淺談拓撲在二調(diào)庫中的重要性及快捷修改拓撲錯誤的方法
李新，王晶
摘 要：拓撲關(guān)系對于數(shù)據(jù)處理和空間分析具有重要意義，拓撲經(jīng)常廣泛應(yīng)用于地塊查詢和土地利用類型分析等。在二調(diào)據(jù)庫中，為正確的建立單個或多個要素的空間位置關(guān)系，以確保數(shù)據(jù)質(zhì)量及更為客觀、逼真的表現(xiàn)各地理要素，建立正確的拓撲規(guī)則和快捷修改拓撲錯誤就顯的尤為重要，本文就此做一仔細的分析和探討。
關(guān)鍵詞：拓撲；拓撲規(guī)則；拓撲錯誤；快捷修改
1　拓撲在二調(diào)入庫中的重要性
1.1 拓撲的定義
在過去，拓撲被認為是一種空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，主要用于保證相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)能夠形成一種簡潔一致的結(jié)構(gòu)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，拓撲被認為是一系列規(guī)則和關(guān)系的集合，在加上一系列編輯的工具和先進技術(shù)，就能夠支持地理數(shù)據(jù)庫更為精確的模擬世界上發(fā)現(xiàn)的諸多幾何關(guān)系。
1.2 拓撲容限
為一個距離值，在容限范圍內(nèi)，所有節(jié)點和邊線被認為是重合的。二調(diào)拓撲容限為：0.00000199999999，在ArcCatalog中進行拓撲規(guī)則檢查時，不要任意修改容限值。
1.3 拓撲規(guī)則
用來定義拓撲的狀態(tài)，即拓撲要素應(yīng)遵循的規(guī)則。
1.4 拓撲在二調(diào)庫中的重要性
① 為什么必須使用拓撲
拓撲最主要也是最廣泛的用途就是用于保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，即使數(shù)據(jù)庫能夠更客觀、真實、
準確的反映地理要素。地理數(shù)據(jù)庫提供了一個空間框架，各種要素可能在其中發(fā)生各種各樣的關(guān)系，比如表格的類型、字段的默認值、屬性域、校驗規(guī)則等等的相互關(guān)系。這些行為關(guān)系可以對客觀世界進行更為精準的模擬，同時保證了數(shù)據(jù)庫中各對象間的相互完整性。
② 二調(diào)對數(shù)據(jù)庫拓撲關(guān)系的嚴格要求
為保證二調(diào)數(shù)據(jù)庫能夠客觀、真實的反映現(xiàn)有土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)狀況，國家二調(diào)辦公室要求上交數(shù)據(jù)庫嚴格執(zhí)行土地利用數(shù)據(jù)庫標準建庫。此標準嚴格規(guī)定了數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容、要素分類代碼、數(shù)據(jù)分層、數(shù)據(jù)文件命名規(guī)則、圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)交換格式和元數(shù)據(jù)等等。
③ 拓撲出現(xiàn)問題后產(chǎn)生的嚴重后果
拓撲一旦出現(xiàn)問題產(chǎn)生的后果非常嚴重，總結(jié)如下：
① 導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫不能客觀、真實、準確的反映各地理要素，數(shù)據(jù)成果質(zhì)量降低，不符合國家要求。
② 數(shù)據(jù)庫匯總的成果（包括表格、圖件、報告等）無法反應(yīng)真實的土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，成果可利用性降低。
③ 不能很好的滿足社會經(jīng)濟發(fā)展及國土資源管理的需要，對今后的社會經(jīng)濟發(fā)展帶來一定影響。
因此，拓撲是二調(diào)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，如何處理好拓撲關(guān)系，快速改正拓撲錯誤就尤為關(guān)鍵，下面就二調(diào)入庫中改正拓撲錯誤的快捷方法做以介紹。
2　二調(diào)入庫中改正拓撲錯誤的快捷方法
2.1 修改要素拓撲錯誤的先后順序
① 首先必須改正省下發(fā)的界線與二調(diào)數(shù)據(jù)庫行政區(qū)的拓撲錯誤，此項操作尤為重要，行政區(qū)和行政區(qū)界線與下發(fā)界線若存在拓撲錯誤，整個行政區(qū)的控制面積就會與下發(fā)界線不符，進而導(dǎo)致各面狀要素橢球面積平差錯誤，此外與行政區(qū)相關(guān)的要素與下發(fā)界線都會存在拓撲錯誤，整個數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)實性、精準性便會大打折扣。具體檢查的拓撲原則如下：
省下發(fā)行政區(qū) 本圖層面的邊界必須被其他圖層的面邊界所覆蓋 XZQ
省下發(fā)行政區(qū) 本圖層面的邊界必須被其他圖層的線所覆蓋 XZQJX
② 修改要素拓撲錯誤的先后順序如下表：

說明：此表為修改元素拓撲錯誤先后順序表，按此表先后順序改錯可有效減少反復(fù)修改拓撲問題的次數(shù)，提高數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量。
2.2 簡單拓撲問題的處理
首先，在ArcCatalog中進行表1的拓撲規(guī)則檢查，生成拓撲錯誤層，之后，在Arcmap中打開拓撲錯誤層進行修改。下面就簡單拓撲問題的處理作以說明：
① 當拓撲問題為少數(shù)要素節(jié)點多余或缺少時，可采用對要素對象加點或減點的方法，此方法快速有效，但應(yīng)注意的是改拓撲問題時，應(yīng)把某一拓撲錯誤涉及的所有點、線、面層逐一打開，仔細修改相應(yīng)的拓撲錯誤。
② 用merge(合并)快捷修改拓撲錯誤
例如：面和面不可重疊（not must overlap）：
此時，可在錯誤上右鍵選擇merge，將重疊部分合并到其中一個面中。：
說明：merge也可用于面不可由縫隙的拓撲錯誤，在錯誤上單擊右鍵選擇 create feature ,將縫隙創(chuàng)建為一個新要素，然后用merge 合并到相鄰面里。
③ 多部分要素的打散
在修改拓撲錯誤或改動數(shù)據(jù)庫時，往往會出現(xiàn)多部分要素，即復(fù)合圖形，此時應(yīng)打散。
2.3 復(fù)雜拓撲問題的快捷處理
首先，在ArcCatalog中進行表1的拓撲規(guī)則檢查，生成拓撲錯誤層，之后，在Arcmap中打開拓撲錯誤層進行修改。下面就復(fù)雜拓撲問題的處理作以說明：
① 用正確的線生成面狀要素
當修改面狀要素拓撲錯誤時，可利用正確的線狀要素生成面狀要素，此方法且快速有效。例如：行政區(qū)與行政區(qū)界線間存在拓撲錯誤。出現(xiàn)此類問題時，應(yīng)把錯誤的行政區(qū)移走，利用正確的行政區(qū)界線生成正確的行政區(qū)。步驟如下：
⑴ 添加某一空面圖層。
⑵ 選中行政區(qū)界線，將當前層改為新加的面層，利用拓撲工具條的Construct Feature功能在新添加的面層中生成新的行政區(qū)面。
② 用正確的面生成線狀要素
當需要增加或修改與面邊緣重疊的復(fù)雜線狀要素時，用加點或減點的方法效率太慢，顯然不合適，為提高效率，快捷修改此類問題的方法是：用正確的面生成線狀要素。例如：跨兩個圖斑的線狀地物出現(xiàn)拓撲問題。
此時應(yīng)把錯誤的線狀地物移走，選中正確的圖斑要素，打開捕捉圖斑節(jié)點，利用編輯工具的Trace Tool 捕捉線狀地物對應(yīng)圖斑的起末節(jié)點自動生成正確的線狀地物。
說明：采用此方法的前提是面狀要素無拓撲問題，利用此法也可生成某段地類界線、權(quán)屬界址線，生成完線狀地物、地類界線、權(quán)屬界址線后應(yīng)完善其屬性。
③ 用周圍正確的面要素改正中間面對象的拓撲錯誤
利用周圍正確的面要素可快速改正中間面對象的拓撲錯誤，此方法與用正確的線生成面狀要素相類似，只是在最初應(yīng)選擇的是面，而不是線。應(yīng)用此法可改正諸多面對象的拓撲錯誤。
④ 用Auto-complete polygon 生成面狀要素
利用 Auto-complete polygon 功能可快速生成面要素，前提是周圍面無拓撲問題且已環(huán)圍住將生成的面狀要素，當然生成面后，仍要完善其屬性。如下圖：
⑤ 用線狀要素分割面狀要素
利用已有線狀地物分割面狀對象也是避免拓撲錯誤產(chǎn)生的好方法。例如：經(jīng)外業(yè)調(diào)匯有一條線狀地物穿過某一圖斑，那么繪好線狀地物后，便可用此法分割圖斑。

2.4 利用國圖軟件處理數(shù)據(jù)庫進而減少拓撲問題
利用國圖軟件自動生成地類界線、界址線、基本農(nóng)田保護圖斑可有效減少拓撲錯誤的產(chǎn)生，以下作以簡要說明。
① 利用國圖軟件中的系統(tǒng)工具可自動生成地類界線。

說明：進行此步操作的前提是行政區(qū)、行政區(qū)界線、權(quán)屬宗地、權(quán)屬界址點、權(quán)屬界址線、線狀地物、地類圖斑、零星地物無任何拓撲問題，否則生成的地類界線也會產(chǎn)生拓撲錯誤。
② 利用國圖軟件中圖形處理菜單下的宗地生成界址線功能生成界址線。

說明：進行此步操作的前提是行政區(qū)、行政區(qū)界線、權(quán)屬宗地、權(quán)屬界址點、線狀地物、地類圖斑、零星地物無任何拓撲問題，否則生成的地類界線也會產(chǎn)生拓撲錯誤。
③ 利用國圖軟件中專題數(shù)據(jù)處理菜單下的提取基本農(nóng)田保護圖斑功能生成農(nóng)田保護圖斑。
綜上所訴，靈活運用以上操作可大大減少拓撲錯誤的產(chǎn)生，提高修改數(shù)據(jù)庫的工作效率。
3 結(jié)束語
此論文通過本人主持二調(diào)數(shù)據(jù)入庫的工作，依據(jù)長期的實踐經(jīng)驗，總結(jié)出了內(nèi)業(yè)處理二調(diào)數(shù)據(jù)庫拓撲問題的方法和技巧，希望本論文對運用Arcgis處理拓撲問題的內(nèi)業(yè)人員有一定的借鑒，并針對本論文提供方法的不足之處，提出寶貴的意見。
 

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