樊之旭
河南省煤田地质局物探测量队450009
摘要：本文基于地籍空间数据库技术规范的基础上，分析了地籍要素拓扑关系，并提出了拓扑关系及其验证方法，最终来提高地籍空间数据的检查效率，同时利用了ArcEngine组件库，研发了地籍数据检测软件LR-Checker，通过大量数据测试结果表明：采用地籍数据拓扑关系及其验证方法对于提高数据检查效率有十分重要的作用，该验证方法具有精确性和合理性，符合拓扑规则。
关键词：规则；地籍数据；拓扑；关系；检测
在提高地籍空间数据数字化生产效率的同时，采用空间数据的拓扑关系及其处理方法，为高级空间处理以及数据分析提供了更大方便，针对目前地籍海量数据，采用地籍要素拓扑关系检测，这种抽样检测的方式能够全面检测出数据存在的拓扑关系。因此借助于计算机辅助检查工具，在分析地籍数据图形拓扑关系的基础上，提出了基于拓扑规则的拓扑关系验证方法，建立了地籍数据质检系统，有效解决了地籍数据拓扑关系的检测问题。
一、分析地籍要素拓扑关系
根据地籍数据库建设标准规范指出：地籍数据拓扑关系大致分为5大类和17个小类。具体包含面拓扑关系、线拓扑关系、宗地面内无叠盖无缝隙等其他的拓扑关系。另外根据拓扑关系的要素分为两大类：要素内拓扑关系和要素类间拓扑关系。其中要素类内拓扑关系，只涉及一个要素类，它主要用于维护同一要素类内同一或者不同类型要素之间的拓扑关系；然而要素类间拓扑关系涉及两个要素类：目标以及源要素类，这些根据不同类型对拓扑关系进行维护。
二、基于规则的地籍数据拓扑的描述
基于规则地籍数据拓扑关系了解下，实现对拓扑关系的直观描述，进而提升地籍要素拓扑关系的检查效率，本文主要采用拓扑关系验证方法具体实施检测，根据一个图形拓扑关系对多个拓扑规则进行描述，其中要素类内的拓扑关系描述比较简单，通过GIS软件平台即可进行，而要素类间拓扑关系的描述比较复杂，在地籍要素类间拓扑关系中，主要分为三种类型进行具体描述：（1）面面描述。采用面面严格剖分拓扑关系进行描述，可以对宗地进行剖分，最终实现两条原子规则的组合。一方面，应用原子规则，使得“面层和另一面层边界”一致，通过验证宗地面层和街坊面层边界一致的拓扑关系另一方面“面层和另一面层相互覆盖”拓扑规则，能够验证“宗地面层和街坊面层相互覆盖”的拓扑关系。（2）线线的共线拓扑关系描述分析.根据地籍空间数据规则了解拓扑关系，当界址线是宗地边界的拓扑关系时，在验证过程时，是根据“线层必须被面层边界覆盖”来具体验证，具体查看宗地边界。（3）点线的拓扑关系描述分析.根据原子拓扑规则：点必须被线覆盖：来验证界址点在界址线上的拓扑关系。
三、基于WID3的地块拓扑关系的描述
1、界址线/界址线的拓扑关系
由于界址线包含简单界址线和环线界址线两种，因此界址线/界址线关系包含：简单线界址/简单界址线、简单界址线/环线界址线、环线界址线/环线界址线三种类型。
2、地块/地块的拓扑关系
地块由简单地块和复杂地块共同组成，其中又分：简单地块/简单地块、简单地块/复合地块、复合地块/复合地块三种拓扑关系。然而复合地块之间的拓扑关系描述存在一定难度。
3、其他拓扑关系
其他拓扑关系具体包括：界址点/界址点、界址点/界址线、界址点/地块和界址线/地块间的拓扑关系，其中界址线/地块间的拓扑关系又包含简单线/简单地块、简单界址线/复合地块、环线界址线/简单地块间、环线界址线/复合地快间的拓扑关系。
四、地籍数据拓扑关系检测程序
1、设计系统架构
该程序在设计中，主要由4层组成，具体包含数据交换层、预检功能层、预检应用层以及逻辑层，分成介绍其目的是使得系统更具有层次感，加强各个模块之间的联系，提高系统的稳定性以及可靠性。具体内容体现在：在数据交换层中，将地籍数据转换成Geodatabse格式之后，根据拓扑模块具体实现检测，完成对地籍空间数据库的批量检测，进而检测出拓扑关系；在预检层中检测的目的是实现错误的定位、图形查询以及数据浏览功能，实现人机交互关系；另外在逻辑层中，促进数据交换层、预检功能层以及预检应用层之间的联系，为系统运行提供逻辑关系。
2、拓扑逻辑关系
原子级拓扑中总共有25条拓扑规则，但是在GDB拓扑中可检测层间要素拓扑关系的包含15条规则，能够将层间拓扑规则定义在要素类中不同要素之间，并且可以在同一要素数据集的两个或者是多个要素类之间，根据要素之间的规则，最终实现地籍空间数据库层间拓扑关系检测的具体方案，采用这种功能其具有的优势表现在：能够完全覆盖数据检测；用户可以根据自己的需要对要素类与拓扑关系进行了解；采用点、线以及面要素类进行检测并且可以同时被同一拓扑关系规则进行约束；用户能够根据地籍对数据的需要自行制定必要的拓扑关系规则；所有的拓扑关系都受工业标准的DBMA管理，并且能够同时支持多个用户进行并发处理，除此之外，用户可以局部建立或者是检查拓扑关系，最终来提高拓扑关系的使用效率。
3、地籍数据拓扑关系程序的应用
基于对VC6.0+ArEngine9.1+PersonalGeodatabase技术线路的引进和开发，在地籍数据拓扑关系中，按照图形进行检测，最终解决空间数据库质检系统的难点问题，从而实现要素类内以及要素之间要素拓扑关系的检测和验证，在检测中选用的是ArcEngine作为开发平台，该软件主要用来构建定制应用的一个完成的嵌入式GIS组件库，由于该组件具有布局合理、操作方便以及灵活应用的优势，因此在该软件的应用下，能够提高拓扑关系检测的正确性、高效性以及稳定性。按照具体规则在验证拓扑关系时，其接口包含：拓扑容器，能够创建和管理要素数据集中的拓扑；拓扑规则容器，根据拓扑规则用来添加、删除以及访问规则的使用状况；根据同一系列拓扑规则来维护要素类之间的拓扑关系，最终实现同一要素数据集中一组简单要素的集合。
该程序实现拓扑关系检测的具体流程包含：首先要创建要素数据集，为维护图层数据拓扑关系提高要素类；基于FD中，导入要素进行拓扑关系验证的要素类，根据具体的拓扑关系验证要素类的属性；获取到拓扑容器TC然后创建Topo，并且在其中添加要素类；最后验证具体的Topo拓扑关系，按照拓扑规则检测要素间拓扑关系的正确性。
四、总结
综上所述，采用LR-Checker用于地籍数据拓扑关系的检测，该程序不仅提高了检测效率和质量而且能够对要素类内要素拓扑关系进行检查，最终实现了要素间要素拓扑关系的高效检测，完善和改进了传统抽样检测方法的局限性，提升来了地籍成果数据的质量，并且验证了TRVR方法的可行性和正确性，全面提高地籍空间数据检查的效率，为我国土地利用状况提供了科学分析。
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