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格网系统是一种多分辨率栅格数据结构，在多尺度地理空间数据组织、处理和分析中应用广泛。六边形格网系统具有重要几何特性，相关研究已引起学术界广泛关注，格网层次关系描述及计算是研究难点之一。本文引入复进制数理论，通过间隔层次格网单元隶属关系，建立平面四孔六边形格网系统数学模型，据此提出等效编码方案，定义编码运算并归纳运算规则，设计编码索引、编码与笛卡儿坐标互换算法。对比试验结果表明，本文提出的编码方案与同类成果相比具有结构对称性，可显著提高编码操作效率，具有实际应用潜力。 相似文献
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六边形全球离散格网系统是支持多源地球空间信息融合处理的优选解决方案,相关研究已引起学术界广泛关注。相较于完整的全球格网,局部不规则区域格网的应用需求更加广泛,相关生成算法是当前六边形全球离散格网系统研究的重要问题之一。将二十面体相邻三角面组合为菱形逻辑结构,在此基础上,提出一种局部区域多孔径六边形格网系统生成算法。首先,分析格网剖分类型,建立离散整数坐标系,描述多孔径六边形格网单元空间位置;其次,将局部区域分解到球面二十面体的菱形逻辑结构上创建子区域;然后,根据子区域边界设计外接最小菱形遍历算法,剔除与目标区域无关单元;最后,遍历最小菱形,生成多孔径局部格网。对比实验结果表明,提出的算法具有灵活性好、效率高等优点,生成的多孔径六边形格网用于栅格数据组织,可显著减少数据量,具有较好的应用潜力。 相似文献
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针对全球六边形离散格网的三维显示化方法开展研究,设计了一种六边形格网的空间层次结构(hexagonalquaternary balanced structure,HQBS),采用四位码元对格网单元进行编码,定义并实现了格网向量的基本运算,利用这些运算可以方便地实现格网单元的空间索引。在此基础上还研究了全球离散格网的动态生成与显示算法、可视化区域裁剪等相关内容。试验表明:全球格网动态生成的效率110～370单元/ms之间,加载空间数据后,格网数据和空间数据逐层加载的时间在300 ms左右,能够保证加载空间数据后的显示刷新率在20帧/s左右。 相似文献
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利用球面离散格网组织空间数据的关键技术 总被引：1，自引：0，他引：1
球面离散格网系统是一种能够一体化表达空间位置和测量精度的新型空间数据模型.在分析其优点的基础上,提出利用球面六边形格网系统组织多源、异构空间数据的基本思路.对其中涉及的高精度离散格网系统设计、层次格网编码与索引方案、实体表达与数据重组、实体查询与分析算法等关键技术提出了解决方案.通过原型系统验证了其可行性. 相似文献
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基于正八面体的四孔六边形球面格网编码及索引 总被引：1，自引：0，他引：1
将正八面体上下相邻的两个三角形面片合并成一个四分体,建立二维坐标系,在此基础上采用六边形格网单元的层次编码方案,分析了不同位置格网单元的编码特征,提出了一种“孔4双轴查找算法”,实现了相应的邻接单元及父、子单元查找,并进行了相关实验及对比分析。结果表明,该算法和传统的Vince算法相比较,邻接单元查找速度提高了约900倍,父单元和子单元的查找速度均提高了约120倍。 相似文献
6.
格网单元的邻近搜索是聚类、索引、查询等空间操作的基础,但现有方法大都局限于单个剖分层次,无法直接满足全球多尺度数据集成查询和操作的应用需求。在球面退化四叉树格网（DQG）模型基础上,提出了一种基于多层次格网的邻近搜索算法。首先采用视点相关技术建立DQG格网的多层次模型,然后引入细分评价函数确定格网单元的邻近单元层次,设计并实现了一种相邻格网单元层次差不超过1的动态多层次格网单元邻近搜索算法,最后与单层次邻近搜索算法进行了对比实验。结果表明,搜索同一区域,该算法的耗时成本约为DQG单层次搜索算法的1/3（层次为11）;将该算法用于全球地形实时可视化表达,平均刷新帧率达到60帧/s。 相似文献
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在分析当前球面空间数据结构的基础上，讨论了利用Snyder等积投影在二十面体上建立球面空间基础剖分方式的思路，然后在初始投影面上采用六边形格网进行层次细分，获得多分辨率的全球铺盖。提出了基于六边形格网的三叶节点管理与瓦片编码的基本思路，确立了球面不同实体的六边形格网表达模式。在此基础上，提出了基于球面六边形铺盖的Voronoi图生成算法，实验验证了算法的正确性与效率。 相似文献
8.
平面四孔六边形格网系统编码运算 总被引：2，自引：2，他引：0
全球离散格网系统是支持多源地球空间信息融合处理的新型数据模型。六边形格网系统具有优良的几何属性,相关研究已引起学术界的关注,单元层次关系描述与编码方案设计是其研究难点。本文根据平面四孔六边形格网系统结构特点,设计“格点四叉树”层次编码结构,定义编码运算并归纳运算规律,据此实现二维直角坐标与单元编码的相互转换。与同类成果相比,格点四叉树从原理上克服了奇（偶）分层编码、单元中心与顶点混合编码导致的诸多缺陷,且编码运算规律简明,易于算法实现。试验结果表明,格点四叉树编码加法运算的效率约是PYXIS的6倍、HQBS的5倍;直角坐标转换到编码的效率约为HQBS的5倍,编码转换到直角坐标的效率约为HQBS的3倍。 相似文献
9.
随着云计算、航天遥感、地理信息、导航等技术的发展,用于空间信息剖分组织的全球多分辨率离散格网模型得到了长足发展。针对已有研究成果和当前研究现状,选取性能优异的六边形作为基本格网单元,Fuller多面体投影作为投影类型,提出了一种基于正八面体构建新型六边形球面离散格网的方法。全文系统地论述了此新型离散格网的生成算法并给出了相应实验结果,最后与基于Snyder等积多面体投影的格网进行比较,得出其特点和应用前景。 相似文献
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《武汉大学学报(信息科学版)》2020,(1)
矢量数据是地球空间数据的重要组成部分,数据离散化是其与栅格数据进行同构处理的重要环节,其中离散线的生成是基本问题。针对三角形格网离散线生成算法的不足,提出了借助弱对偶六边形格网,建立等效三角形格网离散线数学模型,并通过降维方式求解的研究方法。首先,根据三角形格网与六边形格网之间的弱对偶关系,基于六边形格网建立等价的三角形格网离散线模型;然后,利用降维思想将二维离散线模型等价变换为一维闭合路径求解;最后,设计并实现了平面三角形格网离散线转化生成算法。将该算法分别与Freeman算法和全路径算法进行了对比实验,实验结果表明,该算法的运算效率可达同类算法的9～10倍,且效果更优,可应用于矢量数据的实时格网化、地形建模、空间分析、模拟仿真等领域,应用前景广阔。 相似文献
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《International Journal of Digital Earth》2013,6(9):750-769
Geospatial data are gathered through a variety of different methods. The integration and handling of such datasets within a Digital Earth framework are very important in many aspects of science and engineering. One means of addressing these tasks is to use a Discrete Global Grid System and map points of the Earth's surface to cells. An indexing mechanism is needed to access the data and handle data queries within these cells. In this paper, we present a general hierarchical indexing mechanism for hexagonal cells resulting from the refinement of triangular spherical polyhedra representing the Earth. In this work, we establish a 2D hexagonal coordinate system and diamond-based hierarchies for hexagonal cells that enables efficient determination of hierarchical relationships for various hexagonal refinements and demonstrate its usefulness in Digital Earth frameworks. 相似文献
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The automatic extraction of valley lines (VLs) from digital elevation models (DEMs) has had a long history in the GIS and hydrology fields. The quality of the extracted results relies on the geometrical shape, spatial tessellation, and placement of the grids in the DEM structure. The traditional DEM structure consists of square grids with an eight‐neighborhood relationship, where there is an inconsistent distance measurement between orthogonal neighborhoods and diagonal neighborhoods. The directional difference results in the extracted VLs by the D8 algorithm not guaranteeing isotropy characteristics. Alternatively, hexagonal grids have been proved to be advantageous over square grids due to their consistent connectivity, isotropy of local neighborhoods, higher symmetry, increased compactness, and more. Considering the merits above, this study develops an approach to VL extraction from DEMs based on hexagonal grids. First, the pre‐process phase contains the depression filling, flow direction calculation, and flow accumulation calculation based on the six‐neighborhood relationship. Then, the flow arcs are connected, followed by estimating the flow direction. Finally, the connected paths are organized into a tree structure. To explore the effectiveness of hexagonal grids, comparative experiments are implemented against traditional DEMs with square grids using three sample regions. By analyzing the results between these two grid structures via visual and quantitative comparison, we conclude that the hexagonal grid structure has an outstanding ability in maintaining the location accuracy and bending characteristics of extracted valley networks. That is to say, the DEM‐derived VLs based on hexagonal grids have better spatial agreement with mapped river systems and lower shape diversion under the same resolution representation. Therefore, the DEMs with hexagonal grids can extract finer valley networks with the same data volume relative to traditional DEM. 相似文献
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This article mainly introduces a class of encoding and compression methods for hexagonal raster data. A new encoding mode is established with the introduction of the Gosper curve, which has good spatial aggregation. On this basis, straightforward encoding, lossless coding compression, and lossy coding compression can be carried out. First, the bidirectional correlation between the Gosper curve and the hexagonal grid data is established, and the Gosper coding value of each raster unit is determined. Then, the lossless compression of the data is completed by performing run‐length encoding on the coding set. Following the Gosper curve trend, partial grid units are semantically changed via adjacent fusion under certain threshold constraints. The run‐length encoding is carried out again to complete the lossy compression and further reduce the amount of encoding required. A break‐detection step is added during the process to avoid regional breaks. The experimental results show that the proposed method can efficiently compress data. Additionally, data compression of multi‐resolution and varying fusion thresholds is explored to summarize general patterns. Finally, the method proposed is compared with traditional row‐coding compression in hexagonal and quadrilateral grids to highlight its advantages for hexagonal raster data. 相似文献
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目前只有顶点链码能够直接用于表达六边形网格边界。将典型的四边形网格链码推广应用于六边形网格，并提出了新的链码方法，其中，六方向Freeman链码（F6）对边界网格中心连线的6个绝对方向进行编码；左右二方向链码（left right 2-direction chain code，2LR）通过记录外轮廓前进的两个相对偏转方向实现对边界的表达；单调性标识链码（monotonicity identify chain code，MICC）通过区分码标识沿网格边界的单调性变化；边链码（edge chain code，ECC）则是将每个边界网格在外轮廓上的边数作为其码值。对4种方法的几何特性、表达效率与压缩性能进行了全面比较与分析。实验结果表明，这4种方法均能有效应用于六边形网格形状的边界表达，其中，ECC和F6的表达效率最高，平均码数约为1；2LR与ECC的压缩性能最好，与F6相比，压缩率可达67%。 相似文献
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基于QTM的线状图形自动化简算法探讨 总被引：3，自引：1，他引：3
全球网格是由形成地球表面剖分的一系列区域所组成,八面体四分三角网(QTM)是其中一种具有层次性的网格。本文依据数据点在规则网格中的分布规律,提出了一种在QTM数据结构支持下的线状图形化简算法。该算法以经过每级QTM网格的数据点的平均值为标准,能自动地对比较平缓的线段进行较粗选点,而对相对复杂的线段进行较密选点。本文以及Dutton算法都能克服DouglasPeucker算法中难以客观和合理确定阈值的困难,但是本算法比Dutton算法简单,且具有更高的化简率,能更好地保留了线状图形的弯曲特征。 相似文献
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在Oracle中实现空间数据的对象化和拓扑化存贮 总被引：5，自引：0，他引：5
讨论了Oracle数据库的空间数据存贮方案，即对象关系模式和关系模式，并针对这种方案详细论述了它们的应用方法及其特点。 相似文献