GeoDatabase设计之拓扑

 

1、拓扑的涵义

空间拓扑描述的是自然界中地理对象的空间位置关系，是地理对象空间属性的一部分。

地理对象的拓扑关系，主要有以下三种：

相邻: 相邻关系确认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。

重合: 重合关系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。

连通: 连通关系可以确认通达度、获得路径等。

2、Geodatabase 拓扑中的重要概念

Geodatabase 的三个重要属性--规则、等级和拓扑容限。

规则：定义了拓扑的要求，在这个规则中表达要素类之间的空间关系，

拓扑容限：是一个距离范围，在这一范围内，所有的节点和边线被认为是重合的、同一的。

拓扑等级（Ranks ）控制在拓扑验证的过程中节点移动的级别。这时候，等级低的要素类（子类）将向等级高的要素类（子类）移动。在创建拓扑的过程中，你需要指定要素类的等级。目前，最高的等级是1 ；最低等级为50 。

除了以上三个重要属性之外，拓扑中还保存了要素类的脏区（dirty areas ）、错误（errors ）和异常（exceptions ）。使用这些属性，可以对数据的质量进行维护。

在创建和编辑拓扑的时候，拓扑内部会生成两个新的要素类：脏区（dirty areas ）和错误要素（error features ）。当拓扑创建之时，所有的要素都被处理为脏区（编辑后编辑区域成为脏区）。对要素进行单独编辑后，编辑区域（脏区）会存储到数据库中。使用脏区，表示Geodatabase 中该区域数据的空间完整性可能已经被破坏。"错误"要素类中存储的是违背拓扑规则的要素或者要素的一部分。拓扑经过验证后，要素会被判断是否违背规则中定义的空间关联。如果拓扑中违反规则的数据被检测到，那么便会生成新的错误要素。对于一些违反拓扑规则的要素，可以作为异常情况处理，这部分数据拓扑使用"异常"来组织。

3、GIS 中拓扑的意义

GIS 软件中，拓扑的主要意义就是用于保证数据质量。拓扑在空间数据模型中表达和规定数据之间的空间关系。通过表达和规定这些空间关系，拓扑尽可能将地理数据与现实世界保持一致。它是精准地表达空间数据的有效方法，通过严格地约束要素之间的关系，提高了空间数据的准确度和可用性。