【乾貨】的類圖斑面積總是算不對？這兩種拓撲錯誤你要小心了

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你的地類圖斑面積總是算不對？統計出的面積與實際的面積有所出入？地類圖斑的面積之和與用地總面積不一致？

這個時候千萬不要懷疑GIS的計算能力，很有可能是這兩種拓撲錯誤在作祟——

一種是容易發現的拓撲錯誤：用地圖斑空間重疊。

一種是不容易發現的錯誤：環狀要素繪圖順序錯誤。

本次，我們就來為大家分享下這兩類拓撲錯誤的解決辦法。

一、地類圖斑空間重疊

舉個例子說明吧：如

圖1。1-1所示是在CAD中常見的用地規劃圖，其中方案一、方案二在圖面上觀察並無差異，但是從統計資料看確存在明顯不同——關注測繪之家微信公眾號獲取更多技術乾貨。

其中A地塊在方案一、二中的面積分別為7。53ha、15。06ha；B地塊在方案一、二中的面積分別為7。53ha、8。37ha；只有C地塊在兩個方案中的面積相等。

由此對比可以發現其中必有一個方案存在錯誤，這種錯誤在實際專案中很容易出現的，這就會成為方案成果中一個很大的技術漏洞，也會成為後期規劃管理中的技術隱患。

▲圖1。1-1 不同方案統計結果對比圖

這種錯誤的原因，就是地類圖斑空間重疊。

也就是說其中方案一中的A、B、C三塊用地彼此以各自對應的邊界銜接，不存在彼此疊加的情況；而方案二中存在A、B地塊以及A、C地塊部分重疊的情況，且重疊之後因為圖層要素繪製順序是C在頂層，B在底層，因此在CAD中所呈現的視覺化效果和方案一是相同的，無法憑肉眼直接識別出來。這種情況在實際專案中由於繪製精度及多次修改等原因很容易出現，導致空間統計結果必然存在較大的誤差甚至是錯誤。

▲圖1。2-1 方案一圖層空間關係示意圖

▲圖1。2-2 方案二圖層空間關係示意圖

【TIPS】

在處理地類圖斑前，進行拓撲檢查與修復

第一步：

如圖1。3-1所示，新建一個用於拓撲檢查的資料集，將“用地圖斑”要素資料存到該資料集中。

▲圖1。3-1 新建資料集

第二步：

如圖1。3-2，在“拓撲檢查”資料集上點選右鍵，依次選擇“新建-拓撲”，新建拓撲。

▲圖1。3-2 新建拓撲

第三步：

如圖1。3-3所示，對新建拓撲各步驟及引數進行設定，完成設定並驗證拓撲規則。

第四步：

如圖1。3-4所示，生成拓撲檢查結果資料圖層“拓撲檢查_Topology”，在Arcmap中載入該層資料即得到圖1。3-1所示的拓撲檢查結果。

▲圖1。3-4 拓撲檢查結果圖層

第五步：

如圖1。3-5所示，開啟拓撲檢查結果圖層屬性，在“錯誤”標籤下點選“生成彙總資訊”可生成所有拓撲錯誤彙總列表，也可透過點選右側“匯出到檔案”將該錯誤列表匯出到檔案。

▲圖1。3-5 檢視拓撲錯誤資訊

然後你就發現錯誤是這個樣子的（圖1。3-6）：

▲圖1。3-6 拓撲錯誤示意圖

第六步：

如圖1。3-7所示，將拓撲檢查結果拖入ArcMAP中，系統會自動將對應的資料一起載入，我們再此基礎上將該資料再載入一次，以保證後面能夠進行裁剪。（此處一定要記住載入的先後順序，如果怕記錯可以在圖層組裡將資料臨時名稱改一下！）

▲圖1。3-7 拓撲檢查結果載入

第七步：

如圖1。3-8所示，啟動資料編輯，並開啟“高階編輯”工具。

▲圖1。3-8 拓撲檢查結果載入

第八步：

如圖1。3-9所示，在第二次載入的拓撲檢查用地圖斑上右鍵設定為唯一可選圖層，然後選中需要進行拓撲修復的資料，在“高階編輯”工具欄上點選“分割面”工具，在分割面工具中設定分割目標為“用地圖斑（自動載入）”，即對第一次自動載入的拓撲檢查用地圖斑進行面分割操作。

▲圖1。3-9 分割面操作

第九步：

如圖1。3-10所示，保持編輯狀態及唯一可選圖層設定，選中有重疊的地塊，並開啟圖層屬性表，設定可見性為“顯示所選要素”（藍色表示），即會顯示所選重疊處的所有要素，根據判斷刪除錯誤的要素即可。圖中所示，根據前文分析，該處為AC重疊地塊，其中A地塊，即商業地塊為錯誤重疊，需要刪除，於是我們將其再次選中（黃色表示）並刪除，自此，該處的拓撲錯誤及修復完成，用同樣的方法對AB重疊地塊進行拓撲錯誤修復。

▲圖1。3-10 篩選及刪除錯誤重疊面

第十步：

完成上述操作之後儲存並停止編輯，拓撲錯誤標自動消失，可以透過拓撲圖層屬性資訊檢視錯誤資訊，已經全部變成0，即表示拓撲錯誤修復完成，如圖1。3-11。

▲圖1。3-11 儲存並檢視拓撲修復結果

第十一步：

如圖1。3-12所示，透過重新統計資料面積，發現兩個方案面積一致，錯誤得到修復。

▲圖1。3-12 拓撲修復結果圖

二、環狀要素繪圖順序錯誤

同樣舉個例子說明：如圖2。1-1所示，也是城鄉空間規劃中常見的用地組合情況，即某類用地被另一類用地呈環狀包圍，這類資料在CAD尤其是湘源控規等第三方CAD系統中進行面積統計及其容易出現空間拓撲錯誤引起的面積誤差。

圖中所示的方案一綠地面積為23。39ha，水系6。73ha，而同樣的用地，在方案二中綠地面積卻為36。85ha，比方案一多了13。46ha，是中間水系面積的兩倍，也就是說方案二在對綠地面積統計的時候沒有扣除中間的水系，反而對其重複計算了兩次。

▲圖2。1-1 環形空間用地示意

而造成這種錯誤的原因，竟然是環狀圖斑的繪圖順序。

該類拓撲錯誤與前文所述第一類拓撲錯誤不同，並非因為圖斑重疊造成，而是由於環形空間內外邊界繪圖順序造成。

如圖2。2-1所示，綠地作為環形空間在方案一中的內外邊界繪製順序為反方向，而在方案二中為相同方向，這就是問題所在——

在計算機製圖中，環形空間有兩種不同表達方式，如果是內外邊界同向，則表示內部為非空，若內外邊界異向，則表示內部為空，基於此所以方案二中對綠地進行統計的時候把內部當做非空進行了重複統計，最終導致統計面積累加，這很明顯是和實際情況不相符，需要修正。

▲圖2。1-2 環形拓撲錯誤示意

這種錯誤很狡猾，很難發現，不過很好解決。

這種拓撲錯誤有別於前文所述第一種拓撲錯誤，在圖面上沒有明顯的錯誤標識，更具有隱蔽性，如果只是在CAD系統中進行圖斑繪製及面積統計，幾乎很難被發現。

對該錯誤的修正建議就是要麼避免在CAD中繪製環線空間（可以分開填充），要麼透過GIS進行面積統計即可有效避免該類錯誤，如圖2。3-1即為將資料匯入ArcGIS中統計面積的結果，兩個方案面積一致，有效避免了環形空間錯誤造成的統計錯誤。

▲圖2。3-1 ArcGIS統計結果

上述的這兩種拓撲錯誤經常會給我們的規劃設計以及資料統計等工作帶來非常大的麻煩，大家要格外小心。

在實際工作中，為了避免其他類似空間錯誤造成空間分析及統計資料不準確，建議對新匯入ArcGIS中的資料資料進行“多部件轉單部件”操作，並進行“檢查幾何”、“修復幾何”後再按前文所述中的方法進行拓撲檢查及修復，這樣基本能有效避免大多數的空間幾何錯誤。