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。     

混合式球面退化剖分模型的设计与编码

为了解决球面退化四叉树格网(DQG)模型孔径较大、格网单元面积分布不均匀以及三角格网单元应用不完全四叉树剖分的问题,通过控制单元面积的思路设计了一种格网单元孔径更小、分布更均匀的四边形(中低纬地区)与三角形(高纬地区)的混合格网模型——混合式球面退化格网模型(MSDG);并对所有格网单元利用四叉树进行编码。通过对格网单元的几何属性统计分析发现,该格网模型的几何属性与DQG模型相比,其单元面积变化更小、分布更加均匀稳定。     

基于地图分幅拓展的全球剖分模型及其地址编码研究

针对现有诸多全球剖分模型与已有空间数据的存储结构严重不匹配现象,为了更有效地管理、组织和利用海量空间数据,设计基于地图分幅拓展的全球剖分模型.该模型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割分,较高效地实现对现有空间数据直接存储和索引的目的.在分析该全球剖分模型的特性后,给出其剖分面片的层次结构,并在该结构的基础上利用Hilbert曲线设计剖分面片的层次性地址编码方式,建立模型的地址编码空问.罩论研究和试验表明,该剖分模型能够更有效地表达和管理多分辨率的全球空间数据.     

正二十面体全球剖分模型的Geometry Clipmap球面绘制

地形绘制一直是图形学研究的热点问题,尤其是球面地形绘制,其在形状和数据组织方面比平面地形绘制更加复杂。在已有球面地形绘制算法的基础上,提出一种基于Geometry Clipmap的球面地形剖分与绘制方法。该方法以构建正二十面体球面网格为基础,将正二十面体划分为十个菱形区域,采用球面菱形网格的剖分,针对每个菱形区域的周边网格进行重新剖分和组合,形成一个虚拟的3×3的大菱形区域,扩大了Clipmap的活动范围,并在一定程度上解决了Clipmap的跨边界问题。实验结果表明了本文方法的可行性和有效性。     

球面地理网格剖分方案分析

为了便于空间数据描述、分析和比较,提出了直接在地球参考椭球面上构建全球地理网格的剖分模式,并逐渐成为地理网格剖分模型的重要发展方向。介绍了全球球面网格剖分的特点和发展现状,分析了当前球面网格剖分方法的分类;并在理想地理网格剖分标准的基础上,探讨了将其作为统一空间参考系的空间位置描述、空间数据集成和空间分析的全球球面网格剖分规则与方案,以及剖分所形成网格单元的位置描述方法。     

基于球面离散格网的遥感数据剖分编目模型研究

针对目前各个遥感数据的编目多样,缺乏全球统一的遥感数据编目体系的现状,本文基于球面剖分模型,参考并借鉴成熟的文献信息编目的相关理论,系统构建了全新的全球遥感数据剖分编目模型,以期更有效地组织、存储和管理大范围多尺度的遥感数据。首先,介绍了文献数据的编目理论和球面剖分格网的基本框架,然后探讨了基于全球剖分格网的遥感数据面片编目方法,其中包括描述著录方法和标引著录方法,最后设计了遥感剖分编目数据的管理框架和编目服务器的组织方法。研究表明,基于球面离散格网的遥感数据剖分编目模型为实现遥感数据的全球化、层次化和规范化管理提供了坚实的理论基础。     

基于全球剖分网格的空间数据编码方法

针对不同平台的空间数据编码规则各不相同、互不一致,导致关联检索困难的问题,提出了一种基于GeoSOT全球剖分网格的空间数据编码方法,探讨了其特点与优势,分析了编码生成效率和基于此编码的空间数据检索效率。试验结果表明:基于GeoSOT全球剖分网格的空间数据编码算法耗时短、效率高;与传统的基于经纬度和R-树的空间数据检索相比,基于GeoSOT编码的检索在关系型数据库中效率提高显著,且查询的空间范围越小,效果越明显。     

基于剖分网格的多源资源环境数据统一检索方法

在应急事件保障中,多源资源环境数据相对孤立、关联性差,难以实现统一检索。从业务应用实际问题出发,基于地球剖分网格思想,将多源资源环境数据纳入到统一的网格参考基础下,多部门多源资源环境数据以网格编码为基础实现在逻辑上的统一组织,从而形成统一关联查询能力。以形状特征点、线、面为区分对资源环境数据进行网格编码后,将其纳入到编码索引表中,通过相关编码计算方法实现了数据的统一检索。实验表明,上述方法实现了多源资源环境数据的统一检索,提升效率10倍左右。     

基于剖分编码的空间位置标识与空间对象标识问题研究

空间位置标识和空间对象标识是地理信息系统（GIS）领域的基础理论问题,它们是地理实体位置、分布、形态、空间关系等基本特征精确描述的基础。因此,分析和解决空间位置标识和空间对象标识体系中存在的问题,具有重大理论和应用意义。本文从现有空间位置标识与空间对象标识中存在的问题入手,基于全新地球剖分框架与编码模型提出了空间位置标识与空间对象标识关键问题的解决方法与思路。     

地球剖分网格理论在影像处理中的应用

针对大区域遥感影像处理中数据组织和应用方面的技术难题,该文采用GeoSOT剖分网格体系理论的数据组织方法,建立影像型地理空间数据逻辑剖分与编码,同时提出了基于网格模板的影像按需快速拼接技术,依托空间剖分网格高精度的空间关系,直接从遥感影像中抽取所需的剖分面片进行几何拼图,实现了大区域遥感影像数据的快速组织和拼接,提高了数据浏览等应用的效率。在数据共享上,考虑到异构网络环境下数据实时共享的应用要求,设计了有限带宽条件下的智能传输策略。依托空间剖分网格天然的"多尺度、小面片"的特点,设计灵活的传输策略,在有限带宽网络条件下,以面片为单位,实现用户关心区域的目标信息的快速传输分发,改善数据传输效率和用户体验。     

全球剖分的地理格网化区位标志

针对多元、多尺度地理国情监测数据的统一空间化组织关联问题,该文基于2n一维整型数组地理坐标的全球剖分参考格网及区位标志模型,提出了一种具有全球通用性与唯一性的地理格网化区位标识方法。通过该标志方法,能够对不同类型、不同尺度的地理国情监测数据进行一致性剖分聚合及区位标志,有利于提高同一区域内各类地理国情监测数据的整合与综合应用服务效率,同时为开展以地球剖分格网为空间统计单元的地理国情监测数据的统一空间组织关联提供了一种有效解决思路。     

基于正八面体的四孔六边形球面格网编码及索引

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。     

Kqtools在宗地统一编码地籍数据建库中的应用

在Kqtools软件的空间数据管理技术支持下,实现宗地新旧代码无损转换,建立宗地统一编码数据库。     

三维Hilbert曲线层级演进模型与编码计算

格网单元的编码计算是全球离散网格系统的核心,支撑着网格快速索引及应用分析的高效计算。Hilbert曲线具有聚簇性高、连续性强的特点,是研究设计全球离散网格编码的重要工具。利用Hilbert曲线进行格元编码实现了坐标等效降维表达,但是对Hilbert曲线不同层级之间的变换关系、一维Hilbert码如何刻画格元多维空间结构与关系等网格编码基础理论问题的研究尚不完备。本文以八叉树立体网格中三维Hilbert曲线层级演进关系为突破口,使用状态矩阵与演进矩阵构建层级演进模型,进而分别设计笛卡儿坐标至Hilbert码计算以及邻近格元Hilbert码计算方法。与现有算法对比,本文算法以层级演进模型为理论基础,避免了烦琐迭代步骤以及转换步骤,算法流程简明直接。试验结果表明,本文笛卡儿坐标至Hilbert码计算效率较迭代算法提高为7%~23%,邻近格元Hilbert码计算效率较转换算法提高4.0~4.5倍。     

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。     

海陆地形模型的统一表达探讨

海岸带地形数据来源的多样性,造成了数据模型、格式不同,数据基准也存在差异.消除这些不一致性,建立海陆地形模型的统一表达模型,是海岸带管理、舰船登陆决策的基础.本文在国内外研究的基础上,分析了海陆数据集成中的主要问题,讨论了海陆地形统一表达的关键技术,为实现无缝的海陆地形模型奠定了技术基础.     

一种基于剖分和形状特征的图斑符号填充方法

针对复杂图斑特征未进行识别或描述不精确,导致符号填充时出现部分区域符号布局不合理或无符号的问题。该文首先提出一种基于剪枝骨架线交叉口的面划分方法对图斑进行剖分,接着利用平铺性指数和狭长性指数进行形状识别,最后将剖分后图斑识别为点型、狭长型、平铺型、位移型4种基本类型图斑的组合进行填充。利用贵州省某区域地理国情数据,将本文方法与传统符号填充方法进行对比验证,实验结果表明:本文方法能明显提升图斑符号填充饱满度以及配置效果,适用于任意复杂图斑的填充。     

基于DCT分层结构的遥感图像分级多描述编码算法

多媒体及网络技术的快速发展使遥感图像的实时传输成为可能。近年来,多描述编码机制作为一种有效克服不可靠信道传输时遥感图像降质的可选方案而受到关注。本文将多描述编码与图像质量可分级编码机制相结合,提出一种基于DCT分层结构的遥感图像分级多描述编码方案,将包含图像细节信息的增强层通过下采样形成多个描述,并将包含图像关键信息的基本层作为冗余引入到每个描述中,保证了在解码端获取遥感图像基本层信息的最大可能性。此外,方案中对描述中的基本层信息进行了独立嵌入式编码,可方便对其进行有效的信道传输保护,提高传输码流的稳健性。本文编码方案具有计算复杂度低、描述间的冗余度方便控制和编码码流具有嵌入式等特性。实验结果验证了方案的有效性。