Según switchfromshapefile.org no hay forma de describir las relaciones topológicas en un shapefile. Soy consciente de que esto se puede hacer utilizando una Geodatabase y he oído hablar de TopoJSON .
Si existen otras alternativas, ¿qué software SIG funciona con ellas?
Puede ejecutar la herramienta de ArcGIS Polygon_Neighbors en un archivo Shapefile de polígono. La salida es una tabla que enumera los vecinos de cada polígono. También hay una opción para analizar solapamientos. Esta herramienta funciona con cualquier nivel de licencia. Esta funcionalidad de ArcGIS parece contradecir su afirmación, "no hay manera de describir las relaciones topológicas en un shapefile".
GeoPackage es otro formato alternativo abierto que admite datos vectoriales y ráster. Se basa en SQLite, y los datos se almacenan en un único archivo. Hasta donde yo sé, GeoPackage admite topología. GeoPackage es compatible con una serie de paquetes de software SIG, incluidos GDAL, QGIS, R, Python y (de forma más limitada) los productos ESRI. Puede ver más información sobre la especificación del archivo aquí .
Para los aficionados a la programación, puede considerar Formato Geobuf de Mapbox . Se trata básicamente de una representación binaria de datos GeoJSON/TopoJSON (búferes de protocolo para quienes deseen conocer los detalles técnicos).
Existe una versión para Python aquí . Todavía no he encontrado una buena biblioteca Python de código abierto para generar TopoJSON a partir de geometrías (al menos para el trabajo del lado del servidor). Pero puedes usar QGIS o PostGIS para crear topogolies.
El principal defecto del formato es que ninguna aplicación de escritorio lo abre directamente (pero eso es de esperar de algo nuevo y aún no estable). Tendrías que escribir tu propio código JavaScript/Python para descomprimir los datos y luego crear los objetos geométricos. Así, por ejemplo, podrías escribir algo de código Python en QGIS y abrirlo allí.
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¿Has mirado TopoJSON? Aquí hay una discusión: gis.stackexchange.com/a/69439
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Spatialite? con Topología > gaia-gis.it/fossil/libspatialite/wiki?name=topo-intermedio