正二十面体四孔六边形格网系统编码运算

发布时间：2021-10-07 03:33

　　全球离散格网系统是数字化的多分辨率地球参考模型,在结构上支持多源位置相关信息的融合处理。基于正二十面体剖分的六边形全球离散格网系统具有较好的几何属性,相关研究已引起学术界的广泛关注,如何建立封闭球面上的六边形格网系统编码运算方案是当前的研究难点。研究表明,基于正多面体剖分的全球离散格网系统与正多面体格网系统拓扑等价,两者的编码运算结果也完全相同。根据这一原理,结合四孔六边形格网系统在正二十面体表面的分布特点,基于六边形格点四叉树定义顶点瓦片与面瓦片结构,提出了正二十面体四孔六边形格网系统编码运算方案。该方案通过高效编码运算实现了格网单元跨面操作,克服了现有成果需借助低效浮点数运算实现相同操作的缺陷。对比实验表明,该方案的跨面邻近单元搜索效率约是六边形四元平衡结构方案的19.6倍。 

【文章来源】：武汉大学学报(信息科学版). 2020,45(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

四孔六边形格网子单元模块

为便于讨论，定义平面格网系统单元中心为格点（lattice point）等效替代单元。首层格网单元可自定义。令Ln表示第n层格点集合（n≥1），根据编码运算需要，本文定义的L1在复数平面上的位置如图2所示，图中R轴和I轴分别表示复数坐标系的实轴和虚轴。根据图1生成的L2与L1层次关系见图3，为方便表示，图3只选取L1中心7个格点为例，每个格点在L2各生成4个子格点，中心子格点与其父单元格点重合。按照上述思路，可依次生成Ln(n>2）。图3 L1与L2格点层次关系示意图

图2 L1格点位置示意图式中，D′=D1′∪D2′∪D3′∪D4′∪D5′。在L1中任选一个元素，对于后n-1层（即2≤j≤n），每层在集合D中任选一个元素参与计算，n层相加结果为Ln中一个元素。按上述方法，所有元素组合的计算结果集合为n层格点集合Ln。如图3所示，L1中心7个格点集合可表示为，假设从中任意取一格点，坐标用α表示，则其在第二层的4个子格点集合可表示为：

【参考文献】：
期刊论文
[1]Algebraic encoding scheme for aperture 3 hexagonal discrete global grid system[J]. BEN Jin,LI YaLu,ZHOU ChengHu,WANG Rui,DU LingYu.  Science China（Earth Sciences）. 2018(02)
[2]正八面体的六边形离散格网系统生成算法[J]. 贲进,童晓冲,周成虎,张凯欣.  地球信息科学学报. 2015(07)
[3]地理格网模型研究进展[J]. 周成虎,欧阳,马廷.  地理科学进展. 2009(05)



本文编号：3421281