AutoCAD图形GIS拓扑检查

Lispboy

测绘基础数据格式多种多样,目前仍然以CAD数据居多。CAD具有完善的图形绘制功能以及强大的图形编辑功能,但对于图形之间的拓扑关系检查处理能力却很有限,导致数据入库后易出现拓扑问题。当前很多做法都是借用GIS软件进行拓扑检查，这就需要将CAD格式数据转换为GIS格式矢量数据，比较繁琐。如果在CAD里直接进行图形拓扑检查和编辑将会大大提高前端数据的质量，减少后续检查修改工作，显著提高建库效率。

GIS拓扑检查（线、面）通常包含以下规则（摘抄自网络，可从ArcGIS相关文档了解）：

面拓扑规则

规则一：Must not overlap，同一多边形要素类中多边形之间不能重叠（几个多边形边界共享一个点或共享一条边不算重叠）。例如，宗地之间不能有重叠，行政区不能有重叠。重叠的部分将产生多边形错误，修正错误的方法有三种：一是删除重叠部分，留出空白；二是将重叠的部分并到某个多边形；三是在重叠部分新增多边形，并删除原来的重叠部分。

规则二：Must not have gaps，多边形之间不能有空隙。比如，规定表示土壤类型的多边形之间不能有空隙。不满足规则的地方将产生线错误，表示空隙多边形，修正的方法是调整原来的边界，或添加新的多边形。

规则三：Contain point，多边形内必须包含点要素（边界上的点不算）。例如，规定宗地内至少有一个地址点。不包含点的多边形被视为错误，修正的方法是在错误多边形内补一个点，或者将多余的多边形删除。

规则四：Boundary must becovered by，多边形的边界必须和线要素的线段重合。例如，交通调查小区的边界必须和道路线要素类重合。违反规则的地方产生线错误，修正的方法可以是调整线段，也可调整多边形。

规则五：Must be covered byfeature class of，多边形要素中的每一个多边形都被另一个要素类中的多边形覆盖。例如，城市规划区必须在若干行政区划内，工业建筑多边形必须在工业用地内。违反规则的地方产生多边形错误，修正的方法是在重叠的部分增加新的多边形或调整错误多边形。

规则六：Must be covered by，每个多边形要素都要被另一个要素类中的单个多边形覆盖。例如，建筑物多边形必须在宗地多边形内，不能出现跨越（规则五可以跨越）。不满足规则的地方产生多边形错误，修正的方法是调整第一类多边形，使它们不要和第二类有交叉，或者扩大第二个要素类中的某些多边形，使它们能覆盖第一类中的错误多边形。

规则七：Must not overlapwith，一个要素类中的多边形不能与另一个要素类中的多边形重叠。虽然和规则一相似，都是说不能重叠，但这里是指两个多边形要素类（Feature Class）之间的关系。比如，一个要素类表示湖泊，另一个要素类表示陆地，它们是相互独立的类，显然它们应该满足该规则。重叠的部分产生多边形错误，修正方法同规则一。

规则八：Must cover eachother，两个要素类中的多边形要相互覆盖，外边界要一致。例如，土壤层范围和地质层范围应一致。违反规则的地方将产生多边形错误，修正错误的方法是在重叠不到的地方增加多边形，或者调整、删除不重叠的部分。

规则九：Area boundary mustbe covered by boundary of，某个多边形要素类的边界线在另一个多边形要素类的边界上。例如，县、市边界上必须有乡、镇边界，而且前者的边界必须被后者所重合。违反规则的地方将产生线错误，修正的方法是手工编辑边界。

线拓扑规则

规则一：Must not havedangles，不允许线要素有悬结点，即每一条线段的端点都不能孤立，必须和本要素中其他要素或和自身相接触。例如，宗地边界线段不能有悬结点。违反规则的地方将产生点错误，修正的方法是将有悬点的线段延伸到其他要素上，或者将长出的部分截断后删除。

规则二：Must not have pseudonode，不能有伪结点，即线段的端点不能仅仅是两个端点的接触点（自身首位接触是例外），例如河流。违反规则的地方将产生点错误，修正的方法是将伪结点两边的线段合并为一个条线，伪结点自然消除。

规则三：Must not overlap，在同一要素类中，线与线不能相互重叠，例如，街道、河流。违反规则的地方产生线错误，修正的办法是将不需要的线段截断，再删除。

规则四：Must not self overlap，线要素不能和自己重叠，例如，街道。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是截断、删除重叠部分。

规则五：Must not intersect，同一要素中，线与线不能相交，例如，河流、宗地边界（这里不是多边形边界，是线要素）。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是重合处合并，相交处打断。

规则六：Must not selfintersect，同一要素类中，线要素不能自相交。违反规则的地方将产生线错误和点错误，修正的方法是在自相交处适当缩短或外移。

规则七：Must not intersector touch interior，线和线不能交叉，端点不能和非端点接触（非接触点部分相互重叠是允许的）。例如，铁路和铁路可以重合，但不能交叉。某铁路端点不能和其他铁路的非端点部分接触。违反规则的地方产生线错误和点错误，根据实际需要编辑、修正。

规则八：Must be single part，线要素必须单独，不能相互接触、重叠。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是将接触的地方合并，成为一个要素，或移动后分离。

规则九：Must not overlapwith，两个线要素类中的线段不能重叠。例如，道路和铁路不能相互重叠。违反规则的地方产生线错误，根据实际需要编辑、修正。

规则十：Must be covered byfeature class of，某个要素类中的线段必须被另一要素类中的线段覆盖。例如，公交线路必须在道路上行驶。违反规则的地方将产生线错误，修正的方法是将错误线段删除，再重新输入正确的。

规则十一：End point must becovered by，线要素的端点被点要素覆盖。例如，每一条公交线路的尽端都有终点站。违反规则的地方将产生错误，修正的方法是增补新的点要素或调整不应该出现的线段。

规则十二：Must be covered byboundary of，线要素必须被多边形要素的边界覆盖。例如，城市的内部道路至少一侧有地块多边形边界。违反规则的地方产生线错误，修正的方法是删除错误的线，或编辑多边形。

CAD图形中拓扑错误主要以线、面（闭合多段线）对象为主，常见包括：线悬挂、线相交、面相交、面隙缝、线面相交等。EATool目前针对CAD图形主要错误开发了相应拓扑检查功能（需更新至2018-05-10版本），以下视频演示了相关操作。

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这个悬结点的检查看起来还挺不错的，用什么算法实现的？

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