[发明专利]低空空域地球剖分网格数据组织、查询方法及装置

说明书

本发明公开了低空空域地球剖分网格数据组织、查询方法及装置，针对低空空域的静态空间几何对象、无人飞行器、动态空间几何对象进行网格编码表达，实现低空空域不同时空范围的数据的组织、查询与展示。包括如下步骤：针对低空空域构建时空网格模型，时空网格模型包括空间网格编码、时间剖分编码以及网格数据关联关系表。获取低空空域数据。在构建的时空网格模型的基础上，针对低空空域中各种空间几何对象进行表达，生成各空间几何对象对应的网格编码集合，并进行存储。根据空间几何对象的编码集合，利用低空空域时空网格数据库，进行数据查询；将查询得到的空间几何对象数据进行输出，并在时空网格图上进行展示。

技术领域

本发明涉及地球空间信息组织技术领域，具体涉及低空空域地球剖分网格数据组织、查询方法及装置。

背景技术

低空空域通常指空中1000米之下部分，包括近地面建筑和设施，是国家重要的航空战略资源，各个国家都应该重视和制定相关的政策进行管理。，传统的空域标识在空间组织、多飞行器标识、动态展示等方面不适用于低空空域标识，无法满足现有需求，需要研究新型的低空空域标识模式以保证可持续的发展和服务前景，对低空空域的通用航空的相关的活动进行高效的管理。

低空中存在多种数据叠加，如航线、建筑物、动态飞行物数据等。当前的空域信息表达方法难以应对复杂、动态的空域环境。不同的信息会用不一样的方式进行表达，且各种方式之间难以互通。因此需要一种空域表达方法，一体化组织空域中各种空间几何对象数据。

目前的基础空间信息表达技术包括：第一，矢量图模型，矢量数据是用坐标来表示各种空间几何对象，可以对点线面进行有效的表达，经过处理也可以表达空间的实体，并且与栅格相比，表达空间可以是连续的。而矢量数据在处理不同种类的数据时，数据结构较为复杂，无人飞行器的邻域和碰撞检测，计算复杂度高。第二，几何图模型，主要是指以图形形状来对现实的环境进行表达，可以很容易的表达空域中的各种空间几何对象，但当面对空域中大量的障碍物航线数据时，构建的复杂度较大，难以对低空空域进行有效的表达。第三，栅格图模型，是指采用均等大小的网格，将空间进行划分，得到一个一个大小相等的网格，然后采用一定的顺序对其进行标识，最终可以实现空间的表达与相关数据的标识。栅格数据虽然解决了矢量数据邻域以及碰撞检测计算复杂度高的问题，但面对大量数据时，难以选择恰当尺度，且栅格一般是局部图，无法做到全球统一。第四，拓扑图模型，拓扑地图是地图学中一种保持点与线相对位置关系正确而不一定保持图形形状、面积、距离、方向正确的抽象地图。在面对大量的数据时，拓扑地图的生成很难依靠单一的算法创建，往往需要人工来介入，耗费大量的人力物力。

目前低空空域表达的问题在于，在已有基于全球空间的网格索引与多级剖分三维网格模型的基础上，没有针对低空空域的静态空间几何对象、动态空间几何对象、无人飞行器进行统一表达的方法，需要建立富有针对性、更为精准地时空表达方法和时空数据查询方法。目前空域表达方法环境与无人飞行器本身割裂，无法采用统一的方法进行表达，需要采用不同的表达方法进行组合。

如何对低空空域中动态数据进行合理的表达、组织以及查询，是目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了低空空域地球剖分网格数据组织、查询方法及装置，通过构建低空空域的时空网格模型，同时考虑到空域环境和无人飞行器，针对低空空域的静态空间几何对象、无人飞行器、动态空间几何对象进行网格编码表达，实现低空空域不同时空范围的数据的组织、查询与展示。

为达到上述目的，本发明的技术方案低空空域地球剖分网格数据组织方法，包括如下步骤：

步骤1：针对低空空域构建时空网格模型，时空网格模型包括空间网格编码、时间剖分编码以及网格数据关联关系表。

步骤2：获取低空空域数据。

步骤3：在构建的时空网格模型的基础上，针对低空空域中各种空间几何对象进行表达，生成各空间几何对象对应的网格编码集合，并进行存储。