3. Векторные экстракты из MAF / TIGER

1. Географии, представленные в экстрактах TIGER и Shapefile
2. Попробуй это!
3. Геометрические примитивы
4. Геометрическая Точность
5. Попробуй это!
6. Улучшение точности

Бюро переписей начало разрабатывать цифровую географическую базу данных о 144 городских районах в 1960-х годах. К 1990 году первые усилия превратились в TIGER : единую цифровую географическую базу данных, которая охватывает всю территорию Соединенных Штатов и их территорию. Как обсуждалось на предыдущей странице, MAF / TIGER сменили TIGER накануне переписи 2010 года.

Шейп- файлы TIGER / Line - это данные цифровых карт, извлеченные из базы данных MAF / TIGER. Они свободно доступны в Бюро переписи и подходят для использования частными лицами, предприятиями и другими учреждениями, которые не имеют прямого доступа к MAF / TIGER.

В этом разделе описываются географические объекты, представленные в базе данных MAF / TIGER, описывается, как конкретная реализация модели векторных данных используется для представления этих объектов, и рассматривается точность цифровых функций по сравнению с их аналогами на местах. На следующей странице рассматриваются характеристики формата данных «Shapefile», используемого для распространения цифровых выдержек из MAF / TIGER.

Географии, представленные в экстрактах TIGER и Shapefile

База данных MAF / TIGER является выборочной. Включены только те географические объекты, которые необходимы для выполнения оперативной миссии Бюро переписи. Объекты, которые не помогают Бюро переписи проводить свою работу по почте или помогают полевым работникам перемещаться по окрестностям, не указываются. Например, данные о высоте местности не включены в MAF / TIGER. Полный список «классов объектов» и «суперклассов», включенных в MAF / TIGER и Shapefiles, можно найти через Коды классов объектов MAF / TIGER (MTFCC) ссылка в списке географических кодов на Census.gov> География> Справочная информация стр. Примеры суперклассов включают в себя :

• потенциальные жилые помещения (например, места приютов, домов престарелых, тюрем, общежитий);
• особенности дороги / пути (например, первичные дороги, второстепенные дороги, местные дороги);
• гидрографические характеристики (например, ручей / река, озеро / пруд, океан / море);
• различные линейные элементы (например, трубопровод, линия электропередачи, линия забора);
• области табуляции (например, округ или эквивалент, участок, группа блоков, блок).

Отрывок из TIGER / Line Техническая документация MTFCC FEATURE CLASS ОПИСАНИЕ СУПЕРКЛАССОВОГО КЛАССА ЛИНЕЙНОЕ ОБЪЕКТНОЕ ЗНАЧЕНИЕ SEC00 S1400 Местные окрестности Дорога, Сельская дорога, Городская улица Дорога / Тропа Особенности NYN Обычно асфальтированная неартериальная улица, дорога или проезжая часть, которая обычно имеет одну полосу движения трафика в каждом направлении. Дороги в этом классе объектов могут находиться в частном или общественном обслуживании. В этот класс объектов будут включены дороги с живописным парком, а также (в зависимости от региона страны) некоторые грунтовые дороги. S1500 Автомобильная тропа (4WD) Особенности дороги / пути N Y N Не грунтовая тропа для грязи, где требуется полноприводный автомобиль. Эти автомобильные тропы встречаются почти исключительно в очень сельских районах. Незначительные грунтовые дороги, используемые на обычных легковых и грузовых автомобилях, относятся к категории S1400. S1630 Характеристики дороги / траектории съезда N Y N Дорога, которая обеспечивает контролируемый доступ от соседних дорог к шоссе с ограниченным доступом, часто в форме развязки клеверного листа. Эти дороги не имеют адреса.

Отметим также, что ни база данных MAF / TIGER, ни шейп-файлы TIGER / Line не содержат данных о населении, собранных с помощью вопросников и переписчиков. MAF / TIGER просто обеспечивает географическую структуру, в которой табличные данные переписей с привязкой к адресу.

Попробуй это!

Изучение доступных шейп-файлов TIGER / Line

В этом попробуйте это! (Один из 3, посвященных файлам TIGER / Line Shape), вы узнаете, какие файлы TIGER / Line Shape доступны для загрузки в различных регионах, и какую информацию содержат эти файлы. Мы будем изучать версии наборов данных TIGER / Line Shapefile 2009 и 2010 годов. Доступны версии других лет. Не стесняйтесь исследовать их тоже.

• следить эта ссылка для перехода на страницу продуктов TIGER веб-сайта Бюро переписи, затем перейдите по ссылке TIGER / Line Shapefiles, которая находится под каким продуктом я должен использовать? чтобы попасть на страницу географии.
• Ссылка на шейп-файлы TIGER / Line 2010 через вкладку 2010 .
• Выберите « Загрузить» , а затем в раскрывающемся списке выберите « Веб-интерфейс» .
• Разверните список выбора в разделе « Выберите тип слоя» . Потратьте некоторое время, выбирая разные записи из списка выбора слоев, а затем, используя кнопку « Отправить» , перемещайтесь по подслоям, отмечая, когда вам предлагается доступ к кнопке « Скачать» . Обратите внимание на пару вещей. (1) Некоторые из списков выбора предоставляют возможность выбора, которая позволяет загружать набор данных шейп-файла для всей страны. (2) Для некоторых вариантов вы должны перейти на уровень округа, прежде чем станет доступна кнопка «Загрузить».
• Прежде чем продолжить, нажмите на главную ссылку TIGER / Line Shapefiles, чтобы вернуться на страницу TIGER / Line Shapefiles.

Как указано выше, мы хотим, чтобы вы получили представление о видах данных, доступных для различных географических регионов - от округа до национального уровня. Просматривая различные слои, как вы делали выше, затрудняет общую оценку данных в данном географическом масштабе. К счастью для наших целей, Перепись предоставила удобную таблицу, чтобы помочь нам в этом отношении.

• Со страницы TIGER / Line Shapefiles,
• Выберите вкладку 2010 снова.
• Выберите Доступность файла .
  Изучите таблицу, которая появляется.
• Обратите внимание, что есть столбцы, озаглавленные « Файлы на уровне штата и округа», «Файлы нации» и « Файлы на территории индейцев Америки» .
• Сравните географические положения (столбец « Слой» ), доступные в категории « Национальные файлы », с доступными в категории « Государственные файлы ». Какие файлы доступны для государства, которые недоступны для всей нации? Можете ли вы вспомнить причины, по которым они не доступны в виде единого национального файла?
• Теперь сравните категорию « Файлы на уровне штата» с категорией « Файлы на уровне округа» . Какие файлы доступны на уровне штата, также доступны на уровне округа? Еще раз, поделитесь своими мыслями со своими сверстниками.

Геометрические примитивы

Как и другие реализации векторной модели данных, MAF / TIGER представляет географические объекты с использованием геометрических примитивов, включая узлы (точечные объекты), ребра (линейные объекты) и грани (объекты области). Они определены и проиллюстрированы ниже.

• Узлы (обозначенные «N» на иллюстрации ниже) являются «0-мерными», состоящими только из одной пары координат широты и долготы.
  • Узлы N21-23 являются изолированными узлами . То есть они не являются конечными точками ребер.
• Края (на рисунке ниже обозначены буквой «E») - это одномерные линейные примитивы, используемые для обозначения улиц, железных дорог, трубопроводов и рек.
  • Конечные точки ребра называются соединительными узлами .
  • Каждому ребру присваивается направление, обозначаемое стрелками. Направленность края позволяет обозначить начальный узел и конечный узел . Начальный узел ребра E12 ниже - N9, а Конечный узел - N6.
  • Ребро может иметь промежуточные точки, называемые вершинами, которые определяют его форму.
• Лица (помеченные буквой «F» на рисунке 4.4.1 ниже) - это двумерные геометрические примитивы, используемые для представления объектов, таких как блоки, округа и избирательные участки. Лицо - это многоугольник, ограниченный ребрами.
  • Направленность кромки также позволяет обозначать левую и правую грани . Грань F1 находится слева от ребра E12, а грань F2 справа.

Рисунок 4.4.1 Геометрические примитивы базы данных топологически интегрированного географического кодирования и ссылок (TIGER). На рисунке показано, что может быть двумя смежными блоками переписи, причем нижний блок ограничен на юге рекой. Остальные ребра могут соответствовать улицам, а изолированные узлы могут быть ориентирами, такими как школа, церковь и зоопарк.

Геометрическая Точность

До недавнего времени геометрическая точность векторных объектов, закодированных в TIGER, была общеизвестно низкой (см. Рисунок ниже). Как бедно? До 2003 года TIGER / метаданные строки заявил, что

Координаты в файлах TIGER / Line имеют шесть подразумеваемых десятичных знаков, но точность позиционирования этих координат не так велика, как предполагают шесть десятичных знаков. Точность позиционирования зависит от используемых исходных материалов, но в целом информация не лучше, чем установленные Национальные стандарты точности карт для карт масштаба 1: 100 000 из Геологической службы США (Census Bureau 2003).

Попробуй это!

Выполнив масштабные вычисления в Главе 2, вы сможете рассчитать величину ошибки (расстояние от земли), связанной с топографическими картами масштаба 1: 100 000. Напомним, что допустимая ошибка для топографических карт USGS в масштабах 1: 20000 или меньше составляет 1/50 дюйма (см. национальные стандарты pdf ).

Рис. 4.4.2. Несоответствие между улицами файла TIGER / Line до модернизации (красный) и фактической геометрией сети улиц, показанной на ортотрансформированном аэрофотоснимке.

Бюро переписей США nd

Улучшение точности

Начиная с 2002 года, при подготовке к переписи 2010 года Бюро переписей заказало шестилетний проект по повышению точности MAF / TIGER (MTAIP) на 200 миллионов долларов США. Одной из целей этих усилий было использование GPS для получения точных географических координат для каждого домохозяйства в MAF . Другая цель заключалась в повышении точности дорожных / дорожных характеристик TIGER. Проект нацелен на корректировку геометрии уличных сетей так, чтобы они находились на расстоянии 7,6 метров от перекрестков улиц, наблюдаемых в ортоизображениях или измеряемых с помощью GPS. Исправленные улицы необходимы не только для картографирования, но и для точного геокодирования. Поскольку улицы часто образуют границы переписных участков, важно, чтобы точные местоположения домашних хозяйств были связаны с точными сетями улиц.

MTAIP объединяет более 2000 исходных файлов, представленных государственными, племенными, окружными и местными органами власти. Подрядчики использовали данные GPS для оценки точности случайной выборки пересечений уличной центральной линии интегрированных исходных файлов. Оценка подтвердила, что большинство, но не все объекты в пространственной базе данных равны или превышают 7,6-метровую цель. Равномерная точность была невозможна из-за разнообразия используемых местных исходных материалов, хотя эта точность является стандартом в выдержках из шейп-файлов «Все линии». Геометрическая точность определенных классов объектов, включенных в конкретные шейп-файлы, документируется в метаданных, связанных с этим извлечением шейп-файла.

MTAIP был завершен в 2008 году. В связи с постоянным Обследованием Американского Сообщества и другими переписными операциями в настоящее время продолжаются исправления и обновления. Обновления TIGER / Line Shapefile теперь выпускаются ежегодно.

Этот учебник используется в качестве ресурса в программах для получения степени и сертификата в области онлайн-геопространственного образования штата Пенсильвания. Если эта тема вам интересна и вы хотите узнать больше об онлайн-образовании ГИС и GEOINT в Penn State, ознакомьтесь с нашими Офис программы геопространственного образования ,

Похожие