[发明专利]一种可适应性的地球系统空间格网的构建方法

权利要求书

1.一种可适应性的地球系统空间格网(Earth System Spatial Grid，ESSG)的构建方法，其特征在于：

该格网系统由球体退化八叉树格网(SDOG)、径向细分SDOG(SDOG-R)、球面细分SDOG(SDOG-S)及其统一编码组成。

2.一种可适应性的地球系统空间格网构建方法，其特征在于，包含以下5个主要步骤：

1)基础球体的选择、定位与定向；

2)球体退化八叉树格网(SDOG)的剖分；

3)SDOG径向细分(SDOG-R)及SDOG球面细分(SDOG-S)；

4)SDOG、SDOG-R及SDOG-S的空间编码；

5)SDOG、SDOG-R及SDOG-S的统一空间编码。

3.根据权利要求2所述的基础球体的选择、定位与定向方法，其特征在于：

选择半径R_s＝2⁴R_e(Re为地球半径，取为6,400km)的球体为基础球体，将基础球体的球心置于地心，并采用与地球赤道面及经过格林威治天文台的子午面相重叠的两个大圆面，以及与这两个大圆面正交的大圆面，分别剖分上述基础球体，得到8个八分体。

4.根据权利要求2所述的球体退化八叉树格网(SDOG)的剖分，其特征在于：

采用退化八叉树方法对各八分体进行递归剖分，具体步骤如下：

1)首先，以过径线中点的球面二分八分体；然后，以过经线中点的等纬面二分外层格网；最后，以过纬线中点的等经面二分外层格网的下部格网。八分体1次剖分将产生3种基本格网，分别称为球面退化格网(SG)，纬线退化格网(LG)及正常格网(NG)；

2)SG采用与八分体相同的方法进行下一层次的剖分；NG采用正常八叉树方法进行下一层次的剖分，即以连接径向中点所构成的球面，连接经线的中点所构成的等纬面，以及连接纬线的中点所构成的等经面，来共同剖分NG；LG采用先以过径线中点的球面二分格网，再以过经线中点的等纬面二分内外层格网，最后以过纬线中点的等经面二分内外层格网的下部格网，如图3所示。SG、LG及NG的下一层次剖分将产生同样的3种基本格网；

c)采用步骤b的方法依次对SG、LG及NG进行递归剖分，直至满足格网粒度要求为止；

5.根据权利要求2所述的SDOG-R剖分方法，其特征在于：

以过格网径线中点的球面对SDOG的3种基本格网(球面退化格网，SG；纬线退化格网，LG；正常格网，NG)进行二分递归剖分，直至满足格网粒度要求为止。

6.根据权利要求2所述的SDOG-S剖分方法，其特征在于：

以退化四叉树的方法对SDOG的3种基本格网进行递归剖分，具体如下：

1)对于NG，以连接经线及纬线中点所得的等纬面及等经面划分该格网。NG经1次退化四叉树剖分后，产生8个小NG；

2)对于SG和LG，则先以连接经线中点所得的等纬面划分该格网，然后以连接纬线中点所得的等经面划分下部格网；SG和LG经退化四叉树剖分同样将产生上述3种基本格网(NG，SG及LG)；

3)根据格网类型不同，分别选择步骤a或b的方法不断递归剖分，直至满足要求格网粒度要求为止。

7.根据权利要求2所述的SDOG格网编码方法，其特征在于，该方法采用采用退化Z曲线进行填充编码，具体如下：

1)通过正常八叉树剖分八分体，构建球体八叉树(SOG)，并采用正常Z曲线填充编码；

2)SOG经局部格网合并可产生SDOG。随SOG的局部格网合并，相应的Z曲线节点也随之合并，即产生了用于SDOG填充的退化Z曲线。合并节点的编码取合并前节点的最小码，其余节点编码同正常Z曲线的节点编码。