实验三 空间数据的拓扑处理.doc

实验四 空间数据的拓扑处理

实验背景：
拓扑是不同地理实体几何关系的表征，它定义了各要素之间空间关联方式的一组规则，通过拓扑可以提高空间数据的维护质量。例如，在一个包含省和海岸线的地理数据库中，在对省边界数据进行更新时，通过建立各省边界的多边形之间不能相互重叠，以及海岸线必须与省的边界一致的拓扑规则，就可以消除各省之间相互 重叠或省与海岸线不吻合的错误。

实验目的：
通过本次实验掌握创建拓扑关系的具体操作流程，包括拓扑创建、拓扑错误检测、拓扑错误修改、拓扑编辑等基本操作。
实验内容：
拓扑实例：修复CAD线数据错误。对LotLines建立拓扑关系，执行拓扑验证，并以过伸、未及和重复数字化的线为例，详细讲述如何利用预定义修复方法来修复拓扑错误。
操作步骤：
1. 打开地图文档。
启动ArcMap，单击【文件】→【打开】，打开GeodatabaseTopology.mxd地图文档（..\GiS实验 \实验四 拓扑\光盘数据\Ex1\data），如图3.1所示。单击【窗口】→【目录】按钮。如图3.2所示。

图3.1 地图文档加载后界面

图3.2 打开目录窗口界面
2. 创建地理数据库拓扑。
（1）新建拓扑。 在目录窗口中双击Topology.gdb，再右击StudyArea,单击【新建】→【拓扑】，操作如图3.3所示。打开【新建拓扑】对话框。如图3.4所示。

图3.3 新建拓扑操作

图3.4 新建拓扑对话框
（2）设置参数。设置名称和拓扑容差，接受默认名称和拓扑容差，单击【下一步】按钮；选择参与拓扑的要素类，勾选LotLines，单击【下一步】按钮；设置拓扑等级数目，接受默认等级，单击【下一步】按钮；设置拓扑规则，单击【添加规则】，在【规则】下拉列菜单中选择【不能有悬挂点】，（悬挂点即只与一条线要素相交的点），操作如图3.5所示。

图3.5 添加规则操作按钮
单击【确定】按钮后，单击【下一步】按钮；查看参数规则摘要信息，单【完成】按钮；是否立即验证拓扑，单击【是】按钮。
3. 查找需修复的错误
1）加载StudyArea_Topology图层。在目录窗口中双击StudyArea,单击StudyArea_Topology，按住鼠标左键不放把StudyArea_Topology拖至ArcMap左边的内容列表中，如图3.6所示，在弹出的对话框中单击【是】。拓扑图层就添加到ArcMap中了。也可在ArcMap主菜单中单击添加，方法类似加载图层，如图3.7所示。

图 3.6 添加拓扑图层

图3.7 添加拓扑图层
关闭目录窗口，ArcMap界面如图3.8所示。

图3.8 加载拓扑图层后操作界面
在ArcMap主菜单中单击【书签】→【Dangle errors】，地图窗口会自动缩放到书签表示的区域，可看到本实验需要进行修复的四个悬挂结点错误。如图3.9所示。

图3.9 书签区域
（2）加载拓扑工具条。打开【编辑器】工具条，进入编辑状态；加载拓扑工具条，在主菜单中单击【自定义】→【工具条】→【拓扑】，拓扑工具条如图3.10所示。

图3.10 拓扑工具条
（3）在拓扑工具栏上单击错误检查器按钮，打开【错误检查器】窗口，选中【错误】和【仅搜索可见范围】复选框，单击【立即搜索】按钮。错误条目显示在列表框中，如图3.11所示。

图3.11 错误检查器窗口
4. 修剪过伸错误
（1）单击主菜单中的，选中最上端的悬挂结点错误并放大，可看到发生错误的地块线超出另一块地线的位置，如图3.12所示。
（2）在【错误检查器】窗口中，单击【立即搜索】，右击错误条目，在弹出菜单中单击【修剪】。操作如图3.13所示。
（3）输入修剪最大距离：“3”，按Enter键。过伸线段被修剪，错误消失，如图3.14所示。注意：输入最大距离3是指过伸线超出另一线段小于或等于3m时未及线才被裁剪。

图3.13 修剪操作图

图3.12 过伸错误图 图3.14 修剪过伸线运行结果

5. 延伸未及错误
（1）在工具栏中，单击【书签】→【Dangle errors】，看到其余两个错误。
（2）单击主菜单中的选中其余两个错误中的西边的悬挂结点错误并放大，可看到发生错误的地块线未延伸到另一块地线的位置，如图3.15所示。
（3）在【错误检查器】窗口中，单击【立即搜索】，右击错误条目，在弹出菜单中单击【延伸】。
（4）输入延伸最大距离：“3”，按Enter键。未及线段被延伸，错误消失，如图3.15所示。注意：输入最大距离3是指未及线与另一线段相距小于或等于3m时未及线才被延伸。

图3.15 延伸前后对比图
6. 删除重复数字化的线
（1）在工具栏中，单击【书签】→【Dangle errors】，看到剩余1个错误点。
（2）将该点放大，放大至可以看到两条几乎平行的地块线为止，发现其中一条具有悬挂结点，如图3.16左所示。

图3.16 重复数字化的线错误和修正后结果图
（3）单击工具栏中的编辑工具按钮，按钮位置如图3.17所示。单击选择错误的线，再右击【删除】或者直接按Delete键删除错误线。操作如图3.18所示。结果如图3.16右。

图3.17 编辑工具按钮位置

图3.18 删除错误线操作图
7.脏区域的拓扑验证
脏区域是指拓扑中没有检查过的区域，所以每一次修复后都会产生脏区域，修复后都要进行脏区的拓扑验证。
（1）在工具栏中，单击【书签】→【Dangle errors】，右击StudyArea_Topology,单击【属性】，如图319所示，

图3.19 显示属性对话框操作
切换到【符号系统】选项卡。选中【脏区】复选按钮，单击【确定】按钮，在地图窗口显示脏区域。操作如图3.20所示。显示结果如图3.21所示。

图3.20 符号系统选项卡

图3.21 脏区域显示结果图
（2）在【拓扑】工具条中，单击指定区域中的按钮，在北部脏区域周围拖出一个选框。如图3.22所示，脏区域被移除，且未在验证区域发现任何其他错误。

图3.22 拖出选框移除脏区
（3）在【拓扑】工具条中，单击验证当前范围中的拓扑按钮，当前范围的拓扑得到验证，无错误产生。结果如图3.23所示。
8.当前拓扑中剩余错误的修复
对于当前拓扑中的其他错误，均以通过修剪、延伸或删除多余线来逐个进行修复。用【修复拓扑错误】工具对选择的多个错误同时进行修复。下面以修复所以未及错误的操作为例。
（1）在工具栏中单击全图按钮，显示剩余的全部错误。
（2）在拓扑工具条中，单击按钮，再单击立即搜索，选中错误（被选中错误在地图中黑色显示）后右键单击，单击【缩放至】，地图会缩放至所选错误。操作如图3.24。观察所选错误为何种错误，再在错误检查器中同一位置右击弹出菜单中的选项进行修复。

图3.24 缩放至选中点操作
（3）在【拓扑】工具条中单击按钮，将当前操作产生的脏区域全部删除。
除了上述方法以外还可以使用拓扑工具中的修复拓扑错误按钮，在地图中右击选中错误进行修复。请同学们对剩余错误进行修复并保存。拓扑工具功能强大，希望同学们在学习过程中不断去探索快捷便利的方法。
思考题
1、通过本次实验谈谈拓扑在生活中的具体应用的例子。
2、实验中多次运用到书签，查找资料结合自己的理解，书签到底是什么？它的作用是什么？
3、拓扑容差是什么？怎么去选取修剪和延伸的最大距离？