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数据检查和拓扑处理
周晓莲
Email：tylove158@https://www.doczj.com/doc/8710505201.html,
1.数据质量检查的内容
2.拓扑规则介绍
3.拓扑建立和拓扑检查
4.拓扑错误处理
5.拓扑错误高级处理
6.拓扑编辑
1.数据质量检查的内容-总结
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属性检查：表结构检查、字段值范围（如必须在范围，如高程不大于8900，行政代码必须在行政代码表中），通过属性查询和属性统计，进行属性检查
空间关系检查：拓扑一致性检查、碎片检查、接边检查
拓扑一致性检查、碎片检查在ArcGIS是通过拓扑检查完成，ArcGIS没有接边检查，提供了一个自动（线)接边的工具
中国科学院计算技术研究所教育中心1.数据质量检查的内容-属性检查
①属性查询
可以获得对应字段的唯一值
查询产生选择集方法：创立
新的选择集、添加到当前
选择集、删除从当前选择
集、从当前选择集中选择
可以实现二次查询
也可以使用下列方式设臵
中国科学院计算技术研究所教育中心SQL的语法
类型字符串空的判断模糊查询
shp单引号=’‘_(下划线）表示
1位，%表示多位pgdb单双引号都可以is Null或则
=”“
?表示1位，*表
示多位fgdb单引号=’‘_表示1位，%表
示多位
oracle单引号is Null而不是
=null
_表示1位，%表
示多位Sql
server
单引号is Null_表示1位，%表
示多位
总结:字符串一般用单引号，特殊查询，如北大，应该为’%北%大%’
中国科学院计算技术研究所教育中心SQL的语法续，数字的模糊查询，思路是转字符串
类型模糊查询
Shp cast ( FID as character) like
'%1%'
gdb CAST("OBJECTID" AS
varchar(20)) like '%1%'
mdb str( [OBJECTID] ) like "*1*" oracle OBJECTID like ‘%1%’
Sql server Str(OBJECTID) like ‘%1%’
选择查询方法
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1、创建新的选择集
2、增加到当前选择集
3、从当前选择集中删除
4、从当前选择集中选择
中国科学院计算技术研究所教育中心1.数据质量检查的内容-属性统计
在属性浏览中，选中字段标题，右键，升序排列对选中从小到大排序，降序排列从大到小排序
汇总是分类汇总，选中字段唯一值。其他字段，可以是最大值，最小值、平均值，汇总等，
对于数字字段，右键界面如
统计有最大值，最小值、平均值，汇总
拓扑关系
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拓扑：空间数据的位置关系。
地理对象的拓扑关系，主要有以下三种：
1.相邻: 是指对象之间是否在某一边界重合，例如行政区划
图中的省、县数据。
2.重合: 是指确认对象之间是否在某一局部互相覆盖，如巴
士线路和道路之间的关系。
3.连通: 连通关系可以确认通达度、获得路径等。
中国科学院计算技术研究所教育中心2、拓扑规则介绍（中级）
ArcGIS的拓扑都是基于geodatabase（mdb，gdb，sde），shp文件是不能进行拓扑检查的。
首先要建立Feature Dataset（要素数据集），把需要检查的数据放在同一要素集下,要素集和检查数据的数据基础（坐标系统、坐标范围）要一致，直接拖进入就可以，拖出来也可以，有拓扑时要先删除拓扑
拓扑分为两种：
1.一个图层自身拓扑：数据类型肯定一致，要么是点，要么线、
要么面
2.两个图层之间的拓扑：数据类型可能不同，有点点，线点、
点面、线面、线线、面面五种，检查前提必须在同一Feature Dataset（要素集）下，数据基础（坐标系统、坐标范围）要一致
拓扑容差
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中国科学院计算技术研究所教育中心2.1一个图层自身拓扑
点层：一个图层ArcGIS中拓扑检查，可以用必须不相交规则，检查出重复点后，用“删除相同的”工具即可删除重复点。
可以使用：5top\check\tb.gdb\GCZJD
点重复检查，ArcGIS新增功能
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处理重复点
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中国科学院计算技术研究所教育中心一个面自身错误
两个图层之间，点点
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点线拓扑
必须被其他要素的端点覆盖：点被线终点完全重合如①红点错误
点必须被线覆盖：点都在线上
如②红点错误
可以看出①包含②
线点拓扑
端点必须被其他要素覆盖：线＋点，线层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重合
arcgis常见拓扑错误修改步骤 1，首先打开catalog 在一目录文件夹下新建一个 geodatabase 2，在gepdatabase下新建dataset，然后导入要进行拓扑关系检查的数据3，新建topology 加入拓扑规则，全部的拓扑规则在下面附1 4，在arcmap中打开建立的拓扑，对常见的几种进行如下附图修改 拓扑修改之前先打开editor 然后打开editor下面的more editing tools 选择topology 一、面不能相互重叠（must not overlap） 修改方法有以下几种： 1、可以直接修改要素节点去除重叠部分。 2、在错误上右键选择merge，将重叠部分合并到其中一个面里。
二、面不能有缝隙(must not have gaps) 1、可以直接修改要素节点去除重叠部分。
2、在错误上右键选择create feature，将缝隙部分生成一个新的要素，然后利用editor 下的merge把生成的面合并到相邻的一个面里。 3、task里选择auto-complete polygon，用草图工具自动完成多边形，会在缝隙区域自动生成两个多边形，然后用merge合并到相邻面里。
附1 not overlay：单要素类，多边形要素相互不能重叠 not have gaps：单要素类，连续连接的多边形区域中间不能有空白区（非数据区） point：多边形＋点，多边形要素类的每个要素的边界以内必须包含点层中至少一个点 must be covered by：多边形＋线，多边形层的边界与线层重叠（线层可以有非重叠的更多要素） be covered by feature class of：多边形＋多边形，第一个多边形层必须被第二个完全覆盖（省与全国的关系） be covered by：多边形＋多边形，第一个多边形层必须把第二个完全覆盖（全国与省的关系） not overlay with：多边形＋多边形，两个多边形层的多边形不能存在一对相互覆盖的要素 cover each other：多边形＋多边形，两个多边形的要素必须完全重叠 boundary must be covered by boundary of：多边形＋多边形，第一个多边形的各要素必须为第二个的一个或几个多边形完全覆盖 be properly inside polygons：点＋多边形，点层的要素必须全部在多边形内 be covered by boundary of：点＋多边形，点必须在多边形的边界上 线topology not have dangle：线，不能有悬挂节点 not have pseudo-node：线，不能有伪节点
6.空间数据检查与拓扑处理 实验内容： 一、林业小班拓扑的建立与检查 创建拓扑的流程图 1.创建地理数据库 在ArcCatalog树中，右键单击“6.实验指导\Data”文件夹，单击新建“文件地理数据库”，输入所建的地理数据库名称“Forest.gdb”，在新建的地理数据库上右键选择新建中的要素数据集。在打开的新要素数据集对话框中，将数据集命名为Topology，导入数据集匹配坐标系统“竹园_林班.shp”。 2.向数据集中导入数据 在ArcCatalog树中，右键单击Data文件夹中的Topology数据集，单击导入，选择要素类（多个），导入“竹园_林班.shp”、“竹园_小班.shp”。 3.创建拓扑 （1）在ArcCatalog树中，右键单击Topology要素数据集，选择拓扑，打开新建拓扑对话框，设置名称和拓扑容差（拓扑容差应该根
据数据精度而尽量小，它决定着在多大范围内要素能被捕捉到一起），在下一步参与创建拓扑的要素类对话框中选择参与创建拓扑的要素类（至少两个）。继续在下一步拓扑等级数目对话框中设置等级的数目及拓扑中每个要素类的等级，这里登记相同设为1.下一步，设置拓扑规则。这里设置“竹园_小班.shp”必须被包含在““竹园_林班.shp”中，“竹园_小班.shp”自身不能重叠。单击OK，返回上级对话框，打开参数信息总结框，检查无误后，单击完成按钮，拓扑创建成功。出现一对话框，询问是立即进行拓扑检验，创建的拓扑出现在Catalog 树中，单击是按钮，出现进程条，进程结束时，拓扑检验完毕，创建的拓扑出现在Catalog中。 4.查找拓扑错误 打开ArcMap，将Topology添加到ArcMap中，查看拓扑错误，如下图所示：
Arcgis拓扑规则及应用 [第一部分_拓扑规则介绍] 拓扑规则有若干专用术语 相交（Intersect）：线和线交叉，并且只有一点重合，该点不是结点（端点），称之相交。 接触（Touch）：某线段的端点和自身或其他线段有重合，称为接触。 悬结点（Dangle Node，Dangle）：线段的端点悬空，没有和其他结点连接，这个结点（端点）称为悬结点。 伪结点（Pseudo Node）：两个结点相互接触，连接成一个结点，称为伪结点。拓扑规则的种类可以按点、线、面（多边形）来分。以下介绍Geodatabase的拓扑规则， 点拓扑规则举例 点拓扑规则一：Must be covered by boundary of，点必须在多边形边界上。例如，有一个点要素类代表公共汽车站，另有一个多边形要素类代表地块，按本规则，公共汽车站必须位于地块的边界上。另一个例子是行政界碑必须落在行政区多边形的边界上。不满足该规则的点要素被标记为错误。 点拓扑规则二：Must be covered by endpoint of，点要素必须位于线要素的端点上。例如，阀门为点要素，必须位于线要素类输水管的尽端。不满足该规则的点要素被标记为错误。 点拓扑规则三：Point must be covered by line，点要素必须在线要素之上。例如，点要素代表河流上的航标灯，线要素代表河流，航标灯必须位于河流上。另一个例子是：汽车站（点要素类）必须在道路（线要素类）上。不满足该规则的点要素被标记为错误。 点拓扑规则四：Must be properly inside polygons，点要素必须在多边形要素内（在边界上不算）。比如，省行政区为多边形，省会城市为点，省会一定要在该省内。另一个例子是代表住宅地址的点必须在住宅用地多边形内。不满足该规则的点要素被标记为错误。 可以看出，点要素本身不能建立拓扑规则，必须和线要素或多边形要素一起才能建立拓扑规则。修正错误的常用方法是删除或移动错误点（移动也可以理解为删除后立即添加）。 多边形拓扑规则举例 规则一：Must not overlap，同一多边形要素类中多边形之间不能重叠（几个多边形边界共享一个点或共享一条边不算重叠）。例如，宗地之间不能有重叠，行政区不能有重叠。重叠的部分将产生多边形错误，修正错误的方法有三种：一是删除重叠部分，留出空白；二是将重叠的部分并到某个多边形；三是在重叠部分新增多边形，并删除原来的重叠部分。 规则二：Must not have gaps，多边形之间不能有空隙。比如，规定表示土壤类型的多边形之间不能有空隙。不满足规则的地方将产生线错误，表示空隙多边形，修正的方法是调整原来的边界，或添加新的多边形。 规则三：Contain point，多边形内必须包含点要素（边界上的点不算）。例如，规定宗地内至少有一个地址点。不包含点的多边形被视为错误，修正的方法是在错误多边形内补一个点，或者将多余的多边形删除。
空间数据的拓扑关系 1、空间数据的拓扑关系 地理信息系统同其它一些事务信息处理系统如银行管理系统,图书检索系统的主要区别在于地理信息系统中具有大量几何目标信息。这些几何目标信息还包含两类信息,一类就是目标本身的位置信息;另一类就是地物间的空间关系信息。如果忽略几何目标间的空间关系信息,那么从数据结构的角度瞧,地理信息系统的数据结构就可以设计成通常事务信息处理系统的形式。也就就是说,由于地理信息系统必须同时考虑几何目标的空间关系、地物位置信息及特征信息,致使地理信息系统的数据结构比较复杂。为了研究几何目标的空间关系,在此引入拓扑关系的概念。 2、拓扑的基本概念 几何信息与拓扑关系就是地理信息系统中描述地理要素的空间位置与空间关系的不可缺少的基本信息。其中几何信息主要涉及几何目标的坐标位置、方向、角度、距离与面积等信息,它通常用解析几何的方法来分析。而空间关系信息主要涉及几何关系的“相连”、“相邻”、“包含”等信息,它通常用拓扑关系或拓扑结构的方法来分析。拓扑关系就是明确定义空间关系的一种数学方法。在地理信息系统中用它来描述并确定空间的点、线、面之间关系及属性,并可实现相关的查询与检索。从拓扑观点出发,关心的就是空间的点、线、面之间的联接关系,而不管实际图形的几何形状。因此,几何形状相差很大的图形,它们的拓扑结构却可能相同。 图3-4(a)(b)所表示的图,其几何形状不同,但它们结点间拓扑关系就 是相同的,均可用图3-4(c)所示结点邻接矩阵表示。(c)中交点为1处表示相应纵横两结点相连。
同样,图3-5(a)(b)所表示的图,其几何形状完全不同,但各面块之间的拓扑邻接关系完全相同,如图3-5(c)邻接矩阵所示,(c)中交点为1处表示相应的两个面相邻。 总之,拓扑关系反映了空间实体之间的逻辑关系,它不需要坐标、距离信息,不受比例尺限制,也不随投影关系变化。因此,在地理信息系统中,了解拓扑关系对空间数据的组织,空间数据的分析与处理都具有非常重要的意义。 3.空间数据的拓扑关系 空间数据拓扑关系的表示方法主要有下述几种: 一、拓扑关联性 拓扑关联性表示空间图形中不同类型元素,如结点、弧段及多边形之间的拓扑关系。如图3-6(a)所示的图形,具有多边形与弧段之间的关联性 P1/a1,a5,a6;P2/a2,a4,a6等,如图3-6(b)所示。也有弧段与结点之间的关联性,N1/a1,a3,a5,N2/a1,a6,a2等。即从图形的拓扑关联性出发,图3-6(a)可用如图3-6(b),(c)所示的关联表来表示。 用关联表来表示图的优点就是每条弧段所包含的坐标数据点只需存储一次,如果不考虑它们之间关联性而以每个多边形的全部封闭弧段的坐标点来存储数据,不仅数据量大,还无法反映空间关系。
空间数据的拓扑关系
空间数据的拓扑关系 1.空间数据的拓扑关系 地理信息系统同其它一些事务信息处理系统如银行管理系统，图书检索系统的主要区别在于地理信息系统中具有大量几何目标信息。这些几何目标信息还包含两类信息，一类是目标本身的位置信息；另一类是地物间的空间关系信息。如果忽略几何目标间的空间关系信息，那么从数据结构的角度看，地理信息系统的数据结构就可以设计成通常事务信息处理系统的形式。也就是说，由于地理信息系统必须同时考虑几何目标的空间关系、地物位置信息及特征信息，致使地理信息系统的数据结构比较复杂。为了研究几何目标的空间关系，在此引入拓扑关系的概念。 2. 拓扑的基本概念 几何信息和拓扑关系是地理信息系统中描述地理要素的空间位置和空间关系的不可缺少的基本信息。其中几何信息主要涉及几何目标的坐标位置、方向、角度、距离和面积等信息，它通常用解析几何的方法来分析。而空间关系信息主要涉及几何关系的“相连”、“相邻”、“包含”等信息，它通常用拓扑关系或拓扑结构的方法来分析。拓扑关系是明确定义空间关系的一种数学方法。在地理信息系统中用它来描述并确定空间的点、线、面之间关系及属性，并可实现相关的查询和检索。从拓扑观点出发，关心的是空间的点、线、面之间的联接关系，而不管实际图形的几何形状。因此，几何形状相差很大的图形，它们的拓扑结构却可能相同。
图3-4(a)(b)所表示的图，其几何形状不同，但它们结点间拓扑关系是相同的，均可用图3-4(c)所示结点邻接矩阵表示。(c)中交点为1处表示相应纵横两结点相连。 同样，图3-5(a)(b)所表示的图，其几何形状完全不同，但各面块之间的拓扑邻接关系完全相同，如图3-5(c)邻接矩阵所示，(c)中交点为1处表示相应的两个面相邻。
ArcGIS拓扑检查、按位置选择、空间连接教程 第一部分：拓扑检查，确保数据没有重叠或交叉 1、dwg数据导入arcmap，此处以“顶层结构层.dwg”为例。 若是出现“位置的空间参考”不用管他，确定就好。 2、将导入的dwg数据转为CAD要素数据集：选中dwg中的“顶 层结构层.dwg Polygon”右键--用转换CAD要素数据集功能，输出数据库可以自己建一个文件地理数据库专门存放相关文件。
这里输入CAD数据集不用填因为系统已经输入好了。只需要改文件路径和名称就好了。 这是成果图展示。 3、在你存放的数据库里找到输出的CAD要素集，右键-新建-拓扑， 对照下图。
图中红色部分就是输出的CAD要素集，选中它右键—新建—拓扑。 这里拓扑名称不用改，在选择要参与到拓扑中的要素中选择polygon1.
等级数不用填，下一步到添加规则，如图确定再下一步。 新建拓扑完成后验证拓扑，这时候是不会显示拓扑错误的，需要将新建的拓扑添加到arcmap中才会显示出来。如下图： 可以直接在目录中选中拓扑，然后拉到中间。 如果是要在arcmap中找错误然后在CAD中改图层的话，对照这个在CAD中找到对应的图层改即可。若是想要在arcmap中改正这个错误，可以放大有错的部分如图。编辑器—开始编辑
双击错误处delete或者调整边界。 4、若是出现以下错误： 在拓扑引擎内检测到故障[error id:255]时，只需要打开编辑器—开始编辑。然后放大图层，验证当前范围内的拓扑，如果还是拓扑验证失败就再放大图层，直到成功验证拓扑。
第二部分：按位置选择，使注记与面的关系是一一对应，在下一步空间连接的时候减少不必要的错误。 1、要素转点，arctoolbox—数据管理工具—要素—要素转点，将转 换好的CAD数据集中的注记要素添加到输入要素，输出要素类选择自己的数据库。
1 路网数据预处理（拓扑检查非常重要） 一、路网数据预处理 利用arcgis 进行路网预处理，具体流程如下： 1.在路网相交处打断：Editor-->More Editing tool-->Advanced editing 弹出Advanced editing 工具条，选择palanirilize line 工具 2.在地理数据库中新建Dataset ，导入import 打断后的线，建立NetworkDataset ，生成junction ，具体如下： 在dataset 中右键，选择New->NetworkDataset 变生成节点，如图 3.拓扑检查：生成的junction 以及打断后的线导入dataset 中，建立topology ，并进行拓扑检查 在进行点与线的拓扑检查时需要注意以下问题（深刻的经验教训）： (1) 拓扑检查时的cluster parameter （聚集参数）足够要合适（进行拓扑 检查，一般设置0.5米范围内悬挂点作为相交点处理，1秒代表30米） ；
2 cluster tolerance 设置为：一般设置为小数点后6位，即在原有数的基础上去掉两个零； (2) 要进行点与线的多次拓扑检查：拓扑检查条件要设置严格，不仅点要被线的端点压盖，而且线的端点要被点压盖或者再设置其他拓扑条件（教训），至少要设置这两个条件； 拓扑规则设置窗口如下： (3) 拓扑检查之后，原来不相交的线（两者由于手工操作原因，不相交，比 如相距1米，而此时进行拓扑检查后使其交于一点，但在此交点处线并没有打断）可能相交，需要再次将线打断处理，以构建正确拓扑（教训） 拓扑检查操作流程如下： startEditing –error inspector 检查错误，error inspector 操作界面如下 4.如果线只是相交自动打断，即没有间隔，从表面上看是相连的一条（其实是两条），可以用 Arctoolbox 里的工具 DataManagement
ARCGIS 拓扑检查步骤与修正拓扑错误技巧 将数据装载如个人地理数据库,用拓扑功能自动检查数据错误 启动ArcCatlalog; 任意选择一个本地目录,"右键"->"新建"->"创建个人personal GeoDatabase";选择刚才创建的GeoDatabase,"右键"->"新建"->"数据集dataset";设置数据集的坐标系统,如果不能确定就选择您要进行分析的数据的坐标系统; 选择刚才创建的数据集,"右键"->"导入要素类inport --feature class single",导入您要进行拓扑分析的数据; 选择刚才创建的数据集,"右键"->"新建"->"拓扑",创建拓扑,根据提示创建拓扑,添加拓扑处理规则;进行拓扑分析。 最后在arcmap中打开由拓扑规则产生的文件,利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改将数据集导入ARCMAP中,点击edit按钮进行编辑。 打开eidt下拉菜单,选择more editing tools－－topology出现拓扑编辑工具栏。选择要拓扑的数据,点击打开error inspector按钮。 在error inspector对话框中点击search now,找出所有拓扑的错误。 对线状错误进行Mark as Exception。 对polygon错误逐个检查,首先选择错误的小班,点击右键选择zoom to,然后点击merge,选择合适的图班进行merge处理,这样不会丢失小班信息。 另一个说法: 用catalog建一个个人地理数据库,new一个featuredataset 把要修改错误的shp文件导入到featuredataset下面 然后右键点featuredataset,new一个topoloy数据层,点击下一步,勾选刚才导入的shp层,下一步,添加拓扑检查规则,这一步很重要,您要显示断线,没接上的线,
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 空间数据拓扑关系的自动生成 空间数据拓扑关系的自动生成冯文钊拓扑空间关系是一种对空间结构进行明确定义的数学方法，具有拓扑关系的矢量数据结构就是拓扑数据结构。 矢量数据拓扑关系在空间数据的查询和分析过程中非常重要，拓扑数据结构是地理信息系统分析和应用功能所必需的，它描述了基本空间目标点、线、面之间的关联、邻接和包含关系。 拓扑空间关系信息是空间分析、辅助决策的等的基础，也是GIS区别于 CAD（计算机辅助设计）等的主要标志。 拓扑空间关系的自动建立算法是 GIS 中的关键和难点算法之一，国内外对该问题一直在进行研究。 而且，由于拓扑关系自动生成与维护的复杂性， GIS 学术界研究人员针对 GIS 是否需要拓扑关系，问题是以一种什么样的方式来进行拓扑空间关系表达。 对于拓扑关系的自动建立问题，研究的焦点是如何提高算法与过程的效率和自动化程度，本章将讲述其实现的基本步骤和要点。 拓扑关系自动生成算法的一般过程为： 1．弧段处理，使整幅图形中的所有弧段，除在端点处相交外，没有其他交点，即没有相交或自相交的弧段。 2．结点匹配，建立结点、弧段关系。 3．建立多边形，以左转算法或右转算法跟踪，生成多边形， 1 / 18
建立多边形与弧段的拓扑关系。 4．建立多边形与多边形的拓扑关系。 5．调整弧段的左右多边形标识号。 6．多边形内部标识号的自动生成。 事实上，拓扑关系的生成过程中还涉及到许多工作，例如弧 段两端角度的计算、悬挂结点和悬线的标识、多边形面积计算、点 在多边性内外的判别等。 第一节拓扑关系的计算机表达一、拓扑结点结点用来描述 如管线的交点、道路路口等现实世界的特征对象，结点可以用来检 测弧段与弧段的连接关系和多边形特征是否能正确地完成。 只与一条弧段相连接的起点或终点叫做悬挂结点。 如图 1 所示 P 点就是悬挂结点： 图 1 结点一般包括： 结点号、结点坐标、与该结点连接的弧段集合，结点的数据 结构可以表示如下： class Node { private: long _ID; //结点号 Point * _Point; //指向 结点坐标的指针 P（悬挂结点） vectorArcPoint * ArcCollection ; //与该结点相联接的弧段集合指//针 public: Node() {}; //构造函数 ~Node() {}; //析构函数 other Method; //其他公共操作 } 二、拓扑弧段
空间数据的拓扑关系 1.空间数据的拓扑关系 地理信息系统同其它一些事务信息处理系统如银行管理系统，图书检索系统的主要区别在于地理信息系统中具有大量几何目标信息。这些几何目标信息还包含两类信息，一类是目标本身的位置信息；另一类是地物间的空间关系信息。如果忽略几何目标间的空间关系信息，那么从数据结构的角度看，地理信息系统的数据结构就可以设计成通常事务信息处理系统的形式。也就是说，由于地理信息系统必须同时考虑几何目标的空间关系、地物位置信息及特征信息，致使地理信息系统的数据结构比较复杂。为了研究几何目标的空间关系，在此引入拓扑关系的概念。 2. 拓扑的基本概念 几何信息和拓扑关系是地理信息系统中描述地理要素的空间位置和空间关系的不可缺少的基本信息。其中几何信息主要涉及几何目标的坐标位置、方向、角度、距离和面积等信息，它通常用解析几何的方法来分析。而空间关系信息主要涉及几何关系的“相连”、“相邻”、“包含”等信息，它通常用拓扑关系或拓扑结构的方法来分析。拓扑关系是明确定义空间关系的一种数学方法。在地理信息系统中用它来描述并确定空间的点、线、面之间关系及属性，并可实现相关的查询和检索。从拓扑观点出发，关心的是空间的点、线、面之间的联接关系，而不管实际图形的几何形状。因此，几何形状相差很大的图形，它们的拓扑结构却可能相同。
图3-4(a)(b)所表示的图，其几何形状不同，但它们结点间拓扑关系是相同的，均可用图3-4(c)所示结点邻接矩阵表示。(c)中交点为1处表示相应纵横两结点相连。 同样，图3-5(a)(b)所表示的图，其几何形状完全不同，但各面块之间的拓扑邻接关系完全相同，如图3-5(c)邻接矩阵所示，(c)中交点为1处表示相应的两个面相邻。
ARCGIS拓扑检查步骤与修正拓扑错误技巧 将数据装载如个人地理数据库，用拓扑功能自动检查数据错误 启动ArcCatlalog; 任意选择一个本地目录，"右键"->"新建"->"创建个人PerSOnal GeoDatabase"; 选择刚才创建的GeODatabaSe，"右键"->"新建"->"数据集dataset";设置数据集 的坐标系统，如果不能确定就选择你要进行分析的数据的坐标系统； 选择刚才创建的数据集，"右键"->"导入要素类in port --feature class Sin gle",导入你要进行拓扑分析的数据； 选择刚才创建的数据集，"右键"->"新建"->"拓扑"，创建拓扑,根据提示创建拓扑，添加拓扑处理规则；进行拓扑分析。 最后在arcmap中打开由拓扑规则产生的文件，利用topolopy工具条中错误记 录信息进行修改将数据集导入ARCMAP中，点击edit按钮进行编辑。 打开eidt下拉菜单，选择more editing tools --------- topology出现拓扑编辑工具栏。 选择要拓扑的数据，点击打开error inSPeCtOr按钮。 在error inSPeCtOr对话框中点击SearCh now ,找出所有拓扑的错误。 对线状错误进行Mark as EXCePtiOn 。 对polygon错误逐个检查，首先选择错误的小班，点击右键选择zoom to ,然后 点击merge ,选择合适的图班进行merge处理，这样不会丢失小班信息。 另一个说法： 用catalog建一个个人地理数据库，new —个featuredataset 把要修改错误的ShP文件导入到featuredataset下面 然后右键点featuredataset，new 一个topoloy数据层，点击下一步，勾选刚才导入的
ARCGIS拓扑规则简介（转） 相交（In tersect ）:线和线交叉，并且只有一点重合，该点不是结点（端点）， 称之相交。 接触（Touch ）:某线段的端点和自身或其他线段有重合，称为接触。 悬结点（Dangle Node ，Dangle ）:线段的端点悬空，没有和其他结点连接， 这个结点（端点）称为悬结点。 伪结点（Pseudo Node ）:两个结点相互接触，连接成一个结点，称为伪结点。 拓扑规则的种类可以按点、线、面（多边形）来分。以下介绍Geodatabase的 拓扑规则，共25条，每条规则有一幅图对应，图的左半部分是符合规则的例子，右半部分例子中有不符合规则的地方。 2?点拓扑规则举例 点拓扑规则一：Must be covered by bou ndary of ，点必须在多边形边界上。例如，有一个点要素类代表公共汽车站，另有一个多边形要素类代表地块，按本规则，公共汽车站必须位于地块的边界上。另一个例子是行政界碑必须落在行政区多边形的边界上。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图 1 ）。 点拓扑规则二：Must be covered by en dpoi nt of ，点要素必须位于线要素的端点上。例如，阀门为点要素，必须位于线要素类输水管的尽端。不满足该规则 的点要素被标记为错误（附图2 ）。 点拓扑规则三：Poi nt must be covered by line ，点要素必须在线要素之上。 例如，点要素代表河流上的航标灯，线要素代表河流，航标灯必须位于河流上。 另一个例子是：汽车站（点要素类）必须在道路（线要素类）上。不满足该规则 的点要素被标记为错误（附图3 ）。
ARCGIS 拓扑规则简介(转) 相交（Intersect）：线和线交叉，并且只有一点重合，该点不是结点（端点），称之相交。 接触（Touch）：某线段的端点和自身或其他线段有重合，称为接触。 悬结点（Dangle Node，Dangle）：线段的端点悬空，没有和其他结点连接，这个结点（端点）称为悬结点。 伪结点（Pseudo Node）：两个结点相互接触，连接成一个结点，称为伪结点。拓扑规则的种类可以按点、线、面（多边形）来分。以下介绍Geodatabase的拓扑规则，共25条，每条规则有一幅图对应，图的左半部分是符合规则的例子，右半部分例子中有不符合规则的地方。 2.点拓扑规则举例 点拓扑规则一：Must be covered by boundary of，点必须在多边形边界上。例如，有一个点要素类代表公共汽车站，另有一个多边形要素类代表地块，按本规则，公共汽车站必须位于地块的边界上。另一个例子是行政界碑必须落在行政区多边形的边界上。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图1）。 点拓扑规则二：Must be covered by endpoint of，点要素必须位于线要素的端点上。例如，阀门为点要素，必须位于线要素类输水管的尽端。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图2）。 点拓扑规则三：Point must be covered by line，点要素必须在线要素之上。例如，点要素代表河流上的航标灯，线要素代表河流，航标灯必须位于河流上。另一个例子是：汽车站（点要素类）必须在道路（线要素类）上。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图3）。 点拓扑规则四：Must be properly inside polygons，点要素必须在多边形要素内（在边界上不算）。比如，省行政区为多边形，省会城市为点，省会一定要在该省内。另一个例子是代表住宅地址的点必须在住宅用地多边形内。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图4）。 可以看出，点要素本身不能建立拓扑规则，必须和线要素或多边形要素一起才能建立拓扑规则。修正错误的常用方法是删除或移动错误点（移动也可以理解为删除后立即添加）。
空间数据拓扑关系的自动生成 冯文钊 拓扑空间关系是一种对空间结构进行明确定义的数学方法，具有拓扑关系的矢量数据结构就是拓扑数据结构。矢量数据拓扑关系在空间数据的查询和分析过程中非常重要，拓扑数据结构是地理信息系统分析和应用功能所必需的，它描述了基本空间目标点、线、面之间的关联、邻接和包含关系。拓扑空间关系信息是空间分析、辅助决策的等的基础，也是GIS 区别于CAD（计算机辅助设计）等的主要标志。拓扑空间关系的自动建立算法是GIS中的关键和难点算法之一，国内外对该问题一直在进行研究。而且，由于拓扑关系自动生成与维护的复杂性，GIS学术界研究人员针对GIS是否需要拓扑关系，问题是以一种什么样的方式来进行拓扑空间关系表达。对于拓扑关系的自动建立问题，研究的焦点是如何提高算法与过程的效率和自动化程度，本章将讲述其实现的基本步骤和要点。 拓扑关系自动生成算法的一般过程为： 1．弧段处理，使整幅图形中的所有弧段，除在端点处相交外，没有其他交点，即没有相交或自相交的弧段。 2．结点匹配，建立结点、弧段关系。 3．建立多边形，以左转算法或右转算法跟踪，生成多边形，建立多边形与弧段的拓扑关系。 4．建立多边形与多边形的拓扑关系。 5．调整弧段的左右多边形标识号。 6．多边形内部标识号的自动生成。 事实上，拓扑关系的生成过程中还涉及到许多工作，例如弧段两端角度的计算、悬挂结点和悬线的标识、多边形面积计算、点在多边性内外的判别等。 第一节拓扑关系的计算机表达 一、拓扑结点 结点用来描述如管线的交点、道路路口等现实世界的特征对象，结点可以用来检测弧段与弧段的连接关系和多边形特征是否能正确地完成。只与一条弧段相连接的起点或终点叫做悬挂结点。如图1所示P点就是悬挂结点： 图1 结点一般包括：结点号、结点坐标、与该结点连接的弧段集合，结点的数据结构可以表示如下： class Node { private: long _ID; //结点号 Point * _Point; //指向结点坐标的指针
ArcGIS中的拓扑 1、先看看在ArcInfo里面的拓扑的实现： 其中在ArcGIS 8以后，Geodatabase成为一种全新的空间数据模型。它采用一种开放的结构将空间数据（包括：矢量、栅格、影像、三维地形等）及其相关的属性数据统一存放在工业标准的数据库管理系统DBMS中。空间要素类（Feature Class），如：河流、国界、宗地、电杆等，对应了DBMS中的表，而具体的一个要素（Feature）则是表中的一条记录。具有共同空间参考的一组空间要素类又可以组成更大的结构，称为要素数据集合（Feature Data Set）。除了空间要素类以外，Geodatabase中还可以建立关系类、几何网络、定义要素子类型、值域及规则等。所有的要素类均可以借助通用的CASE工具（如：Visio、Rational Rose等）进行模型定义和扩展。 Geodatabase引入了拓扑关系规则。拓扑关系规则可作用于同一要素数据集中的不同要素类或者同一要素类中的不同要素。用户可以指定空间数据必须满足的拓扑关系约束，譬如：要素之间的相邻关系、连接关系、覆盖关系、相交关系、重叠关系等。所有这些关系都对应相应的规则。比如在土地调查规划应用中，两个相邻的地块之间不能有"飞地"，我们可以有一条对应的规则："相邻多边形间不能存在间隙"。再如，当以河流作为国界、省界、或者任何边界时，河流（线状）与界线必须一致，可用规则："线必须被多边形边线覆盖"。用户通过选择若干规则的组合构成对空间数据必须满足的拓扑关系的灵活指定。为了检查和维护空间数据的拓扑关系正确性，在ArcGIS Desktop中给出了一组（编辑）工具，用于对空间数据根据用户指定的拓扑关系规则进行编辑，并帮助用户及时发现可能存在的拓扑关系错误。 Geodatabase中并不实际保存拓扑关系。不同要素类之间的公共点、公共边等要素是在拓扑编辑过程中动态地检测到的。例如，我们选择一条线并对其进行编辑，此时Geodatabase将自动检测到与此线要素具有公共几何元素的所有其它要素，当我们修改该线要素时，系统自动对所有的公共边和公共点进行维护，以保持其应有的拓扑关系。这种实现方式的好处在于，可以局部、有选择的维护拓扑关系，效率很高。 在拓扑关系类中，除了拓扑关系规则外，还要指定：参与拓扑约束的各要素类，容限值（cluster tolerance），精度等级（coordinate accuracy rank）。其中：容限值指落在以此值为半径的圆形区域内的所有点被看成是一致的，会被捕捉（snap）到一起。精度级别表示每个参与拓扑约束的要素类都可以人为地赋予一
ARCGIS拓扑检查步骤 1、启动ArcCatlalog: 2、任意选择一个本地目录，"右键"->"新建"->"创建个人personal GeoDatabase"; 3、选择刚才创建的GeoDatabase，"右键"->"新建"->"数据集dataset";设置数据集的坐标系统，如果不能确定就选择你要进行分析的数据的坐标系统; 4、选择刚才创建的数据集,"右键"->"导入要素类inport --feature class single",导入你要进行拓扑分析的数据; 5、选择刚才创建的数据集,"右键"->"新建"->"拓扑"，创建拓扑,根据提示创建拓扑，添加拓扑处理规则； 进行拓扑分析。 6、最后在arcmap中打开由拓扑规则产生的文件，利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改 7、将数据集导入ARCMAP中，点击edit按钮进行编辑。 8、打开eidt下拉菜单，选择more editing tools－－topology出现拓扑编辑工具栏。 9、选择要拓扑的数据，点击打开error inspector按钮。 10、在error inspector对话框中点击search now，找出所有拓扑的错误。 11、对线状错误进行Mark as Exception。 12、对polygon错误逐个检查，首先选择错误的小班，点击右键选择zoom to，然后点击merge，选择合适的图班进行merge处理，这样不会丢失小班信息。 【第一部分】 在arcgis中有关topolopy操作，，有两个地方，一个是在arccatalog中，一个是在arcmap中。通常我们将在arccatalog 中建立拓扑称为建立拓扑规则，而在arcmap中建立拓扑称为拓扑处理。 arccatalog中所提供的创建拓扑规则，主要是用于进行拓扑错误的检查，其中部分规则可以在溶限内对数据进行一些修改调整。建立好拓扑规则后，就可以在arcmap中打开些拓扑规则，根据错误提示进行修改。 arcmap中的topolopy工具条主要功能有对线拓扑（删除重复线、相交线断点等，topolopy中的planarize lines）、根据线拓扑生成面（topolopy中的construct features）、拓扑编辑（如共享边编辑等）、拓扑错误显示（用于显示在arccatalog中创建的拓扑规则错误，topolopy中的error inspector），拓扑错误重新验证（也即刷新错误记录）。 [第二部分] 在arccatalog中创建拓扑规则的具体步骤？ 要在arccatalog中创建拓扑规则，必须保证数据为geodatabase格式，且满足要进行拓扑规则检查的要素类在同一要素集下。 因此，首先创建一个新的geodatabase，然后在其下创建一个要素集，然后要创建要素类或将其它数据作为要素类导入到该要素集下。 进入到该要素集下，在窗口右边空白处单击右键，在弹出的右键菜单中有new->topolopy，然后按提示操作，添加一些规则，就完成拓扑规则的检查。 最后在arcmap中打开由拓扑规则产生的文件，利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改。 [第三部分] 有关geodatabase的topology规则
空间数据得拓扑关系 1、空间数据得拓扑关系 地理信息系统同其它一些事务信息处理系统如银行管理系统,图书检索系统得主要区别在于地理信息系统中具有大量几何目标信息。这些几何目标信息还包含两类信息,一类就是目标本身得位置信息;另一类就是地物间得空间关系信息。如果忽略几何目标间得空间关系信息,那么从数据结构得角度瞧,地理信息系统得数据结构就可以设计成通常事务信息处理系统得形式。也就就是说,由于地理信息系统必须同时考虑几何目标得空间关系、地物位置信息及特征信息,致使地理信息系统得数据结构比较复杂。为了研究几何目标得空间关系,在此引入拓扑关系得概念。 2、拓扑得基本概念 几何信息与拓扑关系就是地理信息系统中描述地理要素得空间位置与空间关系得不可缺少得基本信息。其中几何信息主要涉及几何目标得坐标位置、方向、角度、距离与面积等信息,它通常用解析几何得方法来分析。而空间关系信息主要涉及几何关系得“相连”、“相邻”、“包含”等信息,它通常用拓扑关系或拓扑结构得方法来分析。拓扑关系就是明确定义空间关系得一种数学方法。在地理信息系统中用它来描述并确定空间得点、线、面之间关系及属性,并可实现相关得查询与检索。从拓扑观点出发,关心得就是空间得点、线、面之间得联接关系,而不管实际图形得几何形状。因此,几何形状相差很大得图形,它们得拓扑结构却可能相同。 图3-4(a)(b)所表示得图,其几何形状不同,但它们结点间拓扑关系就 是相同得,均可用图3-4(c)所示结点邻接矩阵表示。(c)中交点为1处表示相应纵横两结点相连。 同样,图3-5(a)(b)所表示得图,其几何形状完全不同,但各面块之间得拓扑邻接关系完全相同,如图3-5(c)邻接矩阵所示,(c)中交点为1处表示相应得两个面相邻。
ARCGIS拓扑检查方法与步骤 时间:2010-04-25 18:28来源:未知作者:admin 点击:250次 本节介绍一下ARCGIS拓扑检查方法与步骤。 拓扑关系式空间分析的基础，拓扑关系的正确性事衡量空间数据质量的关键指标。下面看一下ArcGIS中的拓扑的概念及拓扑检查的方法。 1.什么是拓扑 过去的观点认为，拓扑是一种空间数据结构，旨在保证彼此相关联的数据间能够形成一种一致而清晰简洁的空间结构。 现在的观点认为，拓扑是一组规则和关系的集合，是地理实体行为和属性的实现，是GIS中的一个语义场景；从更专业的角度上来说，拓扑是指规则和关系的集合再加上一系列的工具和技术，旨在揭示地理空间世界中的地理几何关系。 在GIS技术中，我们可以将拓扑理解为一种描述地理空间关系的模型，一种维护地理空间实体间空间几何关系的机制。而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，例如点在面内，经典的举例就是橡皮擦模型。 在GIS中，拓扑的主要功能就是用于保证数据质量，同时也为模拟地理空间现象提供一个模型框架，在这个框架中，地理实体被赋予了行为、有效性规则、属性域以及默认值。利用这些特征，我们能够通过计算机描述的空间实体真实地模拟现实的地理空间。 2.ArcGIS中拓扑的几个基本概念： 族容限tolerance：在ArcGIS中可分为x、y族容限和Z族容限，x、y族容限是指当两个要素顶点被判定为不重合时他们之间的最小水平距离，同一族容限内的顶点被定义为重合并且合并到一起，而Z族容限定义了高程上的最小差异，或则重合的顶点间的最小z值；在族容限范围内的顶点会被捕捉到一起。 脏区Dirty Area：在初始拓扑校验过程以后，已被改变的要素的周围区域，且该要素还需执行额外的拓扑校验来发现错误。 拓扑规则Topology Rule：定义地理数据库中一个给定要素内或两个不同要素类之间所许可的要素关系指令。 3.ArcGIS中拓扑关系创建的方法 （1）起动ArcCatlalog →任意选择一个本地目录，"右键"→ "新建"→ "创建个人personal GeoDatabase"; （2）选择刚才创建的GeoDatabase，"右键"→ "新建"→ "数据集dataset";设置数据集的坐标系统，如果不能确定就选择你要进行分析的数据的坐标系统; （3）选择刚才创建的数据集,"右键"→ "导入要素类inport → feature class single",导入你要进行拓扑分析的数据; （4）选择刚才创建的数据集,"右键"→ "新建"→ "拓扑"，创建拓扑,根据提示创建拓扑，添加拓扑处理规则； 3.ArcGIS中拓扑关系的方法 （1）将数据集导入ARCMAP中，点击edit按钮进行编辑。 （2）打开eidt下拉菜单，选择more editing tools→topology出现拓扑编辑工具栏。
在arcgis中有关topolopy操作，，有两个地方，一个是在arccatalog中，一个是在arcmap 中。通常我们将在arccatalog中建立拓扑称为建立拓扑规则，而在arcmap中建立拓扑称为拓扑处理。 arccatalog中所提供的创建拓扑规则，主要是用于进行拓扑错误的检查，其中部分规则可以在溶限内对数据进行一些修改调整。建立好拓扑规则后，就可以在arcmap中打开些拓扑规则，根据错误提示进行修改。 arcmap中的topolopy工具条主要功能有对线拓扑（删除重复线、相交线断点等，topolopy 中的planarize lines）、根据线拓扑生成面（topolopy中的construct features）、拓扑编辑（如共享边编辑等）、拓扑错误显示（用于显示在arccatalog中创建的拓扑规则错误，topolopy 中的error inspector），拓扑错误重新验证（也即刷新错误记录）。 [第二部分] 因为有人问到，补充一点：在arccatalog中创建拓扑规则的具体步骤？ 要在arccatalog中创建拓扑规则，必须保证数据为geodatabase格式，且满足要进行拓扑规则检查的要素类在同一要素集下。 因此，首先创建一个新的geodatabase，然后在其下创建一个要素集，然后要创建要素类或将其它数据作为要素类导入到该要素集下。 进入到该要素集下，在窗口右边空白处单击右键，在弹出的右键菜单中有new->topolopy，然后按提示操作，添加一些规则，就完成拓扑规则的检查。 最后在arcmap中打开由拓扑规则产生的文件，利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改。 [第三部分][转帖] 有关geodatabase的topology规则，以前在网上有人发表过，现在转帖如下，供大家一起学习参考。 多边形topology 1.must not overlay：单要素类，多边形要素相互不能重叠 2.must not have gaps：单要素类，连续连接的多边形区域中间不能有空白区（非数据区） 3.contains point：多边形＋点，多边形要素类的每个要素的边界以内必须包含点层中至少一个点 4.boundary must be covered by：多边形＋线，多边形层的边界与线层重叠（线层可以有非重叠的更多要素） 5.must be covered by feature class of：多边形＋多边形，第一个多边形层必须被第二个完全覆盖（省与全国的关系） 6.must be covered by：多边形＋多边形，第一个多边形层必须把第二个完全覆盖（全国与省的关系） 7.must not overlay with：多边形＋多边形，两个多边形层的多边形不能存在一对相互覆