Geodatabase數(shù)據(jù)模型(上機(jī)實(shí)習(xí))

1、Geodatabase數(shù)據(jù)模型 GIS中的數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù) GIS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式 Geodatabase數(shù)據(jù)模型的類型及數(shù)據(jù)組織 創(chuàng)建Personal Geodatabase GIS中的數(shù)據(jù)是多種多樣的，除地圖數(shù)據(jù)外，還包括圖像數(shù)據(jù)、表格數(shù)據(jù)、行為規(guī)則以及數(shù)據(jù)處理模型等。 地圖數(shù)據(jù)通常是矢量數(shù)據(jù)，是以離散的點(diǎn)坐標(biāo)表示地理要素（feature）。在GIS中，不同的地理要素通常是分層表示，如道路、河流、居民地等。同種要素組成的圖層稱為要素類（feature class）。 圖像數(shù)據(jù)是柵格數(shù)據(jù)（raster），是以一系列柵格值來表示。 表格數(shù)據(jù)（table）是具有相同字段的記錄的集合，沒有空間信息。

2、行為規(guī)則包括要素的子類、數(shù)據(jù)域、關(guān)系、完整性規(guī)則（拓?fù)洌┘耙剡B通性規(guī)則（幾何網(wǎng)絡(luò)）等。 數(shù)據(jù)處理模型包括工具、模型、腳本程序等。 GIS中的數(shù)據(jù) GIS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式 Geodatabase數(shù)據(jù)模型的類型及數(shù)據(jù)組織 創(chuàng)建Personal Geodatabase GIS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式主要有兩種： 文件方式 數(shù)據(jù)庫方式文件方式 采用文件方式存儲(chǔ)，各種類型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同的文件中。 通常情況下，一個(gè)數(shù)據(jù)由幾個(gè)文件組成，如以Shapefile形式保存的地圖數(shù)據(jù)包含了shp、shx和dbf等文件，其中shp文件保存空間圖形數(shù)據(jù)，dbf文件是保存屬性數(shù)據(jù)，shx文件是連接圖形和屬性的索

3、引文件。1 優(yōu)點(diǎn) 簡單易操作； 軟件投資較小。 缺點(diǎn) 不能定義數(shù)據(jù)規(guī)則； 不支持版本管理； 不支持多用戶的并發(fā)訪問； 安全性較差。數(shù)據(jù)庫方式 所有數(shù)據(jù)統(tǒng)一存貯在數(shù)據(jù)庫中，可以是小型單用戶數(shù)據(jù)庫（如Access），也可以是企業(yè)級(jí)的多用戶數(shù)據(jù)庫（如Oracle、DB2、Informix、SQL Server等）。2 優(yōu)點(diǎn) 可以利用數(shù)據(jù)庫強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)安全、并發(fā)以及事務(wù)處理等功能。 缺點(diǎn) 軟件投資較大。 目前，主流的GIS軟件都支持在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)表中存儲(chǔ)和管理地理信息，當(dāng)然，不同的軟件具體方式有所不同。 在推出ArcGIS的同時(shí)，ESRI公司同時(shí)推出了一種新的數(shù)據(jù)庫方式的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模

4、型Geodatabase。 GIS中的數(shù)據(jù) GIS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式 Geodatabase數(shù)據(jù)模型的類型及數(shù)據(jù)組織數(shù)據(jù)模型的類型及數(shù)據(jù)組織 創(chuàng)建Personal GeodatabaseGeodatabase數(shù)據(jù)模型的類型 ArcGIS目前有兩種Geodatabase：個(gè)人Geodatabase（Personal Geodatabase） 多用戶Geodatabase（Multiuser Geodatabase）。 1 個(gè)人Geodatabase使用微軟的Access數(shù)據(jù)庫來管理數(shù)據(jù)，它支持單用戶編輯，不支持版本管理。 多用戶Geodatabase通過ArcSDE連接企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，它能支持海

5、量數(shù)據(jù)庫、多用戶的并發(fā)訪問以及長事務(wù)和版本管理的工作流。 GeodatabaseDBMS注釋注釋個(gè)人個(gè)人Geodatabase Microsoft Jet Engine （Access） 單用戶編輯單用戶編輯 2GB大小限制大小限制 不支持版本管理不支持版本管理多用戶多用戶Geodatabase Oracle IBM DB2 IBM Informix Microsoft SQL Server 需要需要ArcSDE 多用戶編輯多用戶編輯 基于版本管理的工作基于版本管理的工作流流 數(shù)據(jù)庫大小和用戶數(shù)數(shù)據(jù)庫大小和用戶數(shù)限制依賴于數(shù)據(jù)庫限制依賴于數(shù)據(jù)庫個(gè)人和多用戶Geodatabase比較Geodat

6、abase數(shù)據(jù)組織 可以把矢量地圖（Feature Class）、表格（Table）、柵格圖像（Raster Dataset）、地理數(shù)據(jù)的行為規(guī)則以及元數(shù)據(jù)文檔、空間處理工具等存儲(chǔ)在一個(gè)Geodatabase中。 在Geodatabase中，可以建立要素集（Feature Dataset），把具有相同空間參考的地圖數(shù)據(jù)存放到同一要素集中。在要素集中，可以定義集合中空間相關(guān)要素行為的完整性規(guī)則（拓?fù)洌┘耙剡B通性規(guī)則（幾何網(wǎng)絡(luò)）。2 如對(duì)象之間存在的關(guān)聯(lián)，則可建立關(guān)系類，用來控制創(chuàng)建、修改、刪除對(duì)象的方式。關(guān)系類可以在要素集內(nèi)，也可以在要素集外。在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的各種類型數(shù)據(jù) GIS中的數(shù)據(jù)

7、GIS中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式 Geodatabase數(shù)據(jù)模型的類型及數(shù)據(jù)組織 創(chuàng)建創(chuàng)建Personal Geodatabase 在ArcCatalog環(huán)境下，選擇一個(gè)文件夾（或根目錄），右擊鼠標(biāo)可以新建一個(gè)Geodatabase。 在Geodatabase下，可以新建要素類和表格，也可以新建一個(gè)要素集，把具有相同空間參照的要素類放在同一要素集中。1基本過程 在新建要素集時(shí)，可以定義要素集的坐標(biāo)系統(tǒng)以及X/Y、Z、M的域。 坐標(biāo)系統(tǒng)的定義有三種方式：選擇、輸入和新建。 X/Y的域包括X/Y坐標(biāo)值的精度（Precision）及范圍。如Precision 為1，則坐標(biāo)值取整數(shù)，如Precision為100

8、，則坐標(biāo)值精確到小數(shù)點(diǎn)后面兩位。由于Geodatabase是以4個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)坐標(biāo)值，小數(shù)位越多，能表示的X/Y范圍就越小。 Z和M分別是高程值和測(cè)量值，同樣可以定義它們的域。只要定義最小X/Y值和精度，就能自動(dòng)計(jì)算出最大X/Y值。 對(duì)新建的要素類或表格，我們可以定義相應(yīng)的字段（包括字段名及數(shù)據(jù)類型等）。ArcGIS data types table 對(duì)每個(gè)字段，我們可以定義字段值顯示的寬度（Precision）及小數(shù)位（Scale）。當(dāng)字段在數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)生時(shí)，字段類型可能會(huì)根據(jù)定義的字段寬度與小數(shù)位發(fā)生變化。 對(duì)要素類，需要定義Shape字段的類型（point、line、polygon、multi

9、point以及multipatch）。 Demo 新建一個(gè)Personal Geodatabase。 在Personal Geodatabase下，新建一個(gè)shanghai要素集，定義坐標(biāo)系統(tǒng)為高斯投影，單位為米，精度為1。 在shanghai要素集中，新建一個(gè)parcel要素類， Shape字段類型為polygon，新增字段 parcel_name（文本型）、 owner_name （文本型） 。 在Personal Geodatabase下，新建一個(gè)owner表，新增字段name （文本型） 、age （短整型） 。定義子類 子類（Subtype）是根據(jù)要素的某一字段對(duì)要素進(jìn)行細(xì)分，如電線

10、桿按照材質(zhì)可以分成木質(zhì)、鐵質(zhì)、水泥質(zhì)等。子類的定義有利于對(duì)對(duì)象進(jìn)行管理，也有利于數(shù)據(jù)輸入。 如要?jiǎng)?chuàng)建子類，子類字段必須是整型整型。在要素類或表的屬性表中，選擇子類選項(xiàng)卡，然后輸入每一個(gè)子類的代碼和描述。2 Demo： 在shanghai要素集中新建pole要素類（點(diǎn)要素類），新增三個(gè)字段：類型（短整型）、高度（短整型）和管理部門（文本型）。 在pole要素類的屬性表中，選擇子類選項(xiàng)卡，根據(jù)type字段創(chuàng)建pole類型子類，包括Wood、Steel和Cement。 在ArcMap環(huán)境下通過列表框選擇對(duì)要素子類進(jìn)行賦值。根據(jù)類型定義兩個(gè)子類(ArcCatalog)通過列表框選擇對(duì)要素子類進(jìn)行賦值定

11、義域 域（domain）是要素字段的有效取值與范圍。域的定義保證輸入數(shù)據(jù)的有效性。 有兩種類型的域：范圍域和編碼值域。范圍域是定義數(shù)字字段的有效取值范圍；編碼值域是定義有效字段值的集合。 如數(shù)據(jù)存在子類字段，則同一字段可按照子類選擇不同的域。3編碼值域范圍域 右擊Geodatabase，點(diǎn)擊properties，然后點(diǎn)擊Domain選項(xiàng)卡，定義不同的域。 對(duì)每個(gè)域，需要定義域所對(duì)應(yīng)的字段類型，在一個(gè)Geodatabase中，不同要素類或表可以共享相同字段類型的域。如可以定義5分制、100分制、150制成績（均為短整型）的范圍域，語文成績、數(shù)學(xué)成績、體育成績（短整型字段）等均可選用相應(yīng)的域。定義

12、三個(gè)域，前兩個(gè)為范圍域，第三個(gè)為編碼域 在新建要素類時(shí)，對(duì)新建的字段（或子類）可以選擇Geodatabase中已有的域作為字段域。對(duì)已建的要素類，通過打開要素類屬性表，來定義子類以及子類域。 對(duì)一個(gè)字段（或子類）只能選擇類型一致的域，如字段為長整型，只能選擇同樣是長整型的域。選中某個(gè)子類，可以定義該子類各個(gè)字段值的域（從已有的域中選擇） 在ArcMap環(huán)境下，對(duì)字段值進(jìn)行編輯時(shí)，如果字段值有編碼值域，只能在已定義的值中進(jìn)行選擇；如果字段值有范圍域，利用Editor工具欄下的Validation命令可以對(duì)選中的要素進(jìn)行有效性檢驗(yàn)（要素在編輯狀態(tài)下），如用戶輸入的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)域之外，該對(duì)象將被認(rèn)為是

13、一個(gè)無效（invalid）對(duì)象。 Demo（按子類定義pole要素類的域） 打開Geodatabase的屬性表，定義三個(gè)域： Wood_pole高度域（短整型），2030ft Steel_pole的高度域（短整型），3050ft pole的管理部門域（文本），市管，區(qū)縣管 打開pole要素類屬性表，定義高度和管理部門字段的域，其中，高度按子類定義。 在ArcMap環(huán)境下，增加若干個(gè)pole點(diǎn)，對(duì)選中點(diǎn)進(jìn)行屬性編輯，其中管理部門只能在市管和區(qū)縣管兩個(gè)值中選擇；輸入的高度值是否有效，可以通過Validation命令對(duì)選中的要素進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。創(chuàng)建關(guān)系 關(guān)系（relationship）是指對(duì)象之間存

14、在的關(guān)聯(lián)。 對(duì)象之間的關(guān)系包括簡單關(guān)系（simple）和復(fù)合關(guān)系（composite）。 簡單關(guān)系（simple）是指對(duì)象的存在是獨(dú)立的。如一個(gè)鐵路的道口有一個(gè)或多個(gè)信號(hào)燈，但它們的存在是獨(dú)立的。 復(fù)合關(guān)系（composite）是指一個(gè)對(duì)象的生命周期控制相關(guān)對(duì)象的生命周期，如電線桿與變壓器之間的關(guān)系。4電線桿與變壓器的關(guān)系 建立關(guān)系的意義： 在查詢一個(gè)對(duì)象的屬性時(shí)，可以同時(shí)顯示與之相關(guān)的對(duì)象及其屬性，也可以以相關(guān)對(duì)象的屬性進(jìn)行專題制圖； 如對(duì)象之間的關(guān)系為復(fù)合關(guān)系，在對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行編輯時(shí)，可以通過關(guān)系使相關(guān)對(duì)象產(chǎn)生同步變化。 在Geodatabase中，相互關(guān)聯(lián)的對(duì)象可以用關(guān)系類數(shù)據(jù)定義它們之

15、間的關(guān)系。 空間對(duì)象之間、非空間對(duì)象之間以及空間對(duì)象和非空間對(duì)象之間都可以建立關(guān)系。 在一個(gè)關(guān)系類中，需要定義其中的一個(gè)對(duì)象為源（origin），另一對(duì)象為目標(biāo)（destination）。源和目標(biāo)是相對(duì)的，不是絕對(duì)的。 對(duì)象之間有4種對(duì)應(yīng)關(guān)系：一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一和多對(duì)多。其中，一對(duì)多和多對(duì)一是與源和目標(biāo)的定義有關(guān)，如電線桿與變壓器的關(guān)系，一個(gè)電線桿可以支持多個(gè)變壓器，但是一個(gè)變壓器只能在一個(gè)電線桿上，如定義電線桿為源，變壓器為目標(biāo)，則是一對(duì)多關(guān)系；反之，變壓器為源，電線桿為目標(biāo)，則變成多對(duì)一。在ArcGIS中，只提供3種對(duì)應(yīng)關(guān)系（一對(duì)一、一對(duì)多和多對(duì)多），如是多對(duì)一關(guān)系，可以改變?cè)春湍繕?biāo)的

16、定義變成一對(duì)多關(guān)系。 建立關(guān)系類后，在查詢一個(gè)要素的信息時(shí)，可以顯示與之相關(guān)的其它要素信息，它們之間的關(guān)系可以通過標(biāo)注顯示，其中源與目標(biāo)的關(guān)系標(biāo)注稱為正向標(biāo)注，目標(biāo)與源的關(guān)系標(biāo)注稱為反向標(biāo)注，如Owner為源，Parcel為目標(biāo)，則正向標(biāo)注通常是“own”，反向標(biāo)注通常是“is owned by” 對(duì)多對(duì)多關(guān)系，需要建立一個(gè)屬性表描述它們的關(guān)系。NameParcel張三A張三B李四A 兩個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系通過屬性值（字段值）保持。在電線桿與變壓器的例子中，安裝變壓器的電線桿編號(hào)包含在變壓器對(duì)象的屬性表中，這樣我們能夠知道一個(gè)變壓器在哪一個(gè)電線桿上。 建立對(duì)象之間聯(lián)系的字段稱為key field，

17、其中源表的key field稱為primary key field，目標(biāo)表的key field稱為foreign key field。 對(duì)已建立的關(guān)系類，可打開其屬性對(duì)話框來定義源要素類（或表）與目標(biāo)要素類（或表）中對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)數(shù)。 選中源和目標(biāo)對(duì)象，在Origin Cardinality中定義一個(gè)目標(biāo)要素能夠關(guān)聯(lián)的源要素?cái)?shù)，如每個(gè)變壓器必須且只能關(guān)聯(lián)一個(gè)電線桿；在Destination Cardinality中，定義一個(gè)源要素能夠?qū)?yīng)的目標(biāo)要素?cái)?shù)，如一個(gè)木質(zhì)電線桿只能安裝03個(gè)變壓器。定義關(guān)系規(guī)則 建立關(guān)系類步驟： 新建關(guān)系類（定義關(guān)系類名稱）。 確定源表（或要素類）。 確定目標(biāo)表（或要素

18、類）。 選擇關(guān)系類型。 輸入向前路徑標(biāo)注和向后路徑標(biāo)注。 選擇對(duì)應(yīng)性。 在源表或要素類選擇主關(guān)鍵字段（primary key field）；在目標(biāo)表或要素類選擇外關(guān)鍵字段（foreign key field）。 Demo（建立簡單關(guān)系類） 建立parcel和owner之間的簡單關(guān)系類。名稱為Parcel_Owner， owner為源， parcel為目標(biāo)，關(guān)系類型為Simple relationship，向前路徑標(biāo)注為own，向后路徑標(biāo)注為is owned by，選擇對(duì)應(yīng)性為1-M，主關(guān)鍵字段為Name，外關(guān)鍵字段為Owner_name。 Demo（建立復(fù)合關(guān)系類） 建立pole和transf

19、orm之間的復(fù)合關(guān)系類。關(guān)系類名稱為pole_transform， pole為源， transform為目標(biāo)，關(guān)系類型為復(fù)合關(guān)系類，向前路徑標(biāo)注為Carry，向后路徑標(biāo)注為is carried on，對(duì)應(yīng)性為一對(duì)多，主關(guān)鍵字段為id，外關(guān)鍵字段為pole_id。關(guān)系規(guī)則為每個(gè)變壓器必須且只能關(guān)聯(lián)一個(gè)電線桿，一個(gè)木質(zhì)電線桿只能安裝03個(gè)變壓器，一個(gè)鋼質(zhì)電線桿只能安裝05個(gè)變壓器。定義拓?fù)?拓?fù)洌╰opology）是定義空間相關(guān)要素行為的完整性規(guī)則，如多邊形不能重疊；點(diǎn)必須在多邊形邊界內(nèi)等。通過拓?fù)湟?guī)則，可以檢查數(shù)據(jù)的拓?fù)溴e(cuò)誤，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量。 拓?fù)湟?guī)則可以為一個(gè)要素類中的要素定義，也可以為兩個(gè)或兩

20、個(gè)以上要素類間的要素定義，同樣能為要素類的子類定義。 目前，ArcGIS中包含25種拓?fù)湟?guī)則，更多的規(guī)則類型將包含在后繼版本中。5規(guī)則描述Must not overlap要素類中的多邊形不能重疊，如行政區(qū)劃圖中的各個(gè)多邊形。Must not have gaps要素類中的多邊形形成一個(gè)連續(xù)表面，之間不能有空隙，如土地利用圖。Must not overlay with不能與另一要素類的多邊形疊置，即兩個(gè)類型互相排斥，如土壤圖中的水稻土與植被圖中的林地不能相互疊置。Must be covered by feature class of 要素類中的一個(gè)多邊形與另一要素類中的幾個(gè)多邊形必須重疊，如一個(gè)縣

21、級(jí)行政區(qū)與下屬各個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)行政區(qū)的范圍必須重疊。多邊形規(guī)則Must cover each other一個(gè)要素類的多邊形與另一要素類多邊形必須相互疊置，如相同評(píng)價(jià)單元、不同分類系統(tǒng)所得到的兩個(gè)要素類。Must be covered by一個(gè)要素的多邊形必須是在另一要素類的多邊形之中，如一個(gè)林地保護(hù)區(qū)必須是在林地分布范圍內(nèi)。Boundary must be covered by多邊形要素的邊界線必須與線要素重疊，如一個(gè)行政區(qū)劃圖既可以用多邊形表示，又可以用線表示，但界線必須一致。Area boundary must be covered by boundary of一個(gè)要素類中的多邊形邊界必須與另一

22、要素類中多邊形邊界重疊，如一個(gè)行政區(qū)域有多個(gè)地塊多邊形組成，它們的公共邊界必須一致。Contains point至少包含一個(gè)點(diǎn)，如每個(gè)地塊至少要有一個(gè)地址點(diǎn)。規(guī)則描述Must not overlap同一要素類中的線不能有重疊，如河流，能夠相交，但不能重疊。Must not intersect同一要素類中的線不能重疊或相交，如等高線。Must not have dangles線要素不能有懸點(diǎn)，必須閉合，如行政界線。Must not have pseudo-nodes不能有假節(jié)點(diǎn)，要求一條線的端點(diǎn)至少要和其它兩條線相連，如路段。Must not intersect or touch interio

23、r同一要素類中的線只能在端點(diǎn)相連，如地塊界線。線規(guī)則Must not overlap with一個(gè)要素類中的線不能和另一要素類中的線疊置，如公路圖中的公路和鐵路圖中的鐵路。Must be covered by feature class of一個(gè)要素類中的線必須被另一要素類中的線覆蓋，通常用于邏輯上不同但空間上一致的線要素，如公交線路與道路。Must be covered by boundary of必須被多邊形要素的邊界線覆蓋。Endpoint must be covered by線要素中的端點(diǎn)必須被另一要素中的點(diǎn)要素覆蓋，Must not self overlap不能自疊置，如道路。Mus

24、t not self intersect不能自相交，如等高線。Must not be single part要求每個(gè)線記錄只是由一個(gè)部分組成。規(guī)則描述Must be covered by boundary of要求點(diǎn)落在多邊形要素的邊界線上，如界線樁點(diǎn)必須在邊界線上。Must be property inside polygons要求點(diǎn)落在多邊形要素中，如地址點(diǎn)與地塊。Must be covered by endpoint of 要求點(diǎn)被線要素的端點(diǎn)覆蓋，如邊界角點(diǎn)被邊界線的端點(diǎn)覆蓋。Must be covered by line要求一個(gè)要素類中的點(diǎn)被另一要素類中的線覆蓋，如公路上的信號(hào)燈被公

25、路覆蓋。點(diǎn)規(guī)則 建立拓?fù)洳襟E： 在ArcCatalog環(huán)境中，選擇一個(gè)數(shù)據(jù)集，在該數(shù)據(jù)集下新建拓?fù)?，參與拓?fù)涞囊仡惐仨毷窃谕粩?shù)據(jù)集中。 選擇參與拓?fù)涞囊仡?，定義它們所要遵循的拓?fù)湟?guī)則、位置容差（Tolerance）以及要素類的等級(jí)（Rank）。 容差是定義頂點(diǎn)之間的最小距離。當(dāng)頂點(diǎn)之間的距離小于容差時(shí)，在拓?fù)潋?yàn)證時(shí)，將會(huì)合并在一起。缺省的容差值取決于數(shù)據(jù)集的范圍與精度。考慮到不同要素類的精度不一樣，我們可以對(duì)每一個(gè)要素類設(shè)置一個(gè)等級(jí)，精度低的要素類頂點(diǎn)向精度高的要素類頂點(diǎn)合并。最高等級(jí)是1，最多可以設(shè)置50個(gè)等級(jí)。屬于同一等級(jí)的頂點(diǎn)將合并到它們的幾何中心。 新的要素類可以增加到已有的拓?fù)?/p>

26、中。選擇參與拓?fù)涞囊仡惗x要素類的等級(jí)定義拓?fù)湟?guī)則 拓?fù)潋?yàn)證 在ArcMap環(huán)境下，利用拓?fù)涔ぞ邨l中的拓?fù)潋?yàn)證工具可以檢查是否存在拓?fù)溴e(cuò)誤（在Editor/More Editing Tools/下選中Topology將顯示拓?fù)涔ぞ邨l）。 拓?fù)潋?yàn)證工具有三個(gè)，分別用于對(duì)選中要素、當(dāng)前顯示要素以及所有要素進(jìn)行拓?fù)潋?yàn)證。 檢查以后，存在拓?fù)溴e(cuò)誤的區(qū)域在地圖上以特定符號(hào)顯示，在錯(cuò)誤查看器（Error Inspector）中可以看到詳細(xì)的信息，包括不同類型的拓?fù)溴e(cuò)誤等。錯(cuò)誤查看器中的記錄與地圖上的要素是相關(guān)聯(lián)的。 對(duì)存在拓?fù)溴e(cuò)誤的區(qū)域，ArcGIS提供了Fix Topology Error工具，該工具

27、具有圖形切割、圖形合并、圖形增加以及標(biāo)記為特殊情況等功能。 Demo 在一個(gè)數(shù)據(jù)集中有三個(gè)圖層（ Building 、 Department_place 和Landuse ），定義如下拓?fù)湟?guī)則： “Department_place” Must Be Properly Inside “Building”； “Landuse” Must Not Overlap； “Landuse” Must Not Have Gaps。創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò) 現(xiàn)實(shí)世界中，人員的流動(dòng)、貨物的流通、信息的傳遞、能量的傳輸?shù)?，都是通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來進(jìn)行的。 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有兩種表現(xiàn)形式：幾何網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò)。幾何網(wǎng)絡(luò)（geometric n

28、etwork）反映網(wǎng)絡(luò)要素實(shí)際的空間位置；邏輯網(wǎng)絡(luò)只反映網(wǎng)絡(luò)要素的邏輯關(guān)系，不反映網(wǎng)絡(luò)要素的空間特征。6幾何網(wǎng)絡(luò)和邏輯網(wǎng)絡(luò) 在ArcGIS中，創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是確定哪些要素參與網(wǎng)絡(luò)，它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)中的角色，以及要素之間的連接關(guān)系等。當(dāng)創(chuàng)建幾何網(wǎng)絡(luò)后，就可以分析網(wǎng)絡(luò)中要素的連接是否符合規(guī)則。 幾何網(wǎng)絡(luò)中的要素包括邊網(wǎng)絡(luò)要素（Edge Network Feature）和連接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)要素（Junction Network Feature），邊通過連接點(diǎn)相互連接。 邊網(wǎng)絡(luò)要素分為簡單邊要素和復(fù)雜邊要素。簡單邊要素只能和兩個(gè)連接點(diǎn)要素相連接；復(fù)雜邊要素可以和多個(gè)連接點(diǎn)要素相連接。 有兩種類型網(wǎng)絡(luò)連接規(guī)則：邊

29、節(jié)點(diǎn)規(guī)則和邊邊規(guī)則。 邊節(jié)點(diǎn)規(guī)則建立每個(gè)類型的邊可以和哪些類型的節(jié)點(diǎn)連接以及連接的數(shù)量； 邊邊規(guī)則建立每個(gè)類型的邊可以通過什么節(jié)點(diǎn)與其它類型的邊連接以及連接的數(shù)量。 幾何網(wǎng)絡(luò)中的任何邊或連接點(diǎn)要素都可以設(shè)置是否可運(yùn)行。不可運(yùn)行的要素稱為障礙（Barrier），當(dāng)網(wǎng)絡(luò)被追蹤時(shí)，追蹤將在它遇到障礙的地方停止。新建的幾何網(wǎng)絡(luò)要素將有一個(gè)Enabled字段，該字段有兩個(gè)值：True或False，默認(rèn)狀況是True。 網(wǎng)絡(luò)中物質(zhì)、能量、信息的流動(dòng)是有方向的，網(wǎng)絡(luò)中的方向是從源到匯（Sinks）。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中建立一個(gè)新的連接點(diǎn)要素類時(shí)，如選擇可以設(shè)置為源或匯，將在要素類中增加一個(gè)稱為AncillaryRol

30、e的字段，可以指定該要素是源或匯，或者兩者都不是。 建立幾何網(wǎng)絡(luò)有兩種途徑：一是從零開始建立一個(gè)全新的幾何網(wǎng)絡(luò)；二是以已存在的簡單要素類為基礎(chǔ)建立幾何網(wǎng)絡(luò)。 從零開始建立一個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)，通常需要下列幾個(gè)步驟： 利用ArcCatalog建立要素集； 在要素集中，建立一個(gè)空的幾何網(wǎng)絡(luò)； 建立新的要素類（網(wǎng)絡(luò)要素類），并定義每一個(gè)要素類在幾何網(wǎng)絡(luò)中的角色； 為幾何網(wǎng)絡(luò)的元素建立連接規(guī)則； 在ArcMap中把要素添加到幾何網(wǎng)絡(luò)中。 通過Validation命令對(duì)選中的要素進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。 新建一個(gè)邊網(wǎng)絡(luò)要素類后，在要素集中將自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)連接點(diǎn)要素類，用于輔助維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連通，即數(shù)字化一條邊網(wǎng)絡(luò)要素后，在邊的

31、兩端自動(dòng)產(chǎn)生連接點(diǎn)要素。 在連接規(guī)則對(duì)話框中首先選擇需要定義規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)要素類（或子類），然后確定可以和該要素類（或子類）連接的要素類（或子類）。 對(duì)邊要素來說，需要定義： 可以和該類型邊連接的其他類型邊以及連接點(diǎn)類型； 可以和該類型邊連接的連接點(diǎn)類型以及數(shù)量（邊可以連接點(diǎn)的數(shù)據(jù)和點(diǎn)可以連接的邊的數(shù)量）。 對(duì)連接點(diǎn)要素來說，需要定義可以和該類型點(diǎn)連接的邊類型以及數(shù)量（邊可以連接點(diǎn)的數(shù)據(jù)和點(diǎn)可以連接的邊的數(shù)量，如前面已定義將自動(dòng)顯示）。建立連接規(guī)則的對(duì)話框 在ArcMap環(huán)境下，利用Editor工具欄下的Validation命令可以檢驗(yàn)選中的要素是否符合連接規(guī)則（要素在編輯狀態(tài)下）。 Demo 現(xiàn)

32、要建立一個(gè)電力的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，邊要素是電線，包括高壓線、中壓線和低壓線三個(gè)子類，連接點(diǎn)要素是各種電力設(shè)施，包括發(fā)電廠、升壓器、降壓器和用戶四個(gè)子類。它們之間有如下規(guī)則： 中壓線通過升壓器和高壓線連接； 高壓線通過降壓器和低壓線連接； 中壓線可以和發(fā)電廠、升壓器連接； 高壓線可以和升壓器、降壓器連接； 低壓線可以和降壓器、用戶連接。 步驟 新建一個(gè)空的幾何網(wǎng)絡(luò)。 新建一個(gè)簡單邊要素類（power_line），新建字段type用于定義子類（高壓線、中壓線和低壓線）。 新建一個(gè)連接點(diǎn)要素類（utility），新建字段type用于定義子類（發(fā)電廠、升壓器、降壓器和用戶）。 建立連接規(guī)則。 在ArcMap中

33、加載幾何網(wǎng)絡(luò)（幾何網(wǎng)絡(luò)中的所有要素類均將被加載）。 編輯power_line和utility要素類，通過Validation命令對(duì)選中的要素進(jìn)行有效性檢驗(yàn)。單獨(dú)對(duì)無效的要素檢驗(yàn)將顯示詳細(xì)的錯(cuò)誤信息。 利用已有數(shù)據(jù)建立幾何網(wǎng)絡(luò)的基本步驟： 利用ArcCatalog在要素集中建立一個(gè)幾何網(wǎng)絡(luò)； 選擇參與幾何網(wǎng)絡(luò)的要素類； 定義是簡單邊要素還是復(fù)雜邊要素； 設(shè)置抓點(diǎn)誤差和抓點(diǎn)要素類； 為幾何網(wǎng)絡(luò)的元素建立連接規(guī)則。 建立幾何網(wǎng)絡(luò)后，參與幾何網(wǎng)絡(luò)的要素類變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)要素類，并在要素集中產(chǎn)生一個(gè)連接點(diǎn)要素類。管理柵格數(shù)據(jù) ArcGIS支持多種形式的柵格數(shù)據(jù)。 在ArcCatalog或ArcMap環(huán)境下，點(diǎn)擊

34、Tools菜單下的Options，將顯示Options對(duì)話框，點(diǎn)擊Raster選項(xiàng)卡，可以顯示ArcGIS支持支持的柵格文件格式。7柵格數(shù)據(jù)屬性設(shè)置 柵格數(shù)據(jù)可以是單波段（如DEM數(shù)據(jù)），也可以是多波段（如遙感數(shù)據(jù)）。 在加載多波段數(shù)據(jù)時(shí)，可以只加載其中的一個(gè)波段，也可以加載整個(gè)數(shù)據(jù)。 如加載整個(gè)數(shù)據(jù)，則利用其中三個(gè)波段（如只有二個(gè)波段，則其中一個(gè)波段重復(fù)利用）分別用紅、綠、藍(lán)三種顏色進(jìn)行彩色合成顯示。 柵格數(shù)據(jù)在顯示時(shí)，可以進(jìn)行拉伸處理以及指定背景像元和無數(shù)據(jù)像元的顯示方式。 在Geodatabase中，可以以柵格數(shù)據(jù)集（Raster dataset）和柵格數(shù)據(jù)目錄（Raster catalog）兩種方式來管理柵格數(shù)據(jù)。 柵格數(shù)據(jù)集是單幅數(shù)據(jù)（可以是多個(gè)波段），柵格數(shù)據(jù)目錄是多個(gè)柵格數(shù)據(jù)的集合。 柵格數(shù)據(jù)集和柵格數(shù)據(jù)目錄都可以先創(chuàng)建一個(gè)空的容器，然后再向其中加載數(shù)據(jù)。 在ArcCatalog環(huán)境下創(chuàng)建柵格數(shù)據(jù)集和柵格數(shù)據(jù)目錄實(shí)際上是調(diào)用ArcToolbox中的相應(yīng)工具。 創(chuàng)建柵格數(shù)據(jù)集需要定義輸出位置、數(shù)據(jù)集名稱、柵格大?。蛇x）、像元類型（可選）、坐標(biāo)系統(tǒng)、波段數(shù)（缺省為1）。 新建的柵格數(shù)據(jù)集實(shí)際上是一個(gè)空的容器，只有一個(gè)像元。 選中柵格數(shù)據(jù)集，右擊鼠標(biāo)，通過Load命令可以把其它柵格數(shù)據(jù)加載到柵格數(shù)據(jù)集中。 數(shù)據(jù)的加載實(shí)際上是調(diào)用圖像鑲嵌工