基于全球离散格网的地理对象模型及关键技术研究

发布时间：2022-01-04 07:25

　　全球离散格网系统直接对地球表面进行剖分,避免了地图投影产生的各类形变,可以统一规范地表达、管理与分析全球任意范围与尺度的地理空间数据,是融合多源异构数据的有效框架。但是,表达与管理相对独立的地理实体对象数据,一直是全球离散格网研究领域中的难点问题。所以,本文首先以对象概念模型为顶层抽象,利用全球离散格网系统的多分辨率层次特性,设计了表达与存储地理实体对象的格网化对象模型。而后,为了在格网化对象模型中正确高效地集成现有主要以矢量数据模型表达的实体对象数据,本文研究了地理坐标与格网编码的快速转换算法,及保持拓扑关系的矢量数据格网化方法。本文的研究内容与结论主要包括:（1）顾及多分辨率的格网化对象模型基于全球离散格网系统,本文充分利用格网系统的多分辨率层次特性,根据点、线、面实体对象的特点分别设计了相应的多分辨率逻辑表达模型。通过格元关系及相关编码操作,实现了格元枚举集合的编码压缩表示,从而在逻辑表达模型的基础上实现了节省存储空间的物理存储模型。实验证明,相比于传统模型,格网化对象模型在兼顾存储空间与计算效率上具有一定优势。（2）地理坐标与格网编码的快速转换算法基于格网几何性质的变化规律,本... 

【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．３正多面体格网??

阁１．４基于几何坐标的对象模型??基于几何坐标的对象模型，也就是ＧＩＳ中常用的矢量数据模型，一般采用??Ｓｐａｇｈｅｔｔｉ模型描述对象的几何信息（图１．４）。其中，点对象用一个几何坐标点表??示，二维空间中对应为〇，ｙ：）；线对象由一串几何坐标点组成，二维空间中表示为??（ｘｉ，ｙｉ），（ｘ２，ｙ２）?面对象由其边界线表示，表示为首位相连的几何坐??标点串，二维空间中对应为Ｃｑ，ｙ２）?〇ｎ，ｙｎ），?汤国安等，２００７）。??基于编码坐标的对象模型同样借鉴Ｓｐａｇｈｅｔｔｉ模型的思想，但是使用编码坐标点??取代Ｓｐａｇｈｅｔｔｉ模型中的几何坐标点以表达几何信息，所以这类模型在球面格网??中被称为格网矢量模型（Ｄｕｔｔｏｎ．?１９９９；?Ｔｏｎｇ?ｅｔａｌ．

的畸变（Ｃａｒｖｅｒｅｔａｌ．，１９９４）。相对于其它方面，拓扑关系表达了地理实体间的空间??关系特征，拓扑关系的错误表达将会导致错误的空间认知。在全球离散格网中对??矢量数据进行格网化过程中，就可能会发生拓扑关系的改变（图１．７）。??ｍ?￣￣??＿?ｓ?／??＿厂???ｍ?［???（ａ）原始矢量面?（ｂ）集成后的边界??图１．７?ＱＴＭ格网集成矢量数据产生的拓扑错误（Ｄｕｔｔｏｎ，１９９９）??（格网化后海湾变成了与海洋隔绝的内湖）??在传统平面ＧＩＳ中，已经有学者注意到了矢量数据格网化后拓扑关系的改??变（Ｂｅｔｔｉｎｇｅｒ?ｅｔ?ａＵ９９６；?Ｃｏｎｇａｌｔｏｎ，１９９７）。针对矢量面栅格化产生的拓扑变化，??Ｚｈｏｕ?ｅｔａｌ．?（２０１７）提出了一种处理改正方法。但是，该方法通过强制修改格元归??属，成功修复了矢量面栅格化后出现的拓扑畸变，然而这是一种不符合地理规律??的暴力方法，不具有科学性，虽然修复了拓扑畸变，但可能会导致边长、面积及??形状等其他方面发生更严重的畸变。同时，传统栅格用拓扑性质较为简单的正方??形格元填充


本文编号：3567939