ArcGIS Engine空间分析之拓扑分析的实现
简单介绍：
拓扑学是一门研究几何图形位置关系的科学。
GIS所关注的拓扑主要集中在拓扑关系——存在于地理实体间的拓扑关系。
拓扑关系在GIS中起着描述两个地理实体的相对空间位置的重要作用。它是GIS空间实体之间最重要的关系之一，在GIS空间数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合等过程中起着重要的作用。拓扑关系对GIS具有以下重要意义：
（1）不需要利用坐标或者计算距离，能够清楚地反映某一要素与另一要素的空间位置关系。
（2）某些空间分析功能是基于拓扑关系而实现的。例如，要求某条河流的流域面积、流经的城市，查询有哪些国家与某个国家相邻等等。
（3）在进行某些空间分析之前必须检查数据的拓扑关系的合理性。这样的空间分析功能有计算最佳路径、缓冲分析、裁剪、建立封闭多边形等。
拓扑元素是拓扑关系的描述单元。
GeoDatabase数据模型包括一般性的常见3类要素类：点状要素类、线状要素类和面状要素类。
在二维空间中，它们分别对应的是3种拓扑元素，即结点、弧和面域（多边形）。
拓扑关系是不考虑度量和方向的空间实体之间的空间关系，它讲究的是拓扑元素彼此间的相对位置关系。
拓扑邻接、拓扑关联、拓扑包含是三种最基本的拓扑关系。
最终效果图：
对于拓扑分析，其思路可以概括如下：
①创建拓扑数据集
②设置拓扑参数（拓扑规则）
③检查拓扑错误
④显示拓扑结果
①创建拓扑数据集
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/// 创建拓扑数据集
///
///
///
private void btnCreateTopo_Click(object sender, EventArgs e)
{
//设置指针处于等待状
this.Cursor = Cursors.WaitCursor;
//创建拓扑数据集（前提是要素集内没有数据集）
Global.GlobalTopology = create_topology(Global.pWorkSpace, "Road_Analysis", "Topology_Dataset");
//如果Flag为true则打开
if (Flag)
{
//打开拓扑数据集
Global.GlobalTopology = OpenToplogyFromFeatureWorkspace((IFeatureWorkspace)Global.pWorkSpace, "Road_Analysis", "Topology_Dataset");
//Flag为true表示已经存在拓扑数据集
MessageBox.Show("已经存在拓扑数据集");
//设置指针为默认状态
this.Cursor = Cursors.Default;
//返回
return;
}
//创建要素类
IFeatureClass pTempFt = null;
//向拓扑数据集中添加拓扑元素，可以添加多个
AddSingleElement(Global.GlobalTopology, "Road_Analysis", "南宁路网", out pTempFt);
//添加单个要素的拓扑规则, 相同图层内的先不能相交
AddRuleToTopology(Global.GlobalTopology, esriTopologyRuleType.esriTRTLineNoIntersection, "NoIntersection", pTempFt);
//Global.GlobalTopology将强转为IGeoDataset获得Extent
IGeoDataset GDS = Global.GlobalTopology as IGeoDataset;
//调用自定义方法添加拓扑规则
ValidateTopology(Global.GlobalTopology, GDS.Extent);
MessageBox.Show("拓扑数据集创建成功！");
this.Cursor = Cursors.Default;
}
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一些参数：
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/// 判断拓扑数据集是否存在，true表示存在拓扑数据集，false表示拓扑数据集为空
///
private bool Flag = false;
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class Global
{
public static string GdbPath = Application.StartupPath + @"\网络分析\网络分析.mdb";
public static IWorkspace pWorkSpace;
public static ITopology GlobalTopology;
}
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如果要创建拓扑数据集，调用create_topology函数
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///
/// 创建拓扑数据集（前提是要素集内没有数据集）
///
/// 工作空间
/// 要素集名称
/// 拓扑数据集名
///
/// 打开拓扑数据集(如果拓扑数据集已经创建)
///
/// 工作空间
/// 普通数据集
/// 拓扑集名
/// 返回拓扑数据集
private ITopology OpenToplogyFromFeatureWorkspace(IFeatureWorkspace featureWorkspace, string featureDatasetName, string topologyName)
{
//打开特征数据集
IFeatureDataset featureDataset = featureWorkspace.OpenFeatureDataset(featureDatasetName);
//将featureDataset转换为ITopologyContainer
ITopologyContainer topologyContainer = (ITopologyContainer)featureDataset;
//ITopology get_TopologyByName(string Name);
//打开拓扑
ITopology topology = topologyContainer.get_TopologyByName(topologyName);
//返回拓扑
return topology;
}
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②设置拓扑参数（拓扑规则）
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//向拓扑数据集中添加拓扑元素，可以添加多个
AddSingleElement(Global.GlobalTopology, "Road_Analysis", "南宁路网", out pTempFt);
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/// 向拓扑数据集中添加拓扑元素
///
/// 拓扑数据集
/// 数据集名
/// 要素名
/// 输出参与拓扑的单个元素
private void AddSingleElement(ITopology myTopology, string DSName, string FtName, out IFeatureClass pFtClass)
{
//打开工作空间
IFeatureWorkspace pFtWsp = Global.pWorkSpace as IFeatureWorkspace;
//打开数据集
IFeatureDataset myFDS = pFtWsp.OpenFeatureDataset(DSName);
//在数据集中打开要素
IFeatureClassContainer myFCContainer = myFDS as IFeatureClassContainer;
IFeatureClass pTempFt = myFCContainer.get_ClassByName(FtName);
pFtClass = pTempFt;
//调用ITopology.AddClass方法添加要素
myTopology.AddClass(pTempFt, 5, 1, 1, false);
}
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//添加单个要素的拓扑规则, 相同图层内的先不能相交
AddRuleToTopology(Global.GlobalTopology, esriTopologyRuleType.esriTRTLineNoIntersection, "NoIntersection", pTempFt);
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/// 添加单个要素的拓扑规则
///
/// 拓扑数据集
/// 拓扑规则
/// 规则名称
/// 参与制定规则的要素
private void AddRuleToTopology(ITopology topology, esriTopologyRuleType ruleType, string ruleName, IFeatureClass featureClass)
{
//实例化拓扑规则
ITopologyRule topologyRule = new TopologyRuleClass();
//拓扑规则
topologyRule.TopologyRuleType = ruleType;
//规则名称
topologyRule.Name = ruleName;
//规则面向的要素类
topologyRule.OriginClassID = featureClass.FeatureClassID;
topologyRule.AllOriginSubtypes = true;
ITopologyRuleContainer topologyRuleContainer = (ITopologyRuleContainer)topology;
if (topologyRuleContainer.get_CanAddRule(topologyRule))
{
//调用.AddRule方法添加规则
topologyRuleContainer.AddRule(topologyRule);
}
else
{
MessageBox.Show("规则添加失败, 不适用于拓扑集");
}
}
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③检查拓扑错误
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//验证拓扑错误
ValidateTopology(Global.GlobalTopology, GDS.Extent);
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/// 验证拓扑错误
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/// 拓扑集
/// t拓扑集的Extent
private void ValidateTopology(ITopology topology, IEnvelope envelope)
{
//实例化一个Polygon存储Topology的Extent
IPolygon localPolygon = new PolygonClass();
//获取Topology的外接矩形
ISegmentCollection segmentCollection = (ISegmentCollection)localPolygon;
segmentCollection.SetRectangle(envelope);
//赋值Topology的阴影区域
IPolygon polygon = topology.get_DirtyArea(localPolygon);
if (!polygon.IsEmpty)
{
//赋值参数并Validate拓扑错误
IEnvelope areaToValidate = polygon.Envelope;
IEnvelope areaValidated = topology.ValidateTopology(areaToValidate);
}
}
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④显示拓扑结果
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/// 显示拓扑结果
///
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///
private void btnDisplayTopo_Click(object sender, EventArgs e)
{
//防止没有拓扑而创建图层对象
if(Flag)
{
//设置指针处于等待状
this.Cursor = Cursors.WaitCursor;
//新建一个拓扑图层
ITopologyLayer pTpLayer = new TopologyLayerClass();
//将Global.GlobalTopology赋值给当前的拓扑图层的拓扑
pTpLayer.Topology = Global.GlobalTopology;
//拓扑图层强转成图层
ILayer pLayer = (ILayer)pTpLayer;
//将图层名字命名为"Topology_Dataset"
pLayer.Name = "Topology_Dataset";
//将图层加到axMapControl1上
axMapControl1.AddLayer(pLayer);
//设置指针为默认状态
this.Cursor = Cursors.Default;
}
}
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总结：
谢谢观看！本人初学GIS二次开发，如果有不对的地方，请多多包涵！https://www.cnblogs.com/edcoder/p/11808555.html