[发明专利]一种基于地球空间立体剖分的空间目标索引方法

权利要求书

1.一种基于地球空间立体剖分的目标索引方法，其特征在于，包括：

步骤1、对地球及其外层空间进行三维立体剖分：

将对地球表面按经纬维多层剖分获得的二维剖分面片沿高度维方向延展到地心和外层空间，得到面片柱；将面片柱按高度维剖分为多个柱段，每个柱段作为一个体块；对于第m剖分层级的二维剖分面片，其对应的面片柱按照高度维进行均分获得2^m个体块，则一个第m剖分层级的体块由8个第m+1剖分层级的体块组成；

步骤2、构建以八叉树为主枝并嫁接R-树的混合索引结构，称为SR-树；八叉树的根节点对应第1剖分层级，则八叉树的第m层节点对应第m剖分层级的体块，每个八叉树节点上允许最多嫁接一棵R-树；

步骤3、插入空间体X时，找到完全包含该空间体的、最小的体块Y，如果空间体X与体块Y的空间尺度比大于或等于一设定阈值T，则将空间体X记录到体块Y对应的八叉树节点中，否则，在体块Y对应的八叉树节点所嫁接的R-树上记录空间体X，如果没有R-树则嫁接R-树后进行记录；

步骤4、检索时，根据检索范围RC在SR-树中进行检索，查找出所有与给定检索范围RC相交的空间体。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高度维为正高方向、正常高方向、力高方向、大地高方向或地心连线方向。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二维剖分采用GeoSOT剖分方案，体块的经纬维采用GeoSOT编码方案，高度维采用C₁C₂C₃...C_m-1C_m的编码方案，m为体块所在剖分层级，C_k＝0、1，k取值范围为1至m；经纬维编码和高度维编码共同构成了体块的三维编码；所述八叉树的每个节点对应块体的三维编码来标识。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，插入空间体时，找到空间体的最小外包范围体，将最小外包范围体的标识记录到八叉树节点或R-树节点中，形成一条记录。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用六个变量来定义一个最小外包范围体：半径r₁、半径r₂、经度α₁、经度α₂、纬度β₁、纬度β₂；其中，连接地球球心和经度为α₁、α₂的两条经线形成两个平面，连接地球球心和纬度为β₁、β₂的纬线形成两个平面，以地球球心为球心、r₁和r₂为半径构成两个球面，这六个面所包围形成的封闭空间块即为一个最小外包范围体。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述空间尺度为空间体的最小外包范围体的|α₁-α₂|/360、|β₁-β₂|/180、|r₁-r₂|/(2^md)这三者的最大值，其中，m为最小外包范围体所在体块的剖分层级，d为最小外包范围体所在体块的高度维长度。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

S31、获得待插入空间体X的最小外包范围体，将SR-树的根节点作为当前节点；

S32、计算出待插入的最小外包范围体是否能够被完全包含在当前节点的某一个子节点中，如果是则将能够完全包含的子节点作为当前节点，继续S32的操作，否则转到S33；

S33、判断当前待插入的最小外包范围体的空间尺度相对于当前节点的空间尺度的比值是否大于或等于所述设定阈值T；如果是，则直接在当前节点中添加所述待插入的最小外包范围体的记录；否则，在当前节点所嫁接的R-树中添加记录。