拓扑规则说明.doc

1.拓扑规则简介在实际应用时，有时需要在要素之间保持某种特定的关系，比如，行政管理的范围不能相互重叠，线状道路之间不能有重叠线段，某些汽车站必须在公共交通线路上等，这些特定的空间关系可用拓扑学来描述、定义。借助Geodatabase，可规定一系列拓扑规则，在要素之间建立起空间关系，还可以对这些规则（即关系）进行调整。拓扑规则有若干专用术语。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。接触（Touch）：某线段的端点和自身或其他线段有重合，称为接触。悬结点（Dangle Node，Dangle）：线段的端点悬空，没有和其他结点连接，这个结点（端点）称为悬结点。伪结点（Pseudo Node）：两个结点相互接触，连接成一个结点，称为伪结点。拓扑规则的种类可以按点、线、面（多边形）来分。以下介绍Geodatabase的拓扑规则，共25条，每条规则有一幅图对应，图的左半部分是符合规则的例子，右半部分例子中有不符合规则的地方。2.点拓扑规则举例点拓扑规则一：Must be covered by boundary of，点必须在多边形边界上。例如，有一个点要素类代表公共汽车站，另有一个多边形要素类代表地块，按本规则，公共汽车站必须位于地块的边界上。另一个例子是行政界碑必须落在行政区多边形的边界上。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图1）。点拓扑规则二：Must be covered by endpoint of，点要素必须位于线要素的端点上。例如，阀门为点要素，必须位于线要素类输水管的尽端。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图2）。点拓扑规则三：Point must be covered by line，点要素必须在线要素之上。例如，点要素代表河流上的航标灯，线要素代表河流，航标灯必须位于河流上。另一个例子是：汽车站（点要素类）必须在道路（线要素类）上。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图3）。点拓扑规则四：Must be properly inside polygons，点要素必须在多边形要素内（在边界上不酸）。比如，省行政区为多边形，省会城市为点，省会一定要在该省内。另一个例子是代表住宅地址的点必须在住宅用地多边形内。不满足该规则的点要素被标记为错误（附图4）。可以看出，点要素本身不能建立拓扑规则，必须和线要素或多边形要素一起才能建立拓扑规则。修正错误的常用方法是删除或移动错误点（移动也可以理解为删除后立即添加）。3.多边形拓扑规则举例规则一：Must not overlap，同一多边形要素类中多边形之间不能重叠（几个多边形边界共享一个点或共享一条边不算重叠）（附图5）。例如，宗地之间不能有重叠，行政区不能有重叠。重叠的部分将产生多边形错误，修正错误的方法有三种：一是删除重叠部分，留出空白；二是将重叠的部分并到某个多边形；三是在重叠部分新增多边形，并删除原来的重叠部分。规则二：Must not have gaps，多边形之间不能有空隙。比如，规定表示土壤类型的多边形之间不能有空隙（附图6）。不满足规则的地方将产生线错误，表示空隙多边形，修正的方法是调整原来的边界，或添加新的多边形。规则三：Contain point，多边形内必须包含点要素（边界上的点不算）（附图7）。例如，规定宗地内至少有一个地址点。不包含点的多边形被视为错误，修正的方法是在错误多边形内补一个点，或者将多余的多边形删除。规则四：Boundary must be covered by，多边形的边界必须和线要素的线段重合（附图8）。例如，交通调查小区的边界必须和道路线要素类重合。违反规则的地方产生线错误，修正的方法可以是调整线段，也可调整多边形。规则五：Must be covered by feature class of，多边形要素中的每一个多边形都被另一个要素类中的多边形覆盖（附图9）。例如，城市规划区必须在若干行政区划内，工业建筑多边形必须在工业用地内。违反规则的地方产生多边形错误，修正的方法是在重叠的部分增加新的多边形或调整错误多边形。规则六：Must be covered by，每个多边形要素都要被另一个要素类中的单个多边形覆盖。例如，建筑物多边形必须在宗地多边形内，不能出现跨越（规则五可以跨越）（附图10）。不满足规则的地方产生多边形错误，修正的方法是调整第一类多边形，使它们不要和第二类有交叉，或者扩大第二个要素类中的某些多边形，使它们能覆盖第一类中的错误多边形。规则七：Must not overlap with，一个要素类中的多边形不能与另一个要素类中的多边形重叠。虽然和规则一相似，都是说不能重叠，但这里是指两个多边形要素类（Feature Class）之间的关系。比如，一个要素类表示湖泊，另一个要素类表示陆地，它们是相互独立的类，显然它们应该满足该规则（附图11）。重叠的部分产生多边形错误，修正方法同规则一。规则八：Must cover each other，两个要素类中的多边形要相互覆盖，外边界要一致（附图12）。例如，土壤层范围和地质层范围应一致。违反规则的地方将产生多边形错误，修正错误的方法是在重叠不到的地方增加多边形，或者调整、删除不重叠的部分。规则九：Area boundary must be covered by boundary of，某个多边形要素类的边界线在另一个多边形要素类的边界上（附图13）。例如，县、市边界上必须有乡、镇边界，而且前者的边界必须被后者所重合。违反规则的地方将产生线错误，修正的方法是手工编辑边界。多边形不仅可以定义自身的规则，而且可以和点要素、线要素、其他多边形要素之间建立起拓扑关系。4.线拓扑规则举例规则一：Must not have dangles，不允许线要素有悬结点，即每一条线段的端点都不能孤立，必须和本要素中其他要素或和自身相接触（附图14）。例如，宗地边界线段不能有悬结点。违反规则的地方将产生点错误，修正的方法是将有悬点的线段延伸到其他要素上，或者将长出的部分截断后删除。规则二：Must not have pseudo node，不能有伪结点，即线段的端点不能仅仅是两个端点的接触点（自身首位接触是例外），例如河流（附图15）。违反规则的地方将产生点错误，修正的方法是将伪结点两边的线段合并为一个条线，伪结点自然消除。规则三：Must not overlap，在同一要素类中，线与线不能相互重叠，例如，街道、河流（附图16）。违反规则的地方产生线错误，修正的办法是将不需要的线段截断，再删除。规则四：Must not self overlap，线要素不能和自己重叠，例如，街道（附图17）。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是截断、删除重叠部分。规则五：Must not intersect，同一要素中，线与线不能相交，例如，河流、宗地边界（这里不是多边形边界，是线要素）（附图18）。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是重合处合并，相交处打断。规则六：Must not self intersect，同一要素类中，线要素不能自相交（附图19）。违反规则的地方将产生线错误和点错误，修正的方法是在自相交处适当缩短或外移。规则七：Must not intersect or touch interior，线和线不能交叉，端点不能和非端点接触（非接触点部分相互重叠是允许的）（附图20）。例如，铁路和铁路可以重合，但不能交叉。某铁路端点不能和其他铁路的非端点部分接触。违反规则的地方产生线错误和点错误，根据实际需要编辑、修正。规则八：Must be single part，线要素必须单独，不能相互接触、重叠（附图21）。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是将接触的地方合并，成为一个要素，或移动后分离。规则九：Must not overlap with，两个线要素类中的线段不能重叠（附图22）。例如，道路和铁路不能相互重叠。违反规则的地方产生线错误，根据实际需要编辑、修正。规则十：Must be covered by feature class of，某个要素类中的线段必须被另一要素类中的线段覆盖（附图23）。例如，公交线路必须在道路上行驶。违反规则的地方将产生线错误，修正的方法是将错误线段删除，再重新输入正确的。规则十一：End point must be covered by，线要素的端点被点要素覆盖。例如，每一条公交线路的尽端都有终点站（附图24）。违反