关于土地信息系统建立过程中的数据质量问题的探讨
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【摘要】数据对土地信息系统（LIS）来说是至关重要的，数据质量的好坏是土地信息系统建设成败的关键。本文将对土地信息系统建立过程中有关数据质量问题进行探讨。
【关键词】土地信息系统；数据质量；误差；分辨率；坐标变换；矢量数据；栅格数据；拓扑
一、前言
土地是人类的宝贵财富，是人类社会进行物质生产所必需的基本条件和自然基础。如何科学、合理地利用有限的土地资源，如何及时了解与掌握土地利用变化数量和空间特点，对于保持耕地总量动态平衡和土地持续利用具有十分重要的意义。
土地信息系统（LIS）是地理信息系统的一个分支，是一种基于宗地[以宗地（地块）为单位]的计算机管理信息系统。是一种利用计算机技术及其属性数据进行采集、处理、管理、查询、分析、应用和维护更新的空间信息系统，是土地管理的现代化工具，是土地规划和管理定量化、科学化的方法、手段。但是，在土地信息系统的建设过程中，还存在许多问题，给土地信息系统的建设及发挥带来一定困难。这里仅对土地信息系统建设中的数据质量问题进行探讨。
二、对LIS数据质量的认识
数据是一种未经加工的原始资料，是客观对象的表示，它可以是数字、文字、符号、图像，数据是信息的具体表达形式。一个LIS系统包括空间数据、属性数据、空间数据之间的关系以及空间数据与属性数据之间的关联。人们往往以为计算机为基础的信息系统的数据质量是可靠的，很少怀疑利用信息系统产生的分析结果在数据质量方面会有问题，但事实远非如此。在某些情况下，由于多种原因，计算机分析的结果甚至会比手工分析的误差更大。这里除软件、硬件的质量问题，计算方法上的问题，以及分类、编码、输入、操作的明显疏忽外，数据本身的质量是重要的原因。土地信息系统的数据量大，数据来源广，数据采集的任务重，在数据库建立过程中会出现许多人为和系统的误差，甚至还有可能产生数据错误，最后采集的数据无法准确反映规划和管理的实际状况，建立在此数据库基础上的系统往往也就达不到管理自动化辅助决策的目的，而只不过是“看看而已”的一种“摆设”罢了。数据库（包括空间数据库和非空间数据库）是土地信息系统最基本、最重要的组成部分，也是投资比重最大的部分。数据质量的好坏，直接影响系统的功能和应用。不仅要根据技术规程衡量数据质量，还要从数据使用角度分析数据质量问题。数据质量通常是指数据的可靠性和精度，它主要用数据的误差来度量的。现就土地信息系统建立过程中的数据质量问题作进一步的探讨。
三、数据源质量的问题
土地信息系统的数据源指建库中所需要的各种数据类型的来源。它是土地信息系统最基本、最重要的组成部份。土地信息系统的数据源多种多样，主要包括有：地图，地图是系统最主要的数据源，因为地图是地理数据的传统描述形式，是具有共同参考坐标系统的点、线、面的二维平面形式的表示，内容丰富，图上实体间的空间关系直观，而且实体的类别和属性可以用各种不同的符号加以识别和表示。从土地信息系统建立的过程来看，它的主要因素有：各种测量数据，地图和遥感数据等的误差；调查和统计造成的属性数据误差，以及文档数据的错误等，数字化前的预处理、手扶踀自动化的分辨率和矢量化精度。
1、遥感数据 地理信息系统、遥感和计算机辅助制图是现代地理学的重要技术手段。遥感作为一种获取和更新空间数据的强有力手段，能及时地提供准确、综合和大范围进行动态监测的各种资源与环境的信息，因此遥感数据是土地信息系统的一个重要数据源。
2、测量数据
各种原始的测量数据是土地信息系统的主要来源之一。包括宗地的权属界线、位置、形状、数量、面积、各级行政界线、地形图测量等。由于人和环境的因素，测量数据不可避免地受到人为误差（对中、读数、平分等误差）、仪器、环境的影响。来源于地面测量的数字数据中含有控制测量和碎部测量误差。其中控制点误差又受控制网的参考基准、网形和观测精度以及观测费用等因素的影响。碎部点误差除了继承了控制点的误差外，还受自身观测方法，观测精度和地界的人为判断，以及地物地貌的取舍等因素的影响。当然原始数据误差受观测仪器、观测者和外界环境三种因素影响。地籍要素是构建土地信息系统极为关键的一步，其测量数据的精度高低决定了系统功能能否得到正确和充分发挥。
从地籍测量成果的有效性和土地管理的可能性来考虑，为了保证各权属单元之间的界线清晰，边界无争议，并且双方都能接受而不损害他人和国家的利益，地籍测量要达到一定精度。因此，必须要有相应的数据采集方法作为保证。地籍要素的采集方法目前主要有两种，一种是传统的模拟式外业测图方法，另一种是野外全数字化数据采集方法。传统方法的主要作法是在地籍控制测量的基础上，用解析法测量出权属界址点坐标，以控制点或以界址点为基础施测成地籍图，要形成入库数据信息，则要通过对原图数字化来实现。
3、调查、统计、文档数据问题
建立土地信息系统，必须首先进行土地基本信息的搜集，开展地籍调查工作，核实宗地权属，掌握土地利用状况，获得宗地位置、形状及其面积的准确数据，为建库奠定基础。建立完备的信息系统，必须具备这样的条件：大比例的地形图或地籍图；野外测量的界址点数据；宗地的属性数据（土地登记申请书、地籍调查表、审批表等）。全省在进行大大规模的城镇地籍时，由于受当时的条件限制，自动化程度低，各作业单位作业水平的不同，或多或少出现一些问题。在建库时所发现的问题主要是界址点的坐标成果与地籍上的位置不吻合；相邻宗的同一界址点坐标不同；界址边长、宗地面积计算有误。某些县（市）为了进行土地登记，由于多方面的原因，在进行初始地籍调查时，只作权属调查，不作规范的地籍测量。为了计算面积，用皮尺或钢尺丈量界址边长及相关尺寸，用几何图形法计算出宗地面积，而不测址点坐标和地籍图。这样做不利于信息化的管理。
4、图形数字化
土地信息系统的数据库建立后，其中已经包含了数据源和数据库建库所引入的误差。数据库中的多源数据，经过系统的各种分析处理后，在形成新的数据和最后产品的过程中还会产生新的数据质量问题。
四、数据应用质量
土地信息数据在使用过程中往往出现一些质量问题，这些问题包括数据的完备程度，时间的有效性，拓扑关系的正确等。
数据的完备程度。数据的完备程度指地理数据在范围、内容、及结构方面满足所有要求的完整程度。包括数据范围、空间实体类型、空间关系分类、属性特征分类等方面的完整性。
一般来说，空间范围越大，数据的完整性就越差。在土地信息系统的建库过程中，数据不完整最简单的例子是缺少数据。地籍档案来源于土管机关的地籍部门，数量大、形式多、浩繁、零乱，随着时间地推移，以及人为和自然的各种因素地影响，有可能遭到损坏。如档案老化，书写材料低劣、地籍档案变到污染，变色、虫蛀等现象，进而影响到整个系统的质量。
五、结论
数据是LIS最基本和最重要的组成部分，同时也是一个LIS项目中投资比重最大的一个部分。数据质量的好坏，会直接影响到LIS的系统功能和应用质量问题的三个方面（数据源的质量问题、数据处理质量问题、数据应用质量问题）着手，对LIS的数据质量问题进行了一定的归纳总结和初步的探讨。众所周知，LIS的数据质量是影响LIS的一个瓶颈环节，LIS数据量大、数据种类多、数据结构复杂。因此，在LIS的建设过程中，如何在数据采集与建库中实施质量控制，保证数据质量对土地信息系统建设来说显得尤为关键。