地理空间中的客观实体种类繁多、数量巨大,不可能在有限的地图范围内全部表现出来,这时候我们需要通过制图综合的手段,对制图区域的地理要素进行适当的选取和概括,以反映出制图区域地理要素的组成、分布及其相互联系等主要特征,实质上就是在有限的地图上表示出制图区域的基本特征和地理要素的主要特点。当地图大小和形状发生变化时,虽然有些图形性质将要发生变化,但是有些图形性质始终保持不变,例如图形的邻接性、包含性、相交性和图形几何类型(如点、线、面)等性质,这些在图形连续变化中保持不变的性质就是拓扑属性。点、线、面之间的拓扑关系极为复杂,基本的拓扑关系有相离关系、邻接关系、相交关系、包含关系等,这些拓扑关系还可以再进一步细分,空间拓扑关系分类也可以使用基于4交集(或9交集)的空间拓扑关系分类模型。目前,制图综合研究主要是针对单要素类,在制图综合过程中,只是考虑了同一个要素类中要素本身的特征和要素之间的空间关系。本文选取了几种常用的算法实现了点、线、面的单要素类制图综合,例如,基于改进凸包圈层的点群要素选取模型,基于Voronoi图的点群要素选取模型,基于改进Douglas-Peucker算法的线要素简化。当制图综合过程包含多个图层时,如果不考虑图层之间的拓扑关系,而只是孤立地对单个图层进行综合,那么不同图层要素之间的空间拓扑关系将会发生变化,甚至产生错误的空间拓扑关系,影响了制图综合结果的准确性。本文讨论了GIS中点、线、面图形之间的各种拓扑规则,例如点在线上,点在多边形边界上,在拓扑规则的基础上,探讨了基于多图层空间拓扑关系的制图综合问题,提出了基于5种拓扑规则的制图综合方法,并做了相关的实验研究,完成了基于拓扑关系的点图层与线图层的制图综合以及点图层与面图层的制图综合。