arcgis拓扑.docx
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arcgis拓扑
ArcGIS中的拓扑
[第一部分]
Arcgis中topolopy说明：
在arcgis中有关topolopy操作，，有两个地方，一个是在arccatalog中，一个是在arcmap中。
通常我们将在arccatalog中建立拓扑称为建立拓扑规则，而在arcmap中建立拓扑称为拓扑处理。
arccatalog中所提供的创建拓扑规则，主要是用于进行拓扑错误的检查，其中部分规则可以在容限内对数据进行一些修改调整。
建立好拓扑规则后，就可以在arcmap中打开些拓扑规则，根据错误提示进行修改。
arcmap中的topolopy工具条主要功能有对线拓扑（删除重复线、相交线断点等，topolopy中的planarizelines）、根据线拓扑生成面（topolopy中的constructfeatures）、拓扑编辑（如共享边编辑等）、拓扑错误显示（用于显示在arccatalog中创建的拓扑规则错误，topolopy中的errorinspector），拓扑错误重新验证（也即刷新错误记录）。
[第二部分]
在arccatalog中创建拓扑规则的具体步骤？
要在arccatalog中创建拓扑规则，必须保证数据为geodatabase格式，且满足要进行拓扑规则检查的要素类在同一要素集下。
因此，首先创建一个新的geodatabase，然后在其下创建一个要素集，然后要创建要素类或将其它数据作为要素类导入到该要素集下。
进入到该要素集下，在窗口右边空白处单击右键，在弹出的右键菜单中有new->topolopy，然后按提示操作，添加一些规则，就完成拓扑规则的检查。
最后在arcmap中打开由拓扑规则产生的文件，利用topolopy工具条中错误记录信息进行修改。
[第三部分]
有关geodatabase的topology规则
多边形topology
1.mustnotoverlay：
单要素类，多边形要素相互不能重叠
2.mustnothavegaps：
单要素类，连续连接的多边形区域中间不能有空白区（非数据区）
3.containspoint：
多边形＋点，多边形要素类的每个要素的边界以内必须包含点层中至少一个点
4.boundarymustbecoveredby：
多边形＋线，多边形层的边界与线层重叠（线层可以有非重叠的更多要素）
5.mustbecoveredbyfeatureclassof：
多边形＋多边形，第一个多边形层必须被第二个完全覆盖（省与全国的关系）
6.mustbecoveredby：
多边形＋多边形，第一个多边形层必须把第二个完全覆盖（全国与省的关系）
7.mustnotoverlaywith：
多边形＋多边形，两个多边形层的多边形不能存在一对相互覆盖的要素
8.mustcovereachother：
多边形＋多边形，两个多边形的要素必须完全重叠
9.areaboundarymustbecoveredbyboundaryof：
多边形＋多边形，第一个多边形的各要素必须为第二个的一个或几个多边形完全覆盖
10.mustbeproperlyinsidepolygons：
点＋多边形，点层的要素必须全部在多边形内
11.mustbecoveredbyboundaryof：
点＋多边形，点必须在多边形的边界上
线topology
1.mustnothavedangle：
线，不能有悬挂节点
2.mustnothavepseudo-node：
线，不能有伪节点
3.mustnotoverlay：
线，不能有线重合（不同要素间）
4.mustnotselfoverlay：
线，一个要素不能自覆盖
5.mustnotintersect：
线，不能有线交叉（不同要素间）
6.mustnotselfintersect：
线，不能有线自交叉
7.mustnotintersectortouchinterrior：
线，不能有相交和重叠
8.mustbesinglepart：
线，一个线要素只能由一个path组成
9.mustnotcoveredwith：
线＋线，两层线不能重叠
10.mustbecoveredbyfeatureclassof：
线＋线，两层线完全重叠
11.endpointmustbecoveredby：
线＋点，线层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重合
12.mustbecoveredbyboundaryof：
线＋多边形，线被多边形边界重叠
13.mustbecoveredbyendpointof：
点＋线，点被线终点完全重合
14.pointmustbecoveredbyline：
点＋线，点都在线上
[第四部分]
Geodatabase组织结构。
Geodatabases中，将地理数据组织成为数据对象（dataobjects）。
这些数据对象存储于要素类（featureclass）、对象类（objectclass）或要素集（featuredatasets）中。
对象类（objectclass）用于存储非空间信息。
要素类（featureclass）则存储了空间信息及其相应的属性信息，在同一个要素类中，空间要素的几何形状必须一致，比如必须都是点、线或者面。
简言之，要素类是同类要素的集合。
要素集（featuredataset）用于存放具有同一空间参考（spatialreference）的要素类。
存放了简单要素的要素类可以存放于要素集中，也可以作为单个要素类直接存放在Geodatabase的目录下。
直接存放在Geodatabase目录下的要素类也称为独立要素类（standalonefeature）。
存储拓扑关系的要素类必须存放到要素集中，使用要素集的目的是确保这些要素类具有统一的空间参考，以利于维护拓扑。
Geodatabase支持要素类之间的逻辑完整性，体现为对复杂网络（complexnetworks）、拓扑规则和关联类等的支持。
下面描述Geodatabase中的数据对象（dataobjects）。
要素类（Featureclass）
要素类，可称为点、线或面类型要素的集合，同时，地图的文本信息也可用注记（annotation）要素类存储。
非独立要素类，也就是相关联的要素类（如参与拓扑规则或者几何网络的要素类），以要素集的形式管理到一起。
栅格数据集（Rasterdataset）
以栅格表的形式管理的单或多波段栅格数据。
表（Tables）
描述非空间信息的表。
关联类（Relationships）
关联类是一种机制：
从一个表（要素类）中选择记录以后，可以在相关联的表（要素类）中可以获取到相应记录。
域（Domains）
列有效值的一个列表（或范围）。
子类（Subtypes）
将要素类中的要素进行了逻辑分组，每一个分组便是一个子类。
每一个这样的都有其完整性规则和GIS行为（如高速公路，是道路要素的一个子集）。
空间关系（Spatialrelationships）
在拓扑工具（topologies）或几何网络（Geometricnetwork）中定义。
拓扑规则可以指定要素类中的要素之间有何种空间关系，如地块之间不能重叠（overlap），或者多个不同要素类中的要素之间的空间关系，比如国家首都（点要素）必须位于该国家疆土（面要素）上。
元数据（Metadata）
数据库中的每个元素的描述文档。
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（DangleNode，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（PseudoNode）：
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：
Mustbecoveredbyboundaryof，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：
Mustbecoveredbyendpointof，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：
Pointmustbecoveredbyline，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：
Mustbeproperlyinsidepolygons，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：
Mustnotoverlap，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：
Mustnothavegaps，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：
Containpoint，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：
Boundarymustbecoveredby，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：
Mustbecoveredbyfeatureclassof，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：
Mustbecoveredby，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：
Mustnotoverlapwith，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（FeatureClass）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：
Mustcovereachother，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：
Areaboundarymustbecoveredbyboundaryof，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：
Mustnothavedangles，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：
Mustnothavepseudonode，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：
Mustnotoverlap，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：
Mustnotselfoverlap，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：
Mustnotintersect，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：
Mustnotselfintersect，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：
Mustnotintersectortouchinterior，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：
Mustbesinglepart，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：
Mustnotoverlapwith，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：
Mustbecoveredbyfeatureclassof，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：
Endpointmustbecoveredby，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）。
违反规则的地方将产生错误，修正的方法是增补新的点要素或调整不应该出现的线段。
规则十二：
Mustbecoveredbyboundaryof，线要素必须被多边形要素的边界覆盖（附图25）。
例如，城市的内部道路至少一侧有地块多边形边界。
违反规则的地方产生线错误，修正的方法是删除错误的线，或编辑多边形。
一个要素类允许设置多个拓扑规则，但是这些规则必须定义在一个拓扑类中。
ArcGIS拓扑规则详细说明
我们在实际的图形处理中，一些图形要求满足一定的要素之间的关系，如二次调查中的地类图斑不能在行政区以外，图斑不能相互重叠，这些特定的图形之间的关系我们可以定义一些拓扑规则来加以限制。
一、点之间的拓扑关系
拓扑一（Point-Area）：
Mustbecoveredbyboundaryof，（原始解释：
点必须在多边形边界上。
）例如：
在地籍建库中，界址点必须在宗地的边界上，要是不在，那就是错误。
拓扑二：
Mustbecoveredbyendpointof，（原始解释：
点要素必须位于线要素的端点上。
）例如：
水龙头必需在水管的末端（废话！
要在中间怎么用？
）。
规则三：
Pointmustbecoveredbyline，（原始解释：
点要素必须在线要素之上。
）例如：
地籍测量中，界址点必需在界址线上。
（和规则三是有差别的！
）
规则四：
Mustbeproperlyinsidepolygons，（原始解释：
点要素必须在多边形要素内，在边界上也不行。
）
二、线拓扑规则
规则一：
Mustnotoverlap，在同一层要素类中（同一层之间的关系），线与线不能相互重叠，修正的办法是将不需要的线段截断，再删除。
规则二：
Mustnotintersect，同一层要素中，线与线不能重叠和相交（同一层之间的关系）。
修正方法：
重合处合并，相交处打断。
规则三：
Mustbecoveredbyfeatureclassof，同一层中某个要素类中的线段必须被另一要素类中的线段覆盖（同一层之间的关系）。
修正方法：
将错误线段删除，再重新输入正确的。
规则四：
Mustnotoverlapwith，两个线要素类中的线段不能重叠。
（不同图层中线对线的关系）
规则五：
Mustbecoveredbyboundaryof，线要素必须被多边形要素的边界覆盖（线与多边形之间的拓扑关系）。
修正方法：
删除错误的线，或编辑多边形。
规则六：
Mustnothavedangles，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（同一线层之间的拓扑关系）。
修正方法：
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。
规则七：
MustnothavePseudos，不能有伪结点，就是一条线段中间不能有断点。
修正方法：
将伪结点两边的线段合并为一个条线，伪结点自然消除。
规则八：
Mustnotself-overlap，线要素不能和自己重叠，修正方法：
截断、删除重叠部分。
规则九：
Mustnotselfintersect，线要素不能自相交，就是不能和自己搅在一起。
修正方法：
在自相交处适当缩短或外移。
规则十：
Mustbesinglepart，线要素必须单独，不能联合。
但若是两条线首尾相连接，这时候Merge操作后产生的是一条线了，这时候是不会报错的。
但是分开的两条线进行Merge操作，这时候就会出现不符合规则的错误。
这个拓扑限制在数据处理的时候很有用处。
修正方法：
将连合的部分打散就可以了。
规则十一：
Mustnotintersectortouchinterior，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），两条线相交时（两条线）必然有断点。
修改方法：
剪断没有断点的线，（不是节点，而是端点）。
规则十二：
Endpointmustbecoveredby，线要素的端点被点要素覆盖。
修正方法：
增补新的点要素或调整不应该出现的线段。
三、面拓扑规则
规则一：
Mustnotoverlap，同一多边形要素类中多边形之间不能重叠（同一层之间的拓扑关系，不涉及到其他图层）。
例如，宗地之间不能有重叠。
修正方法很灵活。
规则二：
Mustnothavegaps，多边形之间不能有空隙（同层之间的拓扑关系）。
例如：
一个土地利用图斑层里面必需是被图版填满的，中间不能有一丝缝隙。
修正方法根据实际来定，很灵活。
规则三：
Mustnotoverlapwith，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。
（两个不同面层之间的关系。
）
规则四：
Mustbecoveredbyfeatureclassof，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（两个不同面层之间的拓扑关系）。
规则五：
Mustcovereachother，两个要素类中的多边形要相互覆盖，外边界要一致（层与层之间的拓扑关系）。
规则六：
Mustbecoveredby，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（层与层之间的拓扑关系）。
规则七：
Boundarymustbecoveredby，多边形的边界必须和线要素的线段重合（面与线之间的关系）。
规则八：
Areaboundarymustbecoveredbyboundaryof，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。
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。
规则九：
Containpoint，多边形内必须包含点要素（边界上的点不再多边形内）。
在ArcGIS9将将Polyline线转换为Polygon面
1.打开ArcMap用AddData加载shpPolyline线文件。
2.选Editor编辑\StartEditing开始编辑。
3.选Editor编辑\MoreEditingTools\Topology拓扑
4.在Topology拓扑工具栏中选MapTopology再在Shp文件上打勾Ok
5.用SelectFeatures选择指针把线全部选中，这时Topology拓扑工具栏中的ConstructFeatures选项为激活状态。
6.这时点击ConstructFeatures来检查图中有无多余的线段和点与线分离的过远，多次输入0.1和0.2的值仔调整。
7.调整好后选Editor编辑\SaveEdits保存。
8.打开ArcToolbox选DataManagementTools\Features\双击FeatureToPolygon
特性到面在InputFeatures选中正在编辑的Shp文件，在OutputFeature
Class处输出文件名可改。
点击Ok即可完
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