ARCgis数据检查和拓扑处理-课件(PPT·精·选)

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。

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geodatabase2，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14，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11.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盖的要素8.must cover each other：多边形＋多边形，两个多边形的要素必须完全重叠9.area 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10.must be properly inside polygons：点＋多边形，点层的要素必须全部在多边形内11.must be covered by boundary of：点＋多边形，点必须在多边形的边界上线topology1.must not have dangle：线，不能有悬挂节点2.must not have pseudo-node：线，不能有伪节点3.must not overlay：线，不能有线重合（不同要素间）4.must not self overlay：线，一个要素不能自覆盖5.must not intersect：线，不能有线交叉（不同要素间）6.must not self intersect：线，不能有线自交叉7.must not intersect or touch interrior：线，不能有相交和重叠8.must be single part：线，一个线要素只能由一个path组成9.must not covered with：线＋线，两层线不能重叠10.must be covered by feature class of：线＋线，两层线完全重叠11.endpoint must be covered by：线＋点，线层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重合12.must be covered by boundary of：线＋多边形，线被多边形边界重叠13.must be covered by endpoint of：点＋线，点被线终点完全重合14.point must be covered by line：点＋线，点都在线上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。

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。

ArcGIS拓扑概述1. ArcGIS 中的拓扑概述如果有重叠且共享相同坐标位置、边界或节点的要素，则地理数据库拓扑可帮助更好地管理地理数据。

地理数据库拓扑帮助您确保数据完整性。

拓扑的使用提供了一种对数据执行完整性检查的机制，帮助您在地理数据库中验证和保持更好的要素表示。

此外，还可以使用拓扑为要素之间的多种空间关系建模。

这为多种分析操作（如查找相邻要素、处理要素之间的重叠边界以及沿连接要素进行导航）提供了支持。

拓扑关系拓扑是点、线和多边形要素共享几何的方式的排列布置。

拓扑用于以下操作：•限制要素共享几何的方式。

例如，相邻多边形（如宗地）具有共享边、街道中心线和人口普查区块共享几何以及相邻的土壤多边形共享边。

•定义并执行数据完整性规则：多边形之间不应存在任何间距、不应有任何叠置要素等。

•支持拓扑关系查询和导航，如确定要素邻接性和连通性。

•支持可强制执行数据模型拓扑约束的复杂编辑工具。

•根据非结构化的几何构造要素，如根据线创建多边形。

2. 拓扑基础知识拓扑是结合了一组编辑工具和技术的规则集合，它使地理数据库能够更准确地构建几何关系模型。

ArcGIS 通过一组用来定义要素共享地理空间方式的规则和一组用来处理在集成方式下共享几何的要素的编辑工具来实施拓扑。

拓扑以一种或多种关系的形式保存在地理数据库中，这些关系定义一个或多个要素类中的要素共享几何的方式。

参与构建拓扑的要素仍是简单要素类，拓扑不会修改要素类的定义，而是用于描述要素的空间关联方式。

为什么进行拓扑？拓扑一直是GIS 在数据管理和完整性方面的关键要求。

通常，拓扑数据模型通过将空间对象（点、线和面要素）表示为拓扑原始数据（结点、面和边）的基础图表来管理空间关系。

这些原始数据（连同它们彼此之间及其所表示的要素边界之间的关系）通过在拓扑元素的平面图表中表示要素几何进行定义。

拓扑基本用于确保空间关系的数据质量并帮助进行数据编译。

在很多情况下拓扑也用于分析空间关系，如融合带有相同属性值的相邻多边形之间的边界或遍历拓扑图中元素的网络。

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geodatabase2,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14,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11。

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。

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geodatabase2，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14，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11.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盖的要素8.must cover each other：多边形＋多边形，两个多边形的要素必须完全重叠9.area 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10.must be properly inside polygons：点＋多边形，点层的要素必须全部在多边形内11.must be covered by boundary of：点＋多边形，点必须在多边形的边界上线topology1.must not have dangle：线，不能有悬挂节点2.must not have pseudo-node：线，不能有伪节点3.must not overlay：线，不能有线重合（不同要素间）4.must not self overlay：线，一个要素不能自覆盖5.must not intersect：线，不能有线交叉（不同要素间）6.must not self intersect：线，不能有线自交叉7.must not intersect or touch interrior：线，不能有相交和重叠8.must be single part：线，一个线要素只能由一个path组成9.must not covered with：线＋线，两层线不能重叠10.must be covered by feature class of：线＋线，两层线完全重叠11.endpoint must be covered by：线＋点，线层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重合12.must be covered by boundary of：线＋多边形，线被多边形边界重叠13.must be covered by endpoint of：点＋线，点被线终点完全重合14.point must be covered by line：点＋线，点都在线上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。

01 ArcGISChapter软件背景及功能01020304用于城市空间布局、交通规划、公共设施选址等。

城市规划应用于环境监测、生态评估、自然保护区规划等。

环境保护支持灾害风险评估、应急响应、灾后重建等。

灾害管理用于精准农业、农业资源管理、农业气候分析等。

农业领域应用领域与案例01ArcGIS界面包括菜单栏、工具栏、图层窗口、属性窗口等部分。

020304常用操作习惯包括使用快捷键、定制工具栏、保存工作空间等。

图层管理是关键操作之一，涉及添加、删除、调整图层顺序和透明度等。

属性表编辑也是常用操作，用于查看和编辑空间数据的属性信息。

界面布局及操作习惯02数据管理与处理Chapter数据类型及格式支持栅格数据矢量数据以像素为单位的图像数据，支持GeoTIFF、ERDAS Imagine式。

属性数据导入数据导出数据数据转换030201数据导入与导出方法数据编辑与整理技巧编辑工具属性表编辑拓扑处理数据裁剪与合并03地图制作与可视化Chapter图层操作包括图层的添加、删除、重命名、调整顺序、设置可见性等基本操作，以及图层的属性设置、符号化、标注等高级操作。

图层概念图层是地图的基本组成单元，用于组织和管理空间数据，每个图层代表一种地理要素或现象。

图层属性图层属性包括空间范围、坐标系统、数据格式、字段信息等，可以通过图层属性窗口进行查看和修改。

地图图层概念及操作符号化表达方法符号类型ArcGIS提供了丰富的符号库，包括点符号、线符号、面符号等，用于表达不同地理要素的形状、颜色、大小等特征。

符号设置可以通过符号选择器选择合适的符号，也可以通过符号属性编辑器自定义符号的样式、颜色、大小等参数。

动态符号化根据地理要素的属性值动态设置符号的样式和颜色，实现地图的交互式表达。

01020304数据准备专题图设置专题图类型选择地图整饰专题图制作流程04空间分析功能介绍Chapter空间查询与统计方法空间查询空间统计空间插值缓冲区分析原理及应用缓冲区分析原理应用示例4. 结果分析与解释对叠加结果进行分析和解释，提取有用信息并应用于实际问题中。

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geodatabase2，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14，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11.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盖的要素8.must cover each other：多边形＋多边形，两个多边形的要素必须完全重叠9.area 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10.must be properly inside polygons：点＋多边形，点层的要素必须全部在多边形内11.must be covered by boundary of：点＋多边形，点必须在多边形的边界上线topology1.must not have dangle：线，不能有悬挂节点2.must not have pseudo-node：线，不能有伪节点3.must not overlay：线，不能有线重合（不同要素间）4.must not self overlay：线，一个要素不能自覆盖5.must not intersect：线，不能有线交叉（不同要素间）6.must not self intersect：线，不能有线自交叉7.must not intersect or touch interrior：线，不能有相交和重叠8.must be single part：线，一个线要素只能由一个path组成9.must not covered with：线＋线，两层线不能重叠10.must be covered by feature class of：线＋线，两层线完全重叠11.endpoint must be covered by：线＋点，线层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重合12.must be covered by boundary of：线＋多边形，线被多边形边界重叠13.must be covered by endpoint of：点＋线，点被线终点完全重合14.point must be covered by line：点＋线，点都在线上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。