拓扑检查与编辑
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建拓扑 是arccatalog中， 拓扑检查：可以在arccatalog，或arcmap 中，拓扑错误处理是在arcmap。 拓扑检查实际会改变数据，不仅仅是拓扑 检查。
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三、拓扑错误处理 1）拓扑工具条的介绍：
拓扑Topology工具条在 ArcMap中，通过右键增加，要 想使用数据处于编辑状态 2）拓扑错误处理
一、 ArcGIS拓扑规则介绍
ArcGIS的拓扑都是基于geodatabase（mdb，gdb， sde），shp文件是不能进行拓扑检查的。
首先要建立Feature Dataset（要素集），把需要检查的数 据放在同一要素集下,要素集和检查数据的数据基础（坐标系 统、坐标范围）要一致，有拓扑时要先删除拓扑。
拓扑容差大小与数据的要有关，一般 0.001m，就可以了。
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二、拓扑建立和拓扑检查
在Arccatalog中，如果数据是shp格式，先转 Geodatabase，如果是Geodatabase，看是否有 FeatureDataset，要检查的数据是否在同一个 FeatureDataset下，坐标系可以采用导入 （import）已有数据的坐标系统。
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1）拓扑工具条的介绍
① Map Topology：设置拓扑图层 ② Constuct Feature 构建拓扑要素——线转面、面转线。
操作是选中要素，后点击该按钮。 ③ Planarize lines ：对线拓扑处理，交叉线自动按交点打
断，删除重复线，操作同上。 ④ Topology Edit Tool：拓扑编辑工具，选择共享要素（如
与线层重叠（线层可以有非重叠的更多要素） 所有的by都是多图层之间
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2）两个图层之间拓扑——线线之间
• 线线之间拓扑，可以用于一个线图层自己和自己 运算
• Must Not Overlap With:要素层相互不能重叠。 此拓扑错误是将两个图层重叠的列出来，图层顺 序不影响最后的结果，只能用于两个不同图层之 间。
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4、拓扑验证，点击拓扑，右键 validate
5、修改容差，右键，properies，在 error中看错误
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2）拓扑检查
拓扑有效后就可以查看拓扑错误，设置不同 拓扑，就实现不同拓扑检查
可以arccatalog，也可是在acrmap将一个图层 叠加在一起看，有错误就可以进行拓扑编辑。
interrior：线不能有相交和内节点接 触⑦，还有不能有线交
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1)一个图层自身拓扑
面层：
A)must not overlap：要素相
①
互不能重叠（含部分）①
B)must not have gaps：单要
素类，连续连接的面中间不
能有空白区（非数据区）或
则缝隙。②
②
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2）两个图层之间拓扑——点线之间
⑤ Area Boundary Must Be Covered By Boundary Of：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，如一个行政区划是一个多个图斑组成，图斑不能跨 行政区，如全图地图是各个省组成。
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3)拓扑容差
拓扑容差是拓扑错误，关键因素，不同 容差，错误个数也不一样，甚至在指定容 差下才有拓扑错误，如容差为0.001时有错 误，而容差为0.005时，就没有了。
要素集和检查数据的数据基础（坐标系统、坐标 范围）要一致。
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1）建拓扑
在FeatureDataset右键new topology，一个FeatureDataset
中可以有多个topology，但一个图层只能在一个topology 1. 首先给拓扑设置名称和容差 2. 选择参与的图层，最少一个图层 3. 添加拓扑
• 另外，由于用不同比例 尺的地图进行数据更新， 也可能产生“碎屑”多 边形。
5）不正规的多边形（Polygon）
• 不正规的多边 形是由于输入 线时，点的次 序倒置或者位 置不准确引起 的。在进行拓 扑生成时，同 样会产生“碎 屑”多边形。
(a)正常多边形
(b)不正规多边形
6）弧段方向也可能是一种拓扑错误 7）多标识点错误
界以内必须包含点层中至少一个点，在边缘也是错误
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2）两个图层之间拓扑——线面之间
线面拓扑：检查线 Must Be Covered By Boundary Of线＋多边形，线被多边形
边界重叠，如：行政界线是行政区的边界 面线拓扑：检查面 Boundary Must Be Covered By多边形+线:多边形层的边界
共享边），后面重点讲。 ⑤ Show Share Feature：显示共享要素，当④中共享边，看
那几个共用
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⑥ Validate Topology In Specified Area：生效拓扑特定 的区域。操作是点击按钮，在地图画矩形，就生效矩形范 围中的拓扑。
⑦ Validate Topology In Current Extent ：生效当前窗口 的拓扑。
⑧ Validate Entire Topology ：生效当前整个拓扑 ⑨ Fix Topology Error Tool ：选择和提供修复错误工具 ⑩ Error Inspector ：显示或隐藏拓扑错误列表 ⑥-⑩，是拓扑图层后才可以使用，
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2）拓扑错误处理
①重叠（线、面） must not overlap ②缝隙(面) must not have gaps ③悬挂(线） must not have dangle ④伪节点 must not have pseudo-node ⑤跨行政区Area Boundary Must Be Covered By
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2）两个图层之间拓扑——点面之间
点面拓扑-检查点 Must Be Covered By Boundary Of 点必须在多边形（面）的
边界上 Must Be Properly Inside点层的要素必须全部在多边形（面）
内，点在多边形边上也是错误 面点拓扑-检查面 contains point：多边形＋点，多边形要素类的每个要素的边
③ must be covered by：第一个多边形层必须把第二个完全 覆盖（全国与省的关系）。与前一个相反，就是上一个图 层顺序调整
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④ Must Cover Each Other 两个多边形的要素必须完全重 叠 ，是指所有对象，而不是每个对象，如图斑的范围和 行政区范围应该一致，图层先后不影响最后的结果
一、定位错误
二、拓扑错误类型
1）未及或欠线头（undershoot）与过伸（overshoot）
(b)不及
未及 （undershoot）： 一种数字化错误类 型，导致弧段之间 存在缝隙而未接合。
(a)实际地物
(c)过头
例如在水系的录入中，将支流的终点恰好录入在干流 上是正确的，常见的错误是图（b）和（c）所示的两种情 况。
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线层： a) must not overlap：不能有线重合 ① b) must not intersect： 不能有线相交①,
②, ③,⑥ c) must not have dangle：不能有悬挂节点
(一个点需要连两个以上的线）④ d) must not have pseudo-node：线不能有伪
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2）两个图层之间拓扑——面面之间
① Must Not Overlap With:要素层相互不能重叠，拓扑错误 ，是将两个图层重叠的列出来，图层顺序不影响最后的结 果，只能用于两个不同图层之间。
② Must Be Covered By Feature Class Of：第一个多边形 层必须被第二个完全覆盖（如所有图必须在行政区划范围 内，省与全国的关系），图层的先后，效果是不一样的，
点线拓扑 must be covered by endpoint of：点被线终 点完全重合如①红点错误 point must be covered by line：点都在线 上
如②红点错误 可以看出①包含② 线点拓扑
endpoint must be covered by：线＋点，线 层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重 合
过伸 （overshoot）： 一种数字化错误类 型，它导致弧段过 长。
2）悬挂弧段（dangling arc）与悬挂节点（dangling node）
• 过伸和未及数字化错误产生悬挂弧段 和悬挂节点
• 悬挂弧段：一条在其左右两侧为相同的多 边形的弧段。 在弧段的终点则产生悬挂节点。
• 悬挂节点（Dangling Node），如果一个节 点只与一条线相连接， 那么该节点称为悬挂 节点。 悬挂节点有多边形不 封闭、不及和过头， 节点不重合等几种情 形。
数字化仪分辨率， 人的因素是位置不准确的主要原因， 在手扶跟踪数字化过程中，难以实现完 全精确的定位。
4.6.2 数字化错误类型
空间数据编辑涉及两类错误： • 定位错误：与地图要素定位有关的错误。
诸如多边形缺失、线条扭曲等 • 拓扑错误：如悬挂弧段和未闭合多边形等，
是与地图要素拓扑关系有关的错误。
4.6.3 拓扑建立与检查
基于拓扑的GIS软件包能发现和显示拓扑错 误，并能有轻松消除拓扑错误的功能。基于 拓扑的GIS软件包有：ARCINFO、 AutoCAD Map、MGE、SPANS等
非拓扑的GIS软件包不能发现拓扑错误和建立拓扑 关系，虽然它可用于地图要素的数字化和编辑。非拓 扑的GIS软件包括：ArcView、MapInfo、ArcInfo 8 中的ArcMap是设计用于数据显示和编辑，其当前版 本不具有显示拓扑错误的能力。
拓扑分为两种： 1. 一个图层自身拓扑：数据类型肯定一致，要么是点，
要么线、要么面 2. 两个图层之间的拓扑：数据类型可能不同，有线点、
点面、线面、线线、面面五种，检查前提必须在同一 Feature Dataset（要素集）下，数据基础（坐标系统、 坐标范围）要一致
拓扑容差
1）一个图层自身拓扑
点层：一个图层ArcGIS中没有拓扑检查，在 我们实际中可能用到是点重复检查，做法是：没 有点的坐标，可以使用ArcToolBox中Add XY Coordinates增加点XY坐标，再新建一个字段 XYStr，值更新为str([POINT_X]*1000) + str([POINT_Y]*1000)，这里的1000，就是容差为 0.001，按XYStr， Summarize导出，个数不一致 ，就有重复，通过XYStr连接可以查找重复。
3）伪节点（Pseudo Node）
• 伪节点使一条完整的
线变成两段（如图），
造成伪节点的原因常
伪节点
常是没有一次录入完
毕一条线。
4）“碎屑”多边形或“条带”多边形（Sliver Polygon）
• 碎屑多边形（如图）一 般由于重复录入引起， 由于前后两次录入同一 条线的位置不可能完全 一致，造成了“碎屑” 多边形。
Boundary Of
⑥ 碎片处理一个例子
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重叠（线） must not overlap
① 完全重叠的话，1）选中其中一条删除 2） 选中重叠几条
，使用planarize lines处理，重叠只保留一个
② 部分重叠，1）在错误上右键，选择subtract去除重复部 分2）选中较短一条删除， 3） 选中重叠几条，使用 planarize lines处理后，自动分段，后再合并 planarize lines还可以处理交叉线，在交叉点自动打断 ，八字图交叉也可以，面的交叉使用Explode
节点 出现在连续弧段上的节点。把该弧段 不必要地分为数段。如⑤ e) must not self intersect 如③,⑥ 不能 线自相交 ，是must not intersect特例
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线层： f) must be single part：线，一个线要
素只能由一个path组成 g)must not intersect or touch
4.6 拓扑检查与编辑
• 在图形数字化（无论是手扶跟踪数字化还 是扫描矢量化）完成后，对于大多数地图 需要建立拓扑，以正确判别地物之间的拓 扑关系。
造成数字化错误的具体原因
图
两类错误
形
修
拓扑建立与检查
改
拓扑编辑
4.6.1造成数字化错误的具体原因
1）遗漏某些实体； 2）某些实体重复录入； 3）定位的不准确，原因包括：
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三、拓扑错误处理 1）拓扑工具条的介绍：
拓扑Topology工具条在 ArcMap中，通过右键增加，要 想使用数据处于编辑状态 2）拓扑错误处理
一、 ArcGIS拓扑规则介绍
ArcGIS的拓扑都是基于geodatabase（mdb，gdb， sde），shp文件是不能进行拓扑检查的。
首先要建立Feature Dataset（要素集），把需要检查的数 据放在同一要素集下,要素集和检查数据的数据基础（坐标系 统、坐标范围）要一致，有拓扑时要先删除拓扑。
拓扑容差大小与数据的要有关，一般 0.001m，就可以了。
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二、拓扑建立和拓扑检查
在Arccatalog中，如果数据是shp格式，先转 Geodatabase，如果是Geodatabase，看是否有 FeatureDataset，要检查的数据是否在同一个 FeatureDataset下，坐标系可以采用导入 （import）已有数据的坐标系统。
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1）拓扑工具条的介绍
① Map Topology：设置拓扑图层 ② Constuct Feature 构建拓扑要素——线转面、面转线。
操作是选中要素，后点击该按钮。 ③ Planarize lines ：对线拓扑处理，交叉线自动按交点打
断，删除重复线，操作同上。 ④ Topology Edit Tool：拓扑编辑工具，选择共享要素（如
与线层重叠（线层可以有非重叠的更多要素） 所有的by都是多图层之间
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2）两个图层之间拓扑——线线之间
• 线线之间拓扑，可以用于一个线图层自己和自己 运算
• Must Not Overlap With:要素层相互不能重叠。 此拓扑错误是将两个图层重叠的列出来，图层顺 序不影响最后的结果，只能用于两个不同图层之 间。
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4、拓扑验证，点击拓扑，右键 validate
5、修改容差，右键，properies，在 error中看错误
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2）拓扑检查
拓扑有效后就可以查看拓扑错误，设置不同 拓扑，就实现不同拓扑检查
可以arccatalog，也可是在acrmap将一个图层 叠加在一起看，有错误就可以进行拓扑编辑。
interrior：线不能有相交和内节点接 触⑦，还有不能有线交
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1)一个图层自身拓扑
面层：
A)must not overlap：要素相
①
互不能重叠（含部分）①
B)must not have gaps：单要
素类，连续连接的面中间不
能有空白区（非数据区）或
则缝隙。②
②
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2）两个图层之间拓扑——点线之间
⑤ Area Boundary Must Be Covered By Boundary Of：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，如一个行政区划是一个多个图斑组成，图斑不能跨 行政区，如全图地图是各个省组成。
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3)拓扑容差
拓扑容差是拓扑错误，关键因素，不同 容差，错误个数也不一样，甚至在指定容 差下才有拓扑错误，如容差为0.001时有错 误，而容差为0.005时，就没有了。
要素集和检查数据的数据基础（坐标系统、坐标 范围）要一致。
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1）建拓扑
在FeatureDataset右键new topology，一个FeatureDataset
中可以有多个topology，但一个图层只能在一个topology 1. 首先给拓扑设置名称和容差 2. 选择参与的图层，最少一个图层 3. 添加拓扑
• 另外，由于用不同比例 尺的地图进行数据更新， 也可能产生“碎屑”多 边形。
5）不正规的多边形（Polygon）
• 不正规的多边 形是由于输入 线时，点的次 序倒置或者位 置不准确引起 的。在进行拓 扑生成时，同 样会产生“碎 屑”多边形。
(a)正常多边形
(b)不正规多边形
6）弧段方向也可能是一种拓扑错误 7）多标识点错误
界以内必须包含点层中至少一个点，在边缘也是错误
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2）两个图层之间拓扑——线面之间
线面拓扑：检查线 Must Be Covered By Boundary Of线＋多边形，线被多边形
边界重叠，如：行政界线是行政区的边界 面线拓扑：检查面 Boundary Must Be Covered By多边形+线:多边形层的边界
共享边），后面重点讲。 ⑤ Show Share Feature：显示共享要素，当④中共享边，看
那几个共用
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⑥ Validate Topology In Specified Area：生效拓扑特定 的区域。操作是点击按钮，在地图画矩形，就生效矩形范 围中的拓扑。
⑦ Validate Topology In Current Extent ：生效当前窗口 的拓扑。
⑧ Validate Entire Topology ：生效当前整个拓扑 ⑨ Fix Topology Error Tool ：选择和提供修复错误工具 ⑩ Error Inspector ：显示或隐藏拓扑错误列表 ⑥-⑩，是拓扑图层后才可以使用，
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2）拓扑错误处理
①重叠（线、面） must not overlap ②缝隙(面) must not have gaps ③悬挂(线） must not have dangle ④伪节点 must not have pseudo-node ⑤跨行政区Area Boundary Must Be Covered By
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2）两个图层之间拓扑——点面之间
点面拓扑-检查点 Must Be Covered By Boundary Of 点必须在多边形（面）的
边界上 Must Be Properly Inside点层的要素必须全部在多边形（面）
内，点在多边形边上也是错误 面点拓扑-检查面 contains point：多边形＋点，多边形要素类的每个要素的边
③ must be covered by：第一个多边形层必须把第二个完全 覆盖（全国与省的关系）。与前一个相反，就是上一个图 层顺序调整
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④ Must Cover Each Other 两个多边形的要素必须完全重 叠 ，是指所有对象，而不是每个对象，如图斑的范围和 行政区范围应该一致，图层先后不影响最后的结果
一、定位错误
二、拓扑错误类型
1）未及或欠线头（undershoot）与过伸（overshoot）
(b)不及
未及 （undershoot）： 一种数字化错误类 型，导致弧段之间 存在缝隙而未接合。
(a)实际地物
(c)过头
例如在水系的录入中，将支流的终点恰好录入在干流 上是正确的，常见的错误是图（b）和（c）所示的两种情 况。
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线层： a) must not overlap：不能有线重合 ① b) must not intersect： 不能有线相交①,
②, ③,⑥ c) must not have dangle：不能有悬挂节点
(一个点需要连两个以上的线）④ d) must not have pseudo-node：线不能有伪
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2）两个图层之间拓扑——面面之间
① Must Not Overlap With:要素层相互不能重叠，拓扑错误 ，是将两个图层重叠的列出来，图层顺序不影响最后的结 果，只能用于两个不同图层之间。
② Must Be Covered By Feature Class Of：第一个多边形 层必须被第二个完全覆盖（如所有图必须在行政区划范围 内，省与全国的关系），图层的先后，效果是不一样的，
点线拓扑 must be covered by endpoint of：点被线终 点完全重合如①红点错误 point must be covered by line：点都在线 上
如②红点错误 可以看出①包含② 线点拓扑
endpoint must be covered by：线＋点，线 层中的终点必须和点层的部分（或全部）点重 合
过伸 （overshoot）： 一种数字化错误类 型，它导致弧段过 长。
2）悬挂弧段（dangling arc）与悬挂节点（dangling node）
• 过伸和未及数字化错误产生悬挂弧段 和悬挂节点
• 悬挂弧段：一条在其左右两侧为相同的多 边形的弧段。 在弧段的终点则产生悬挂节点。
• 悬挂节点（Dangling Node），如果一个节 点只与一条线相连接， 那么该节点称为悬挂 节点。 悬挂节点有多边形不 封闭、不及和过头， 节点不重合等几种情 形。
数字化仪分辨率， 人的因素是位置不准确的主要原因， 在手扶跟踪数字化过程中，难以实现完 全精确的定位。
4.6.2 数字化错误类型
空间数据编辑涉及两类错误： • 定位错误：与地图要素定位有关的错误。
诸如多边形缺失、线条扭曲等 • 拓扑错误：如悬挂弧段和未闭合多边形等，
是与地图要素拓扑关系有关的错误。
4.6.3 拓扑建立与检查
基于拓扑的GIS软件包能发现和显示拓扑错 误，并能有轻松消除拓扑错误的功能。基于 拓扑的GIS软件包有：ARCINFO、 AutoCAD Map、MGE、SPANS等
非拓扑的GIS软件包不能发现拓扑错误和建立拓扑 关系，虽然它可用于地图要素的数字化和编辑。非拓 扑的GIS软件包括：ArcView、MapInfo、ArcInfo 8 中的ArcMap是设计用于数据显示和编辑，其当前版 本不具有显示拓扑错误的能力。
拓扑分为两种： 1. 一个图层自身拓扑：数据类型肯定一致，要么是点，
要么线、要么面 2. 两个图层之间的拓扑：数据类型可能不同，有线点、
点面、线面、线线、面面五种，检查前提必须在同一 Feature Dataset（要素集）下，数据基础（坐标系统、 坐标范围）要一致
拓扑容差
1）一个图层自身拓扑
点层：一个图层ArcGIS中没有拓扑检查，在 我们实际中可能用到是点重复检查，做法是：没 有点的坐标，可以使用ArcToolBox中Add XY Coordinates增加点XY坐标，再新建一个字段 XYStr，值更新为str([POINT_X]*1000) + str([POINT_Y]*1000)，这里的1000，就是容差为 0.001，按XYStr， Summarize导出，个数不一致 ，就有重复，通过XYStr连接可以查找重复。
3）伪节点（Pseudo Node）
• 伪节点使一条完整的
线变成两段（如图），
造成伪节点的原因常
伪节点
常是没有一次录入完
毕一条线。
4）“碎屑”多边形或“条带”多边形（Sliver Polygon）
• 碎屑多边形（如图）一 般由于重复录入引起， 由于前后两次录入同一 条线的位置不可能完全 一致，造成了“碎屑” 多边形。
Boundary Of
⑥ 碎片处理一个例子
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重叠（线） must not overlap
① 完全重叠的话，1）选中其中一条删除 2） 选中重叠几条
，使用planarize lines处理，重叠只保留一个
② 部分重叠，1）在错误上右键，选择subtract去除重复部 分2）选中较短一条删除， 3） 选中重叠几条，使用 planarize lines处理后，自动分段，后再合并 planarize lines还可以处理交叉线，在交叉点自动打断 ，八字图交叉也可以，面的交叉使用Explode
节点 出现在连续弧段上的节点。把该弧段 不必要地分为数段。如⑤ e) must not self intersect 如③,⑥ 不能 线自相交 ，是must not intersect特例
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线层： f) must be single part：线，一个线要
素只能由一个path组成 g)must not intersect or touch
4.6 拓扑检查与编辑
• 在图形数字化（无论是手扶跟踪数字化还 是扫描矢量化）完成后，对于大多数地图 需要建立拓扑，以正确判别地物之间的拓 扑关系。
造成数字化错误的具体原因
图
两类错误
形
修
拓扑建立与检查
改
拓扑编辑
4.6.1造成数字化错误的具体原因
1）遗漏某些实体； 2）某些实体重复录入； 3）定位的不准确，原因包括：