连接线特征并确定最长线的长度

我有一个线要素（参见图片），它代表使用Stream_to_Feature工具创建的一条河流。属性表包含代表不同行的几条记录-问题是最长的行（在视觉上易于区分）在表中没有表示为单行，实际上是由许多较小的行组成的。线条似乎相互接触，尽管它们彼此不交叉。

如何合并这些线，然后使用ArcObjects或可以转换为ArcObjects的手动方法确定最长的线的长度？更好的解决方案将包括摆脱所有支流，而让我只留一条河道作为一条线。

首先，有一点背景说明为什么这不是一个难题。流经河流的流量保证了它的线段（如果正确数字化）始终可以定向形成有向无环图（DAG）。反过来，当且仅当它是DAG时，才可以使用称为拓扑排序的技术对图进行线性排序。拓扑排序速度很快：其时间和空间要求均为O（| E | + | V |）（E =边数，V =顶点数），这与它获得的结果一样好。创建这样的线性排序将使查找主流床变得容易。

那么，这里是算法的草图。溪流的河床位于其主要河床上。沿着连接到嘴的每个分支向上游移动（如果嘴是汇合处，则可能不止一个），然后递归找到通往该分支的主要床。选择总长度最大的分支：这就是沿主床的“反向链接”。

为了更清楚地说明这一点，我提供了一些（未经测试的）伪代码。输入是一组线段（或弧线）S（包含数字化流），每个线段都有两个不同的端点start（S）和end（S）以及正长度length（S）；和河口p，这是一个点。输出是将嘴与最远的上游点结合在一起的一系列片段序列。

我们将需要处理“标记段”（S，p）。它们由段S之一及其两个端点p之一组成。我们将需要找到所有与探测点q共享一个端点的线段S，并用其他端点标记这些线段，然后返回集合：

Procedure Extract(q: point, A: set of segments): Set of marked segments.

如果找不到这样的段，则Extract必须返回空集。 副作用是， Extract必须从集合A中删除它返回的所有段，从而修改A本身。

我没有提供Extract的实现：您的GIS将提供选择与q共享端点的段S的功能。标记它们只是将start（S）和end（S）与q进行比较，然后返回两个端点都不匹配的问题。

现在，我们准备解决问题​​。

Procedure LongestUpstreamReach(p: point, A: set of segments): (Array of segments, length)
    A0 = A                        // Optional: preserves A
    C = Extract(p, A0)            // Removes found segments from the set A0!
    L = 0; B = empty array
    For each (S,q) in C:          // Loop over the segments meeting point p
        (B0, M) = LongestUpstreamReach(q, A0)
        If (length(S) + M > L) then
            B = append(S, B0)
            L = length(S) + M
        End if
    End for
    Return (B, L)
End LongestUpstreamReach

过程“ append（S，B0）”将段S 粘贴在数组B0的末尾并返回新数组。

（如果流确实是一棵树：没有岛屿，湖泊，辫子等，那么您就可以省去将A复制到A0的步骤了。）

通过形成LongestUpstreamReach返回的段的并集来回答原始问题。

为了说明这一点，让我们考虑原始地图中的流。假设将其数字化为七个弧的集合。弧形a从上游的点0（在地图的顶部，在下图的右侧，已旋转）的嘴到点1处的第一汇合处。这是一个长弧，说长8个单位。弧b分支到左侧（在地图中）并且很短，大约2个单位长。弧c向右分支，大约4个单位长，依此类推。以“ b”，“ d”和“ f”表示在地图上从上到下的左侧分支，以“ a”表示， “ c”，“ e”和“ g”这两个其他分支，并对顶点0到7进行编号，我们可以抽象地将图表示为弧的集合

A = {a=(0,1), b=(1,2), c=(1,3), d=(3,4), e=(3,5), f=(5,6), g=(5,7)}

我将假定它们具有长度8，2，4，1，2，2，2为一通过克分别。嘴是顶点0。

第一个示例是对Extract（5，{f，g}）的调用。它返回标记的段集{（f，6），（g，7）}。请注意，顶点5位于弧f和g（地图底部的两个弧）的交汇处，并且（f，6）和（g，7）用上游端点标记这些弧中的每一个。

下一个示例是对LongestUpstreamReach（0，A）的调用。采取的第一个动作是对Extract（0，A）的调用。此返回包含标记的段落（A，1）的一组和它消除段一个从该组A0，其现在等于{B，C，d，E，F，G}。循环有一个迭代，其中（S，q）=（a，1）。在此迭代期间，将对LongestUpstreamReach（1，A0）进行调用。递归地，它必须返回序列（g，e，c）或（f，e，c）：两者同等有效。的长度（M），它返回是4 + 2 + 2 = 8。（注意，LongestUpstreamReach并没有修改A0。）在循环结束时，段一已附加到流化床中，并且长度已增加到8 + 8 =16。因此，第一个返回值由序列（g，e，c，a）或（f，e，c，a）组成，对于第二种返回值，两种情况下的长度均为16。这显示LongestUpstreamReach如何从嘴巴向上游移动，在每个汇合处选择距离最长的分支，并跟踪沿其路线遍历的线段。

在有许多辫子和孤岛的情况下，可以实现更有效的实现，但是对于大多数目的，如果严格按照所示方式实现LongestUpstreamReach，则几乎不会浪费任何精力，因为在每个汇合处，各个分支中的搜索之间没有重叠：计算时间（和堆栈深度）将与分段总数成正比。

“ 拆分线”工具可能对您要执行的操作很有帮助，尽管您将需要找出某种方法来区分一个流分支与另一个流分支（对于“溶解”字段）。不过，这假定您具有ArcInfo许可证。

如果您没有这样的许可证，则可以考虑使用ArcObjects方法获取每个顶点的XY，将其填充为一个IPointCollection，然后将IGeometryas 创建为PolyLineClass。

您可以使用RivEX，它是9.1 ArcGIS工具（将在9.3和10中运行）。它具有识别河网拓扑问题的工具和许多处理工具。一种这样的工具找到了主干。