立在此數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的系統(tǒng)往往也就達不到管理自動化輔助決策的目的,而只不過是“看看而已”的一種“擺設(shè)”罷了。
數(shù)據(jù)庫(包括空間數(shù)據(jù)庫和非空間數(shù)據(jù)庫)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)的誤差來度量的。現(xiàn)就土地信息系統(tǒng)建立過程中的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題作進一步的探討。
三、數(shù)據(jù)源質(zhì)量的問題
土地信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源指建庫中所需要的各種數(shù)據(jù)類型的來源。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,因為地圖是地理數(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、線、面的二維平面形式的表示,內(nèi)容豐富,圖上實體間的空間關(guān)系直觀,而且實體的類別和屬性可以用各種不同的符號加以識別和表示。土地信息系統(tǒng)其圖形數(shù)據(jù)大部分都來自地圖,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)是一個極其重要的信息源。通過遙感影像可以快速、準(zhǔn)確地獲得大面積的、綜合的各種專題信息,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)計數(shù)據(jù),包括土地的分類、面積、權(quán)屬、分布及質(zhì)量、等級狀況、利用狀況、非法占地等統(tǒng)計資料。四是實測數(shù)據(jù),包括GPS點位數(shù)據(jù)、地籍測量數(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、檔案卷宗號、地類號、圖號、手簿號、宗地界址點點號及坐標(biāo)控制點坐標(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)的各種檢索和查詢信息(如:土地權(quán)利人姓名或單位各稱、土地座落,文件檔案的標(biāo)題、發(fā)文機關(guān)、公文字號等等),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)量問題指數(shù)據(jù)的采集和錄入中可能產(chǎn)生的誤差,建庫所需的各種類型的數(shù)據(jù)的可靠性和精度。
從土地信息系統(tǒng)建立的過程來看,它的主要因素有:各種測量數(shù)據(jù),地圖和遙感數(shù)據(jù)等的誤差;調(diào)查和統(tǒng)計造成的屬性數(shù)據(jù)誤差,以及文檔數(shù)據(jù)的錯誤等,數(shù)字化前的預(yù)處理、手扶踀自動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)、遙感和計算機輔助制圖是現(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)的強有力手段,能及時地提供準(zhǔn)確、綜合和大范圍進行動態(tài)監(jiān)測的各種資源與環(huán)境的信息,因此遙感數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的一個重要數(shù)據(jù)源。
所謂遙感(RemoteSensing)就是遙遠感知的意思,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、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,并從圖像膠片或數(shù)據(jù)磁帶形式記錄下來,傳送到地面,經(jīng)過信息處理,判讀分析和野外實地驗證,最終服務(wù)于有關(guān)部門的規(guī)劃決策[2]。土地管理部門可以運用遙感技術(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題,由于傳感器的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性產(chǎn)生的問題,對信號進行數(shù)字化產(chǎn)生的誤差。傳感器在航線、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,有些誤差是可以控制的,有些則不可控。因此必須對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,包括利用地面控制對原始數(shù)據(jù)進行幾何校正,圖像增強和分類。對獲取的遙感數(shù)據(jù)進行光譜校正,特征提取,自動識別分類、自動成圖等處理[3]。
2、測量數(shù)據(jù)
各種原始的測量數(shù)據(jù)是土地信息系統(tǒng)的主要來源之一。包括宗地的權(quán)屬界線、位置、形狀、數(shù)量、面積、各級行政界線、地形圖測量等。由于人和環(huán)境的因素,測量數(shù)據(jù)不可避免地受到人為誤差(對中、讀數(shù)、平分等誤差)、儀器、環(huán)境的影響。來源于地面測量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中含有控制測量和碎部測量誤差。其中控制點誤差又受控制網(wǎng)的參考基準(zhǔn)、網(wǎng)形和觀測精度以及觀測費用等因素的影響。碎部點誤差除了繼承了控制點的誤差外,還受自身觀測方法,觀測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)誤差受觀測儀器、觀測者和外界環(huán)境三種因素影響。除此之外,還有測量數(shù)據(jù)的實時性以及數(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,選取測量規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不一致或精度等級不一致造成測量數(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。
從地籍測量成果的有效性和土地管理的可能性來考慮,為了保證各權(quán)屬單元之間的界線清晰,邊界無爭議,并且雙方都能接受而不損害他人和國家的利益,地籍測量要達到一定精度。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量的基礎(chǔ)上,用解析法測量出權(quán)屬界址點坐標(biāo),以控制點或以界址點為基礎(chǔ)施測成地籍圖,要形成入庫數(shù)據(jù)信息,則要通過對原圖數(shù)字化來實現(xiàn)。用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集方法形成地籍要素數(shù)字信息其誤差影響因素較多,主要誤差來源為:測站點誤差m1,量距誤差m2,在測圖板上描繪方向線誤差為m3,刺點誤差m4,數(shù)字化儀采點誤差m5等。按有關(guān)專著論述,一般情況下,m1≈±0.12mm,m2≈±0.2,m3≈±0.1mm,m4≈±0.14mm,這四項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)字化儀進行數(shù)字化時,精度一般可達到±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比例尺來考慮,實地誤差將達到±10cm,由此可見,按傳統(tǒng)方法施測,則擬入庫的地籍要素信息很難達到規(guī)定的±5cm的精度標(biāo)準(zhǔn)[4]。
采用野外全數(shù)字化方法,界址點野外數(shù)據(jù)采集一般采用直接測定坐標(biāo)法,即將全站儀或測距儀置于測站點上,對界址點上的移動棱鏡進行水平角和距離測定,電子手薄記錄計算。此種方法的主要誤差來源為水平角測角誤差mβ和測距誤差mD,測角中誤差角保守為±5″,測距誤差主要來自移動棱鏡偏離界址點位置誤差,其偏離值按2cm考慮。測距平均邊長取100m,按點位誤差精度估算公式m2=來計算,則m≈±2cm,即便考慮測站誤差和其他偶然的聯(lián)合影響,點位精度也肯定在規(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精度,從而保證地籍?dāng)?shù)據(jù)的質(zhì)量。
3、調(diào)查、統(tǒng)計、文檔數(shù)據(jù)問題
土地信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中,涉及大量的調(diào)查統(tǒng)計數(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)帶來了一定困難。
建立土地信息系統(tǒng),必須首先進行土地基本信息的搜集,開展地籍調(diào)查工作,核實宗地權(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地籍調(diào)查表。由于權(quán)屬調(diào)查技術(shù)性強,工作量大,參與人員多且水平不同等原因,填寫后的地籍調(diào)查表或多或少會出現(xiàn)下面一些問題。在填土地使用者名稱時,單位本應(yīng)填寫全稱,可出現(xiàn)了類似這樣的情況: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。按這樣的名稱錄入建立信息系統(tǒng),將導(dǎo)致不能正確地自動的歸戶。在填寫土地使用者性質(zhì)時,本應(yīng)該寫“全民”或“集體”或“個體”或“個人”,而出現(xiàn)了“國營”或“國有”或“私營”這樣的名詞。在填寫宗地四至?xí)r應(yīng)說明權(quán)屬界線所經(jīng)地物名稱及歸屬、位置、與誰接壤。但出現(xiàn)了東(南、西、北)至xx,而未填出接xx。且有的四至填寫錯誤,如兩宗地共用一堵墻時,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。在填寫界址標(biāo)示處的界址線位置時也有類似錯誤,有的表填寫字跡潦草,或使用簡化字,讓人難以辨認(rèn)。有的內(nèi)容還可以猜出,但戶主的姓名、調(diào)查員、勘丈員的簽名等內(nèi)容實在難辯;有的表中該填的內(nèi)容而未填,任意涂改。
共用宗的處理,一個地塊被幾個權(quán)屬單位共同使用,而其間又難以劃清權(quán)屬界線,這樣的地塊稱為共用宗[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。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書、審批表形成一一對應(yīng)的關(guān)系。但其弊端也是顯而易見的,其一較大地增大了填表的工作量,其二增大了復(fù)雜程度,在填寫四至?xí)r,如遇一個土地使用者使用幾個地塊則不得不寫清幾個地塊的四至;為填清界址指標(biāo),又得設(shè)置內(nèi)部界址點,增加了宗地草圖和地籍圖的負(fù)荷量,填表時如不小心還會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成果表時,除了有宗地界址點成果表外,還有分宗的界址點成果表。如果內(nèi)部界址點是在紙圖上圖解的,則將該宗地的宗地界址點和內(nèi)部界址點和計算機展點后,會出現(xiàn)界址線混亂的情況。在土地信息系統(tǒng)建庫時,這些內(nèi)部點是不能當(dāng)界址點錄入進庫的。如進庫則在面積統(tǒng)計時,這種內(nèi)部界址點所圍成的區(qū)域的面積就被多統(tǒng)計了一次。
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;野外測量的界址點數(shù)據(jù);宗地的屬性數(shù)據(jù)(土地登記申請書、地籍調(diào)查表、審批表等)。全省在進行大大規(guī)模的城鎮(zhèn)地籍時,由于受當(dāng)時的條件限制,自動化程度低,各作業(yè)單位作業(yè)水平的不同,或多或少出現(xiàn)一些問題。在建庫時所發(fā)現(xiàn)的問題主要是界址點的坐標(biāo)成果與地籍上的位置不吻合;相鄰宗的同一界址點坐標(biāo)不同;界址邊長、宗地面積計算有誤。某些縣(市)為了進行土地登記,由于多方面的原因,在進行初始地籍調(diào)查時,只作權(quán)屬調(diào)查,不作規(guī)范的地籍測量。為了計算面積,用皮尺或鋼尺丈量界址邊長及相關(guān)尺寸,用幾何圖形法計算出宗地面積,而不測址點坐標(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)一部分來自于建庫過程中的數(shù)字化過程。建庫過程中的數(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,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]。因為紙的膨脹率和收縮率不相同,即使溫度回到原來的大小,圖紙也不能恢復(fù)原來的尺寸。因此在數(shù)字化時要適當(dāng)?shù)谋壤蜃?,通過仿射變換進行幾何糾正,以減小工作底圖變形產(chǎn)生的位置誤差,達到相應(yīng)的精度。
對不同種類和比例的工作底圖進行數(shù)字化時,應(yīng)注意它的投影方式是否一致,比例是否匹配。對于不同投影方式應(yīng)在數(shù)字化后及時變換為系統(tǒng)要求的投影方式。對于不同比例應(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,操作員的勞動強度較高。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掃描數(shù)字化的一種補充。
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,跟蹤每一個地圖特征、數(shù)字化設(shè)備精確量測鼠標(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(約1000dpi),精度不低于0.127mm(0.005英寸)。常見數(shù)字化儀在分辨率方面通常能滿足要求,而在精度方面卻有相當(dāng)一部分不能達到要求。在選擇數(shù)字化儀時要特別注意其精度指標(biāo),以滿足LIS工程的需要。數(shù)字化操作員的技能與經(jīng)驗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,最佳采樣點位值判斷,十字絲與目標(biāo)點重合程度的判斷會有一定程度的差異,影響數(shù)字化的質(zhì)量。操作方式(如曲線采點方式和采點數(shù)目)也會影響數(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:圖形定位控制點掃描誤差不大于0.1mm,相對于工作底圖,矢量化后的掃描點誤差不大于0.15mm,線劃誤差不大于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、價格貴、分辨率很高,但一般幅面不會超過A1幅面。由于平板式掃描儀幅面小,掃描后多需進行拼接,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,價格也較便宜。通常能夠滿足一般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,應(yīng)注意其是否采用硬件消藍。光學(xué)分辨率代表了掃描儀的分辨率能力,而經(jīng)銷商往往只是給出插值分辨。同時,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)各具特點與適用性,為了在一個系統(tǒng)中可以兼容這兩種數(shù)據(jù),以便有利于進一步分析處理,常常需要實現(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掃描儀獲取的柵格數(shù)據(jù)加入矢量形式的數(shù)據(jù)庫。
在柵格數(shù)據(jù)矢量的過程中的細(xì)化、跟蹤等均可能引入一些誤差。復(fù)雜圖形全自動化矢量化效果極差,會產(chǎn)生眾多的交叉線,導(dǎo)致多邊形跟蹤錯誤。對此,應(yīng)采用交互式矢量化方法。因此在選擇矢量化軟件時不應(yīng)僅僅關(guān)心自動化程度(全自動矢量化軟件價格往往很高)。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)量以平方級速度增長。這往往造成計算機存儲資源耗盡,數(shù)據(jù)處理時間平方級延長。以300dpi(約每mm12個點)的分辨率掃描時,獨立點間距離的相對精度為1.4/1000左右。全自動矢量化細(xì)化過程所產(chǎn)生的點位誤差為1~2個像素點,而交互跟蹤矢量化最大點位誤差可以控制在一個像素點。按300dpi計,每個像素點相當(dāng)于圖上0.01mm。掃描數(shù)字化綜合精度可按下式計算:
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)庫建立后,其中已經(jīng)包含了數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫建庫所引入的誤差。數(shù)據(jù)庫中的多源數(shù)據(jù),經(jīng)過系統(tǒng)的各種分析處理后,在形成新的數(shù)據(jù)和最后產(chǎn)品的過程中還會產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。這些問題包括: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
空間分析是對分析空間數(shù)據(jù)的技術(shù)的通稱。從客觀上區(qū)分,可歸納為:空間的圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)溥\算;非空間屬性數(shù)據(jù)的運算;空間和非空間屬性的聯(lián)合運算等[9]??臻g分析賴以進行的基礎(chǔ)是空間數(shù)據(jù)庫,土地信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)分析,是實現(xiàn)土地資源信息系統(tǒng)的實際運用的重點途徑。
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,是用戶經(jīng)常用以提取數(shù)據(jù)的手段之一。通過同一地區(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。在這個過程中往往產(chǎn)生拓?fù)淦ヅ?、位置和屬性方面的?shù)據(jù)質(zhì)量問題。由于疊加時多邊形的邊界可能不完全重合,從而產(chǎn)生若干無意義多邊形。對這些無意義多邊形進行處理的結(jié)果往往會改變界線的位置,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的誤差。
2、坐標(biāo)變換
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)來源較多,各種數(shù)據(jù)輸入信息系統(tǒng)應(yīng)便于系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行圖形顯示,疊加查詢,統(tǒng)計分析處理。LIS要實現(xiàn)這些功能,一個首要和基本的前提就是各種不同來源的數(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,在實際的數(shù)據(jù)采集過程中,大量的數(shù)據(jù)坐標(biāo)并不一定屬于系統(tǒng)用戶所要求的坐標(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)根本沒有地理意義,對此情況,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。
在具體的操作過程中,有可能產(chǎn)生新的誤差。在不同比例尺下對坐標(biāo)數(shù)據(jù)的重新設(shè)立產(chǎn)生誤差,進行投影變換和/或基準(zhǔn)面變換時產(chǎn)生的誤差。生產(chǎn)實踐中為提高數(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進行數(shù)據(jù)處理,以減小或消除誤差。
坐標(biāo)變換的實質(zhì)是建立兩個平面點之間的一一對應(yīng)關(guān)系,現(xiàn)有一般GIS(LIS是GIS的專題)軟件大都提供了以下兩種模型實現(xiàn)坐標(biāo)變換。
一是仿射變換:仿射變換也稱六參數(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)點對;x、y為輸入坐標(biāo)中的坐標(biāo)點時;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(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)滿足條件A=E=Scos@,B=-D=Ssin@時,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)點對;x、y為輸入地圖坐標(biāo)中的坐標(biāo)點對;A、B、C、D為方程參數(shù),相似變換實質(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(或兩個)已知的控制點坐標(biāo)。而實際上,應(yīng)選擇多于三個(或兩個)控制點,方能按照最小二乘法原理進行平差,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性函數(shù)變換模型,可實現(xiàn)對原圖形的平移、旋轉(zhuǎn)和縮放,相比較而言,相似變換不能進行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
目前我國土地管理中存在一個較為普遍的問題是土地信息系統(tǒng)的構(gòu)建與圖形數(shù)據(jù)采集較少作用一個整體來通盤考慮,地籍測繪大大超前于信息管理系統(tǒng)構(gòu)建。中小城市這種問題表現(xiàn)得更為突出。為滿足土地確權(quán)發(fā)證,土地定級估價等需要,1995年前測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)白紙測圖方法完成的。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和在測繪工作中的普及應(yīng)用,1995年之后數(shù)字地圖逐漸取代傳統(tǒng)測繪。但一個不容忽視的事實是,絕大多數(shù)測繪圖軟件是在AUTOCAD上進行二次開發(fā)完成的。有些甚至是采用低版本的CAD,有些測繪圖軟件雖然測的是數(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)字圖說到底僅僅是從傳統(tǒng)的白紙圖過渡到計算機驅(qū)動繪制的白紙圖。本質(zhì)上與傳統(tǒng)測繪沒有什么區(qū)別。有些雖然采用了較高版本的CAD基礎(chǔ)軟件二次開發(fā)成數(shù)字測圖軟件并采用了數(shù)字編碼技術(shù),但由于較少考慮CAD與GIS的數(shù)據(jù)共享問題(土地信息系統(tǒng)屬于專題GIS)。在著手考慮構(gòu)建土地信息系統(tǒng)時,遇到的突出問題則是如何充分,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)字信息可以通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換來實現(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)換時應(yīng)注意以下三個方面:[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,有些可以通過通用數(shù)據(jù)格式如DXF實現(xiàn)轉(zhuǎn)換,但轉(zhuǎn)換過程中的數(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應(yīng)關(guān)系,CAD圖形中的圖形元素種類要比GIS圖形文件中的圖形元素種類多,GIS中只有點、線、面三類基本圖形元素,而CAD中包括有點、線、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,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。③拓?fù)潢P(guān)系的形成。因為CAD的圖形元素之間沒有拓?fù)潢P(guān)系,實現(xiàn)CAD向GIS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的一個重要內(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)過編輯,在GIS環(huán)境下建立幾何元素的拓?fù)潢P(guān)系。
在實際轉(zhuǎn)換中,還會出現(xiàn)許多意想不到的技術(shù)問題,會影響數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換質(zhì)量,有待進一步解決。
(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,土地利用類型、土壤類型等都是用矢量數(shù)字化的方法輸入計算機或以矢量的方式存在計算機中,表現(xiàn)為點、線、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),尋找交點并進行分析。相比之下利用柵格數(shù)據(jù)模式進行處理則容易得多。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)原點一般取圖的左上角。兩種數(shù)據(jù)變換時,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、線、面,因而只要實現(xiàn)點、線、面的轉(zhuǎn)換,各種線劃圖形的變換問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,也會產(chǎn)生一些問題。如多邊形之間公共邊原來只有一條交界線,轉(zhuǎn)變成網(wǎng)格后成為有一定寬度的界線,產(chǎn)生了一定的近似性。特別是幾條線交叉處,一個網(wǎng)格元素中包括了相鄰的幾種類別,轉(zhuǎn)換時只能用其中的一種類別作為交叉點所在的元素的類別,這種誤差應(yīng)在允許的范圍以內(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)需要大量的計算機內(nèi)存來存貯和處理數(shù)據(jù),才能達到與矢量數(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)問題來解決。值得注意的是,無論采用哪種轉(zhuǎn)換方法,轉(zhuǎn)換的結(jié)果都會不同程度地引起原始信息的損失。
通過矢量數(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誤或誤差。屬性數(shù)據(jù)在建庫時,也難免會存在錯誤。諸如:空間數(shù)據(jù)的不完整或重復(fù),空間點、線、面數(shù)據(jù)的丟失或重復(fù),區(qū)域中心點的遺漏,柵格數(shù)據(jù)矢量化時引起的斷線等,空間數(shù)據(jù)位置的不準(zhǔn)確、線段過長或過短,線段的斷裂、相鄰多邊形結(jié)點的不重合及空間數(shù)據(jù)的變形等。因此,必須對圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進行一定的編輯。
土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)編輯是消耗時間的交互處理工作,對空間數(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)、插入等進行處理。對空間數(shù)據(jù)比例尺的不準(zhǔn)確和變形,可以通過比例尺變換和糾正來處理。
在數(shù)據(jù)的編輯過程中,由可能產(chǎn)生一些新的問題。如:線段的相關(guān)與延伸出現(xiàn)的問題,圖形的平移與旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)的問題,刪除“細(xì)部多邊形”時產(chǎn)生的誤差,數(shù)值計算與變化的誤差;文件的合并以及形成新文件的問題;屬性數(shù)據(jù)的重新定義和更新的問題。有的問題時可能避免的,有的問題則無法避免。因此,必須進行檢核。通過耐心細(xì)致的檢查,主要誤差都能從數(shù)據(jù)中尋找出來,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,對于空間數(shù)據(jù)的位置不完整和不準(zhǔn)確則須把遺漏、位置錯誤的地方明顯地標(biāo)注出來。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)字化誤差與錯誤,包括線段過長或過短,多邊形的重疊和裂口、線段的斷裂等。
5、由計算機引起的問題
在計算機中,數(shù)據(jù)是由一定字長的編輯數(shù)碼表示的,由計算機字長可能引起一種誤差。這種誤差出現(xiàn)在各種數(shù)值運算和模型分析中,由這種誤差引起的問題很多[13],例如LIS空間數(shù)據(jù)庫中整數(shù)編碼對面積和周長計算的影響,比例尺變換和旋轉(zhuǎn)變換對拓?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)在計算機中的表示方式,采用合適的算法等。
除了數(shù)據(jù)處理精度外,數(shù)據(jù)存儲精度也與計算機字長有關(guān)。16位的計算機在存儲低分辨率的柵格圖像時不會出現(xiàn)問題,但存儲高精度的控制點坐標(biāo)或點位精度要求高的地理數(shù)據(jù)時,則不能勝任。
五、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量
土地信息數(shù)據(jù)在使用過程中往往出現(xiàn)一些質(zhì)量問題,這些問題包括數(shù)據(jù)的完備程度,時間的有效性,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)方面滿足所有要求的完整程度。包括數(shù)據(jù)范圍、空間實體類型、空間關(guān)系分類、屬性特征分類等方面的完整性。
一般來說,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)的建庫過程中,數(shù)據(jù)不完整最簡單的例子是缺少數(shù)據(jù)。如計算機從GPS接收機傳輸位置數(shù)據(jù)時,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接收機無法收到四顆或更多的衛(wèi)星信號而無法計算高程數(shù)據(jù)也會造成數(shù)據(jù)的不完整。又如某個應(yīng)用項目需要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)底建庫中,涉及大量的地籍檔案。地籍檔案來源于土管機關(guān)的地籍部門,數(shù)量大、形式多、浩繁、零亂,隨著時間地推移,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,書寫材料低劣、地籍檔案變到污染,變色、蟲蛀等現(xiàn)象,進而影響到整個系統(tǒng)的質(zhì)量。
2、數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性
數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢指數(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說比人類建設(shè)要緩慢,地形可能會由于山崩、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,局部的變化往往不能及時地反映在地形圖上,對那些變化較快的地區(qū),地形圖就失去了現(xiàn)勢性。城市地區(qū)土地覆蓋變化較快,這類地區(qū)土地覆蓋圖的現(xiàn)勢性就比發(fā)展較慢的農(nóng)村地區(qū)會差些。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)進行過修改(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)建庫中,要求地籍信息和地籍圖必須具有現(xiàn)勢性。地籍信息變更比較頻繁,如土地利用類型,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,土地管理部門提供的數(shù)據(jù)很難保證現(xiàn)勢性,這也是影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的一個重要方面。
3、拓?fù)潢P(guān)系
在LIS中,為了真實地反映地理實體,不僅要包括實體的位置、形狀、大小和屬性,還包括必須反映實體之間的相互關(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、線、面的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通常有以下幾種空間關(guān)系:點-點關(guān)系、點-線關(guān)系、點-面關(guān)系、線-線關(guān)系、線-面關(guān)系、面-面關(guān)系??臻g數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系,對數(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體相對于另一種空間實體的位置關(guān)系。利用拓?fù)潢P(guān)系,可以確定某縣有多少耕地,分析土地利用類型及對土地適宜性做出評價等。
在拓?fù)潢P(guān)系的建立中,拓?fù)溥^程中伴隨有數(shù)據(jù)所表達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)果錯誤,給土地管理決策帶來一定的影響。
六、結(jié)論
數(shù)據(jù)是LIS最基本和最重要的組成部分,同時也是一個LIS項目中投資比重最大的一個部分。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞,會直接影響到LIS的系統(tǒng)功能和應(yīng)用質(zhì)量問題的三個方面(數(shù)據(jù)源的質(zhì)量問題、數(shù)據(jù)處理質(zhì)量問題、數(shù)據(jù)應(yīng)用質(zhì)量問題)著手,對LIS的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題進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的一個瓶頸環(huán)節(jié),LIS數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)種類多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。因此,在LIS的建設(shè)過程中,如何在數(shù)據(jù)采集與建庫中實施質(zhì)量控制,保證數(shù)據(jù)質(zhì)量對土地信息系統(tǒng)建設(shè)來說顯得尤為關(guān)鍵。
七、總結(jié)與體會
畢業(yè)論文的撰寫是一次再學(xué)習(xí)和鍛煉的機會,是對所學(xué)知識的一個融會貫通的過程。通過畢業(yè)論文的撰寫,我對所學(xué)的知識有了更深層次領(lǐng)悟和掌握,對自己所學(xué)的土地管理專業(yè)有了一個整體認(rèn)識。畢業(yè)論文不僅是對所學(xué)知識的總結(jié),也是運用所學(xué)知識探求新知的方法、手段。既是一次再學(xué)習(xí)的過程,也是一次深入學(xué)習(xí)的機會。同時,畢業(yè)論文寫作,為今后的學(xué)習(xí)工作奠定了一定的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)論文的寫作,我真正懂得理論聯(lián)系實際的重要性。在撰寫畢業(yè)論文中,我運用所掌握的基本知識、方法和技能,研究探討了土地信息系統(tǒng)建立過程中數(shù)據(jù)質(zhì)量的有關(guān)問題。通過畢業(yè)論文的撰寫,我進一步完善了自己的知識結(jié)構(gòu),學(xué)習(xí)了更多的知識。不僅如此,我對土地信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制措施與方法方面有了更進一步的認(rèn)識。
通過畢業(yè)論文的寫作,不僅強化了我的學(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,激發(fā)了我探求新知的欲望。認(rèn)真寫作畢業(yè)論文,不僅能進一步鞏固所學(xué)的理論知識,而且還能進一步提高自己的各項基本技能,實踐能力和解決問題的能力。
八、謝辭
在論文的寫作過程中,玉文龍老師給予了很大的支持和幫助,為論文的寫作提出了許多寶貴性的意見和建議;在他的指導(dǎo)下,這篇論文得以順利完成。在資料的搜集過程中,圖書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。
參考文獻
[1]錢樂祥,余明全.土地信息系統(tǒng)的幾個基本問題.測繪通報,1999(10).
[2]張超等.地理信息系統(tǒng).北京:高等教育出版社,1995.
[3]閻正等.城市地理信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化指南.北京:科學(xué)出版社,1998.
[4]范愛民,景海濤.地圖數(shù)字化質(zhì)量問題.測繪通報,2000(4).
[5]嚴(yán)星,林增杰.地籍管理.北京:中國人民大學(xué)出版社,1999
[6]-[7]郝向陽等.地圖掃描數(shù)字化點位精度分析.測繪學(xué)報,1995,25(1).
[8]毛鋒等.地理信息系統(tǒng)建庫技術(shù)及應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,1999.
[9]湯國安,趙牡丹.地理信息系統(tǒng).北京:科學(xué)出版社,2000.
[10]徐建剛.城市規(guī)劃信息技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用.南京:南京大學(xué)出版社,2000.
[11]司少先.地籍信息系統(tǒng)源數(shù)據(jù)質(zhì)量問題探討.測繪通報,1999(4).
[12]邊馥苓主編.GIS原理與方法.北京:測繪出版社,1996.
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