[发明专利]一种地理坐标向球面三角形离散格网编码的快速转换方法

摘要

本发明公开一种地理坐标向球面三角形离散格网编码的快速转换方法，包括以下步骤：输入经纬度坐标点P以及点P所在地图的比例尺；根据地图比例尺确定格网编码的目标剖分层次L与控制剖分层次LC；控制剖分层次前的递归逼近和控制剖分层次后的直接映射；将最终行列号转换为格网编码，并作为结果输出。本发明利用球面三角形离散格网的几何性质的变化规律，在保证转换精度的前提下，能够明显提高球面三角形离散格网编码与地理坐标的转换效率，且算法时间复杂度随着剖分层次的提高，并不呈线性增长，相较于传统算法具有明显优势。

主权项

1.一种地理坐标向球面三角形离散格网编码的快速转换方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)输入经纬度坐标点P以及点P所在地图的比例尺；(2)根据地图比例尺确定格网编码的目标剖分层次L与控制剖分层次LC；(3)在当前控制三角形的剖分层次低于控制剖分层次LC时，采用递归逼近法得到点P在控制剖分层次LC上所对应的格网行号X列号Y和对应的控制三角形单元V₀V₁V₂；(4)当行列号转换到控制剖分层次LC时，球面格网的曲率已趋于平面，采用直接映射方法在控制三角形V₀V₁V₂内得到目标剖分层次上对应的最终格网行列号X和Y；(5)将最终行列号转换为格网编码，并作为结果输出；其中，步骤(4)通过步骤(3)确定控制剖分层次三角形在初始三角形单元内对应的格网行列号X、Y后，在余下的剖分层次N＝L‑LC间采用直接映射方法获得待求点P所对应的三角形格网行列号：在控制剖分层次中确定的控制三角形单元V₀V₁V₂内，待求点P所处的行列号tempX、tempY可由P与该控制三角形V₀V₁V₂的相对位置求得，具体流程如下：(4.1)在控制三角形单元V₀V₁V₂内，过V₀作V₁V₂的垂线交V₁V₂于M₁，过待求点P且与V₁V₂平行的直线交V₀M₁于N₁，计算列方向上的三角形格元高度进而获得控制三角形内的列号(4.2)计算M₂V₂方向上的三角形格元高度从而待求点P相对于直线V₀V₁的偏移数结合点P所在列号tempY，点P所在的三角形格元就定位到两个格元之内，此时tempX＝2×L₁，或者tempX＝2×L₁+1；(4.3)计算M₃V₁方向上的三角形格元高度从而待求点P相对于点V₁的偏移数结合点P所在列号tempY，点P所在的三角形格元就定位到两个格元之内，此时tempX＝2×(L₂‑2^N+tempY)+1，或者tempX＝2×(L₂‑2^N+tempY)+2；(4.4)步骤(4.2)和步骤(4.3)各确定两个三角形格元，它们的交集即为待求点P所在的三角形格元；先令tempX＝2×L₁，若tempX≠2×(L₂‑2^N+tempY)+1且tempX≠2×(L₂‑2^N+tempY)+2，则令tempX＝2×L₁+1；(4.5)若控制三角形V₀V₁V₂的方向与初始三角形方向相反，则令tempY＝2^N‑tempY‑1，tempX＝2×tempY+tempX+1；(4.6)finY＝Y×2^N+tempY，行列号finX，finY就为最终确定待求点P在初始格网中所对应的格网行列号；上述过程中，N₁为过P点的V₁V₂平行线与V₀M₁的交点；M₂为V₀V₁与V₂M₂的垂足，N₂为过P点的V₀V₁平行线与V₂M₂的交点；M₃为V₀V₂与V₁M₃的垂足，N₃为过P点的V₀V₂平行线与V₁M₃的交点；V₀V₁垂直于M₂V₂，M₂V₂方向是指三角形以V₀V₁为底时的高方向；V₀V₂与M₃V₁垂直，M₃V₁方向是指三角形以V₀V₂为底时的高方向；|M₂N₂|、|V₁N₃|分别表示M₂N₂和V₁N₃的长度。