GeoDatabase設計之拓撲

 

1、拓撲的涵義

空間拓撲描述的是自然界中地理對象的空間位置關係，是地理對象空間屬性的一部分。

地理對象的拓撲關係，主要有以下三種：

相鄰: 相鄰關係確認對象之間是否在某一邊界重合，例如行政區劃圖中的省、縣資料。

重合: 重合關係確認對象之間是否在某一局部互相覆蓋，如巴士線路和道路之間的關係。

連通: 連通關係可以確認通達度、獲得路徑等。

2、Geodatabase 拓撲中的重要概念

Geodatabase 的三個重要屬性--規則、等級和拓撲容限。

規則：定義了拓撲的要求，在這個規則中表達要素類之間的空間關係，

拓撲容限：是一個距離範圍，在這一範圍內，所有的節點和邊線被認為是重合的、同一的。

拓撲等級（Ranks ）控制在拓撲驗證的過程中節點移動的層級。這時候，等級低的要素類（子類）將向等級高的要素類（子類）移動。在建立拓撲的過程中，你需要指定要素類的等級。目前，最高的等級是1 ；最低等級為50 。

除了以上三個重要屬性之外，拓撲中還儲存了要素類的髒區（dirty areas ）、錯誤（errors ）和異常（exceptions ）。使用這些屬性，可以對資料的品質進行維護。

在建立和編輯拓撲的時候，拓撲內部會產生兩個新的要素類：髒區（dirty areas ）和錯誤要素（error features ）。當拓撲建立之時，所有的要素都被處理為髒區（編輯後編輯地區成為髒區）。對要素進行單獨編輯後，編輯地區（髒區）會儲存到資料庫中。使用髒區，表示Geodatabase 中該地區資料的空間完整性可能已經被破壞。"錯誤"要素類中儲存的是違背拓撲規則的要素或者要素的一部分。拓撲經過驗證後，要素會被判斷是否違背規則中定義的空間關聯。如果拓撲中違反規則的資料被檢測到，那麼便會產生新的錯誤要素。對於一些違反拓撲規則的要素，可以作為異常情況處理，這部分資料拓撲使用"異常"來組織。

3、GIS 中拓撲的意義

GIS 軟體中，拓撲的主要意義就是用於保證資料品質。拓撲在空間資料模型中表達和規定資料之間的空間關係。通過表達和規定這些空間關係，拓撲儘可能將地理資料與現實世界保持一致。它是精準地表達空間資料的有效方法，通過嚴格地約束要素之間的關係，提高了空間資料的準確度和可用性。