球面剖分模型的架构与编码分析

基于大量学者的研究成果,本文较系统地探讨了球面剖分模型的架构特点与编码方式。首先,论述了已有多种球面剖分模型的组成与特点,包括经纬度格网模型、正多面体格网模型和自适应格网模型等三类,通过对比其剖分效率、边界变形、复杂程度等方面明确了不同球面剖分模型之间的优势与不足。在此基础上,从编码方式和面片编码邻域查找等角度总结分析了多种常用球面剖分编码模型,包括QTM、SQT、LEE等,以从中发现适合特定应用的优化编码模型,为实现基于球面剖分模型的数据组织与管理提供参考依据。     

基于GeoSOT编码的多元灾害数据一体化组织管理方法研究

灾害信息数据来源广、格式复杂、关联性差、存储管理难度大,亟须建立一种多元灾害数据一体化组织管理方法.该文采用目前相对成熟的GeoSOT全球剖分网格模型,提出了基于“空间面片”统一组织管理多元灾害信息数据的方法.该方法对GeoSOT模型进行了两方面改进:1)根据灾害信息数据的空间属性特点采用21级剖分方案建立“空间面片”;2)直接使用数字对“空间面片”进行编码.为解决海量、多元灾害信息数据的快速查询检索问题,设计了“两次检索”的技术方案:第一次检索使用一维剖分格网编码代替传统的二维经纬度,提高了检索速度;第二次检索使用经纬度,剔除所选范围之外数据,提高了数据检索精度.采用World Wind数字地球开发了一个C/S架构的多元灾害数据一体化管理实验系统,以HJ1A/1B多光谱数据、GLCF影像产品数据和灾情统计报表数据为例,对该方法验证的结果表明,其能够有效地组织管理多元灾害信息数据,并实现对数据的快速查询检索,满足减灾救灾数据管理的业务需求.     

多级地理空间网格框架及其关键技术初探

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。     

基于球面剖分格网的矢量数据组织模型研究

针对球面剖分格网系统的优势和目前矢量数据存储方式存在的缺陷,提出基于球面剖分格网系统的矢量数据组织模型,以期更有效地存储和管理大范围多模式的矢量数据.主要讨论了矢量对象在不同格网层次下的剖分组织方法及其重构表达问题,并创新性地提出了球面矢量交换文件格式(SVE).同时,基于球面剖分格网系统设计了矢量数据的空间拓扑关系构建模式及多层次表达方式,为球面的矢量对象空间分析奠定了理论基础.     

基于全球剖分模型的分发数据预处理与制备方法

随着对地观测技术的迅猛发展,人类获取的空间影像数据更加丰富,如何利用有限的网络带宽响应空间影像数据的实时请求并进行分发是目前空间信息服务的重要研究内容。该文采用地球剖分的思想设计与实现了一种全球空间数据分发系统的影像数据预处理与制备方法。该方法根据GeoSOT剖分方案对地球空间进行多级、多尺度划分,建立剖分编码与单幅影像内数据块的多尺度逻辑索引,这种索引有利于以剖分索引面片为单位进行多尺度数据块的提取与分发。     

地理空间大数据存储管理的地理网络地址研究

针对地理空间数据大数据分布式网络存储管理的地理网络位置搜索问题,从地理网络地址的域名角度,基于2n一维整型数组的全球经纬度剖分格网(GeoSOT)框架提出一种具有地理涵义的空间信息存储网络空间域名地址,即Geonet域名,以统一标识地理空间数据的空间区域位置与计算机存储网络的电子方位,实现用户访问的区域范围、地理空间数据所属地域范围与空间信息存储主机之间的一致性空间关联。     

位置主导的空时记录体系架构设计

针对传统空间数据记录体系在全球尺度空间数据管理中存在的弊端,如数据图幅范围缺乏大范围或全球统一标准管理、数据跨图幅接边处理复杂等问题,本文构建了一套以空间位置记录为核心、时间为属性、计算机集群为存储模式的空时记录体系。在剖析了传统空间数据记录模式基础上,探讨了空时记录体系的内涵与优势,并基于全球剖分模型及其编码(GeoID编码)着重设计了空时记录体系架构和结构功能,为全球海量空间数据的管理与组织提供了技术参考。     

基于球面剖分模型的全球气候区划统一编码

针对目前气候区划缺少全球统一标识问题,本文在深入剖析球面剖分模型、气候区划及其编码规则的基础上,根据球面剖分模型编码思路,利用全球气候区划模型的多尺度、连续覆盖等特点,构建了全球气候区划统一编码模型,实现基于球面剖分理论的气候区划一体化编码;同时,建立了各尺度下气候区划编码与剖分面片的映射关系,完成等经纬度球面剖分模型在气象领域的初步应用,为剖分统一标识的深入应用提供参考。