geodatabase 拓撲中的重要概念

1、Geodatabase拓撲中的重要概念2008123113:47Geodatabase的三個重要屬性——規(guī)則、等級和拓撲容限。1、規(guī)則：定義了拓撲的要求，在這個規(guī)則中表達要素類之間的空間關(guān)系，??2、拓撲容限：是一個距離范圍，在這一范圍內(nèi)，所有的節(jié)點和邊線被認為是重合的、同一的。設(shè)置拓撲容限?3、拓撲等級（Ranks）控制在拓撲驗證的過程中節(jié)點移動的級別。這時候，等級低的要素類（子類）將向等級高的要素類（子類）移動。在創(chuàng)建拓撲的過程中，

2、你需要指定要素類的等級。目前，最高的等級是1；最低等級為50。除了以上三個重要屬性之外，拓撲中還保存了要素類的臟區(qū)（dirtyareas）、錯誤（errs）和異常（exceptions）。使用這些屬性，可以對數(shù)據(jù)的質(zhì)量進行維護。在創(chuàng)建和編輯拓撲的時候，拓撲內(nèi)部會生成兩個新的要素類：臟區(qū)（dirtyareas）和錯誤要素（errfeatures）。當拓撲創(chuàng)建之時，所有的要素都被處理為臟區(qū)（編輯后編輯區(qū)域成為臟區(qū)）。對要素進行單獨編輯后，編

3、輯區(qū)域（臟區(qū)）會存儲到數(shù)據(jù)庫中。使用臟區(qū)，表示Geodatabase中該區(qū)域數(shù)據(jù)的空間完整性可能已經(jīng)被破壞?！板e誤”要素類中存儲的是違背拓撲規(guī)則的要素或者要素的一部分。拓撲經(jīng)過驗證后，要素會被判斷是否違背規(guī)則中定義的空間關(guān)聯(lián)。如果拓撲中違反規(guī)則的數(shù)據(jù)被檢測到，那么便會生成新的錯誤要素。對于一些違反拓撲規(guī)則的要素，可以作為異常情況處理，這部分數(shù)據(jù)拓撲使用“異?！眮斫M織?？偨Y(jié)：拓撲描述的是地理對象的空間關(guān)系，GIS中的數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)拓撲的方式

4、多樣，但是目的是一致的——獲取更高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)。在上面的例子中，Coverage和Geodatabase實現(xiàn)拓撲的思路是完全不一樣的。Coverage使用“共享”機制，強制地在數(shù)據(jù)中執(zhí)行拓撲關(guān)系，在coverage的編輯過程中，強制性的拓撲會耗費很多的時間去重新建立拓撲。Geodatabase的拓撲則建立在“幾何重合”的基礎(chǔ)上，這樣的拓撲是非強制性的；Geodatabase的拓撲必須在要素集中創(chuàng)建，同時允許無數(shù)多個專題或幾何類型的要素

5、類進行拓撲定義；Geodatabase的拓撲提供了多種規(guī)則和編輯工具，為保證空間數(shù)據(jù)的完整性提供了很多便利。無論是coverage還是Geodatabase，實現(xiàn)拓撲的意義都是為了獲取更高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)。另外，還得提到的是，shapefile數(shù)據(jù)格式?jīng)]有實現(xiàn)拓撲。ESRI的Geodatabase設(shè)計指導(dǎo)[理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)]1981年，ESRI推出它第一個商業(yè)化GIS軟件ArcInfo，它應(yīng)用了第二代地理數(shù)據(jù)模型—coverage數(shù)據(jù)模型（也

6、稱為地理關(guān)系數(shù)據(jù)模型）。這種模型兩個關(guān)鍵方面：空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)相結(jié)合?？臻g數(shù)據(jù)存儲為索引化二進制文件，它為顯示和存取做了優(yōu)化。屬性數(shù)據(jù)存儲在表里，有一定數(shù)量的行，行數(shù)等同于二進制文件中的Feature數(shù)量，通過共同的唯一碼組織在一起。能夠存儲矢量feature的拓撲關(guān)系。這意味著一個線狀的空間數(shù)據(jù)紀錄包含了以下信息：哪些節(jié)點界定了這條線，通過推斷可知哪些線相連，還有哪些多邊形在其左邊和右邊。coverage數(shù)據(jù)模型的主要進步在于給與用

7、戶自定義Feature表的能力；不僅僅可以添加字段，而且相關(guān)數(shù)據(jù)庫可以建立為外部數(shù)據(jù)庫表。由于當時計算機硬件和數(shù)據(jù)庫的限制，空間數(shù)據(jù)直接存儲入關(guān)系數(shù)據(jù)庫不可行。因此更好的選擇是，coverage數(shù)據(jù)模型結(jié)合了索引化二進制文件的空間數(shù)據(jù)和表狀屬性數(shù)據(jù)。盡管這種空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的分割是一種折衷選擇，coverage數(shù)據(jù)模型仍成為GIS主流數(shù)據(jù)模型。這是有很好理由的——coverage數(shù)據(jù)模型使得高性能GIS成為可能，存儲了拓撲關(guān)系便于改進

8、地理分析和更加精確的數(shù)據(jù)錄入。coverage數(shù)據(jù)模型的局限coverage數(shù)據(jù)模型有一個重要的缺陷——feature由同樣的點、線、多邊形集合聚合而成，它們表達一般的行為。代表一條路的線的行為和代表一條小溪的線的行為是一樣的。coverage數(shù)據(jù)模型支持的一般行為導(dǎo)致一個數(shù)據(jù)集的拓撲完整性。一個例子，如果加一條線穿過一個多邊形，它就會自動分為兩個多邊形。但是也需要支持溪流、道路和其他真實世界物體的特殊行為。例如，一條河流向一個方向流動

9、，當兩條河流段合流時，下游河段是兩股上游水流的相加；當兩條道路相交，在兩者接合處應(yīng)該有一個交通交叉口，除非其中一條道路是立交或隧道。在coverage中自定義feature利用coverage數(shù)據(jù)模型，ArcInfo應(yīng)用開發(fā)者通過AML所寫的宏代碼在為feature加入這類行為方面取得了一些顯著的成功，建立了許多成功的大型產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。然而，隨著應(yīng)用變得越來越復(fù)雜，很明顯需要更好的方法來結(jié)合feature和behavi。其問題是開發(fā)者要保持

10、應(yīng)用代碼與feature類的同步性——這可不是容易的任務(wù)。一種新的能夠緊密結(jié)合behavi和feature的地理數(shù)據(jù)模型的時代到來了。IIIGeodatabase數(shù)據(jù)模型ArcInfo推出一種新的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型稱為geodatabase數(shù)據(jù)模型。這種新的數(shù)據(jù)模型的定義目的在于使得GIS數(shù)據(jù)集里的feature更加智能，方法就是通過賦予它們自然行為以及允許feature間任何種類的關(guān)系。geodatabase數(shù)據(jù)模型使得物理數(shù)據(jù)模型與其