基于抽樣檢驗的吉林4D產品質量管理方法論文
1 必要性研究
數字測繪產品作為一種全新的產品，其產品質量特性表現在空間位置、屬性數據精度、時域、空間數據邏輯一致性、空間數據的完整性及空間數據與地圖數據可視化的空間關系正確性等幾個方面，它們之間又相互影響，空間數據由于隨時間而變化，可能會引起空間位置的變化、空間實體屬性的變化以及空間數據間拓撲關系的變化：而最為明顯的是，在數字測繪產品檢驗過程中經常會發現空間數據的不完備性、空間屬性數據概念的模糊性和不確定性等問題，所有這些造成了空間數據的質量問題。地圖數據作為空間數據的重要組成部分，其誤差的來源也具有復雜性，所有這些因素決定了數字測繪產品的質量控制和產品質量抽樣、檢驗的復雜性，目前測繪產品生產與質量檢驗單位仍使用傳統的抽樣方法和產品質量檢驗手段，還存在有待于改進之處。
2 “4D”生產質量管理方面存在的問題
對4D產品的質量檢驗、用戶反饋及實驗結果表明：4D測繪產品在應用過程中存在很多問題，如外業核心要素調繪過程中不完善，內業采集過程中存在的編輯不到位，DEM編輯過程中的高程精度問題以及在實際應用過程中DEM與DLG的數據符合性問題等；除此之外還有生產者、生產管理者、產品檢驗者之間及外業、內業數據之間存在的不協調問題等。對于產生以上問題的原因，概括起來有以下幾個方面（圖1）。
2.1 產品生產者在質量認識方面存在的問題
部分測繪產品生產者和生產質量管理者對于質量認識方面存在誤區，特別是領導干部的質量意識對產品質量起決定作用。隨著傳統的測繪產業向以3S為代表的高新技術現代測繪產業的轉變，以4D數字測繪產品為核心的新的測繪產品模式在我國推廣，數字化產品是一種全新的產品，過去生產的產品主要是以紙張為載體，地面上的地物點、線、面等均是獨立存在的，它們之間的關系需要人為進行判讀，才能把它們之間的相互關系及地形、地貌有機地結合在一起，由于采用手工作業，出現的各類允許的誤差和缺陷，可以采用缺陷分類的方式進行度量。
2.2 空間數據與地圖數據的差別
基礎測繪產品生產和管理部門目前生產4D產品的工藝流程可能不完全統一，實際生產中，有些是在采集制圖數據的基礎上，來建立空間數據庫：有些是先采集基本框架要素，然后再生成符合圖式要求的制圖數據。實際工作中，數字化地形圖的編輯與傳統制圖的概念有了很大的區別，在DLG編輯時要兼顧制圖數據與母線數據。面向制圖和面向GIS來建立空間數據庫是兩個不同的概念。制圖數據與空間數據由于面向的對象不同，雖然對于同一區域而言，二者所表達的內容是完全一致的，只是表現形式不同，實現方法不同，制圖數據只是簡單的幾何模擬，著重于外在的表現，而空間數據則是更高層次的空間建模，強調內在的聯系。所以在數據采集過程中所進行的一系列質量控制非常必要，如數據的拓撲一致性、邏輯一致性以及數據的可視化及一致性等方面。
2.3 內、外業數據采集時存在的問題
在對數字測繪產品進行檢驗時經常會發現一些邏輯上的不合理現象，比如對于水庫和河流層的數據采集時經常會發現水庫與河流之間沒有瀉洪渠或排洪道等水系附屬設施：水庫上的大壩或河堤外業所注長度或高程與內業數據采集時的不一致；對于道路層來說，經常會出現兩條立體交叉的道路出現結點等邏輯上錯誤的操作現象；有些河流甚至會出現水往高處流等不合理表示現象。所有這些都是作業人員質量意識薄弱的具體表現。
3 數字測繪產品的抽樣檢驗策略
地理要素在空間上是連續分布的，如一條河流、一條公路、完整的一個林場等，它與工廠中一個單獨的產品不同，對于測繪產品的生產與數據組織是以“幅”來進行的，雖然在過程質量控制中強調圖幅間的“幾何”及“邏輯”接邊，但很難保證“批量”產品某一整體實體的數據一致性；再者，對于一“批”產品來說，地形類別不同，圖幅中負載的空間地理信息也不盡相同，事實上，有時地物要素負載量相差很大。而單幅產品包涵內容和檢驗項目繁多，這樣的情況下，有必要改變以整幅或整個檢驗項目為單位來抽樣檢驗，而選取部分關鍵內容進行產品質量的檢驗。
3.1 “4D”產品生產特點和抽樣檢驗現狀
目前，省級基礎地理信息系統數據采集呈現周期性、分批次、區域性的生產狀況，而各區域地理分布各有特點，如集安測區多文物古跡，吉林測區多河流、山川等，而長春測區經濟較發達，交通要素多等特點。目前檢查驗收實行“二級檢查一級驗收”制度，即生產部門小組的過程檢查和生產部門專職檢查，質檢機構驗收制度。一般小組的過程檢查要求100%的覆蓋率，專職檢查要求不少于批量的30%。質檢機構按批量的10%或20%進行驗收，這種驗收方式具體操作實際上是對生產部門專職檢查質量評價的客觀性檢核。
研究表明：對于不合格品率P相同的產品，采用百分比抽樣檢驗時，對小批量過寬而對大批量過嚴，造成生產單位愿意以小批量交付檢驗。在目前產品的幾種抽樣方案中，均分別采用不同的產品質量水平，如目前的軍工、日用商品以及工程測繪產品的抽樣檢驗，一般均采用調整型抽樣方案。其特點是：一組寬嚴程度不同的抽樣方案以及將他們有機聯系起來的轉移規則，適用于批量相同且質量要求一定的檢驗批的連續性接收檢驗，其質量水平采用合格質量水平（AQL），表現形式為（n、c），我國的GB-2828、美國的MIL-STD-105E等均屬此類方案；挑選型抽樣檢驗方案采用極限質量或不合格品率上限，其特點是：能夠克服“批量大嚴，批量小寬”的缺點。所以對于數字測繪產品的`抽樣可以嘗試采用挑選型抽樣方案或調整型抽樣方案。
3.2 產品檢驗的質量水平
不同的抽樣方案，分別用不同的方式來表示產品的質量水平。如挑選型抽樣方案采用極限質量或平均不合格品率上限，調整型采用合格質量水平（AQL）等。從產品檢驗的實際工作中，目前測繪生產單位采用所謂的100%一級或二級檢查，但具體作業過程中只限制在某些環節或產品的某些質量特性上，具有不完整和片面性，這種檢驗方法并不能客觀、全面地評價出圖幅的優良品級率。針對目前標準型抽樣方案，生產部門專職檢查可采用嚴于質量驗收部門的質量水平，以保證產品優良品級率不低于質量檢驗部門的產品質量評定結果。
數字測繪產品質量控制作為一項系統工程來說，可以按單位工程、分部工程、分項工程細分工序，可明確設置質量控制點，如見證點、停止點、質量的薄弱環節等，實施質量控制，投資控制以及進度控制，質量管理和檢驗部門還可以進一步通過確定投資控制以及進度控制程度來確定質量檢驗過程中的質量水平。
3.3 關于檢測數據的處理
生產單位某些局部數據處理環節需要規范化，在檢測數據的處理中，經常會發現個別異常數據，對于異常數據的處理應該取慎重的態度，從正態分布的規律可知，其2倍中誤差的概率小于5%，即20個觀測值中出現一個，有時檢測值的數量大于20個，所以應視為符合正態分布的精度參與計算；但是3倍中誤差的檢測數據雖然仍可視為符合正態分布的數據，但其出現的概率很小，人們有理由懷疑它可能包含了錯誤，大約0.3%的出現概率。在測繪產品質量檢驗過程中，對于受檢項目，一般3倍中誤差點數大于檢測點數的5%，則視為批不合格，因此對于大于3倍中誤差的數據，在作業過程中必須加以分析，找出原因。以DEM高程檢測點為例，生產單位在以模型內業加密時，這一工序對于加密作業員來說，并不完全清楚具體的圖幅范圍，加密過程中一般高程檢測點的數量均多于28個，對于28個檢測點來統計精度往往存在人為的因素，對于存在較大較差的點，往往簡單剔除。DEM的誤差分布并非真正服從正態分布，只是接近于正態分布，仍可由均值和方差來衡量DEM高程精度。所以即使中誤差相對較小，對于大于3倍中誤差數據也應加以分析，找出原因，加以改正。從這一點上說，多設置高程檢測點對于提高DEM精度很有意義。
4 結語
質量控制點的正確選擇和管理，是實行質量控制的前提。適當設置質量檢驗點，是實施有效測繪產品全程質量監督與管理的保證，目前有些質量管理和質量檢驗單位對于外業像控資料、內業加密等資料不進行檢驗，單靠下工序對上工序進行檢核，數字產品是一種全新的產品，包涵多部門、多工序的生產過程，僅對最終產品進行檢驗，對于產品質量評價和產品質量本身來講，都是不完整的。
參考文獻
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