GIS数据指南：如何检查并修复几何问题？
1. 为什么要检查几何问题？
在导入GIS数据（如排水系统、道路网络、地块边界等）之前，必须检查几何错误，否则可能导致：
- 数据导入失败（如Shapefile转Geodatabase时出错）
- 空间分析错误（如缓冲区计算异常）
- 可视化问题（如地图显示缺失或变形）
- 拓扑关系错误（如叠加分析结果不准确）
常见的几何问题包括：
✅自相交（Self-intersections）
✅ 空几何（Null geometries）
✅ 重复点（Duplicate vertices）
✅ 无效环（Invalid rings）
✅ 短线段（Short segments）
2. 使用ArcMap检查几何问题
步骤1：打开ArcMap并加载数据
（1）打开 ArcMap，点击 "添加数据"（或直接拖拽数据到地图窗口）。
（2）选择要检查的数据（如 drainage_pipes.shp）。
步骤2：运行"检查几何"工具
（1）点击 ArcToolbox（通常在右侧面板）。
（2）导航至：Data Management Tools → Features → Check Geometry
（3）设置参数：①Input Features：选择你的数据（如 drainage_pipes）；②Output Table：指定输出路径（如 C:\temp\geometry_errors.dbf）
（4）点击 OK 运行检查。
步骤3：查看检查结果
（1）检查完成后，打开生成的 DBF表（如 geometry_errors.dbf）。
（2）重点关注 "Problem" 字段，它会列出每个错误的类型，例如：
Invalid geometry（无效几何）
Self-intersection（自相交）
Null geometry（空几何）
步骤4：修复几何错误
（1）返回 ArcToolbox，导航至：Data Management Tools → Features → Repair Geometry
（2）选择 输入数据 和 输出路径，然后运行修复。
（3）手动修复（可选）：如果自动修复不彻底，可以：
①在 编辑模式（Editor Toolbar） 下调整问题要素。
②使用 拓扑检查工具（Topology Checker） 进一步优化。
3. 使用PostgreSQL检查几何问题（SQL示例）
如果你的数据存储在 PostgreSQL/PostGIS 中，可以使用SQL查询检查几何错误。
🔎 检查无效几何
-- 检查哪些记录几何无效
SELECT id, ST_IsValid(geom)
FROM drainage_pipes
WHERE NOT ST_IsValid(geom);
🌍 检查坐标范围是否越界（如WGS84经纬度）
-- 检查X/Y是否超出合理范围（-180~180, -90~90）
SELECT id
FROM drainage_pipes
WHERE ST_XMin(ST_Envelope(geom)) < -180
OR ST_XMax(ST_Envelope(geom)) > 180
OR ST_YMin(ST_Envelope(geom)) < -90
OR ST_YMax(ST_Envelope(geom)) > 90;
📏 检查线要素是否至少2个点
-- 检查线要素是否少于2个点（无效线）
SELECT id
FROM drainage_lines
WHERE ST_NPoints(geom) < 2;
🔧 修复几何（PostGIS）
-- 自动修复无效几何
UPDATE drainage_pipes
SET geom = ST_MakeValid(geom)
WHERE NOT ST_IsValid(geom);
-- 删除坐标异常的数据
DELETE FROM drainage_pipes
WHERE ST_XMin(geom) < 0 OR ST_YMin(geom) < 0;
4. 总结与最佳实践
检查顺序：先检查后修复，修复后再次检查。
数据备份：修复前务必备份原始数据。
日志记录：记录所有修复操作，便于追溯。
分步处理：先处理严重问题（如空几何），再处理轻微问题（如重复点）。
自动化脚本：可编写Python脚本或SQL批处理，提高效率。
5. 进阶学习
- QGIS用户：可使用 "几何检查器（Geometry Checker）" 插件。
- Python自动化：使用 arcpy 或 geopandas 批量处理几何错误。
- 拓扑规则：在ArcGIS中设置 拓扑规则（Topology Rules） 预防错误。
