第五章 地图数据拓扑处理

第五章地图数据拓扑处理
前面章节我们已经讲述了点、线、面等类型数据的输入编辑，但是从数据的完整性和正确性角度来说，这些数据并没有最终完成，还需要进一步的加工和完善。

本章以等高线的拓扑检查为例，从拓扑规则、线拓扑处理、拓扑检查4个方面介绍如何利用SuperMap GIS 6R 进行检查和修改数据，保证矢量化数据质量。

本章采用本书示例数据中的SuperMap影像配准及数据采集中“拓扑处理与检查.udb”数据源来完成。

5.1 SuperMap中拓扑概述
空间数据在采集和编辑过程中，会不可避免地出现一些错误。

例如，同一个节点或同一条线被数字化了两次、相邻面对象在采集过程中出现裂缝或者相交、不封闭等，这些错误往往会产生假结点、冗余结点、悬线、重复线等拓扑错误，导致采集的空间数据之间的拓扑关系和实际地物的拓扑关系不符合，会影响到后续的数据处理、分析工作，并影响到数据的质量和可用性。

此外，这些拓扑错误通常量很大，也很隐蔽，不容易被识别出来，通过手工方法不易去除，因此，需要进行拓扑处理来修复这些冗余和错误。

拓扑是地理要素间的空间关系，它是确保数据质量的基础。

拓扑能提高空间分析能力，并且在确保GIS数据库质量方面扮演了一个重要角色。

通过对简单数据集（即点、线、面数据集）进行拓扑处理或检查，并修改生成的拓扑错误，可以提高数字化数据质量，为后续数据应用提供可靠的数据基础。

SuperMap提供拓扑处理和拓扑检查两种处理方式。

拓扑处理是针对线数据集，选择特定的几种规则检查线拓扑错误，之后系统自行更改数据集中的拓扑错误；拓扑检查是指通过用户输入详细的拓扑检查规则对点、线、面数据集进行检查，用户通过生成的新的结果数据集来来修改拓扑错误。

SuperMap拓扑检查规则共有36种，其中线拓扑处理规则7种，包括去除假结点、去除冗余点、去除重复线、去除短悬线、长悬线延伸、邻近端点合并和进行弧段求交。

用于点、线、面拓扑检查规则29种，包括处理相交、重叠、包含、相连接等多种空间关系的规则。

5.2 线拓扑处理
本节首先介绍拓扑处理的7个规则，再介绍软件中线拓扑处理的操作方法。

5.2.1 拓扑处理规则
拓扑处理规则包括去除假结点、去除冗余点、去除重复线、去除短悬线、长悬线延伸、邻近端点合并和进行弧段求交等7种。

等高线是闭合的，
5.2.2 容限设置
单击“高级”按钮，弹出如下图所示的“高级参数设置”对话框，可在该对话框内设置非打断线和相关拓扑处理规则的容限。

图5.1 容限设置
1）弧段求交：设置非打断线参数，满足此参数的线不再进行打断操作。

●非打断对象：设置过滤表达式以后，系统将不对满足该表达式的线对象进行打断处
理。

单击右侧的按钮，则弹出SQL 表达式对话框，用户可在该对话框中输入表达
式。

●非打断位置：通过选择在右侧下拉列表内列出的点数据集确定非打断位置，通过判
断所选点数据集中的点对象与其相邻的线对象之间的距离是否在容限范围内，来决
定线对象是否会被打断。

●若不设置非打断对象，则默认所有线对象都进行弧段求交操作；若不设置非打断位
置，则默认所有的线对象都进行弧段求交操作；若同时设置了非打断线对象和非打
断位置，则系统会处理二者对象的并集。

2）容限设置：容限设置包括“短悬线容限”、“长悬线容限”、“节点容限”三部分，分别针对去除短悬线、长悬线延伸和其它需要检查节点间距离的拓扑处理规则。

容限默认为源数据集的数据集容限，用户可根据需要自行修改。

5.2.2 线拓扑处理
1、打开示例数据中的“拓扑处理与检查.udb”数据源，该数据源下存在某地区的等高线数据。

图5.2 某地区等高线数据
2、单击功能区→“数据处理”选项卡→“拓扑”组的“线数据拓扑处理”按钮。

图5.3 线拓扑处理选项
3、设置数据集为等高线。

4、选择拓扑时用到的规则，包括去除重复线、去除短悬线、长悬线延伸、去除假结点、去除冗余点、邻近端点合并。

5、单击高级按钮进行容限设置，根据等高线质量情况设置容限，这里将长悬线容限设为2，节点容限设为0.5。

图5.4 设置容限
6、点击“确定”按钮，完成等高线拓扑处理。

注意：该操作会直接修改数据源数据集、如果想保留原始数据，建议在执行该操作前对该数据进行备份。

7、等高线拓扑结果。

为了验证线拓扑处理效果，将等高线拓扑前设置成蓝色、拓扑后设置成红色。

可以看见线拓扑处理能够处理部分等高线的拓扑错误。

图5.5 拓扑处理结果对比
5.3 拓扑检查
由于线拓扑处理并不能够解决所有的拓扑错误，因此还需要采用拓扑检查功能，进一步对矢量数据进行拓扑检查。

拓扑检查提供了详细的规则可以对点、线、面数据集进行更加细致的检查，系统会将拓扑错误保存至新的结果数据集上，用户可对照结果数据集自行修改。

5.3.1 拓扑检查规则
图示
图示
错误数据集类型：面数据集。

错误数据集类型：面数据集。

错误数据集类型：面数据集。

错误数据集类型：面数据集。

错误数据集类型：面数据集。

错误数据集类型：线数据集。

错误数据集类型：线数据集。

错误数据集类型：面数据集。

错误数据集类型：线数据集。

错误数据集类型：点数据集。

错误数据集类型：点数据集。

5.3.2 拓扑检查
用于检查点、线、面数据集本身及各不同类型数据集其相互之间不符合拓扑规则的对象，并将检查结果保存到简单数据集（即点、线、面数据集）或CAD 数据集中。

1、打开“拓扑处理与检查.udb”数据源，该数据源下存在某地区的等高线数据。

2、单击功能区→“数据处理”选项卡→“拓扑”组的“拓扑检查”按钮。

3、弹出如下图所示的“数据集拓扑检查”对话框。

图5.6 数据集拓扑检查
4、鼠标单击工具条上的按钮，添加需要进行拓扑检查的数据集。

图5.7 选择数据集
5、单击“确定”按钮，添加拓扑规则，在拓扑规则下拉列表中选择需要的拓扑规则。

图5.8 选择拓扑检查规则
6、重复4和5步骤，添加多个拓扑规则。

图5.9 拓扑规则选择后
7、勾选“拓扑预处理”，在拓扑检查前对等高线数据集中的拓扑错误进行预处理，这样拓扑预处理后的检查效果会好一些，对于线内无重叠、线内无假结点、线与线无重叠等，勾选“修复拓扑错误”项，将这些错误进行处理，避免后续的更多的工作量。

图5.10 勾选拓扑预处理及修复拓扑错误
8、设置结果数据。

拓扑检查结果保存在“拓扑处理与检查”数据源下，勾选“保存到同一数据集”，数据集名称为TopoCheckResult。

9、单击“确定”按钮，执行等高线数据集的拓扑检查操作，图为拓扑检查结果。

图5.11 拓扑检查进度表图5.12 拓扑检查结果
10、在拓扑检查的结果上，进行等高线编辑，修改拓扑错误。

练习1：等高线拓扑处理与检查
1、实验目的
（1）掌握SuperMap GIS 6R线拓扑处理规则及操作方法；
（2）掌握SuperMap GIS 6R拓扑检查规则及操作方法。

2、实验准备
（1）软件准备：SuperMap GIS 6R
（2）数据准备：“拓扑处理与检查.udb”数据源中的等高线3、实验内容及步骤
（1）等高线拓扑处理
（2）等高线拓扑检查。