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全球离散格网的建模方法及基本问题 被引量:36
1
作者 赵学胜 王磊 +1 位作者 王洪彬 李颖 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期29-34,共6页
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、... 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。 展开更多
关键词 全球离散格网(DGG) 建模方法 剖分单元 全球空间格网(gsg) 全球GIS
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面向地理对象多尺度表达的剖分编码方法研究 被引量:7
2
作者 杨宇博 程承旗 宋树华 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第5期33-36,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 GIS 全球剖分模型 EMD模型 多尺度表达 剖分编码
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大数据量遥感影像快速显示剖分组织方法研究 被引量:12
3
作者 万元嵬 程承旗 宋树华 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期33-36,57,共5页
提出了基于全球剖分格网的大数据量遥感影像快速显示方法,并基于VC平台实现。测试表明,它具有LOD技术优点,兼有影像金字塔的长处,并且利用剖分面片无缝铺盖球面的性质和地址码的关联性,可解决图像的重叠问题,能实现遥感影像的快速搜索... 提出了基于全球剖分格网的大数据量遥感影像快速显示方法,并基于VC平台实现。测试表明,它具有LOD技术优点,兼有影像金字塔的长处,并且利用剖分面片无缝铺盖球面的性质和地址码的关联性,可解决图像的重叠问题,能实现遥感影像的快速搜索与显示,具有局部图像快速更新、图像无缝连接等优点。 展开更多
关键词 全球剖分格网 遥感影像 剖分面片 LOD 影像金字塔
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基于EMD的遥感影像数据组织模型 被引量:6
4
作者 宋树华 程承旗 +3 位作者 濮国梁 罗旭 耿忠 陈东 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2013年第3期21-25,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 全球剖分网格 遥感影像 剖分面片 剖分编码 EMD
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一种基于DEM的河网快速提取算法 被引量:24
5
作者 黎展荣 陈朝晖 卢苇 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第1期15-18,23,F0002,共6页
目前从DEM中提取河网应用最普遍的是径向水流算法,但DEM中存在平地会形成平行水流,存在洼地会造成平行水流形成断流。该文提出一种快速提取算法:首先在DEM中标注山顶、平地、洼地和盆地,以山顶区域周围的低洼点为起点,按照最陡坡降追踪... 目前从DEM中提取河网应用最普遍的是径向水流算法,但DEM中存在平地会形成平行水流,存在洼地会造成平行水流形成断流。该文提出一种快速提取算法:首先在DEM中标注山顶、平地、洼地和盆地,以山顶区域周围的低洼点为起点,按照最陡坡降追踪谷地,当追踪到盆地区域或其他谷地区域则结束;连接谷地和盆地,建立初步的河流网络。然后计算出网络中连接点的汇水量,舍弃汇水量小的节点的上游谷地,得到需要提取的网络。该算法避免了平行水流和断流的产生,其仅追踪从山顶区域(而非所有格网点)发育的水流,汇水量计算中仅计算连接点(而非所有格网点)的汇水量,实现了河网的快速提取。 展开更多
关键词 河网模型 数字高程模型 径向水流算法
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基于正多面体的球面三角剖分与分析 被引量:13
6
作者 张胜茂 吴健平 周科松 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第9期16-19,共4页
球面离散格网模型单元的面积、形状是否相似关系到模型的精度,因此定量分析单元的几何变形、分布规律等是格网模型建模的重要组成部分。文章通过对基于正八面体和正二十面体球面剖分获得的球面三角单元进行分析,分析结果表明随着剖分层... 球面离散格网模型单元的面积、形状是否相似关系到模型的精度,因此定量分析单元的几何变形、分布规律等是格网模型建模的重要组成部分。文章通过对基于正八面体和正二十面体球面剖分获得的球面三角单元进行分析,分析结果表明随着剖分层次的增加单元面积和形状变化趋于稳定,基于正二十面体的球面剖分与基于正八面体相比有更好的相似性;单元的变形程度与其到正多面体顶点的距离成负相关,而周长和面积变化成正相关;单元各属性比值所占的百分比与剖分层次无关,其较大峰值都分布在正多面体的顶点附近。 展开更多
关键词 球面三角剖分 球面离散格网 正八面体 正二十面体
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基于球面剖分格网的矢量数据组织模型研究 被引量:18
7
作者 关丽 程承旗 吕雪锋 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期23-27,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 球面剖分格网 矢量数据 组织模型 多层次表达
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地球系统空间格网及其应用模式 被引量:30
8
作者 吴立新 余接情 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期7-13,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 地球系统空间格网(ESSG) 球体退化八叉树格网(SDOG) 全球空间格网(gsg) 数字地球 全球地学信息 系统(GGIS)
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基于GPU加速的SDOG并行可视化实验 被引量:5
9
作者 薄海光 吴立新 +1 位作者 余接情 谢磊 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2013年第4期72-76,共5页
球体退化八叉树格网(Spherical Degenerated Octree Grid,SDOG)及其三元组模型为全球变化及地球系统科学研究提供了一种地表及其内外空间统一表达与建模的全球空间数据模型。然而,现有SDOG模型可视化效率较低,难以满足全球模式下空间数... 球体退化八叉树格网(Spherical Degenerated Octree Grid,SDOG)及其三元组模型为全球变化及地球系统科学研究提供了一种地表及其内外空间统一表达与建模的全球空间数据模型。然而,现有SDOG模型可视化效率较低,难以满足全球模式下空间数据快速可视化的要求。该文采用GPU并行计算技术实现SDOG模型可视化加速。通过分析SDOG模型可视化过程的并行特征,选取格网码(C)解码及三元组渲染两个过程进行GPU并行化,分别利用数据并行及直接显存渲染策略实现GPU加速;设计了两组实验进行测试,结果表明:1)GPU并行对C解码过程具有明显的加速效果,且随数据量增长加速效果更加突出,加速比达15倍;2)受系统构建、数据传递等因素制约,GPU并行对C解码过程的加速效果与GPU性能呈正相关,但不呈正比;3)直接显存渲染优化策略可有效提高SDOG的GPU并行渲染效率,渲染速度可提高1.5倍。 展开更多
关键词 球体退化八叉树格网(SDOG) GPU 可视化 并行计算 全球格网 空间数据
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基于VisIt的全球科学数据并行可视化--以大气温度场为例 被引量:5
10
作者 李志锋 吴立新 +1 位作者 薄海光 余接情 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期24-28,共5页
针对当前大规模全球科学数据可视化中存在的单机可视化数据量有限、从底层开发并行可视化系统难度大等问题,该文基于分布式环境和VisIt,提出了一种简便、开放而又有效的大规模全球科学数据可视化方法。介绍了VisIt的体系结构及运行机制... 针对当前大规模全球科学数据可视化中存在的单机可视化数据量有限、从底层开发并行可视化系统难度大等问题,该文基于分布式环境和VisIt,提出了一种简便、开放而又有效的大规模全球科学数据可视化方法。介绍了VisIt的体系结构及运行机制,给出了自定义数据的并行可视化方法;并基于NCEP数据集及全球空间格网,在小规模集群环境下实现了小粒度适应性球体退化八叉树格网(SDOG)下的全球大气温度场的并行可视化。VisIt的并行可视化性能测试结果表明:通过增加计算节点,VisIt能有效摆脱传统单机可视化对数据量的限制,可实现大规模全球科学数据的并行可视化。 展开更多
关键词 VISIT 全球科学数据 全球空间格网(gsg) 并行可视化 适应性SDOG 大气温度场
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适应性球体退化八叉树格网及其编码方法 被引量:10
11
作者 余接情 吴立新 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期14-18,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 球体退化八叉树网格(SDOG) 全球空间格网(gsg) 全球空间基础框架 适应性分辨率 Z曲线
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面向遥感影像感兴趣目标的剖分表达 被引量:2
12
作者 宋树华 程承旗 +2 位作者 濮国梁 郭仕德 官小波 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1652-1659,共8页
为了高效地表达遥感影像中感兴趣目标,提出了基于地图分幅拓展EMD剖分面片聚合的遥感影像感兴趣目标剖分表达模型以及相应的剖分表达原则和剖分表达流程,设计了基于感兴趣目标剖分表达模型的线状和面状目标边界表达算法、面状目标的行... 为了高效地表达遥感影像中感兴趣目标,提出了基于地图分幅拓展EMD剖分面片聚合的遥感影像感兴趣目标剖分表达模型以及相应的剖分表达原则和剖分表达流程,设计了基于感兴趣目标剖分表达模型的线状和面状目标边界表达算法、面状目标的行扫描算法和剖分面片聚合算法等.模拟验证结果表明:基于EMD遥感影像感兴趣目标剖分表达模型可有效地对影像中的目标进行表达,且表达感兴趣目标的剖分面片个数越多,剖分面片聚合层级越大,目标剖分面片的压缩效果越好. 展开更多
关键词 遥感影像感兴趣目标 全球剖分模型 地图分幅拓展 剖分面片
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全球空间信息GeoDNA编码模型及应用方法初探 被引量:3
13
作者 程承旗 宋树华 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期663-667,共5页
为了解决因同一空间对象编码不同所引起的数据共享困难以及空间对象的编码无层次性问题,在全球剖分格网框架上提出了全球空间信息惟一性地理编码(GeoDNA)模型,并设计了该编码模型的系统架构,试图实现全球连续的、多层次空间信息的全息... 为了解决因同一空间对象编码不同所引起的数据共享困难以及空间对象的编码无层次性问题,在全球剖分格网框架上提出了全球空间信息惟一性地理编码(GeoDNA)模型,并设计了该编码模型的系统架构,试图实现全球连续的、多层次空间信息的全息表达。通过对遥感影像数据进行编码探索,表明全球空间信息剖分编码GeoDNA模型将大大增强空间信息的共享能力,加快信息的查询与检索速度,提高全球海量数据的存储与管理的效率,在区域性的应急反应方面具有很强的理论和实用价值。 展开更多
关键词 全球剖分格网 GeoDNA 时空记录框架 空时记录框架
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基于QTM的海平面上升分析与模拟 被引量:3
14
作者 侯妙乐 姜晓轶 +1 位作者 赵学胜 邢华桥 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2012年第1期35-38,F0002,共5页
针对海平面上升影响范围分析与模拟这一国际前沿问题,通过研究基于球面四元三角网(QTM)的关键技术问题,包括复杂拓扑关系计算、LOD剖分、球面水淹分析、基于QTM的多分辨率的DEM数据组织方法和分析精度的相关性评定等,以.Net和Direct3D... 针对海平面上升影响范围分析与模拟这一国际前沿问题,通过研究基于球面四元三角网(QTM)的关键技术问题,包括复杂拓扑关系计算、LOD剖分、球面水淹分析、基于QTM的多分辨率的DEM数据组织方法和分析精度的相关性评定等,以.Net和Direct3D为开发工具,设计开发了基于QTM的海平面上升影响范围评估模型。该研究结果可为全球海平面上升影响的防灾减灾决策提供有效支撑,并推动了球面数据模型和球面格网拓扑分析的理论成果在全球变化预测相关领域的应用进展。 展开更多
关键词 球面四元三角网(QTM) 全球空间格网 海平面上升 基于QTM的LOD剖分 球面水淹分析
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基于全球剖分模型的遥感影像变化区域表达和分发 被引量:2
15
作者 郭辉 程承旗 迟占福 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期9-12,共4页
很多遥感影像应用的情况下,用户需要及时获取最新的影像,其中优先级最高的应是影像的变化区域;对于那些没有变化或变化不重要的区域,则没有必要立刻传输最新时相的影像。根据上述思路,基于地图分幅拓展的全球剖分模型,利用剖分面片管理... 很多遥感影像应用的情况下,用户需要及时获取最新的影像,其中优先级最高的应是影像的变化区域;对于那些没有变化或变化不重要的区域,则没有必要立刻传输最新时相的影像。根据上述思路,基于地图分幅拓展的全球剖分模型,利用剖分面片管理多时相的影像数据,并将其中的变化区域表达为最小外包面片(MBC)的集合。影像更新时只需传输变化区域MBC集合中的影像面片,从而减少影像更新时的数据传输负担。该文实现了影像分发平台,对MBC方法进行了验证,试验表明利用MBC进行影像变化区域表达能够满足降低数据传输负担的要求。 展开更多
关键词 全球剖分模型 变化区域分发 最小外包面片
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基于GeoSOT区位标识的多源遥感数据组织研究 被引量:13
16
作者 吕雪锋 廖永丰 +1 位作者 程承旗 金安 《北京大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期331-340,共10页
针对全球多源遥感数据的统一区位组织与多尺度提取问题,在GeoSOT地球剖分格网框架下,采用GeoSOT区位标识模型设计多源遥感数据的GeoSOT区位组织方法。该方法通过对多源遥感数据所覆盖的区域范围和位置进行统一结构化面片标识,将遥感数... 针对全球多源遥感数据的统一区位组织与多尺度提取问题,在GeoSOT地球剖分格网框架下,采用GeoSOT区位标识模型设计多源遥感数据的GeoSOT区位组织方法。该方法通过对多源遥感数据所覆盖的区域范围和位置进行统一结构化面片标识,将遥感数据的外部整体定位和内部数据块结构都与地球空间区位形成一致性关联,能够更高效地组织与管理全球范围内同属一个地理区域的多源遥感数据。 展开更多
关键词 区位标识 影像组织 地球剖分 多尺度提取
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基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型研究 被引量:2
17
作者 迟占福 程承旗 +1 位作者 关丽 肖恰 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期26-29,共4页
针对目前空间信息编目多样、缺乏全球统一编目体系的现状,借鉴地理空间信息分类框架,结合地图分幅拓展球面剖分理论,提出了基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型。在此基础上,设计了统一剖分编目中间件,搭建了全球空间信息统一剖分编目... 针对目前空间信息编目多样、缺乏全球统一编目体系的现状,借鉴地理空间信息分类框架,结合地图分幅拓展球面剖分理论,提出了基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型。在此基础上,设计了统一剖分编目中间件,搭建了全球空间信息统一剖分编目数据的管理框架。基于EMD的空间信息剖分一体化编目模型为实现空间数据的全球化、层次化和规范化管理奠定了理论基础。 展开更多
关键词 编目 空间信息 球面剖分模型 地图分幅 编目中间件
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基于地图方里网的全球剖分系统 被引量:1
18
作者 耿晓晖 程承旗 +1 位作者 宋树华 李大鹏 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第2期15-18,共4页
针对现有剖分模型的不足,提出了一种基于地图方里网的全球剖分系统,有效避免了传统经纬度格网模型在高纬度地区的形状退化和正多面体格网模型的面片形状不规则问题。制定了相应的编码,实现了面片编码与传统地理坐标之间的转换和邻接关... 针对现有剖分模型的不足,提出了一种基于地图方里网的全球剖分系统,有效避免了传统经纬度格网模型在高纬度地区的形状退化和正多面体格网模型的面片形状不规则问题。制定了相应的编码,实现了面片编码与传统地理坐标之间的转换和邻接关系的计算,最后对方里网在地球椭球面上的变形规律进行了研究。研究结果表明:基于地图方里网的剖分系统不仅具有科学的数据组织形式,而且面片单元的变形面积小、变形规律稳定。 展开更多
关键词 全球剖分系统 方里网 高斯克吕格投影 Morton码
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基于地球剖分的空间信息区位标识 被引量:7
19
作者 吕雪锋 程承旗 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期333-346,共14页
针对空间信息的区域范围和位置标识的统一性和多尺度性问题,基于2n一维整型数组的全球经纬度剖分格网(GeoSOT)框架提出了一种具有全球统一性、多尺度性和结构性的空间信息区位标识编码模型.该区位标识编码模型通过将球面固定格网剖分... 针对空间信息的区域范围和位置标识的统一性和多尺度性问题,基于2n一维整型数组的全球经纬度剖分格网(GeoSOT)框架提出了一种具有全球统一性、多尺度性和结构性的空间信息区位标识编码模型.该区位标识编码模型通过将球面固定格网剖分的空间定位、空间尺度、空间范围和空间结构集于一体的三元组(C0,M,N)来对同一地理对象的区域范围与位置、内部空间区域格网、空间点线面实体、空间属性信息、空间信息网络域五种区位信息进行统一描述与一致性表达.通过对区位标识编码定义、生成方法及应用方法的综合设计,可实现同一地理区域的多元空间信息之间形成一致性区位关联能力,为全球多元空间信息的统一管理和应用提供统一地理编码参考. 展开更多
关键词 空间区位标识 地球剖分 离散格网 空间信息标识 空间信息组织
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利用“L-R”剖分及三角形聚合的近似等面积菱形格网建模 被引量:1
20
作者 苑争一 赵学胜 赵静 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2018年第1期107-111,共5页
球面菱形格网因其几何结构简单、方向一致、径向对称等特性,在空间操作和数据集成方面有着广泛的应用。本文基于"纬线环法"构建了球面四元三角剖分模型,分析了该方法带来的格网单元面积变形及其位置分布,发现该模型的三角单... 球面菱形格网因其几何结构简单、方向一致、径向对称等特性,在空间操作和数据集成方面有着广泛的应用。本文基于"纬线环法"构建了球面四元三角剖分模型,分析了该方法带来的格网单元面积变形及其位置分布,发现该模型的三角单元面积变形具有"锯齿状"分布特征,即相邻的上下两个格网单元总是一大一小交替分布,而且变形方向一致。据此通过合并上下两个相邻三角形格网单元,构建了一种近似等面积的菱形剖分模型。结果表明,相比较于其他球面菱形格网生成方法,该方法计算简单、格网单元方向一致(长轴沿南北向分布);同时,格网单元的面积变形更小、分布更加均匀。 展开更多
关键词 全球离散格网 等积菱形格网 “纬线环法”剖分 格网几何变形
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