GIS概論 - Introduction GIS (9)

本篇文章講述拓樸Topology的基本概念。
在筆者多年的教學中，作常使用到講解拓樸概念的就是"連連看"這樣的教材，簡單又可以清楚的解釋出點、線、面拓樸的意義。下面有一張方格紙，筆者想請所有讀者在看到這一篇文章的同時，先不要急著看最後的結果，循著筆者的說明一步一步的完成這一份練習。

請將下面一張表格中的點未標定在上一張空白的方格紙上。

標定完後，你可以看到以下的結果，您可以猜得出來這是什麼圖形嗎?
回歸到這一個練習，點拓樸在GIS中作簡單，你可以只用ID、X、Y座標，描述一個空間上的點位，再利用點的ID去關聯到屬性資料，這樣就完成最簡單的點位GIS定義。而在標定每一個點位的過程，就是在作點拓樸的作業。

延續著上一個練習，請將下表的線關係，繼續繪製於原本的練習當中。

這個練習結束後，答案已經呼之欲出。在上面表格所提示的連線，你所連線的成果因該於下圖一樣。線型的拓樸就是將點位與點位透過順序連線起來。而往往連線的前後關係，也標定著線段的起始與終點關係(即線型方向)。但是請注意，在還沒有依據上一張題目完成連線前，誰也不敢斷定所標訂出來的點位會代表什麼意思。因此，線型的拓樸，就是將點位作集合的動作，而在線拓樸中，也一定包含點的拓樸；線的ID也是作為連接屬性資料的KEY值。

最後，將所有線型資料結合產生關係，這時候面形資料就會顯示出來，這就是面型拓樸的成果。


這樣的練習，我們在很小的時候就已經會了，但是，過去我們並沒有專有的名詞定義這就是拓樸。其實拓樸最簡單的意思就是在描述空間資料的關聯性。當然，這裡介紹的拓樸觀念是最簡單的一種，由這樣的練習出發，有助於未來各位學習更複雜的空間資料定義，如Oracle Spatial、SQL Server Spatial或者是自己建立空間資料庫。
在拓樸資料中，線拓樸一定包含點拓樸的資料；而面拓樸一定包含點與線拓樸。每一種拓樸物件，都一定會有物件的主鍵作為與屬性資料關聯的鍵值。而拓樸不只有包含位置關聯性而已，還包含了順序、方向、內部填實、或內部簍空等資訊，但全有賴於空間資料庫定義時的規範。

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