arcgis中拓扑的介绍及应用

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1、ArcGIS中拓扑的介绍及应用：本文介绍了拓扑的概念、实现方法以及在ArcGIS中拓扑的建立、错误处理过程，阐述了拓扑在数据处理中的重要作用。　　关键词：拓扑、Geodatabase、拓扑规则、验证　　　　一、引言　　拓扑是地理要素间的空间关系，它是确保数据质量的基础。拓扑能提高空间分析能力，并且在确保GIS数据库质量方面扮演了一个重要角色。在ArcInfocoverage数据模型中，广大的GIS用户通过build和clean操作认识到拓扑的好处。在ArcGIS中，ESRI提供了一组新的编辑工具来构造和维护用户定义的

2、拓扑关系。在ArcGIS中，validatetopology的功能将确保数据的完整性，依赖一系列拓扑规则使得Geodatabase中的要素有效。　　从ArcGIS8.3开始，为Geodatabase增加了全面的拓扑。在ArcGIS8.3以前，拓扑一直是ArcInfocoverage数据模型的一个特性。对于新的Geodatabase的介绍提供了这样的一个机会来阐述拓扑对于GIS用户的意义，以及在空间数据建模中使用它的可能性。这篇文章介绍了Geodatabase的拓扑，并且描述了一个简化的地块数据模型。　　二、Geoda

3、tabase中数据的存储和建模　　对于在数据库管理系统（DBMS）中存储和管理GIS相关数据而言，Geodatabase是一个开放的存储结构。Geodatabase符合基本的关系数据模型，每一个对象和它的属性都存储为表中的一行。对象反映了一个要素或GIS所要模拟的现实世界中的一个实体。存储在DBMS表中的一组相似要素（对象），比如地块、建筑或河流，被称为一个要素类。一组相关的要素类，它们拥有相同的空间参考，能组织在一个更大的集合中，被称为要素集。　　Geodatabase中的每一个要素（比如地块）都有自己的形状（几何

4、信息），并且能独立存在。这与coverage数据模型是不同的，coverage中的多边形（polygon）是由一组弧（arcs）和标注点（labelpoints）组成的。将完整几何信息存储在简单要素中的能力正是Geodatabase的一个优点，因为要素总能够用来显示和分析。　　三、ArcGIS是如何实现拓扑的　　拓扑的实现依赖于一组完整性规则，它定义了空间相关的地理要素和要素类的行为。当拓扑规则应用于Geodatabase中的要素或要素类时，它就使得GIS用户能够建立连通（connectivity）和邻接（adjac

5、ency）这样的空间关系。拓扑同样能够管理不同要素类间几何重叠的完整性（比如，海岸线和国界是否重叠）。　　ArcGIS也包括了一组空间操作工具，以此来编辑共享几何形体（geometry），并且基于用户应用的规则来发现空间关系中的错误。　　四、为什么需要拓扑　　拓扑将GIS行为应用到空建数据上。拓扑使得GIS软件能够回答这样的问题，比如邻接、连通、邻近和重叠。在ArcGIS中拓扑为用户提供了一个有力的、灵活的方式，来确立和维护空建数据的质量和完整性。举个例子，你想知道所有的地块多边形都完全由封闭的环（rings）形成，

6、它们互相不重叠并且地块间没有缝隙。你同样能用拓扑来验证要素类间的空间关系。比如在地块数据模型中的lotlines必须和地块边界共享相同的几何形体。　　拓扑关系可以看成空间约束，你把它们应用到空间数据上。ArcGIS应用了这些关系，并且在任何一个约束被打破时会通知你。为了做到这一点，GIS软件中包含的工具必须要能够识别空间约束，并且提供用来查找和修复违规要素的工具。　　五、在Geodatabase中如何建立拓扑　　对ArcGIS而言，能为包含在要素集中的一个或多个要素类定义拓扑。它可以为多点、线和多边形要素类定义拓扑。

7、拓扑是一系列用于空间关系的完整性规则，有一些重要的属性：一个群组容限（clustertolerance），要素类等级（对坐标精度而言），错误（违规）和你所定义的规则的任何异常情况。在ArcGIS8.3以及以后的版本中，ArcEditor和ArcInfo包含了一个拓扑向导来选择参与拓扑的要素类，并定义它们的属性。如图1、图2：　　　　　　　　（一）、拓扑规则　　拓扑规则可以为一个要素类中的要素定义，也可以为两个或两个以上要素类间的要素定义。比如规则包括：多边形不能重叠；不能有悬线（dangle）；点必须在多边形边界内；

8、多边形不能有间隙；线不能相交；点必须放置到端点。拓扑规则同样能为要素类的子类（subtype）定义。如下图：　　　　　　　　在ArcGIS中预计包含25种拓扑规则。更多的规则类型将包含在后继版本中。Geodatabase　　拓扑很灵活，因为你可以选择规则，并应用到数据类或数据集中的数据上。　　　　　　　　拓扑规则要求建筑（building）不与