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6.4. 地图数字化

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7. 地图投影及坐标转换


本教程由OSGeo中国中心维护

6.5. GIS拓扑关系

拓扑关系是 GIS 描述要素的空间位置关系关系,又称位相关系。 在实际应用时,有些时候点、线、面各图征间必须保持着某种关系。 例如:行政区的范围不能重迭(面的规则)、道路间的线段不能重复(线的拓扑规则)、 公车站牌需要在道路上(点的拓扑规则)。 因此拓扑是 GIS 中点、线、面图征一些规则与关系的组合, 有助于让数据更清楚地仿真真实世界的几何关系,同时降低数化或编辑上的错误,如 图 6.74

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图 6.74 拓扑关系图

拓扑关系又可以分成下列三种关系:区域定义(Area Definition)、连结性(Connectivity)、及邻接性(Contiguity)。

1.区域定义(Area Definition)-区域是由一连串相连接的线段所构成。仅需记录组成各线段的代码。

2.连结性(Connectivity)-每条线段是由节点(node)相连。记录着起点与终点代码。

3.邻接性(Contiguity)-每条线段有方向性(由起点到终点),且有左、右两边区域,

系统可借此推导两个区域是否相邻。

6.5.1. 使用捕捉功能

手工数字化特征的挑战之一是避免不希望的间隙或重叠特征。为了更容易避免这些问题,QGIS提供了捕捉功能。 要配置捕捉,我们在QGIS操作界面单击鼠标右键,出现工具条,我们勾选Snapping Toolbar。 以下截图显示了如何为当前图层启用捕捉,如 图 6.75 , 如 图 6.76 是操作结果。

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图 6.75 Snapping Toolbar工具

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图 6.76 操作结果

同样,您可以为“所有图层”选择捕捉模式,也可以选择“高级”模式,在其中可以分别控制每个图层的设置。 在以下屏幕截图所示的示例中,我们启用了“捕捉到顶点”。 这意味着数字化工具将自动捕捉到当前图层中现有要素的顶点/节点。 同样,您可以启用捕捉到分段或到顶点和分段。 在数字化期间启用捕捉时,只要您靠近可以捕捉到的顶点或线段, 就会注意到出现粗体十字形标记。

6.5.2. 规则(rules)

规则主要用来定义同一要素类别内,或不同要素类别间相互被允许的关系。

例如,“一定不能重迭”、“一定在里面”即为简单的规则如 图 6.77 。 当建立规则后,即可进行“规则生效”(validation)的动作。 规则生效是实际去检核要素间是否符合所设定规则的功能。

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图 6.77 规则图

6.5.3. 容差(cluster tolerances)

容差是指要素的顶点(vertex)或节点(node)间,可视为同一点的最短距离。 通常在规则生效动作之前,我们会先设定容忍误差,以用来检核节点或顶点间之距离是否小于容忍误差。 若节点与顶点间之距离小于容忍误差,则于规则生效后,这些点会被视为同一个点, 而自动进行彼此合并的动作,此功能称为自动接合(snapping)如 图 6.78

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图 6.78 容差

6.5.4. 权重(ranks)

在规则生效时,当被视为是同一点的节点或顶点,在进行彼此合并时,该由谁向谁移动呢? 设定这种移动规则参数即为权重。

在 GIS 中,当我们在进行数据收集时,会有精度较高的资料,例如 GPS 定位数据。 也会有精度较差的数据,例如扫瞄图数化的数据。 当不同精度的数据在建立彼此位相关系时,通常会让精度较低的数据往精度较高的数据进行咬合, 因此精度较低的数据设定其权重值较低,而精度较高者则设定为高权重值,如 图 6.79

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图 6.79 权重