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1 Proseminar GIS II -Topologische Regeln - WS 04/05

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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann2 Gliederung Motivation Rckblick GIS I Topologie in ArcGis fr Flchen Linien Punkte ArcGis Regel- bersicht Aufgabe 1 Topologie in ArcGis Erzeugen Umgang mit Fehlern Aufgabe 2 Literaturverzeichnis
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann3 Motivation Warum Topologie in ArcGIS? ArcGIS Topologie ist keine Datenstruktur, sondern die Definition von Verhalten und Anwendungen von Regeln auf beliebige Geometrien der Geodatabase. 1 1 Aus ArcGIS_83.pdf ESRI Geoinformatik GmbH 2003
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann4 Motivation Warum Topologische Regeln? Fr das aktuelle Projekt sind Definition die notwendigen Topologischen Regeln definierbar Verhalten spezifische Aktionen bei Versto gegen die Regeln whlbar Anwendungen Regeln benutzerdefiniert und jeder Zeit anwendbar Regeln vordefinierte topologische Grundregeln vorhanden Beliebige Geometrien die Regeln je nach Bedarf auf Linien, Flchen und Punkte anwendbar
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann5 Motivation Warum Topologie in ArcGIS? Fr das aktuelle Projekt sind Definition die notwendigen Topologische Regeln definierbar Verhalten spezifische Aktionen bei Versto gegen die Regeln whlbar Anwendungen Regeln benutzerdefiniert und jeder Zeit anwendbar Regeln vordefinierte topologische Grundregeln vorhanden Beliebige Geometrien die Regeln je nach Bedarf auf Linien Flchen, Punkte anwendbar Topologie in ArcGIS deckt Verste gegen die gewhlten Regeln auf und hilft sie zu beseitigen
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann6 Motivation Warum Topologie in ArcGIS? Topologie in ArcGIS fungiert quasi als Detektiv, der Verste gegen die ausgewhlten Regeln aufsprt und sie anzeigt! Unterschied zum Vortrag Rumliche Anfragen (15.11.2004): Topologie nicht als Anfrage- sondern als Kontrolle beim Erzeugen einer Geodatabase
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann7 Rckblick Da war doch was ArcGIS Ein bisschen mehr GIS I Topologische Relationen von Flchen Aus: GIS I Vorlesung WS03/04
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann8 Topologische Regeln fr Flchen Prfung der geometrischen Beziehung zwischen Flchen Prfung der geometrischen Beziehung einer Flche zu einer anderen Geometrie (z.B. Punkt) Topologische Regeln fr Linien Prfung der geometrischen Beziehung zwischen Linien Prfung der geometrischen Beziehung einer Linie zu einer anderen Geometrie (z.B. Punkt) Topologische Regeln fr Punkte Prfung der geometrischen Beziehung zwischen Punkten Prfung der geometrischen Beziehung einer Linie zu einer anderen Geometrie (z.B. Punkt) Insgesamt ber 25 Regeln! Knnen nicht alle einzeln vorgestellt werden. Gute Zusammenstellung von ESRI im Internet: http://www.esri-germany.de/demos/index.html Topologie in ArcGIS -Ein bisschen genauer-
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann9 Topologische Regeln fr Flchen Ein Bsp. fr Regeln innerhalb einer feature Class Name: Keine berlappung - must not overlap Zwei Flchen einer Feature Class drfen sich nicht berlappen Beispiel: Flchen der Feature Class Wahlbezirke Flchen der Feature Class Postleitzahlenbezirke Wahlbezirke in Musterstadt WB 1 WB 2 WB 3 Wahl- lokale Wahlbezirke in Musterstadt WB 1 WB 2 WB 3 Wahl- lokale
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann10 Topologische Regeln fr Flchen Ein Bsp. fr Regeln zwischen 2 Feature Classes Enthlt Punkte aus contains point Aktivierung der Regel verlangt, dass in jedem Polygon der 1. Feature class mindestens ein Punkt aus der 2. Feature class enthalten ist Beispiel: Innerhalb des Flchen-Features Landkreise muss mindestens eine Stadt von dem Typ Punkt liegen Kreis- stadt norm Stadt Stadt Kreise und Stdte Kreis- stadt norm Stadt Stadt
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann11 Topologische Regeln fr Linien Ein Bsp. fr Regeln zwischen 2 Feature Classes Name: Hat Keine berlappung - must not overlap with Zwei Linien zw. den beteiligten Feature Classes drfen sich nicht berlappen (aber schneiden) Beispiel: Brcken drfen sich nicht mit Wegen berlappen, aber schneiden Features der Feature Class Brcke drfen nicht mit Flssen berlappen, aber sie drfen sich schneiden
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann12 Topologische Regeln fr Punkte Ein Bsp. fr Regeln zwischen 2 Feature Classes Liegt auf den Grenzen von must be covered by boundery of Punkte der an der Regel beteiligten Feature Class mssen auf der Grenze eines Polygons der anderen Feature class liegen Beispiel:Grenzsteine mssen auf dem Rand der Polygone / Grundstcke stehen, die sie begrenzen
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann13 Topologische Regeln Aufbau des ArcGIS Diagramms Im folgenden: Verstehen dieser Zusammenstellung und des Prinzips Topologischer Regeln an einigen Beispielen! Fr jede Regel existiert eine solche Erklrung! Jede topologische Regel hat einen Namen!
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann14 Topologische Regeln Aufbau des ArcGIS Diagramms Fr jede Regel ist ein Fall dargestellt, der nicht gegen die Regel verstt.
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann15 Topologische Regeln Aufbau des ArcGIS Diagramms Fr jede Regel ist ein Fall dargestellt, der einen Fehlerfall auslst.
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann16 Topologische Regeln Aufbau des ArcGIS Diagramms Um sich den Sinn der Regel zu verdeutlichen, wird ein reales Beispiel zu jeder Regel dargestellt
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann17 Topologische Regeln Aufbau des ArcGIS Diagramms Geltungsbereich der Topologischen Regel := Die topologische Regel gilt zwischen 2 Feature-Classes oder Subtypen der in den Symbolen dargestellten Geometrie := Die topologische Regel gilt innerhalb einer Feature-Class oder eines Subtypes
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann18 Aufgabe 1 Umgang mit den Topologischen Regeln von ArcGIS Kopiert euch aus dem Laufwerk V:\ den Ordner Top_Regeln in eure Arbeitsumgebung Schaut euch die Datei TR-Ausschnitt.pdf an (In dem Ordner). Versucht die Unterschiede der beiden dargestellten Regeln zu verstehen. Ladet die Geodatabase Aufgabe in ArcMap. berlegt euch, welche Unterschiede es bei der Anwendung der beiden Regeln auf die Geodatabase geben wrde (bezogen auf die beiden Layer cities & country)
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann19 Topologien in ArcGIS Grundstzliches Topologien knnen nur in Geodatabases angelegt werden. Topologien knnen fr Feature Classes und Subtypen angelegt werden. Innerhalb eines Feature Datasets knnen beliebig viele Topologien angelegt werden. Eigenes Zeichen Fr Topologien in der Baumstruktur von dem ArcCATALOG Rechtsklick, Properties liefert Eigenschaften bestehender Topologien nderungen bestehender Topologien im Nachhinein mglich (Rechtsklick, Properties)
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann20 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog 1. Starten des ArcCatalog 2. Auswahl der Geodatabase in der Baumstruktur
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann21 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog 3. Rechtsklick auf ein Feature Dataset der Geodatabase, in der die Topologie erzeugt werden soll. Dann New/Topology Im Bsp.: Geodatabase: Aufgabe Feature Dataset: Landscape
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann22 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog 4. Es erscheint ein Assistent, der einen durch die nchsten Schritte lotst. Klick auf weiter.
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann23 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog 5. Die Topologie bentigt einen Namen 6. Cluster Tolerance eingeben Cluster Tolerance: Definiert den Radius eines Kreises um einen Punkt innerhalb dessen Zwei Objekte als gleich, bzw. aufeinanderliegend angenommen werden. Grenordnung: Eine Zehnerpotenz kleiner als Genauigkeit der Daten
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann24 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog 7. Auswahl der Feature Classes die topologisch geprft werden sollen (durch Aktivierung der Hkchen). Es knnen auch gleich mehr als 2 Feature Classes ausgewhlt werden und innerhalb der Topologie mehrere Regeln aktiviert werden (da schnell unbersichtlich, Reduktion auf das Notwendige).
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann25 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog 8.Anzahl der ranks eingeben (integer Zahl [1,50]) Rank: Eine Gewichtung der Feature Classes. Je hher der Rank (max=1), desto weniger ist ein Feature der Feature Class anfllig fr Verschiebungen, wenn dieses durch die Cluster Tolerance notwendig wird. 9.Durch Klick auf die jeweilige Zahl einen Wert fr den rank der jew. Feature Class/ Subtypes setzen
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann26 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog Add Rule, die topologische Regel wird hier ausgewhlt.
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann27 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog Auswahl der beteiligten Feature Classes (Auf die Reihenfolge achten, Beschreibung der topogr. Regeln zur Hand nehmen) Auswahl der topologischen Regel die angewendet werden soll
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann28 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog Erneutes klicken auf Add Rule ermglicht es noch weitere regeln in die aktuelle Topologie einzubinden Zusammenfassung der getroffenen Einstellungen: Name: Landscape_Topology Cluster Tolerance: 0,0000206051 Feature Classes: mjurban, Rank:1 Rules: mjurban - Must Not overlap
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann29 Topologien in ArcGIS Schrittweises Anlegen einer Topologie im ArcCatalog Fertig, die Topologie wird angelegt und ist nun im ArcCatalog zu finden Die Topologie muss mit validate aktiviert werden. Validate: Prft sobald der Befehl validate aufgerufen wurde die ausgewhlten Feature classes auf Regelverste gegen die Neue Topologie. Kann jederzeit wiederholt werden.
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann30 Topologien in ArcGIS Und jetzt? Um das Ergebnis der Topologie anzuschauen: Starten von ArcMap ffnen der gesamten Geodatabase (ArcMap fragt ob er die Topologie auch darstellen soll JA!) Die Topologie hat einen eigenen Layer erzeugt: Verste gegen Flchenregeln werden in einem roten Rechteck dargestellt Verste gegen Linienregeln werden mit einer roten Linie dargestellt Verste gegen Punktregeln werden in einem roten Punkt dargestellt Sofort sichtbar in der Karte
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann31 Topologien in ArcGIS Der Topologie Layer Zustzlich lassen sich Exceptions und Dirty Areas in dem Layer darstellen Rechtsklick auf den Topologie Layer Properties Symology Aktivierung der Hkchen zeigt Auswahl im Layer in der Karte an Dirty Areas: Gebiete innerhalb der Karte die noch nicht mit Validate auf Fehler geprft wurden
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann32 Topologien in ArcGIS Ergebnis der berprfung mjurbans must not overlap
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann33 Topologiewerkzeuge in ArcGis Starten der Bearbeitung Die Fehler sind nun aufgedeckt, wollen aber behoben werden. Um irgendetwas in ArcMap zu ndern: Start Editing mit der Editing Toolbar Um Topologie zu bearbeiten: Einschalten der Topologie Toolbar (wie jede andere Windows Toolbar)
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann34 Topologiewerkzeuge in ArcGis Die Topologie Toolbar Auswahl der zu bearbeitenden Topologie Die wichtigen Tools: Validate: gesamte Karte Validate: akt. Ausschnitt Validate: best. Ausschnitt Fehler Auswahltool Error Inspector
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann35 Topologiewerkzeuge in ArcGis Der Error Inspector Tabellarische Verwaltung der Regelverste Klick auf Search now zeigt Regelverste im aktuellen Kartenausschnitt an Zeigt beteiligte Klassen und Features auf Gibt Mglichkeiten wie weiter mit diesem Fehler umzugehen ist: 1.Mark as Exeption Aktuellen Fehler als Ausnahme definieren 2.Lsung des Problems mit z.B. Merge, Substract, Create New Feature
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann36 Topologiewerkzeuge in ArcGis Beispiele zur Beseitigung eines Fehlers Create New FeatureMergeSubstractMark as Exception Das berlappende Stck wird als neues Feature definiert Der Durchschnitt der Flchen wird einem der beiden Flchen zugewiesen (whlbar) Der Durchschnitt der beiden Flchen wird gelscht Versto ist nun Ausnahme. Der Durchschnitt bei erneutem validate kein Error mehr. Rechtsklick mit Error Tool auf den Fehler Im Error Inspector, Rechtsklick auf den Fehler
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann37 Aufgabe 2 Die Geodatabase Aufgabe wurde am Bildschirm mit der Hand bearbeitet, indem durch Mausauswahl alle Lnder und nicht bentigte Informationen gelscht wurden. Bei dieser Manipulation sind Fehler aufgetreten. Da es zu aufwendig ist, alle Stdte, die nun noch Im Nichts schwirren von Hand zu finden, sollt ihr all diese Stdte automatisch herausfiltern und danach lschen. Nutzt dafr die geeignete topologische Regel aus Aufgabe 1. Zeigt, das eure Korrektion frei von Fehlern ist (im Sinne der verwendeten topologischen Regel)! Fr die schnellen von euch: Nutzt die die andere topologische Regel, um die anderen topologischen Fehler zu bestimmen, die bei der Bearbeitung entstanden sind. Ist es sinnvoll, diese als Exception zu definieren? Zeigt, dass eure Korrektion frei von Fehlern ist (im Sinne der verwendeten topologischen Regel)! (die in a] erzeugte Topologie ist vorher zu lschen)
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann38 Literaturverzeichnis ESRI, Geoinformatik Gmbh (2003): ArcGis 8.3 Der GIS Standard am Desktop, arcgis_83.pdf ESRI, Geoinformatik Gmbh: ArcGis Geodatabase Topologie Regeln, TopologyRules.pdf ESRI, Geoinformatik Gmbh: ArcGis: Working with Geodatabase Topology ESRI, Geoinformatik Gmbh: http://www.esri-germany.de/demos/index.htmlder ESRI, Geoinformatik Gmbh: Kapitel 4 Topology Garvert, C. (2003): Topologische Regeln, 031208Garvert.ppt
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  • 7 2345679810111213181920303132333435363738EndeStart 06.12.2004 Jan Martin Brockmann39 Anmerkung: Diese Prsentation ist mit Powerpoint 2003 erstellt. Damit sie richtig luft, muss auch Powerpoint 2003 zum ansehen verwendet werden! Oder: Powerpoint Viewer 2003, gibts gratis auf der Microsoft Hompage zum runterladen.