Sanastoon

Vektorimuotoinen spatiaalinen informaatio koostuu pisteistä, viivoista ja alueista. Yksinkertaisimmillaan paikkatietojärjestelmässä liitetään attribuutti- l. ominaisuustietoa näihin karttaobjekteihin, eikä järjestelmä millään lailla tarkista objektien keskinäistä sijaintia  Tällöin järjestelmä sallii esimerkiksi päällekkäisiä alueita, eikä välitä siitä, risteävätkö viivat keskenään.

Järjestelmien toiminnallisuuden lisäämiseksi lisätään niihin usein topologisia ominaisuuksia. Esimerkiksi tieverkon analysoimiseksi sen solmukohdissa (risteyksissä) tarvitaan tieto mahdollisista kääntymissuunnista.  Tilanrajoista muodostuva maanomistuskartta ei taas voi sallia päällekkäin meneviä alueita tai tilojen väliin jääviä omistajattomia "taskuja". Topologian tason mukaan puhutaan kohteiden välisestä tai kohteiden sisäisestä topologiasta.

Topologian avulla voidaan välttää ja korjata myös digitointivirheistä tai aineistojen yhteensopimattomuudesta johtuvia ongelmia paikkatietoaineistoissa. Näitä ovat em. päällekkäisyyksien ja taskujen lisäksi myös "hännät", "silmukat" tai sulkeutumattomat alueobjektit. Mikäli järjestelmän tarkoitus on tuottaa virheetöntä paikkatietoaineistoa (esim tiestö, maanomistuskartat jne), rakennetaan tuotanto-ohjelmistoon yleensä topologiset säännöt, joita luotavan paikkatietoaineiston tulee noudattaa.

Digitointivirheitä: "häntiä", "silmukoita" ja "taskuja".

Topologisesti täydellinen ohjelmisto osaa luoda alueet "viivaspagetista". Se löytää täysin toisen kuvion sisälle jäävät alueet sekä havaitsee ja korjaa em. digitointiongelmat. Se osaa myös jakaa alueet pienempiin osiin uuden rajaviivan perusteella, ja luo näin syntyville alueille uudet ominaisuustiedot halutulla tavalla. Se tutkii myös, kuuluuko haluttu karttaobjekti osaksi tai kokonaan johonkin suurempaan objektiin.

Topologiset järjestelmät ovat käyttökelpoisia monissa yhteyksissä, mutta täydellisen topologian hallinta ei ole aina tarpeen paikkatietojärjestelmissä. Esimerkiksi topologisesti oikein jäsentyvän metsikkökuviokartan laatiminen vaatii runsaasti sopimuksia mm. siitä, minkä tieluokan tiet muodostavat oman tilansa, mitkä tiet tai polut puolestaan muodostavat metsikkökuvion rajan jne. On myös täysin sopimuksenvarainen asia, halutaanko vaikkapa kartalle piirretyn harvinaisen kasvilajin esiintymän pienentävän ympäröivän metsikkökuvion pinta-alaa.  Eri tasoille piirrettyjen tietojen välisen topologian muodostaminen jätetäänkin usein käyttäjän vastuulle.

Täydellisen topologian luominen vaatii runsaasti ohjelmointityötä. Lisäksi ominaisuustietojen siirtyminen uusille objekteille esimerkiksi alueobjektia jaettaessa on vaikeasti automatisoitavissa. Varsin yleinen tekniikka onkin, että esimerkiksi alueobjektin  geometriseen keskipisteeseen luodaan apupiste, johon alueobjektin ominaisuustiedot sidotaan. Aluetta jaettaessa ominaisuustiedot siirtyvät sille alueen osalle, jolle em. piste jää. Uudelle alueelle muodostetaan uusi apupiste, jolle alueen ominaisuustiedot lasketaan halutulla menetelmällä. 

Pisimmälle topologiarakenteiden luominen on viety ns. objektiorientoituneissa järjestelmissä. Tällöin esimerkiksi "viiva ABC" kuvataan järjestelmän kannalta tilan X osana, eli järjestelmän kannalta se on "tilan X itäraja". CAD-järjestelmissä vastaavasti komponentti "ratas" saakin merkityksen vaikkapa polkupyörän osana. 

• Paikkatiedon tiedostoformaatit

• Perusteiden etusivulle

Tehtävä 1

Lataa tehtäväaineistot tästä

Esimerkkitehtävässä 1 muodostamme viivaverkosta alueet.

Tilanraja.tab-tiedostossa on osa Pyhäselän kunnan tilanraja-aineistosta. Kuten huomaat, tilanraja-aineisto kostuu viivoista. Koeta muodostaa tiloista alueita "muodosta alueet"-komennolla. Mitä huomaat?.

Esimerkkitehtävässä 2 korjaamme kuvionrajakarttaa tilanrajojen avulla (tila.tab), ja muodostamme topologisesti oikein jäsentyvän kartan manuaalisesti  kahden karttatason yhdistelmälle. Tasolla 1 on kuvattu metsikkkökuvioiden rajat ja kuviotiedot (kuviot.tab). Tasolla 2 on kuvattu metsäautotieverkosto (tiet.tab).

Muodosta ensin metsäautoteiden ympärille puskurit, jotka kuvaavat tiekäytävän leveyttä (8-14 m). Tallenna puskurit alueina.

Leikkaa kuviokartta tiepuskureiden avulla. Huolehdi siitä, että uusien kuviotietojen laskentametodi on kohta kohdalta oikea.

Täydennä SQL-kielen avulla ominaisuustiedot uuden tilanteen mukaisiksi.

.

Topologian avulla järjestelmä saa tietoa karttaobjektien välisistä suhteista