Топология. Топология карты

1. Топология

2. Топология

(от греч. topos - место) - раздел
математики, изучающий
топологические свойства фигур,
т.е. свойства, не изменяющиеся
при любых деформациях,
производимых без разрывов и
склеиваний.

3. Что такое топология ?

•Одна из ключевых концепций ГИС
•В ГИС : топология – пространственные
взаимоотношения межу смежными и
близлежащими объектами
•Топология отражается в структуре данных
•Топологические структуры более
предпочтительны

4. Топология карты

.0 0
T
Кисловк а
0
1
0
140.
4
85 o00 /
0
100.
8
0
.0
80. 0
80. 0
0.
0
12
.0
80
60.0
1
#
124 .0
.0
157 .0
0.0
6
0.
0
160
.0
#
Кирек(нежил. )
#
.0
00.0 00
2
2
0
1
.0
0
9
0
1
0
0.0
#
T
60.0
1
#
#
40
1
0.0
80. 0
0
8
0
.0
Варюх ино
1
00. 0
160
.0
56o
10/
#
.0
60
1
=
45
T10
12
0
.0
.0
.0
0
P3 lg
–
#
0
182 .0
42
D3sl-C1 jar
101 .0
100
190 .0
20.
1
131 .0
80.0
1
60. 0
1
=
90
#
#
80.
1
#
0
Яр
113 .0
126 .0
60. 0
1
.0
20
1
40.
1
195 .0
T
0
128 .0
162 .0
100. 0
18
80..0
2
0
1
#
.0
Алаево
.0
0.0
90. 0
100
.0
.0
166 .0
8
0
80. 0
0.
#
#
.0
80
1
0
0
80
1
56
105 .0
163 .0
1
.0
00
1
1
70. 0
60.0
1
#
20
1
#
0
2
#
8
80. 0
139 .0
0.0
0. 0
3
T
Березоречка
0
102 .0
.0
140. 0
60
0. 0
1
.0
10
0.
0.
0
.0
80
C 1lg
Курлек
12
14
0
0
.0
0
8
.0
80. 0
0
Вершинино
0
90.
100. 0
1
0.
0
120
.0
0.
0
4
1
80
.0
.0
0
100. 0
1
II
0
C 1 -2 bs #
80.
1
40.
1
.0
.0
60
0
1
2
1 177 .0
#
#
80. 0
1
30. 0
1
0
168 .0
178 .0
160. 0
#
#
40
T
56 o
00 /
8
0
80.
0
100.
0.0
Сос новый Ос трог
0
120.
/
0.
0.
0
0
0
120. 40.
1
1
0.0
4
1
0 .0
2
1
0
0
80.
80.
80. 0
.0
80
0
.0
80
120.
0
0
80.
160.
100. 0
160. 0
0 .0
1
120.
6
0
o
84 45
80. 0
0
160. 0
0
70.
0.0
==
=
0.0
10
.0
80. 0
80
0.
0
10
.0
80
0
80.
.0
140. 0
3
4
00. 0
1
95.0
76.0
.0
14
90. 0
100.
80. 0
1
0
160.
1
120. 0 14
T
Кожевниково
/
.0
0. 0
70
#
40. 0 1
1
0.0
0.
0
6
1
1
.0
0
6
#
0. 0
16
o
84 3
0
40. 0
1
8
.0
1
0
160.
#
C1 lg
#
К
174 .0
0
#
146 .0
16
0
160. 0
157 .0
2
Маку рино0.0
#
#
8
6
.0
0
77.0
T
Гос конюш
ня
162 .0
1
1
/
.0
1
0. 0
6
0
#
N-4 5-I
00
1
IV
1#
0.0
129 .0
140.
o
84 15
165 .0
0
14
1
0
#
0.
Ус ть Сос3новка
Зеледеево
0
0.
14
0
К
12
0.
0
0
T
0.
0
.0
90
16
0.
/
104 .0
0.
14
T
Яс ная Поляна
154 .0
#
0
160.
.0
160
0
#
#
140.
0.
0
0
16
160.
.0
90
#
136 .0
126 .0
0.
0
#
Юрты
Конст антиновы
#
0
133 .0
160. 0
1
00. 0
12
100 .0
#
0
153 .0
60.
1
80
#
0.
14
0
#
148 .0
#
100. 0
160.
0
140.
140
.0
109 .0
0
140.
0.
16
150 .0
82.0
1
00. 0
120. 0 140.
0
0.0
0.0
16
0
0.
0
0.0
10
0
Варюх ино
121 .0
45
0. 0
8
Бату рино 25
–P3nm
#
60. 0
1
=
T10
0
16
0
180.
0
180.
T
1
#
0
0.
40.
1
0
160.
#
42
D3sl-C1 jar
101 .0
#
100.
0
140.
18
0.
0
16
0
P3 lg
–
0. 0
6
120.
131 .0
100.
90. 0
#
T
#
#
10
#
T
145 .0
56o
10/
0
180.
182 .0
60. 0
1
16
90. 0
0
90.
90. 0
0
100.
90.
0
10
.0
90
0
=
0
100.
4
1
0.
0
14
0.
0
14
.0
80
80. 0
100. 0
0
80.
80. 0
.0
80
.0
0
8
Алаево
Яр
113 .0
#
0
126 .0
180.
T
80.
0
140.
0
0
#
#
113 .0
раз в.Б ольш
T ие Ключи
1
70. 0
160.0
56
105 .0
#
100. 0
#
56 o
/
20
84.0
8
0. 0
Казанка
Калтай
T
#
.0
0
=
#
120
128 .0
#
190 .0
92.0
56 o
/
00 o
84 00
124 .0
.0
#
60. 0
1
#
0. 0
9
#
164 .0
#
КК
139 .0
60.0
1
=
20.
1
bs
#
80. 0
89.0
.0
139 .0
#
162 .0
195 .0
T
#
II
0
160.
177 .0
C 1lg
0
160.
157 .0
#
0
#
.0
0
200. 200
C
1 -2
Вершинино
Курлек
163 .0
18
2 .0
0
180.
#
155 .0
0
14
0
.0
20
00. 0
1
0
.0
80
80. 0
0.
80.
1
0
200.
166 .0
Кирек(нежил. )
0
0.
1
0
.0
100
80. 0
#
10
90
0
160.0
T
Березоречка
102 .0
.0
80
14 0.
80.
100. 0
0. 0
10
81.0
#
40.
1
160. 0
80. 0
#
IV
#
80. 0
1
30. 0
1
0. 0
13
0. 0
10
10 0.
0
#
178 .0
#
#
#
168 .0
95.0
76.0
146 .0
6
Ут100ес
.0
.0
80
#
#
0.
40. 0 14
1
T
Кандинка
0
=
8
0. 0
0
0
#
88.0
77.0
T
Гос конюш
ня
162 .0
0. 0
8
=
0. 0
16
#
100. 0
#
40.
1
0
#
0. 0
T
C 1-2bs
84.0
8
0. 0
Бату рино 25
136 .0
13
#
56 o
/
20
Ут100.ес
0
.0
80
0. 0
16
165 .0
0
170.
=
0
121 .0
1
#
.0
0
16
30
0 Синий
80.
#
#
0
00.
1
56 o
/
10
113 .0
T
–P3nm
145 .0
126 .0
0. 0
9
#
Казанка
0
0.
4
Калтай
1#
T
#
1
#
5 .0
60.17
1
0
10 20
80.
0. 0
10
КК
139 .0
0.
0
раз в.Б ольш
3T ие Ключи
164 .0
#
80.0
T
Кандинка
#
160.0
0
P lg
–
3
100.
C 1-2bs#
.0
0.
0
113 .0
#
155 .0
0. 0
13
140.
88.0
0. 0
16
O -4 5-XXXII
0.0
14
136 .0
20
1
0
140.
113 .0
#
#
1
30 Синий
0. 0
80.
0
120.
#
136 .0
80. 0
0. 0
146 .0
0. 0
14
Молчаново
76.0
#
12
130.0
T
0
80. 0
120.
T
0. 0
8
80. 0
#
20.0
1
175 .0
10 20
80. 0
#
#
125 .0
.0
0
14
0
0
139 .0
125 .0
T
#
2
10. 0
2
160.
.0
120
P73.0n
#m
–
3
.0
80
#
78.0
II
Барабинка
80. 0
134 .0
#
60
T
50
80.
#
10. 0
6
156 .0
80. 0
105 .0
#
0
1
I
#
Кафтанчиково
T
Б
Б
0. 0
Черная
T Р ечк а 6012150.20.0
T
#
T
140.
0
10
116 .0
#
#
80. 0
0
190.
#
158 .0
12
0 .0
60151 .0
#
80
75
30
118 .0
TТахт амыш ево
T
0.0
0
180.
#
=
75
=
Кисловк а
T
90.0
Головина
#
#
T
=
O-44 -XXXVI
#
180. 0
18
18
0 .0
19
0. 1
19
0. 0
T
119 .0
• 86-йКвартал
137 .0
144 .0
0. 0
16
8785
#
T130.0 T
80. 0
#
0.
0
#
А
А
А
56 o
20 /
#
T
80. 0
1
152 .0
T
10
#
0. 0
18
1
87.0
10
P
– 3lg
60
1
.0
.0
150 .0
174 .0
T
Киреевс к 16#0 .0
0
12
T
#
77.0
180.
0.
0
14
77.0
0.0
0. 0
0
0. 0
T
0. 0
8
140. 0
12
0.0
#
100.
2
1
0. 0 0. 0
12
0. 0
12312.0
140.
0
T#
100. 0
#
10
0
80.
90.
#
#
137 .0
#
120. 0
139 .0
140.0
P 3lg
–
0. 0
14
Барабинка
80
.0
134 .0
12
C 1l g
.0
120
0
100
80. 0
0
120.
0.
0
14
#
150.
C lg
60. 0
1
0
#
90. 0
12
0.
0
8
1
0.
0
15
#
140 .0
T
Лаврово
Верх .Сечено
0. 1
0 64 .0
16
0
T
10106 .0
I
0. 0
10. 0
2
80.
50. 0
1
#
#
14
60
T
0.
16
P73.0n
#m
–
3
80. 0
0. 0
0. 0
15
142 .0
105 .0
100.0
114 .0
#
56 o
30 /
80. 0
15
I
125 .0
100. 0
#
T
#
105 .0
85
38 25 870
0.
T
ТИМИРЯЗЕ
`
В СКИЙ
131 .0
145 .0
T
140.0
ТОМСК
`
00. 0
1
100. 0
#
Кайдаловка
=
== = ==== =
Березк ино
T
0. 0
148
15 .0
Зуш та
Дз ерж инс кий
.0
100
Кафтанчиково
=
#
Б
Б
#
T
#
0
140
.0
50
TТахт амыш ево
Шт амово
0
#
#
Ас трах анцево
100 .0
135 .0
#
Карбыш ево
132 .0
73.0
Зоркальцево
T
`
10
116 .0
100.
#
#
135 .0
Рыбалово
#
Пет
T 9рово
2.0
125 .0
14
140.0
#
T
T
Кудринс кий Учас ток
T
–P3a t
75.0
70.
156 .0
#
I
#К
Борики
Порос ино
#
T
0. 0
15
#
144 .0
#
0
20.
1
158 .0
70.0
TКоломино
122 .0
#
151 .0
1
6
0. 0
#
#
.0
1 00
#
#140. 0
Попадейк
#
ино(неж ил.)
120 .0
126 .0
0. 0
79.0
74.0
80. 0
19
Лебединка
0. 0
12
100.
0
0. 0
#
#
Гу бино
Нелюбино
T
129 .0
131 .0
Чернышевка
Оськино
56 o
30 /
0.0
110.
0
.0
80
.0
80
80. 0
0
80.
0.
0. 0
16
151 .0
`
–P. 0nm
180 3
#
80
75
Черная
T Р ечк а 6011250.20.0
T
#
70. 0
#
–P3lg
#
.0
80
99.0
0Победа
`
• 86-йКвартал
137 .0
154 .0
#
T 120 .0
0
120.
180. 0
1
8
#
0
#
12 0.
0
T
Мельниково
Ст ар.Шегарка
Нащ
еково
#
91.0
1
101 .0
0. 0
12
11
0. 0 .0
28
.0
120
114 .0
#
160.
92.0
100. 0
1# 9
Головина
#
85o 00 /
56 o
40 /
0
0
160.
#
80. 0
#
90
190.
69.0
70. 0
#
84.0
T
0
120.
.0
120
.0
120
19
0. 01 .0
Кулм аны
108 .0
I
.0
.0
110
.0
#
0. 0
12
4
0. 0
9
#
=
=
0
#
84 o45 /
T
=
=
#71.0
0. 0
Новоу10спенка
#
3
#
0. 0
12
152 .0
T
121 .0
T
105 .0
.0
70
80.
O-4 5-XXV
o
84 30 /
2
1
Поз дняково
00. 0
=
o
84 15 /
70
–P3 lg
.0
100
#
30
118 .0
T
90.0
119 .0
=
0. 0
18
1
7.0
Молчаново
T
/
# 95.0
0.0
#
80. 0
1
.0
90
Киреевс к 16#0 .0
#
==
=
T
84 o00
56 o
/
40
150 .0
174 .0
0.0
0
1
T
T
=
0 .0
151 .0
IV
O -4 5-XXXII
12
12
60
140. 0
#
.0 0
20. 0
1
20. 0
#
75
14
100. 0
1
0. 0
12312.0
87.0
10
14
#
T
0. 0
C 1l g
100. 0
0
150.
T
80. 0
137 .0
P 3lg
–
10
.0
10
8785
100
.0
#
C1 lg
0.0
#
40.0
1
0.0
142 .0
Лаврово
Верх .Сечено
0 64 .0
60. 1
0.
0
0
1
#
10106 .0
T#
140 .0
T
.0
150
#
120. 0
Топология карты
50. 0
1
12
=
#
1
.0 0
114 .0
125 .0
4
15
#
=
0.
0
Ас трах анцево
105 .0
100.0
0
#
80.
145 .0
#
100. 0
73.0
#
T
85
38 25 870
0.
T
ТИМИРЯЗЕ
`
В СКИЙ
131 .0
100. 0
#
1
0
80.
T
0. 0
148
1 5 .0
=
#
ТОМСК
`
00. 0
1
=
== = ==== =
Березк ино
140.0
132 .0

5. Типы топологий

Линейно-узловые топологические отношения
Объектные топологии:
Внутриобъектные топологические отношения.
Межобъектные топологические отношения:
Узловые топологические отношения.
Межобъектные топологические отношения в
пределах одного слоя
Межслойные топологические отношения между
объектами
Топологические межобъектные ресурсные
связи
Концептуальные топологические отношения
(отношения между классами объектов, или
логические связи)

6. Внутриобъектная Топология Полилинии, связность

7. Внутриобъектная топология Полигоны, замкнутость

8. Внутриобъектная топология нетопологические ГИС

Перемещение дуги

9. Внутриобъектная топология нетопологические ГИС

Перемещение полигона

10. Топология объектов

Внутриобъектная топология
Топология объектов
нетопологические ГИС
Изменение формы объектов

11. Топология

Внутриобъектная топология
Топология
нетопологические
ГИС
Хранение полигонов
в нетопологических
программах

12. Программное обеспечение, поддерживающее только внутриобъектную топологию (нетопологические ГИС)

MapInfo
(MapInfo Corp., США);
AtlasGIS, ArcView (ESRI,
США);
"Панорама" (Ногинск);
И другие

13. Необъектная линейно-узловая топология

Необъектная линейноузловая топология
Три основных топологических
концепции покрытий
1. Дуги соединяются между
собой в узлах (связанность)
2. Дуги, ограничивающие
фигуру, определяют полигон
(определение фигуры)
3. Дуги имеют направление, а
также левую и правую
сторону (непрерывность)
2
2
4
3
1
3
4
1
6
5

14. Необъектная линейно-узловая топология

1. Сохранение местоположения всех
узлов.
2. На основе узлов определяются дуги.
3. Полигоны определяются дугами
путем их перечисления по часовой
стрелке вокруг объекта.
4. Для каждой дуги можно определить,
какой полигон находится слева и справа
от направления ориентации.

15. Необъектная линейно-узловая топология

Необъектная линейноузловая топология
Расстояние
неразличимости
(Fussy Tolerance) - в
пределах этого
расстояния два
узла сливаются в
один

16. Линейно-узловая топология

Хранение полигонов
в программах с
линейно-узловой
топологией

17. Линейно-узловая топология

Исходное изображение
Трансформированное
изображение

18. Линейно-узловая топология

19. Линейно-узловая топология

Удалим дугу 7

20. Линейно-узловая топология

Полигоны 3 и 6 сольются

21. Линейно-узловая топология

Результат удаления дуги

22. Топология линейно-узловая

Линейное покрытие - реки

23. Топология линейно-узловая

Полигональное покрытие – градусная сетка

24. Получение общих границ объектов в нетопологических ГИС при создании полигональной темы

25. Топология

объектно-ориентированная модель данных - база
геоданных
Модель данных
базы геоданных
Л
о
г
и
ч
е
с
к
а
я
м
о
д
е
л
ь
Ф
и
з
и
ч
е
с
к
а
я
м
о
д
е
л
ь

26. Топология

27.

База геоданных
Классы
объектов
Наборы классов
объектов
БГД

28. Топология в БГД

Создается и хранится как новый
класс базы геоданных
Хранит в себе:
1. Перечень участвующих в
топологических отношениях классов
(подтипов)
2. Кластерный допуск, ранги и правила
3. Имеющиеся топологические ошибки и
исключения
Устанавливает и поддерживает
требуемые пространственные
взаимоотношения в момент проверки
топологии

29. База геоданных

30. Топология БГД

Топологические
Домены
Отношения
правила

31. Топология БГД

Топологические параметры
Кластерный допуск (радиус окружности)
Проверяемая геометрия
Кластер
Равные ранги
середина
Вершина к
Ранг А > В
Низкий к высокому
узлу
A1
A1
A1
B1
B2
B1
B2
B1
Ранги координатной точности (1-50)
B2

32. ПРАВИЛА ТОПОЛОГИИ

Формулируются при создании топологии,
контролируются при проверке: 26 правил
Могут быть изменены в процессе работы
Существуют для одного класса объектов или для
отношений между классами объектов (можно
подтипов)
ПРИМЕРЫ:
Участки…. Не должны иметь промежуточные пустоты
Линии водопровода … на концах должны совпадать с точками
задвижек
Сформулированные правила можно сохранять и
передавать для использования

33. Примеры правил:

Правило для полигонов:
«не должны пересекаться»
Пример: Растительность
и гидрография
:
Слой 1
Слой 2
Варианты исправления:
•Вычесть
•Слить
•Объединить

34. Примеры правил:

Для линейных объектов:
«не должны иметь повисших узлов»
Пример: Границы
участков должны
быть замкнуты
103
101
Методы исправления:
•Продлить
•сократить
Повиcший узел
102

35. Примеры правил:

Точки и полигоны
«должны быть полностью внутри»
:
Пример:
Участки и точки адресов
Слой 1
Слой 2
Методы исправления:
Удалить или подвинуть точки

36. Примеры правил:

Точки и линии
«точки должны совпадать с концами линий»
Пример:
Трубопроводы и задвижки
:
Слой 1
Слой 2
Методы исправления
ошибок:
Удалить

37. Примеры правил:

Атрибутивные данные
«значение атрибутов попадают в заданное
множество значений»
столбец
ряд
Жилой
Сельхоз.
Пример:
Строения имеют
определенное назначение
Методы исправления:
Торговый
Промыш.
таблица
•Исправить
Модель данных – база геоданных
…

38. Примеры правил:

Соседство:
размещаемый объект может соседствовать или
соединяться с другим, если он отвечает определенным условия
Модель данных – база геоданных

39. Примеры правил:

геометрия пространственного объекта соответствует
его логическому размещению
Модель данных – база геоданных

40. Как поступать с ошибками?

Игнорировать – это не мешает
использовать данные
Обозначить ошибку как исключение из
правила
Исправить ошибку предлагаемыми
методами
Ошибки нельзя удалить: только
исправить или отнести к исключению
Контроль за ошибками можно встроить в
процесс работы : кто и когда
контролирует

41. Топология БГД

Домены

42. Топология БГД

Отношения

43. Топология БГД

Создание топологии

44. Топология БГД

Создание топологии

45. Топология БГД

Создание топологии

46. Топология БГД

Создание топологии

47. Топология БГД

Создание топологии

48. Топология БГД

Определение доменов

49. Топология

отношения

50. Топология БГД

Отношения слоя
трубопроводы с
точечными
объектами

51. Топология БГД

Отношения слоя
точечных объектов со
слоем трубопроводов

52. Топология

Проверка и исправление ошибок
Выбираем
ошибки
В меню
нажимаем
Растянуть
Указываем
максимальное
расстояние

53. Топология-исключения

Топологические правила требуют, чтобы здания (синий) не заходили за
границу участков (желтый), и чтобы границы землеотводов имели общие
совпадающие геометрические элементы с полигонами землеотводов.
Ошибки топологии отображаются фиолетовым цветом.

54. Создание топологии Проверка топологии

Редактироваине
Edit
объектов
features
Создание
Create
Непроверенные
Dirty
топологии
topology
Cluster
Кластерный
области
areas
ПРАВИЛА
Rules
допуск
tolerance
РАНГИ
Ranks
Copyright © 2003 ESRI. All rights reserved.
Проверка
Validate
топологии
topology
Отнести
Make
ОШИБКИ
Errors
Исправить
Fix
ошибки
errors
К исключению
exception
ИСКЛЮЧЕНИЯ
Exceptions
Building Geodatabases I (for ArcEditor 8.3 and ArcInfo 8.3)
7-8