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面向地理对象多尺度表达的剖分编码方法研究

地理与地理信息科学 2010年第5期26卷 33-36页

作者：杨宇博程承旗宋树华北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 北京大学城市与环境学院北京100871

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... 详细信息

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。

关键词： GIS 全球剖分模型 EMD模型多尺度表达剖分编码

基于GeoSOT编码的多元灾害数据一体化组织管理方法研究

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地理与地理信息科学 2013年第5期29卷 36-40页

作者：廖永丰李博吕雪锋程承旗民政部国家减灾中心/卫星减灾应用中心北京100124 民政部灾害评估与风险防范重点实验室北京100124 北京大学航空航天信息工程研究所北京100871

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... 详细信息

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。

关键词：多元灾害数据剖分编码数据管理数字地球

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基于EMD的遥感影像数据组织模型

地理与地理信息科学 2013年第3期29卷 21-25页

作者：宋树华程承旗濮国梁罗旭耿忠陈东北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 北京大学工学院航空航天信息工程研究所北京100871 中煤科技集团公司北京100013 北京上地测绘研究院北京100085

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... 详细信息

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。

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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球面菱形网格递归剖分方法研究

地理与地理信息科学 2010年第6期26卷 34-37页

作者：张玉梅陈维华聂洪山李铁根曾胜强孙兆林国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073 南京军区气象水文中心江苏南京210016

提出一种结合经纬线并且用正多面体逐级递归的思想对球面直接剖分的方法,该方法无需内接多面体和投影,剖分单元采用近似菱形,可以实现球面任意分辨率的无缝、无重叠剖分。每个剖分单元的顶点和中心点对应的地理坐标都容易求得,从而使剖... 详细信息

提出一种结合经纬线并且用正多面体逐级递归的思想对球面直接剖分的方法,该方法无需内接多面体和投影,剖分单元采用近似菱形,可以实现球面任意分辨率的无缝、无重叠剖分。每个剖分单元的顶点和中心点对应的地理坐标都容易求得,从而使剖分单元的编码与地理坐标之间的转换相对简单。

关键词：地球剖分菱形剖分剖分编码经纬度 SRG

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弧度制全球网格参考系统设计及应用

火力与指挥控制 2020年第10期45卷 12-18页

作者：文秘文婧张一鸣空军指挥学院研究生大队北京100097 陆军防化学院军事理论教研室北京102205

当前我军在跨域联合同步行动中,对地理位置的标识依然采用单一的经纬度坐标方式,不利于战场空间管理和协调。在认真梳理典型网格参考系统应用现状的基础上,提出了弧度制全球网格参考系统,给出相应编码规则,分析了其特点优势。该网格参... 详细信息

当前我军在跨域联合同步行动中,对地理位置的标识依然采用单一的经纬度坐标方式,不利于战场空间管理和协调。在认真梳理典型网格参考系统应用现状的基础上,提出了弧度制全球网格参考系统,给出相应编码规则,分析了其特点优势。该网格参考系统,利用弧度制将网格剖分、编码和距离计算统一为“十进制”,实现了快速定位编码、距离和网格数据计算,能弥补经纬度作为地理位置标识存在的描述复杂、无区域特征、计算复杂度高等不足,在未来联合作战中拥有广阔应用前景。

关键词：弧度制全球网格参考系统剖分编码十进制

基于全球导航网格的室内导航路径搜索算法研究

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基于全球导航网格的室内导航路径搜索算法研究

作者：陈诗北京理工大学

学位级别：硕士

随着城市化步伐的加快,高楼林立,室内导航成为新的研究热点,导航的路径搜索问题是其中一项亟需攻克的问题。现有的导航应用中的路径搜索算法大多以矢量路网信息为前提,但是在室内环境中由于缺乏相应的路网信息,现有导航中的路径搜索算... 详细信息

随着城市化步伐的加快,高楼林立,室内导航成为新的研究热点,导航的路径搜索问题是其中一项亟需攻克的问题。现有的导航应用中的路径搜索算法大多以矢量路网信息为前提,但是在室内环境中由于缺乏相应的路网信息,现有导航中的路径搜索算法往往难以应用。在此背景下,本文提出了基于全球导航网格的室内导航路径搜索算法。文章首先分析了目前室内导航环境下的主要需求和该问题研究面临的主要难点以及该领域中国内外的研究现状。在目前对全球导航网格尚未有系统文献的情况下,本文详细阐述了全球导航网格及其编码方法,并进一步分析了全球导航网格在室内导航中应用的优势。根据全球导航网格的剖分方法,本文设计出将经纬度转换为剖分网格编码的计算模型。然后在此基础上本文提出了基于全球导航网格的室内导航路径搜索算法,系统分析了利用全球导航网格编码判断方位的方法,以及基于全球导航网格的路径搜索算法设计。最后通过实验来验证本文提出的算法,通过人工校对验证导航POI生成计算模型的有效性;通过将算法应用于不同的模拟环境,验证算法的有效性;将算法与经典的A算法在搜索出的路径长度与遍历网格次数上进行比较,验证算法在性能上优于经典的A算法;最后以北京卓展购物中心为实验对象,验证了该算法在实际应用中也能搜索出符合人们寻路习惯的较优路径,证明了该算法的实用性。本文提出的基于全球导航网格的室内导航路径搜索算法,利用全球导航网格编码中包含的方位信息,优先搜索于目标方向偏离较小的网格,从而在网格遍历初期找到一条较优路径,同时利用双向搜索的方式,进一步提高了该算法的搜索性能。通过向网格中赋予位置的属性,便利的将算法获得的网格路径转化为方向加标志物形式的自然语言,更加符合人们在寻路时的思维习惯。算法以全球导航网格为基础,在道路缺乏的室内环境下仍然适用,易于建立路标信息,能有效弥补目前的定位技术在室内环境下精度方面的不足。

关键词：室内导航路径搜索算法全球导航网格剖分编码

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球面菱形网格递归剖分方法研究

球面菱形网格递归剖分方法研究

作者：张玉梅国防科学技术大学

学位级别：硕士

在信息技术与空间技术的不断发展、进步与完善下，特别是随着全球定位技术和全球航天遥感技术的迅速发展，遥感动态监测的范围正逐渐扩展到全球范围，使得人们能够获得实时、多分辨率、海量、动态的有关地球的观测数据，为人类进行全球... 详细信息

在信息技术与空间技术的不断发展、进步与完善下，特别是随着全球定位技术和全球航天遥感技术的迅速发展，遥感动态监测的范围正逐渐扩展到全球范围，使得人们能够获得实时、多分辨率、海量、动态的有关地球的观测数据，为人类进行全球可持续发展研究、国家安全保卫、灾害预警预报、资源环境变化监测等，提供了及时、丰富的空天基础数据资源。在这种背景下，传统的平面模型，因为在处理大范围数据时存在缺乏多尺度表达、投影变形大等许多问题，这些问题使得传统的平面模型已不能完全满足全球空天海量信息管理的需求。而球面离散格网模型具有全球性、动态性、层次性和连续性等特点，有望从根本上解决传统平面模型存在的问题。本文主要完成了以下工作：1.提出了新的剖分模型—基于地理坐标的球面菱形网格递归剖分模型（SRG模型）。本剖分模型的剖分单元采用了近似菱形网格结构，而菱形网格与正方形格网具有很多相似性，具有一致的方向性和径向对称性等特点，可以直接利用现有基于平面四叉树的许多算法，且不依赖于从正多面体表面到球体表面的映射方法，因而在空间操作上特别是邻近搜索等应用方面更加容易实现。剖分方法剖分过程中结合了经纬度，使得剖分编码与经纬度坐标之间的转换相对简便，并且用正多面体逐级递归的思想在球面直接剖分，不需要内接正多面体，不需要投影变换，操作相对简单，能以任意分辨率基本实现无缝无叠的全球剖分。基于SRG剖分模型提出了相应的剖分编码方案，定义了该剖分模型下的线性行列号与格网行列号，并提出了线性行列号与SRG剖分编码之间的对应关系和相互转换算法等其它相关内容。2.提出了SRG剖分编码与地理坐标之间的相互转换算法。该算法继承了SRG剖分方法所具有的优势，SRG剖分编码本身就具有固定的方向性，SRG剖分方法不涉及任何投影变换，坐标转换过程中也不涉及投影，计算过程只应用加、减、乘和除简单算术运算，计算速度快，采用坐标系来辅助区分一些难以区分的菱形块，与现有算法相比降低了转换误码率，提高了转换精度。3.基于球面菱形网格递归剖分模型提出了邻近搜索算法，该算法也是SRG剖分模型的一种应用。克服了QTM格网的不足，本文提出的邻近搜索算法是以SRG剖分模型为基础的，SRG剖分模型是以菱形结构为剖分单元的，菱形结构具有很多优势，相似度高，便于聚类和统计分析，层次性强，具有径向对称和方向一致性，便于邻近搜索和查询操作等。本算法只有简单算术运算，操作简单，并且在搜索时，有9/16的格网是可以根据表格直接得出结果，搜索效率较高。4.通过实验和对比结果可得，本文提出的SRG剖分编码与地理坐标之间的相互转换算法与现有算法相比，虽然转换速度比行列逼近法稍慢，但降低了转换误码率，提高了转换精度。本文提出的邻近搜索算法只有简单算术运算，操作简单，并且在搜索时，有9/16的格网是可以根据表格直接得出结果，搜索效率较高。

关键词： SRG地球剖分网格剖分编码地理坐标经纬度坐标转换邻近搜索

一种基于地球剖分网格的方向导向的路径搜索算法

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地理信息世界 2016年第4期23卷 1-6页

作者：田方杰程承旗北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 北京大学工学院北京100871

路径搜索问题作为地理信息科学等学科的一个研究热点,由此出现的许多路径搜索算法,在交通道路网和导航系统中已得到广泛应用。纵观这些成果,往往需要以构造矢量道路为前提,道路网缺乏地区(如野外、室内)等情况不太适用。由此,本文提出... 详细信息

路径搜索问题作为地理信息科学等学科的一个研究热点,由此出现的许多路径搜索算法,在交通道路网和导航系统中已得到广泛应用。纵观这些成果,往往需要以构造矢量道路为前提,道路网缺乏地区(如野外、室内)等情况不太适用。由此,本文提出了基于地球剖分网格的以方向主导的路径搜索算法,文中描述了具体的原理和方法,且针对算法设计相应实验验证了该算法的可行性和效率,为路径搜索提出了一种新思路。

关键词：路径搜索全球剖分网格剖分编码

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基于全球剖分网格的空间数据全文检索方法

地理信息世界 2015年第2期22卷 40-43页

作者：褚福林濮国梁程承旗冯洋北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 北京大学航空航天信息工程研究所北京100871 中国科学院电子学研究所北京100190

目前,国内外不同部门的空间数据管理系统彼此独立,数据共享检索效率低。针对此问题,本文提出了一种基于全球剖分网格的空间数据全文检索方法。该方法描述了基于全球剖分网格原理,根据地理空间实体的区位信息建立全球唯一的空间区位标识... 详细信息

目前,国内外不同部门的空间数据管理系统彼此独立,数据共享检索效率低。针对此问题,本文提出了一种基于全球剖分网格的空间数据全文检索方法。该方法描述了基于全球剖分网格原理,根据地理空间实体的区位信息建立全球唯一的空间区位标识编码,通过全文索引引擎对空间区位标识编码建立全文索引,实现对地理空间数据的检索。通过对比试验可知,在大数据量的时候,基于全球剖分网格的空间数据全文检索方法比基于B+树的传统关系型数据库检索效率高,在海量空间数据的检索上具有一定应用价值。

关键词： Geo SOT 全文检索空间区位编码剖分编码全球剖分网格