Шаг 3 - Понятие топологии

Мы уже говорили, что ГИС отличается от других программных комплексов именно умением работать с топологией. Попробуем разобраться, что такое топология. Топология это процедура определения пространственных связей объектов. Сразу отметим, что понятие топологии для линейных объектов и площадей отличается.

Топология линейных объектов

Итак, когда можно сказать, что набор линий имеет топологию. Это когда определены.

Смотрите на рисунок ниже:

gif/3_1.gif (4150 b)

Здесь в качестве примера представлен кусок речной гидросети. Он синий. Каждый участок гидросети создан отдельно. Но в местах пересечения стоят узлы (черные квадраты). Они не просто стоят близко. Для топологии они должны точно совпадать. Внутри ГИС систем линии хранятся в координатах - либо географических либо декардовых. Так вот точки соединения линий должны совпадать точно. Именно точно. Например, в Corel Draw нет точного совпадения линий. Как бы Вы не старались приблизить одну линию к другой все равно при большом увеличении будет видно, что точки не совпадают.

Данные пример вкладывает в понятие взаимоотношений. Кроме того топологичность позволяет ставить вопрос - Как из А попасть в Б. Теперь направления. Опять гидросеть хороший пример. Ручьи текут вниз и сливаются в реки. Если У Вас линейная топология то Вы можете проводит. Куда я попаду из точки В вниз по течению. Если покрытие топологично то ответ можно получить.

Сохранение направления обеспечивается просто ? Данные о графики хранятся в виде последовательных координат и идентификатора.

 1  123.23 123.34
 2  200.23 124.23 
 3  300.34 400.34

Направления определяется от 1 до 3. Это и есть направление линии. Получается что если Вы цифруете реку то должны цифровать с верховий вниз. Да должны. Но есть возможность в последствии, и поменять направление. И последнее длина линий. То есть Вы должны иметь возможность посчитать длину из пункта А до В. Или любую другую длину.

Топология площадных объектов

Для площадных объектов в топологию вкладываются другие понятия:

Определения полигонов. Здесь мысль та же что и во взаимоотношениях. То есть полигон это замкнутая область. Замыкание области должно быть абсолютно точно математически. То есть первая и последняя точка должны совпадать абсолютно. Как и при пересечении линий.

С соседством полигонов немного сложнее. Смотрите рисунок ниже.

gif/3_2.gif (2648 b)

В варианте А нет топологии в варианте В топология есть. Чем они различаются. Тем, что при наличии топологии Граница между двумя полигонами одна. Смотрите на рисунок А справа план. Два полигона лежат рядом и граница сверху одна. Но если посмотреть слева, то границы фактически две они просто совпадают в пространстве. Пусть даже точно. Но их две. А в варианте В граница всего одна. То есть для описания этих двух полигонов без топологии нужно 8 точек, а с топологией всего 6 точек.

У Вас должен возникнуть вопрос, а как тогда создается топология. Специальным вводом. Вообще то и да и нет. Любая ГИС система поддерживает специальные процедура создания топологий. Вы можете создавать графику где угодно. Хоть в Corel Draw экспортировать её в ГИС систему и построить топологию. Если возникнут ошибки или неясности, Вам об этом тут же сообщат.


Предыдущий Шаг | Следующий Шаг | Оглавление
Автор Каев Артем.