拓扑矢量数据模型:TIGER


发布日期 : 2017-01-19 01:23:27 UTC

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拓扑矢量数据模型通过清晰地存储对象之间的邻接信息, 旨在保留对象空间关系的一种矢量数据结构。 矢量拓扑数据模型由点、线和面组成。除坐标位置外, 还明确记录拓扑关系。矢量拓扑数据模型清晰地定义特征之间的空间关系。 如空间拓扑表示:①连接关系。指明弧与结点连接。②方向关系。 定义弧的方向,从“起始结点”到“终止结点”。 ③邻接关系。指明弧的左、右多边形。 ④镶嵌关系。多边形内包含结点、弧和多边形等空间实体。

TIGER文件是以拓扑关系整合为基础的地理编码和参照文件的缩写, 是一种拓扑矢量数据结构。 它是美国人口调查局在DIME(dual independent map encoding,双重独立地图编码) 和GBF(geogmphical base file,地理基础文件)数据格式基础上发展起来的。

DIME是美国人口调査局针对线状地物设计的矢量数据模型, 主要适用于城市道路网的编码。目的是为了满足美国统计局制图要求, 完成3项任务:①确定行政区和人口统计区域的边界。 ②提供必要数据和相关数据文件。③在住址和统计区之间建立准确的连接关系, 把统计问卷放到相应的统计区内。DIME核心是把街道交叉口作为结点, 每个结点既有编号又有坐标,结点编号和坐标独立,依靠结点编号把街道连接起来, 再用街道把街坊连接起来。街道交叉点坐标对街道网作了基本定位。 当已知某个道路门牌号时,利用计算机很快可以查询到该门牌号所属的街坊和道路出口。

1980年美国人口调査局改进了基于DIME数据模式的数字地图: ①增加了主要道路中心线的坐标,称GBF。 因此,DIME/GBF是包含了诸如道路、河流和边界等非街道特征的地址参照文件。 ②引入图段概念,具有结点编号(起点、终点)和相邻街区编号的半拓扑结构。

TIGER对GBF进一步改进,采用弧-结点式的拓扑型矢量数据模型来描述点、线、面地物。 TIGER文件内容包括道路和河流等地图特征、行政边界、街道地址和邮政编码。 TIGER建立点与线联系的拓扑关系, 将地表描述与区域人口普查、调查的属性数据集成在一体, 自动描述空间结构,以计算机易于读取的形式编码和表达地理信息, 实现人口相关信息自动访问和恢复。因此TIGER可以处理: ①结点。②线段,如街道、河流、境界线。 ③面,如街区、地址范围、人口统计地段、选举分区。 ④道路名称,如街区码、地区码、选举分区码、人口统计地段码。 现在TIGER利用美国地质调查局的标准数字化地图DLG作为基本坐标数据。 DLG是一种具有开放结构的数据交换格式,由点、线和面构成,其中线是基本要素。