数据建库中图形拓扑关系建立的相关方法

学习指南
课程（学习领域）名称《地理信息系统应用》
项目×
（学习情境×）
GIS空间数据处理
单元主要教学内容拓扑关系建立
任务描述在GIS中，为了真实地反映地理实体，不仅要包括实体的位置、形状、大小和属性、还必须反映实体之间的拓扑关系。

拓扑关系是对图形数据进行空间查询、分析等操作的基础，拓扑关系的建立是GIS数据管理和更新的重要内容。

教学目标
能力（技能）目标知识目标素质目标
1．能熟练进行拓扑数据
处理
2．能熟练进行拓扑关
系的建立
1．掌握拓扑关系的含义
2. 掌握拓扑关系的类
型及表示方法
3. 掌握拓扑数据处理
和拓扑关系的建立的方
法
1.培养安全、正确操作实
训设备的习惯
2.培养语言的表达能力
3.培养理论联系实际的
意识
能力训练任务根据要求，对中国地图进行拓扑关系的建立，具体任务为：
1.拓扑数据处理
2.拓扑关系的建立
教学重点教学难点重点：拓扑关系的的含义、拓扑关系的类型及表示方法重点（难点）：拓扑数据的处理和拓扑关系建立
教学方法、手段项目教学，案例教学，实践教学，边讲边练
教学组织形式（1）学习型工作任务导入；
（2）边讲边练习，拓扑关系的类型及表示方法，拓扑数据处理和拓扑关系建立
（3）布置任务，学生自己学习和练习；
（4）交流互动，总结评价。

作业课程考核册中涉及到本任务的全部内容。

一、某地区地块的拓扑关系建立1.创建Majinjian Geodatabasea)在ArcCatalog树中，右键单击Result文件夹，单击New，单击PersonalGeodatabase，输入所创建的Geodatabase名称：Majinjian Geodatabase。

在新建的Geodatabase右键选择New中的Features Dataset，创建要素数据集。

b) 打开New Features Datateset，输入Name为MajinjianToplology。

c) 单击下一步，单击Import按钮，为新建的数据集匹配坐标系统，选择Blocks.shp。

d) 一直单击下一步，到finish，这时要素数据集定义了坐标系统。

2.向数据集中导入数据a）在ArcCatalog树中，右键单击ZhaoResult文件夹中的MajinjianTopology 数据集，单击Import，选择Feature Class（Multiple）。

b) 打开Feature Class to Geodatabase(multiple)对话框，导入Blocks和Parcels，单击OK按钮。

3.在要素类中建立子类型。

在创建拓扑关系之前，要把要素分为居民区和非居民区两个子类型，即把两个要素类的Res属性字段分为Residential和Non-Residential两个属性代码值域，分别代表居民区和非居民区的两个子类型。

a)在Blocks要素类上单击右键，选择Properties，打开Feature ClassProperties对话框。

b) Feature Class Properties对话框（Subtypes选项卡），在Subtypes Filed 下拉框中选择一个子类型字段：Res，在Subtypes栏中的Code列下输入新的子类型代码及其描述，描述将自动更新Default Subtypes窗口中的内容。

自动化方式-拓扑处理拓扑处理的核心是建立拓扑关系，拓扑关系的建立是以弧段为基础的。

弧段（ARC）是由一系列坐标点组成，是构成多变形（区域）边界的数据体，对每个区而言，弧段是有向的。

结点（NODE）是弧段的端点，或是数条弧段的端点。

在拓扑处理中，一旦建立了结点，数据文件便有了结点信息，拓扑关系的形成依赖于结点信息。

拓扑处理流程：数据准备：将原始数据中那些与拓扑无关的线（如航线、铁路等）放到其他层，而将有关的线放到一层中，并将该层保存为一新文件，以便进行拓扑处理1、选择需要建立拓扑关系的数据图层（其他图层最好关闭）2、单击右键，在弹出的菜单中选择“合并所选项”，系统弹出“合并文件”对话框，在对话框中选择一个文件作为合并后文件的属性结构，在选择“自动把合并后的文件添加到工程”中复选框，输入合并后的文件名及保存路径3、单击“合并”按钮，系统自动合并所选文件，并弹出“合并成功”信息对话框，自动添加合并后文件到编辑系统的左窗口，关闭窗口中所有其他文件，选择合并后的文件，并设置为当前编辑状态处理流程：原始线数据（*.wl）→转为弧段数据（*.wp）→打开或添加弧段数据→拓扑处理。

为了纠正数据的数字化误差或错误，在执行线转弧前可以选择执行以下功能项：[自动剪断线]->[清除微短线]->[清除线重叠坐标] ->[检查重叠弧线]->[自动线结点平差]->[线拓扑错误检查] ->[线转弧段] ->[拓扑重建]4、自动剪断线目的：在数字化或矢量化时，难免会出现一些失误，在该断开的地方没有断开，这给造区带来很大障碍。

在MAPGIS编辑子系统菜单栏，单击其它(T)→自动剪断线5、清除微短弧线目的：清除自动剪断线后得到的一些无用的微短线，还有在数据输入时不经意生成的无用的微短线，这些无用短线头会影响拓扑处理和空间分析。

单击其它(T)→清除微短弧线→清除微短线，系统弹出“设置最小线长”对话框，根据要求设置最小线长然后，单击“确定”，系统自动将小于该值的短线检索出来，将光标放在某个错误类型上，单击右键弹出修改方法，删除一条线或删除符合条件的所有微短线6、清除重叠坐标及自相交利用此功能可清除线或弧段上重叠在一起的多余坐标点，并剪断断自相交的线或弧段单击其它(T)→清除坐标及自相交→清线重叠坐标及自相交7、检查重叠弧线检查线或弧段是否具有重叠现象，若有可以清除单击其它(T)→检查重叠弧段8、结点平差在此利用结点平差可以使区封闭。

矢量文件拓扑步骤
以上图为例，高亮显示的地方为重叠处，内部白色的地方为空隙，错误共四处
1、新建个人地理数据库
打开目录窗口，新建一个文件夹，可以自己任意命名，例如，练习。

然后在这个文件夹
下
新
建
个
人
地
理
数
据
库
，
如
图
如图 ，建立完毕
2、新建要素集
输入名称1，如，练习， 点击下一步2
导入空间参考信息，可以直接导入你拓扑的文件，如
图
1
2
然后一路下一步到完成，到此，要素集建立完毕
3、在新建的要素集里导入要拓扑的shp文件，如：虞丞乡村面，下
图：
输入要素
点击确定即可
4、建立拓扑
上述过程结束后进行拓扑，这步需要重新打开一个工程（具体原因现在不明确）
点击下一步建立拓扑规则：
选择你拓扑的文件。

如
点击下一步，建立规则
如图在建立一个不能有空隙的规则，如：
点击确定，一路下一步，到完成出现如下提示。

点击是
5、把这个文件直接拖到内容列表里即可，如图
开始编辑，
依次进行以下第1步和第2步，出现如下五个问题，每点一个其变会
变黑
6、修改
第一个的错误是因为其外边界是空的，可标记为异常
，
2
第二个为空隙，可创建要素，但是这个补上的小班没属性
剩下的三个问题一样的解决方法，就是合并，合并到你认为正确的地方就行了
7、导出shp 文件，修改完成后记得导出：右键
导出到你想要保存的文件夹即可，至此拓扑完成。

拓扑关系在计算机科学中，拓扑关系是用于描述集合元素之间连接和交互的一种方式。

拓扑关系可以帮助我们理解和分析由多个元素组成的复杂系统的结构和行为。

在本文中，我们将探讨拓扑关系的基本概念、常见的拓扑关系类型以及它们的应用。

我们还将介绍一些拓扑关系的例子和一些应用场景。

拓扑关系的基本概念在拓扑关系中，我们关注的是元素之间的连接关系，而不关注元素的具体属性。

拓扑关系可以用图论中的图来表示，其中图的节点表示集合中的元素，图的边表示元素之间的连接关系。

在图中，我们可以通过节点和边的组合来描述元素之间的拓扑关系。

拓扑关系有以下几个基本概念：1.节点（Node）：代表集合中的一个元素。

2.边（Edge）：代表元素之间的连接关系。

3.邻居（Neighbor）：对于一个节点，它的邻居是与它直接相连的其他节点。

4.欧拉路径（Euler Path）：是一个通过图中所有边一次且仅一次的路径。

5.欧拉回路（Euler Circuit）：是一个通过图中所有边一次且仅一次的回路。

常见的拓扑关系类型在拓扑关系中，有几种常见的类型，根据元素之间的连接方式不同，主要包括线性关系、环形关系和网状关系。

线性关系线性关系是指元素之间通过直线连接的拓扑关系。

在线性关系中，元素按照一定的顺序排列，并且每个元素仅与相邻的元素连接。

线性关系可以是单向的，也可以是双向的。

环形关系环形关系是指元素之间通过一个封闭环路连接的拓扑关系。

在环形关系中，每个元素都与它相邻的两个元素连接。

环形关系可以看作是线性关系的一种特殊情况，其中首尾相连。

网状关系网状关系是指元素之间通过多个连接路径形成的拓扑关系。

在网状关系中，每个元素可以与多个元素直接相连，并且路径可以是双向的。

拓扑关系的应用拓扑关系在计算机科学中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1.网络拓扑：在计算机网络中，拓扑关系用于描述计算机和网络设备之间的连接和布局。

不同的网络拓扑结构可以影响网络的传输速度、稳定性和可靠性。

arcgis创建拓扑步骤英文版摘要：1.引言2.ArcGIS 简介3.创建拓扑的步骤4.总结正文：1.引言ArcGIS 是一款由Esri 公司开发的地理信息系统（GIS）软件，广泛应用于地理信息数据的处理、分析和管理。

在GIS 领域，拓扑关系是一种空间关系，用于描述地理要素之间的相互连接和关联。

借助ArcGIS，用户可以轻松地创建和管理拓扑关系。

本文将介绍如何使用ArcGIS 创建拓扑关系的具体步骤。

2.ArcGIS 简介ArcGIS 具有丰富的地理信息处理和分析功能，包括数据采集、编辑、管理、分析和可视化等。

它是一款强大的空间数据处理平台，可以支持多种数据格式和空间数据标准。

在我国，ArcGIS 被广泛应用于城市规划、环境保护、资源管理、国土监测等领域。

3.创建拓扑的步骤在ArcGIS 中创建拓扑关系主要分为以下几个步骤：(1) 准备数据：首先需要收集和整理要建立拓扑关系的地理要素数据。

这些数据通常包括点、线或多边形等地理要素。

(2) 创建拓扑关系：在ArcGIS 中，可以使用“Topology”工具箱中的“Create Topology”工具创建拓扑关系。

这个工具允许用户定义点、线或多边形要素之间的拓扑关系，如相邻、连接、共享边界等。

(3) 检查拓扑关系：创建拓扑关系后，需要检查拓扑关系的正确性。

可以使用“Topology”工具箱中的“Validate Topology”工具进行检查。

如果发现拓扑关系存在错误，可以通过编辑拓扑要素或修改拓扑关系规则来修复。

(4) 保存拓扑关系：在完成拓扑关系的创建和检查后，可以将其保存为图层或要素集，以便在后续的分析和管理中使用。

4.总结本文详细介绍了如何使用ArcGIS 创建拓扑关系的步骤。

拓扑建模技巧拓扑建模技巧是一种将三维对象分解为更小和更简单的部分的方法。

这些部分被称为拓扑单元，它们可以被组合成更大的形状。

在数字建模中，拓扑建模是创建复杂几何形状的关键技术，这些形状可以用于游戏，动画，建筑设计，机械设计等各个领域。

1. 分解为更简单的形状将复杂的三维形状分解为更小，更简单的形状，可以使建模变得更轻松。

例如，将正方体分解为六个矩形。

2. 选择合适的工具选择合适的建模工具也非常重要。

不同的工具适用于不同类型的建模。

例如，Subdivision Surface模型适用于平滑表面，Box模型适用于角度锐利的物体。

3. 将多个形状组合将多个形状组合成一个复合对象也是拓扑建模的一种技巧。

例如，建立一个由多个盖子组成的盒子。

4. 立即修正缺陷修复建模中出现的缺陷非常重要。

这样可以避免最终渲染出现问题。

例如，如果面数较少，可以使用填充功能手动添加面。

5. 保持一致性在建模过程中，保持模型一致性非常重要。

将模型部分放置在一个特定位置可能会导致模型的不一致性。

例如，从一个方向看，正方体应有四个边而不是三个。

6. 使用对称性使用对称设计，可以使模型更容易建模。

例如，如果您正在建模汽车，可以将车辆的一侧复制到另一侧。

7. 使形状合理虽然数字建模可以创造令人难以置信的物体，但仍然需要使形状合理。

例如，一个车轮需要具有圆形或类似圆形的形状。

8. 建模阶段模型保留在建模的不同阶段，需要经常保存模型。

这样可以避免在更高级的阶段出现重大问题时需要重头开始建模。

这些技巧只是拓扑建模的一部分，但它们可以很好地指导建立高质量的三维模型！。

矢量图形数据拓扑结构的生成及应用王卫安王玉树摘要在GIS领域中,拓扑结构是广泛应用的数据结构,它的应用促进了GIS技术在各行各业中的推广和普及。

本文结合利用程序实现拓扑关系建立的经验,重点讲述拓扑结构建立的基本过程和思想,并就拓扑结构的应用作一定的阐述。

关键词GIS; 拓扑结构; 数据结构; 拓扑化中国图书资料分类号P208The Establishment of Topological Data Structure and ItsApplicationsWang Weian Wang Yushu(Tongji University, Shanghai, 200092)Abstract Topological data structure of graphic data is most wide adopted in recent GIS system, which prompt GIS technology to be extended and spread in various field. The paper focuses on the principle and necessary process on establishment of topological structure as well as its application based upon the experience of its implementation with computer programming.Key words GIS; Topological structure; Data structure; Topologizing0 前言地理信息系统(GIS—Geographic Information system)是一个利用现代计算机图形和数据库技术来输入、存贮、编辑、查询、分析、显示处理图形及属性信息的计算机系统,是融地理学、几何学、计算机科学及各类应用对象为一体的综合性高新技术。