牟乃夏ArcGIS教程：第6章 空间数据的拓扑处理.pdf

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1、牟乃夏《ArcGIS10地理信息系统教程：从初学到精通》——教学PPT第六章空间数据拓扑处理牟乃夏第6章空间数据的拓扑处理本章主要内容6.1拓扑6.2拓扑创建6.3拓扑验证6.4拓扑重定义6.5共享要素编辑6.6拓扑编辑6.7实例：修复CAD线数据错误26.1拓扑6.1.1拓扑的概念拓扑一词来自于希腊文，意思是“形状的研究”，它是几何对象在弯曲或拉伸等变换下位置关系保持不变的性质。拓扑被看做一种描述地理空间关系的模型，一种维护地理空间实体间几何关系的机制。拓扑关系是指地理空间实体间的一种关系，这种关系不会因为地理空间实体的地理空间变换而改变。1.2拓扑中的要素参与拓扑的要素类可以是点、

2、线和多边形。拓扑关系作为一种或多种关系存储在地理数据库中，描述的是不同要素的空间关联方式，而不是要素自身。当拓扑中的要素有部分相交或重叠时，定义这些公共部分是共享的。比如多边形要素共享边（多边形拓扑）如图。多边形要素36.1.3拓扑参数拓扑关系中存储了许多参数。如拓扑容差、等级、拓扑规则等。拓扑还包含有一个存储脏区域（已经编辑过的区域）、错误和异常的要素层，以此来保证拓扑数据的质量。1.拓扑容差（topologytolerance）是不重合的要素顶点间的最小距离，它定义了顶点间在接近到怎样的程度时可以视为同一个顶点。位于拓扑容差范围内的所以顶点被认为是重合的并被捕捉到一起（图1）。在实

3、际应用中，拓扑容差一般是一段很小的实际地面拓扑容差原理图距离。42.等级（ranks）:是当要素需要合并时，用来控制那些要素被合并到其他要素上的参数。不同级别的顶点落入拓扑容差中，低等级的要素顶点将被捕捉到高等级要素的顶点位置上；同一等级的要素落入拓扑荣差中，它们将被捕捉到其其集合平均位置进行合并。合并示意图如图所示。不同要素类间不同等级的合并53.拓扑规则（rules）通过定义拓扑的状态，控制要素之间存在的空间关系。在拓扑中定义的规则可控制一个要素类中各要素之间，不同要素类中各要素之间以及要素子类之间的关系。例如，“不能重叠”拓扑规则用于控制同一多边形要素类中或线要素类中要素之间的关

4、系。如果两个要素存在重叠，重叠的几何部分会被标识出来并以红色显示，并在拓扑中存储为错误和异常，如图所示。另外ArcGIS10中“不能重叠”拓扑关系增加了新的拓扑规则，详情参阅ArcGIS10书第146-147页。64.内部要素层：为保证创建和编辑拓扑的逻辑性和连续性，拓扑内部会存储脏区域、错误和异常两个附加类型的要素类。5.脏区域（dirtyarea）是建立拓扑关系后，又被编辑、更新过的区域，或者是受到添加或删除要素操作影响的区域。脏区域将追踪那些在拓扑编辑过程中可能不符合拓扑规则的位置，是允许验证拓扑的选定范围，而不是全部。如图所示76.错误与异常：错误（errors）以要素的形式存

5、储在拓扑图层中，并且允许用户提交和管理要素不符合拓扑规则的情况。错误要素记录了发现拓扑错误的位置，用红色点、线、方块表示。其中，某些错误时数据创建与更新过程中的正常部分，是可以接受的，这种情况下可将该错误要素标记为异常（exceptions），用绿色点、线、方块表示。在拓扑图层存储了点、线、面三类错误要素。常见错误的具体表现形式为悬挂结点（danglenode）、伪结点（pseudonode）、碎屑多边形（sliverpolygon）、不正规多边形（weirdpolygon）。86.2拓扑创建拓扑表达的是地理对象之间的相邻、包含、关联等空间关系。创建拓扑关系可以使Geodatabase

6、更真实地表示地理要素，更完美地表达现实世界的地理现象，ArcGIS提供了多种定义和创建拓扑的方法，主要是使用ArcCatalog创建拓扑和使用ArcToolbox创建拓扑。实例数据位于随书光盘中（“...chp06创建地理数据库拓扑dataTopology.gdbWater”）中。6.2.1使用ArcCatalog创建拓扑操作步骤为：在ArcCatalog目录树中，右击Water数据集，在弹出菜单中，单击【新建】-【拓扑】，打开【新建拓扑】对话框，浏览创建拓扑简单介绍后，单击【下一步】按钮，进入右图所示对话框，并输入相关数据，点击【下一步】按钮。设置拓扑名称及拓扑容差9可进入

7、如右图对话框，并选择参与创建拓扑的要素类，单击【下一步】按钮。选择参与到拓扑的要素类进入如图所示对话框，设置参与拓扑的要素类的等级；如果要素类具有Z值，单击【Z属性】按钮，为Z设置容差值和等级。单击【下一步】按钮。拓扑等级设置10在打开的对话框中单击【添加规则】按钮，进入【添加规则】对话框，如图所示加载相关数据。单击【确定】按钮。【添加规则】对话框返回上一级对话框，可重复添加规则操作，单击【下一步】按钮，进入右图所示对话框，查看【摘要】信息框的