拓扑关系是空间目标之间最基本的也是最重要的空间关系之一,在空间数据建模、空间查询、空间分析、空间推理、制图综合、数据质量控制、空间数据更新等过程中起着重要的的作用。因此,建立合理的拓扑关系模型和提出实用的拓扑关系计算方法是地理信息科学发展的热点和难点问题。目前在空间拓扑关系模型方面的主要研究成果仍然集中在拓扑关系模型的描述方面,存在拓扑关系类型区分不够详细和算法描述比较薄弱等问题。鉴于此,本文就2维GIS拓扑关系计算这一关键问题进行了探索与尝试。主要研究工作包括:1)首先总结了国内外主要的GIS拓扑关系计算的方法与模型,系统分析了各种模型的主要优点与不足,并对几种模型进行了比较分析。2)针对目前拓扑关系模型对目标间拓扑关系的分类描述都集中在只包含一个内部交的情况,分析了二元目标间包含多个内部交的情况,在基于欧拉数和结点度的拓扑关系模型的基础上,归纳出了包含多个内部交的基于欧拉数和结点度拓扑关系模型的一般形式,并使用语义拓扑关系进行描述。3)以VC++作为开发工具,运用面向对象的方法,从底层独立开发出拓扑关系计算软件,有力地验证了本文提出的计算方法与模型的合理性和可行性。