任務3.2 拓撲關系建立

任務3.2拓撲關系建立項目3

GIS空間數(shù)據處理內容提要01拓撲關系的基本內容1.拓撲關系的含義哥尼斯堡七橋問題拓撲學是研究圖形在連續(xù)變形情況下，圖形所具有的不變性。BCADABCD拓撲等價在連續(xù)形變下，點、線、面的什么關系不變呢？1.拓撲關系的含義Longitude/Latitude投影Gauss-Krivger投影

從上圖可以看出，用拓撲關系表示，不論怎么變化，其鄰接、關聯(lián)、包含等關系都不改變。拓撲關系能夠從質的方面和整體的概念上反映空間實體的空間結構關系。2.拓撲元素的種類①節(jié)點(Node)②弧段(Arc)③多邊形（Polygon)From-NodeTo-NodeVertex為弧段上的起點和終點;頂點（Vertex）為弧段上的中間點。由起始node及其間的一系列vertex構成。由若干條arc圍成。abP2P1213相鄰相連3.拓撲關系ToNodeLeftPolygonRightPolygonFromNode拓撲關聯(lián)(Connectivity)拓撲鄰接(Adjacency)Arc關聯(lián)是不同拓撲元素之間的關系，點與線、線與面之間的關系。鄰接是相同拓撲元素之間的關系，即點與點、線與線、面與面之間的關系。3.拓撲關系

拓撲包含(Containment)

：包含指不同級別或不同層次的多邊形圖形實體之間的拓撲關系。面包含點面包含線線包含點面的簡單包含面的多層包含面的等價包含P1P2P1P2P3P1P2P302拓撲關系的建立1.點、線拓撲關系的建立點線拓撲關系的實質是建立結點-弧段，弧段-結點的關系表格，有兩種方案：

（1）在圖形采集與編輯時自動建立。主要記錄兩個數(shù)據文件：一個記錄結點所關聯(lián)的弧段，即結點弧段列表；另一個記錄弧段的兩個端點（起始節(jié)點）的列表。數(shù)字化時，自動判斷新的弧段周圍是否已存在的結點。若有，將其結點編號登記；若沒有，產生一個新的結點，并進行登記。（2）在圖形采集和編輯后自動建立。2.多邊形拓撲關系的建立

第一種是獨立多邊形，它與其他多邊形沒有共享邊界，例如獨立房屋，獨立水塘等，這種多邊形在數(shù)字化過程中直接生成，因為它僅有一條周邊弧段，該弧段就是多邊形的邊界。

第二種是具有公共邊的簡單多邊形，在數(shù)據采集時，進采集弧段數(shù)據，然后用一種算法，自動將多邊形的邊界聚合起來，建立多邊形文件。

第三種是帶島的多邊形，除了要按第二種方法自動建立多邊形以外，還要考慮多變形的內島。

第四種是復合多邊形，它是由兩個或多個不相鄰的多邊形組成，對這種多邊形一般是在建立單個多邊形以后，在用人工或某一種規(guī)則組合成復合多邊形。（1）弧段的組織

邊（弧段）的組織：把弧段按一定順序存儲，如X坐標或者Y坐標的順序，便于檢索和查找，然后按順序編號?；《蔚闹虚g相交：要求中間斷開弧段的端點相交：要求結點匹配（2）節(jié)點匹配結點匹配

結點匹配是指把一定限產誒的弧段的端點作為一個節(jié)點，其坐標值取多個端點的平均值，如圖，然后，對結點順序編號。（3）檢查多邊形是否閉合aP檢查多邊形閉合可以通過判斷一條弧的端點是否有與之匹配的端點來進行。圖中弧段a的端點P沒有與之匹配的端點，因此無法使用這條弧與其它弧組成閉合多邊形。原因：結點匹配限差的問題造成端點未匹配；數(shù)字化