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作者：王昭單位：天津海事局海測大隊

GB/T17941－2008《數字測繪成果質量要求》規定了數字測繪產品10個需要檢查的質量元素:空間參考系、位置精度、屬性精度、完整性、邏輯一致性、時間準確度、影像/柵格質量、表征質量、元數據質量、附件質量，以及29個質量子元素。該標準對數字測繪產品的內容和生產過程兩方面進行了質量控制，對電子海圖生產有一定借鑒意義，通常用于生產環節的質量控制。IHO和國家測繪地理信息局對電子海圖質量控制從實踐方面提供了一定的依據，但是電子海圖的質量控制思路還僅局限于對一些狹義的數據質量問題的控制，很少考慮數據能否呈現出讓用戶感知的內容，即數據的內涵。如果僅將電子海圖作為一種常規海圖的數字產品，而沒有從根本上將其看作是人類空間認知的重要工具，就很難滿足用戶認知需求。因此有必要從理論層面來重新考慮和探討電子海圖生產的質量控制體系，而語言學層次模型正好為此提供了堅實的理論基礎。

電子海圖信息的語言學結構

地圖被稱為地理學的第二語言，與自然語言有著類似的功能和結構。文獻［7］直接提出了將地圖與自然語言相類比的地圖理解范式，這樣的類比即表明地圖使用的本質目的是地理理解，也能夠通過心理語言學、人類信息處理的研究了解和改進地圖閱讀過程。在認知層面，地圖如同自然語言一樣，為地理空間信息在制圖者(信息編碼)和用圖者(信息解譯)之間傳輸提供了不可或缺的載體，已經具備了語言學的基本特質，甚至可以說，除了人類共有的文字語言和音樂外，地圖已經成為人類信息交流的第三種語言(Tayler，1993)。正是由于這一科學判斷，產生了地圖語言的概念，并將其研究重點界定在地圖語言的實質、類型、系統結構、變量特征及其使用的理論上。電子地圖和電子海圖的出現改變了地圖數學基礎、比例尺度、符號、制圖綜合原則和方法，但卻很難改變作為傳輸工具的基本功能，因此可以通過地圖語言學的基本層次來思考電子海圖的質量控制體系。

按照語言學的層次模型，語言可以分為語法層次、語義層次和語用層次，在地圖語言體系中可從三個層面來表述電子海圖如何通過符號組成具有信息交流特征的地理要素符號集合。

1語法層次

語法層次表達了由符號與符號配合使用以及通過符號分布、聯系所派生的地理規律。在語法層次電子海圖質量控制的重點在于:①實體間邏輯關系的正確性，例如S－57從邏輯層次上規定了地表由DEPARE(深度區)、DRGARE(疏浚區)、FLODOC(浮船塢)、HULKES(報廢船/躉船)、LNDARE(陸地區)、PONTON(浮碼頭/平底船)、UNSARE(未測區)這7類Group1(第一組地表層)要素連續、無縫的組成，S－58中對該邏輯關系設置了更為詳細的檢查條款，例如S－58條款43、70等;②實體間空間關系的準確性，一般認為空間關系包括距離關系、方向關系、拓撲關系、由于電子海圖一般不涉及地圖投影和比例尺，因此實體間的空間關系更多的體現在空間實體定位的準確性和拓撲關系的正確性。還應注意的是，語法層次還需要檢查一類特殊錯誤———由于錯誤的原始數據和重復操作導致的重復地理對象，亦即實體與實體自身之間并不存在的關系。總體來說，語法層次的質量控制已經或經過必要的模擬可以為計算機程序識別，可通過軟件檢查來消除。

2語義層次

語義層次表達了地圖符號的含義，即符號同實際物體間的關系。語義層次電子海圖質量控制的重點是語義正確性和語義完整性。目前無論是IHO還是國家HOs，語義正確性控制主要是通過《海圖圖式與ENC數據編碼對照》來建立紙海圖符號和電子海圖對象的映射關系，這也是當前ENCs生產實踐中質量控制的重點之一。語義完整性可以區分為三個層級，第一層級是S－57規定的強制屬性(mandatoryattribute)，可以通過軟件的輸入約束來控制，并在S－58中設置有相應檢查條款控制;第二層級是為了說明本對象區別于其他同類對象而輸入的屬性，該層級應注意消除符號表達意義的噪音，一般通過建立相關規定來控制，相關規則可以參照語言表達中的清晰、準確、可分原則來制定;第三層級S－57規定的聚合對象(collectionobject)，包括:集合、關聯、上下。該類對象通常是一個抽象概念，主要用于表述兩個物標的關系，由于這種關系的密切性，使得這種關系本身也可視為一個對象，例如航標對象，是標身、頂標、燈光、雷達以及晝標這些物標建立關系組成，航標的語義從某種意義上表達只是這種關系，還有像沿岸通航帶、警戒區以及相關航標組成定線制概念。聚合對象在S－57中只有舉例，其他需要在實際應用中根據具體語義環境加以識別和標識，這項工作需要一定制圖知識和地理知識的參與。

3語用層次

語用層次闡明了符號系統的性質，以及符號的信息價值、用途和可理解性，也就是從總體上研究如何提高地圖的使用及地圖感受效果，它不僅同地圖的質量有關，與使用者的需求和知識素養也有極大的關系。語用層次要考慮制圖規律、符號語境和地圖美學。制圖規律是在制圖實踐中長期形成的對制圖對象認知的方法，例如S－57規定植被既有面狀又有線狀，如果不考慮制圖規律和比例尺的影響，植被都是以面狀要素存在，但對于在極狹長范圍內分布的樹林，以面狀表達雖然并不算錯，但以線狀(行樹)方式表達則更為美觀，更符合人類的認知習慣。

符號語境體現在電子海圖符號及其整體不僅表現出自己的信息價值，而且反過來還對其他符號的認識產生影響，地圖環境中所有符號及其結構關系，以及其他因素綜合構成一種“語境”，這一點也應該在本層次質量控制時加以注意。海圖美學功能，是與地圖符號一般意義上的實用功能相對立的概念。從實用功能來看，符號作為搬運一定內容的手段，只有對某種目的起作用時才有其價值。而美學功能則是由符號形式本身所體現的。

對電子海圖質量檢查思考

1全方位控制電子海圖質量

由于電子海圖出現僅有20年左右，在我國正式生產發行也是近幾年的事，因此在電子海圖質量控制方面，一則是沿襲傳統紙海圖質量檢查的辦法，二則是嚴格遵照IHO相關規定，包括推薦方案(如最小比例尺的設置)。但隨著電子海圖的廣泛使用和相關研究的深入，如何控制電子海圖質量應該有更深入的探討。

S－57符合性檢查應該作為電子海圖的基礎檢查而不是全部，從地圖語言學角度來講，S－57的符合性僅僅表明電子海圖產品具備了語言的語法層次和簡單的語義層次，僅具備了交流的基礎，達到了數據無錯誤的傳輸，信息能不能高效的在制圖者和讀圖者之間傳遞，很大一部分還應該有語義和語用層次的考量。而語義和語用層次的質量控制很難形式化為計算機讀懂的程序語言，因此完全的軟件自動檢查很難實現電子海圖設計生產的全部質量監控，仍需要人的智力因素的參與。

2電子海圖依然需要遵循制圖規律

電子海圖具有無級縮放的功能，是不是據此可以判斷電子海圖就應該以實地為準，不考慮制圖綜合等制圖規律?這種想法是片面的。一方面，電子海圖的編輯是基于一定的編輯比例尺的，編輯原圖的綜合程度直接限制了電子海圖對實際表達的詳細程度;另一方面，從地圖模型論的觀點來看，電子海圖并不是航行要素實際狀況的“完全拷貝”，而是對它的建模，是建模就一定有重要程度上的取舍和詳細程度上的概括。

但是在目前電子海圖質量控制中，電子海圖的圖形表達，尤其是通過最小比例尺來控制多尺度表達，仍顯得過于簡單，在將來應該更多的考慮采用地理信息界最新的研究成果，如流媒體傳輸模型［15］。如果考慮到船用ECDIS的性能在近期內很難得到較大突破，在最小比例尺設置上也不應局限在IHO推薦方案的囹圄中，應該根據港口規模、要素復雜程度以及電子海圖的用途合理配置，以期達到科學和美學的協調。

3對不同類型電子海圖質量控制可側重于不同語言學層次

電子海圖的質量控制采用以質量元素模型(或者規范符合性)和以語言學模型的區別根源在于電子海圖GIS觀和數字制圖模型(DCM)觀的分離。過去是從GIS模型層面對電子海圖進行質量控制的，更多的是控制數據的真實性和準確性。GIS根源于地圖，但它表達的是地圖所表示的現實世界中的空間信息和數據，一般用于空間分析，而不是經過制圖加工后的地圖。與此相對的另一種空間信息數字表達模型是數字制圖模型(DCM)，DCM表達了經過制圖綜合和符號化表示后，具有比例尺(至少有編輯比例尺)概念的地圖數據，它重視的是人類認知對時空對象的認識，一般用于可視化。兩者之間雖然有聯系，但是存在著較大差異，在目前技術條件下，兩者很難自動相互轉換，因此電子海圖還必須同時兼顧到這兩個模型，亦即，不但要將電子海圖看做是GIS，更要把它看做是地圖產品。

在語言學結構中，GIS和DCM所關注的層次是不相同的。由語言學控制的電子海圖質量可以根據產品最終的要求進行不同偏重的控制，對于作為基礎數據進行分析的電子海圖需求進行質量控制時，可以偏重于語法語義層次;對于作為圖形化顯示界面的電子海圖的質量控制要更注重語用層次的考量。

結束語

從語言學結構將電子海圖的質量控制劃分到語法、語義、語用三個層次上，突破傳統的S－57符合性檢查條款和數字產品過程檢查的方式。由于地圖和自然語言的同構關系，采用語言學模型便于在同一個結構模型中理解和控制電子海圖，由于不同應用而產生的質量要求差異。因此在現有技術條件下，應該重視電子海圖全面質量控制，改變過去僅從GIS數據視角去控制電子海圖質量的弊端，重視電子海圖的海洋空間信息認知功能。筆者也清醒的認識到由于本文僅是從宏觀層面對電子海圖質量控制的體系做了探討，而具體的微觀內容仍需要電子海圖制圖實踐加以修訂和改正。