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1.
球面离散网格只进行地球表面剖分,而球体退化八叉树网格（SDOG）可对整个球体空间进行多层次连续的三维递归剖分,且网格大小均匀、变形稳定,适合作为全球三维空间基础框架。该文研究SDOG的编码与解码问题,剖析了SDOG网格编码的原理,提出两种网格编码方法,即单层次退化Z曲线填充编码（SDZ）和多层次退化z曲线填充编码（MDZ）,设计了相应的编码与解码算法。通过实验比较了SDZ、MDZ和QuaPA主码在编码效率、解码效率及编码长度方面的差异,结果表明MDZ是一种优异的多分辨率动态网格编码方法,可服务于基于SDOG的全球三维空间基础框架。 相似文献
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基于球体退化八叉树的全球三维网格与变形特征 总被引：8，自引：3，他引：5
基于投影的度量空间变换为数字地球及数字区域建设带来了几何裂缝、投影变形等问题,解决问题的根本途径是摒弃投影.直接在球体流形空间建立统一的地球空间基础框架.该文将球面离散网格向球体内部扩展,基于球体退化八叉树提出一种全新的全球三维空间网格剖分方法--球体退化八叉树网格(SDOG).SDOG具有多层次、多分辨率特性,且网格单元面积、体积变形稳定,可对包括地球在内的任意球体进行有序的多层次三维空间剖分,可为全球空间数据集成组织与检索、多层次空间建模与可视化、地球系统科学研究等提供统一的地球空间基础框架. 相似文献
3.
适应性球体退化八叉树格网及其编码方法 总被引：1，自引：1，他引：0
球体退化八叉树格网(SDOG)为具有经纬一致性、正交、粒度近似、非重叠、多层次性及多分辨率的三维全球空间格网(GSG),有望成为地球系统科学、全球GIS乃至数字地球的空间基础框架,但不便处理半径及球面维度上的分辨率非同步变化问题。该文在SDOG基础上沿某一方向进行独立递归细分,构建了一个能适应非同步变化的多分辨率的球体GSG———适应性SDOG,提出了其耦合退化Z(CDZ)曲线填充编码方法;并以NCEP提供的温度数据为实验,实现了基于适应性SDOG的全球大气温度场三维建模与可视化。结果表明:适应性SDOG具有更好的适应能力,能有效处理分辨率非同步变化问题,提高了SDOG作为全球空间基础框架的应用性能。 相似文献
4.
针对目前遥感数据组织以时间为基准、同一区域不同部门遥感数据标识不统一的现状,鉴于全球剖分网格具有多层次、全球覆盖、网格单元编码全球唯一性和对传统地图图幅的继承性等特点,介绍了基于地图分幅拓展的全球剖分模型EMD,提出以EMD剖分面片为单元、采用剖分面片编码标识并管理遥感数据及其相关资源的数据组织框架.试验分析表明,基于EMD的遥感影像数据组织可行,且基于剖分面片编码的数据检索具有较高效率. 相似文献
5.
现有模型对影像数据中的地理对象进行多尺度表达很困难,鉴于全球剖分模型在对地理对象表达时所具备的全球唯一性、层次性、多尺度性、编码具有地学含义等特点,提出了面向地理对象多尺度表达的剖分编码方法,目的是对地理对象赋予统一的剖分编码,使编码具有地学含义和多尺度特性.实验证明,面向地理对象多尺度表达的剖分编码方法可以满足地理对象多尺度剖分化表达的需要,为新一代GIS解决地理信息"尺度鸿沟"问题,向用户提供"连续"、"自适应"的表达尺度奠定了基础. 相似文献
6.
多级地理空间网格框架及其关键技术初探 总被引：1，自引：0，他引：1
为了有效管理、组织和利用海量空间数据,解决存储架构与现有空间数据结构不一致的矛盾,在融合国内外各种球面剖分模型优点基础上,设计了一种多级地理空间网格框架。该网格框架以地图分幅划分方式为基础,利用经纬度间隔对全球进行层次性剖分,形成遥感数据、测绘数据及其他空间数据的统一组织框架。通过对网格单元的地址与属性编码,实现空间数据的直接存储和索引,从而完成对空间信息的无缝拼接与多尺度管理。最后阐述了实现地理空间网格框架的关键技术,包括空时一体化技术、计算集群存储技术和空间索引技术等。 相似文献
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地理格网编码是高效管理、分析和查询海量地理空间位置数据并提供信息服务中非常重要且基础的工作。GeoHash、Google S2和Uber H3是目前商业应用上3种较常用的地理格网编码方法,该文从地理编码的基本概念及其演变过程出发,介绍当前地理编码所涉及的地理格网剖分和编码运算方法,然后从算法概况、编码方式、编码层级及其对应空间范围等方面对3种方法进行阐释,最后从正多面体选择、剖分单元、填充曲线、编码层级、邻域查询与邻域距离类型和算法应用优缺点等方面进行对比分析,以深入挖掘3种方法的应用价值和前景,可为基于地理位置大数据的研究与应用提供借鉴。 相似文献
8.
空间编码是GIS与全球空间数据组织与共享的重要基础。针对QuaPA编码方法进行三维与全球空间编码时存在数据冗余和象限二义性问题,采用双Morton编码和象限标识后置方式进行改进,提出QuaPA 方法。介绍QuaPA 编码步骤及其反演原理,并以中国及邻区地表及地下10 km2、0 km以浅的三维球壳空间网格划分为例,分别进行了球壳网格的QuaPA和QuaPA 编码实验。实验表明,QuaPA 编码解决了象限二义性问题,缩短了编码长度,节省了存储空间。 相似文献
9.
格网编码与经纬度间的转换效率是影响格网应用的关键因素。现有转换算法难以满足海量空间大数据的实时计算与分析需求,效率有待提升。为此,该文提出一种改进的DQG格网编码与经纬度高效转换算法:首先,引入二进制DQG格网编码代替四进制编码;然后,根据DQG格元的分布特征推导出格元行号和经度差的关系,以此改进格元列号的计算过程;最后,使用查找表进行Morton码的编码和解码,以提高转换效率。实验结果表明,该文提出的DQG格网编码与经纬度转换算法的平均效率分别是四进制DQG、单层二维SDZ算法的20.15倍和4.58倍,基本满足海量格网数据的实时转换与计算需求,为海量空间大数据的高效计算与分析奠定了基础。 相似文献
10.
在分析现有非结构化网格剖分算法的基础上,提出了一种GIS支持下的改进分治算法实现约束Delaunay三角网格剖分.该方法利用了GIS的空间拓扑关系对算法输入数据进行预处理,基于三角形的统一数据结构实现了网格细化,对输出剖分网格进行准确的拓扑和约束条件的检查,并基于推进阵面算法思想,结合空间邻近拓扑关系实现了三角剖分节点和网格的重新编号,方便了实际问题中开边界条件的赋值,提高了计算效率.实例应用表明,该方法大大简化了数值模型非结构化网格剖分的前处理过程,集成了几种综合算法的优点,在保证原分治算法时间复杂度的基础上,提高了约束条件下Delaunay三角网格生成的质量. 相似文献
11.
全球离散格网的建模方法及基本问题 总被引：1，自引：0，他引：1
全球离散格网(Discrete Global Grid,DGG)模型是数字地球及空间信息格网的基础,不同的建模方法不但影响空间数据的存储和管理效率,而且影响全球GIS的操作功能。该文介绍了DGG的评价标准,将DGG的建模方法归纳为3种类型:经纬度格网模型、自适应格网模型和正多面体格网模型,重点分析了不同类型球面离散格网模型的几何结构、单元特征和应用模式。最后,提出了DGG在Global GIS中亟待解决的基本问题,包括编码、精度、应用、误差、整合和定位问题。 相似文献
12.
地球系统空间格网及其应用模式 总被引：2，自引：1，他引：1
全球变化与地球系统科学研究涉及跨圈层、跨投影带的中-大-超大尺度问题,对全球地学信息系统(GGIS)、全球空间格网(GSG)及数字地球提出了新挑战。在剖析GSG研究现状的基础上,指出需从地球系统整体上设计一个多领域普适的全球三维空间格网———地球系统空间格网(ESSG),以支撑全球变化及地球系统科学研究。结合领域特点,提出了构建ESSG的8项基本要求,并基于球体退化八叉树格网(SDOG)设计并实现了一种满足该要求的SDOG-ESSG模型;介绍了SDOG-ESSG模型在地球系统空间数据集成、三维建模、多尺度表达、对象变化表达、数据检索与云服务、过程模拟及空间环境安全规划与可视化决策等方面的7种典型应用模式。 相似文献
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Patrik Ottoson Hans Hauska 《International journal of geographical information science》2013,27(3):213-226
Systems for landscape visualization and geographical data handling require methods for efficient data access. Retrieval of data from large geographical databases, ten to thousands of Gbytes, is usually optimized with spatial indexing mechanisms. The simplest form of spatial indexing is achieved by dividing the database into congruent grid cells. The subsequent subdivision of the grid cells can be based on so-called quadtrees. Quadtrees for two-dimensional division and subdivision are appropriate for cartographical data. A geographical database, with objects stored in geocentric or geodetic (geographical) co-ordinates, requires indexing mechanisms that take into account the shape of the Earth. In this paper, we present a method for indexing of geographical data, named Ellipsoidal Quadtrees (EQT). In contrast to other global indexing methods, EQT is based on the Earth ellipsoid and not a spherical approximation. EQT division and subdivision make it possible to divide the Earth surface into a mesh of quadrangles with equal areas. We will demonstrate that EQT is flexible. It can be used for indexing databases of various sizes, including national and global databases. Tests on real data show that the performance of EQT is good. 相似文献
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Bingxian Lin Depeng Xu A-Xing Zhu Guonian Lu 《International journal of geographical information science》2018,32(4):711-737
To support Earth system modeling, we propose a discrete global grid system that expresses multi-resolution spatial data. Specifically, a unified coding model that expresses a grid of nodes, edges, and cells is constructed for a triangular discrete global grid system. To fulfill the requirements of practical applications, we design a code-based topological query method for this grid system and an algorithm to transform between grid codes and geographic coordinates. We evaluate the Global Finite Volume Community Ocean Model (Global-FVCOM) on the triangular discrete global grid system in the proposed uniform coding model. The ocean tidal waves simulated by the Global-FVCOM running on the coded grid are then compared with results obtained using a traditional irregular spherical grid system, and the results display comparable accuracy. The uniform coding model proposed in this paper provides a triangular discrete global grid system that can represent multi-resolution spatial data and can be used in Earth system models. This unified coding model can also be applied to the geographic coordinate system made up of latitudes and longitudes, as well as diamond and hexagonal grids. 相似文献
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行政区划研究的地理学支撑与展望 总被引：13，自引：4，他引：9
行政区划研究一直是人文—经济地理学的重要研究领域,与政治地理学、历史地理学、城市地理学具有非常密切的关系。行政区划本身也是一种资源的新论断,对于重新认识和发挥行政区划在空间治理和优化区域发展格局的作用具有非常重要的意义。在回顾总结行政区划研究历史的基础上,梳理了行政区划研究的发展脉络,分析了新时期政区设置的背景和影响因素发生的重大变化,如城镇化进程改变了人口经济集聚的空间格局,自然地理格局对行政区划设置的影响日益减小,交通通讯条件的改善为扩大管理幅度创造了条件。结合空间治理的新需求提出了新时期的行政区划研究应把握3条主线,分别是优化和提高区域管理效率、预防和保障区域治理安全和推进政区精准精细化管理。从推进国家治理体系和治理能力现代化出发,提出行政层级和管辖幅度的优化可以提高空间治理效率;缩小经济强省和面积大省的管辖幅度可以保障空间治理安全;合理的管辖幅度和基层政区的优化设置有助于加强空间治理的精准化和精细化。科学合理的行政区划调整可以让空间治理更好的发挥作用,为构建适合我国国情的空间治理体系提供基础支撑。 相似文献
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流域输沙过程是地貌学和地表动力学的重要研究内容,但传统的输沙过程监测方法仅能得到某个区域的总输沙率,无法推算其空间分布。论文以黄土高原绥德县窑家湾小流域为例,利用无人机摄影测量技术得到其2006年和2019年2期数字高程模型(DEM)并计算地形变化量;然后,根据质量守恒原理和多流向算法建立泥沙在空间上的输送模型,进而计算小流域输沙率的空间分布。实验结果表明,该模型能有效模拟泥沙在空间上的输送情况,输沙率出现质量不守恒的区域面积占比小于4%,且不守恒区域多为人类活动影响区。同时,论文讨论了DEM的选择和不同地形变化检测水平对模型结果的影响。当使用第一期DEM进行泥沙搬运路径推算时,质量不守恒区域的面积显著降低。使用误差空间分布图进行地形变化检测得到的输沙率结果鲁棒性更强。使用中误差进行地形检测得到的结果在不同置信度下变化较大。基于无人机地形变化检测的空间输沙模型能方便、快捷地提供详尽的输沙率空间分布,为地表过程研究带来了新的机遇。 相似文献
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淮河流域空间开发区划研究 总被引：4，自引：1，他引：3
主体功能区划已经成为国家战略,但以行政区为基本划分单元的划分方法仍然没有遵循生态系统的完整性规律。论文将流域生态系统完整性规律引入到主体功能区划思想体系,以淮河全流域30mDEM为数据基础,运用Hydrology模型进行四级子流域划分及科学编码,以此为研究单元从空间开发约束、空间开发强度和空间开发引导三个维度构建空间开发区划指标体系,运用格网方法归并多图层要素进行流域空间开发区划,以精确反映流域覆被特征与图层对应关系,体现流域生态系统的完整性特征,同时也突破了主体功能区县域单元传统划分方法的行政区限制,最终将淮河流域划分为重点开发区、优化开发区、农业发展区、限制开发区、生态保护区,并提出相应的发展对策。 相似文献