（长期更新）《零基础入门 ArcGIS(ArcMap) 》实验一（下）----空间数据的编辑与处理（超超超详细！！！）

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什么是拓扑？

1.3.5道路拓扑检查与修正

(1)新建要素集:

(2)要素类至要素集:

(3)新建拓扑规则:

(4)拓扑修正:

首先是悬挂点修正

伪结点修正

相交错误的修正

数据入库

(1)新建文件地理数据库:

​编辑(2)要素类至要素类:

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   本篇博客内容为道路拓扑检查与修正，有对本实验实验目的、实验介绍有不了解的，可以看下上篇博客。

        上篇博客有宝子私信我下载ArcGIS后出现了一个问题：空间校正那儿没有【设置校正数据】这一栏。

                这个问题其实我最开始也遇到了，大概是应该安装的时候有点问题，

        在这一步的时候要直接点击Cancel，有宝子点击OK，就会发生上诉情况，具体原因我也不知道，这也是我重装好几遍发现的。

解决方法就是，先删干净ArcGIS，包括注册表和文件夹残留，大家可以看看这篇文章，讲得很细

https://zhuanlan.zhihu.com/p/593618759

然后就还是按照上篇博客发的按照链接那样安装

ArcGIS10.8保姆式安装教程，超详细；附安装包_arcgis10.8安装教程-CSDN博客

只是注意在这个页面记得点击Cancel，而不是OK，大概就行了

然后回归主题，道路拓扑检查与修正，首先我来介绍下拓扑

什么是拓扑？

        说到拓扑，肯定很多人会想到拓扑学，拓扑学（Topology）原名叫做位置分析（Analysis situs），是研究图形（或集合）在连续变形下的不变的整体性质的一门几何学。由于早期研究的是直观拓扑学，因此人们又把这种研究连续变换下不变的性质的学科形象地称为“橡皮几何学”或“橡皮膜上的几何学”，也就是说橡皮膜在不被弄破的情况下，不管如何拉伸、压缩、扭转等变形而存在着某些不变的性质。因此，研究这些不变性成为拓扑学研究的中心课题。中文“拓扑学”一词最早由陈省身根据英文Topology音译而来。 

        拓扑学是几何学的一个分支，但是这种几何学又和通常的平面几何、立体几何不同。通常的平面几何或立体几何研究的对象是点、线、面之间的位置关系以及它们的度量性质。拓扑学对于研究对象的长短、大小、面积、体积等度量性质和数量关系都无关。

        举例来说，在通常的平面几何里，把平面上的一个图形搬到另一个图形上，如果完全重合，那么这两个图形叫做全等形。但是，在拓扑学里所研究的图形，在运动中无论它的大小或者形状都发生变化。在拓扑学里没有不能弯曲的元素，每一个图形的大小、形状都可以改变。例如，前面讲的欧拉在解决哥尼斯堡七桥问题的时候，他画的图形就不考虑它的大小、形状，仅考虑点和线的个数。

        什么是拓扑呢？拓扑研究的是几何图形的一些性质，它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变，只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点，又不产生新点。换句话说，这种变换的条件是：在原来图形的点与变换了图形的点之间存在着一一对应的关系，并且邻近的点还是邻近的点。这样的变换叫做拓扑变换。

        拓扑有一个形象说法——橡皮几何学。因为如果图形都是用橡皮做成的，就能把许多图形进行拓扑变换。例如一个橡皮圈能变形成一个圆圈或一个方圈。但是一个橡皮圈不能由拓扑变换成为一个阿拉伯数字8。因为不把圈上的两个点重合在一起，圈就不会变成8。拓扑变换的不变性、不变量还有很多，这里不再介绍。

1.3.5道路拓扑检查与修正

(1)新建要素集:

右键Data\1文件夹，新建文件数据库，命名为"Data"

        在新建地理数据库Data中创建Road要素数据集,导人已知数据坐标系“Xian_1980_3_Degree_GKZone_39”

        右键刚新建的文件地理数据库，选择新建--【要素数据集】

        选择要素数据集命名为”Road“，点击下一页

        在搜索框搜索”Xian_1980_3_Degree_GK_Zone_39“，点击选择该坐标系，点击下一步

        点击下一页、点击完成

(2)要素类至要素集:

        右键点击新建的【Road】要素数据集，点击【导入】--【要素类（单个）】

        输入要素选择【道路】，输出位置选择新创建的Road要素集，输出要素类填写【Roads】，点击确定，完成要素类至要素集操作。

(3)新建拓扑规则:

        点击【自定义】--【工具条】--【拓扑】，跳出拓扑工具条，以供后面拓扑搭建的使用

        右键点击【Road】要素类--【新建】--【拓扑】

输入拓扑名称为"Road_Topology"，输入拓扑容差（T）为0.001，点击下一页

选择“道路”以参与到拓扑中的要素类，点击下一页

输入等级数为1，点击下一页

        点击【添加规则(A)】,依次添加“不能有悬挂点”、“不能有伪节点”、“不能相交”三条规则，点击下一页

确认新建拓扑信息无误后，点击完成拓扑构建

        打开拓扑工具条，选择”地块_Project“执行拓扑编辑，点击确定

        拓扑完成拓扑建立需要一点时间，有时候会卡住，啥都动不了，直接重启，再次打开，立即验证拓扑并加载拓扑图层。图中的点、线、面错误均以标出，说明拓扑建立无误。

(4)拓扑修正:

        点击拓扑工具条中的【错误检查器】,弹出错误显示框，选择【所有规则中的错误】，选择【错误】，点击立即搜索，错误列表中将显示道路中的所有拓扑错误

如何全部修正这些错误呢，下面我将一步步介绍：

首先是悬挂点修正

        选择【道路--不能有悬挂点】（下图还是所有错误，懒得改了），点击搜索，按住Ctrl键，一一选择这些悬挂点错误。

当数据点太多的时候，总是一一点击太过麻烦，有什么更便捷的方式吗？博主上网查过，可以通过编写一个Python脚本来自动化处理这些错误，ArcGIS支持Python脚本，可以利用arcpy模块来实现批量处理。我这里提供网上的一段代码，大家可以自行琢磨（一定不会运行成功，因为要改工作空间、拓扑名称、具体错误）：

import arcpy# 设置工作空间
workspace = r"C:\path\to\your\geodatabase.gdb"
arcpy.env.workspace = workspace# 加载拓扑
topology = "YourTopologyName"# 获取所有错误
errors = arcpy.da.SearchCursor(topology + "\\Error", ["SHAPE@", "ERROR_TYPE"])# 处理每个错误
for row in errors:error_type = row[1]error_shape = row[0]if error_type == "Dangling Node":# 修复悬挂点错误arcpy.RepairGeometry_management(error_shape)elif error_type == "Pseudo Node":# 修复伪结点错误arcpy.Snap_edit(error_shape, [[error_shape, "VERTEX", 0.1]])elif error_type == "Intersection":# 修复相交错误arcpy.SplitLineAtPoint_management(error_shape, error_shape, "in_memory\\split_lines", "0.1")# 保存编辑
arcpy.SaveEdits_management()

        右键选择延伸

        选择延伸最大距离为1000，大部分点是100m内就行，但有部分点100m不够延伸，所有我选择的1000m，然后按Enter键

        大部分悬挂点都已修正，可以看见剩下的悬挂点都在道路边缘，考虑到道路边缘再次延伸会超出研究范围，故不考虑修正这些悬挂点。

        我们该如何规避这些道路边缘点呢？通过上网查阅，可以将剩下的悬挂点错误全选（ctrl一个一个选），然后右键，设置为异常，这样，这些点就不会出现在错误列表中。

伪结点修正

        选择【道路-不能有伪节点】，显示所有伪节点信息，点击【合并至最长的要素】

相交错误的修正

打开【编辑条】--【更多编辑工具】--【高级编辑】，打开高级编辑条，选择错误显示列表为【道路-不能相交】

        选择【道路-不能相交】,ctrl选择所有不能相交错误，右键点击【选择要素】

        点击高级编辑工具条中的【打断相交线】

        选择拓扑容差为0.001m，点击确定按钮

        完成所有错误修正后是，点击【所有规则中的错误】，点击【立即搜索】，发现并没有错误出现，如果还有，就继续按照上面说的三种修正错误方法修正，直至不显示任何错误为止。然后显示修正后的道路图层网，发现并没有其他问题，实验接近尾声（熬到头了），准备数据入库。

数据入库

看到这里，你应该意识到实验已经接近尾声。。。实则不然，后面还有很多实验等着你呢哈哈。。本博主将和你一起共进退。。。

废话不多说，对于数据入库，操作如下：

(1)新建文件地理数据库:

右键点击【地理空间数据库】文件夹,右键点击【新建】-【文件地理数据库】,并命名为“osm”

(2)要素类至要素类:

        右键点击osm.gdb,点击【导入】--【要素类(多个)】,打开“要素类至要素类”窗口，输人“Roads”要素,确定输出路径及名称(图1.27),点击【确定】,完成数据导人。

        【输入要素类】--【Road】--【Roads】--【添加】,确定输出位置为新建的osm.gdb文件，点击确定

        完成数据入库

        查看文件夹中文件无误

        至此，恭喜您已经完成了ArcGIS实验一 -- 空间数据的编辑与处理,记得点赞收藏＋关注+评论本博主，我也会尽快更新后续实验，再见，可以睡觉了。

别忘了，点赞+关注+收藏+长评。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。