(完整word版)空间数据库实验报告

==大学==学院

《空间数据库》课程设计报告

专业：08地理信息系统01姓名：**

学号：

二零一一年一月

实验一拓扑规则

实验题目：拓扑规则

实验准备：相关概念解释

1、拓扑关系：是指图形要素之间几何上的相互关系，图形在保持连续状态下即

使变形，相互之间的关系依然不变。

2、Geodatabase的拓扑规则包括点拓扑规则、线拓扑规则、多边形拓扑规则。

3、拓扑结构:即反映拓扑关系的结构，利用拓扑关系的空间数据结构，不仅要记

录要素的空间位置（坐标），而且记录不同要素在空间上的相互关系。

4、Geodatabase 用一系列的拓扑规则（Rule ,Topology Rule）,在空间要素之间建

立起相互关系，即拓扑结构。

5、悬结点(Dangle)：仅和一个线要素相连，孤立的结点

6、伪结点（Pseudo）：两个线要素相连、共享一个结点

7、普通结点：三个或者三个以上的线要素交汇、共享一个结点

8、线簇容差（Cluster Tolerance）：不相连的要素拐点之间的最小距离

9、问题区（Dirty Area）：建立拓扑关系后，又被编辑过的空间范围，该范围很

可能存在不符合拓扑规则的要素。

10、差错（Error）：不符合拓扑规则的地方，用红点、方块、线表示。

实验内容：

1、拓扑规则用于同一图层内数据质量检验。

2、拓扑规则用于不同一图层内数据质量检验。

实验过程：

1、拓扑规则用于同一层内数据质量检验

1.1 建立线要素拓扑规则

启动ArcCatalog ,将路径定位到c:\gis_ex09\ex22.mxd,利用拓扑规则Must Not Have Dangles(不能出现悬节点)为Geo_DB22\dataset1\lotlines建立拓扑关系Dataset1_Topology，建立后，成果如图1-1，意思是有三个悬节点，不符合预定义的拓扑规则

图1-1

1.2修改拓扑错误

关闭ArcCatalog，启动ArcMap，打开ex22.mxd，激活Data frame1,除了已经存在的lotlines以外，加入Dataset1_Topology,可以看出有三处拓扑错误——线过长、线过短、线多余，调动Editor,打开Topology拓扑工具条和Advanced Editing 高级编辑工具条，Start Editing开始编辑辑，

此处例举线过短时的编辑情况，选中参考边界，在Advanced Editing高级编辑工具条中选择Extention工具，点击需要延长的线，如图1-2，过短的线就延伸到参照线——图1-2

当将当前窗口的拓扑关系错误一一修改后，需要验证刚才编辑过的地方是否

还有错误，则需勾取Dataset1_Topology图层中Properties中Symbology Dirty Areas （问题区）,则地图上刚刚编辑过的地方有三个蓝色区域，如图1-3

图1-3

则只需再对Dirty Areas进行拓扑关系验证，即利用Vilidate Topology In Specified Area工具进行质量验证，无拓扑错误后，如图1-4——（如若有错，仍需进一步修改）

图1-4

1.3生成地块多边形

启动ArcCatalog，右击Geo_DB22\dataset1，选用New\Polygon Feature From

Lines（从线要素产生多边形），生成一个新的多边形要素类lotspolygons ,预览如图1-5 图1-5

2、拓扑规则用于不同图层之间数据检测

2.1 建立不同要素之间的拓扑关系

在ArcCatalog中Geo_DB22\dataset2下为Road、Parcel建立拓扑关系Topology2

2.2修改拓扑错误

在ArcMap中利用Topology2对Road、Parcel进行拓扑查错并修改，此处的拓扑关系主要是多边形共同边界的错误和线多余的错误，正确修改后结果如图1-6 图1-6

实验小结：

1、Geodatabase可以有多种线、点、多边形规则，用于控制要素类之间的特定空

间关系。

2、拓扑关系在ArcCatalog中建立，靠规则来控制，可以控制同一要素类内各要

素间的关系，也可以控制同一个数据集中不同要素类之间的关系。

3、本实验中使用了常用的线拓扑Must Not Have Dangles(不允许有悬节点)。

4、按许多拓扑规则，悬结点、伪结点被当做查错。相比之下，数据输入（数字

化）时悬结点对数据质量影响更大

5、线过长、过短、多余均表现为悬结点

6、线要素要存在悬结点，如果要构造多边形，很容易产生不正确的多边形

7、建立拓扑关系时，如果两个拐点之间的建立小于Cluster Tolerance（线簇容

差），这两个拐点就自动被捕捉到一起，变成一个拐点。

8、多个要素类参与拓扑关系需要一个Rank（等级值），在验证拓扑的过程中，

有自动捕捉的过程，要素会移动，Rank值小的要素会相对不动，Rank值大的要素的拐点向等级高的要素拐点移动，实现捕捉。

9、Dirty Area用一个矩形框把编辑过的地方围起来，验证拓扑规则的时候，只在

这些矩形框范围内验证，速度也不慢，这是因为数据量很小，体验不出差别，如果实际应用中空间要素非常多，处理时间的长短会有很大差别。

10、某些可以接受的查错Error，如某位置的道路和地块边界确实不一致，被

称为例外（Exception）