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拓扑是模拟共享几何特征类型的数学方法，
特征是现实环境对象的GIS表达。
GIS中，空间位置数据表示环境空间地物分布，
地物空间分布关系则需要借助拓扑描述其共同的几何特征来表达。
拓扑关系数据，是表示各种空间实体或现象相互关系的数据。
严格地，拓扑关系是指不随地图投影变形和空间变换而改变的空间关系，
所以距离、方向不是真正拓扑关系。通过拓扑关系表达，
可以用少量的数据表达复杂的空间关系，从而减少空间数据存储量。
空间拓扑关系包括：①包含关系，即镶嵌关系。
是多边形与其他对象之间的包含关系。
多边形内包含结点、弧和多边形等空间实体。
如湖泊中包含有岛屿，海洋表面出现块状油污。
②相邻关系。指明弧的左、右多边形。
如污染区域与其周围环境之间的相邻关系。
③方向关系。定义弧的方向，从“起始结点”到“终止结点”。
表示在弧上，从一个结点到另一个结点的顺序。如污水或废气流向’。
④连通关系。通过结点连接不同的弧，
指明弧与结点连接。如生物走廊，它连通两片生物栖息地。
引人拓扑关系，对环境信息处理和空间分析，
具有特别重要意义:①根据拓扑关系，不需要利用坐标或距离，
可以确定环境实体之间相对位置关系。如街道与街区。
地图有投影变形，拓扑关系始终不变。
②利用拓扑数据有利于空间要素査询。
如査询街道两侧各50m范围内的商店有哪些。
③利用拓扑数据，重建环境实体。如进行最佳路线计算。