一种层次格网的编码方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及空间信息技术领域，尤其涉及一种层次格网的编码方法及装置，用以优化现有技术中空间数据处理复杂的问题。该方法包括：建立第1层格点，包括1个中心格点和6个顶点；以每一个当前格点为中心选取3个第n层顶点，当前格点与第n层顶点共同构成第n层格点，基于第n层格点得到六边形格点四叉树HLQT层次结构，建立与第n层格点一一对应的格网单元，构成六边形格网结构，并对第n层格点进行编码。本申请提供的技术方案简化了格网单元的编码及运算过程，能实现良好的空间数据表达，具有较强的空间联系性及空间扩展性，且每个格网编码与格网单元一一对应，在递归剖分的过程中不会出现不完整的格网单元，由此降低空间数据处理复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种层次格网的编码方法及装置
本申请涉及空间信息
，尤其涉及一种层次格网的编码方法及装置。
技术介绍
在空间信息处理
，通常采用矩形格网表达或处理空间数据。近年来的研究表明，六边形格网具有较好的几何、空间属性，其格网拓扑关系一致，有助于邻近、连通等空间分析算法的实现；格网空间采样效率比正方形高13％，利于数据的可视化表达；单分辨率格网运算效率比正方形高25％～50％，有助于数据的快速处理。因此，六边形格网是比矩形格网更适合空间数据表达、处理的优秀替代方案，应用前景广阔。与矩形相比，六边形不具备自相似性，即一个大六边形不能完全分解为若干小六边形，这一几何特点导致建立多分辨率六边形格网单元的层次关系困难，妨碍了六边形格网在多尺度空间数据处理方面的应用。针对于现有的4孔六边形层次格网，如图1所示，相邻层次格网在图1中分别由虚线和实线示出，由图可知，该结构的格网单元方向一致，但剖分过程中会出现不完整格网单元，对于该结构的空间数据处理过程非常复杂，会频繁出现“正则化”失败需要回退重算的情况，计算效率低。
技术实现思路
本申请实施例提供一种层次格网的编码方法，用以优化空间数据处理复杂的问题。本申请实施例采用下述技术方案：一种层次格网的编码方法，包括：在一平面中，建立第1层格点，所述第1层格点包括1个中心格点以及围绕所述中心格点的6个第1层顶点，所述第1层顶点位于以所述中心格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第1层顶点与所述中心格点连线的夹角为60°；根据当前格点，选取第n层格点，所述第n层格点包括第n-1层格点，以及围绕每个所述第n-1层格点的3个第n层顶点，所述第n层顶点位于以任一所述第n-1层格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第n层顶点与所在圆的圆心连线的夹角为120°，其中，n取值为从2到N的正整数；将所述第n层格点采用复数表示：其中，为所述第1层格点的集合，为所述第n层格点的集合，D'＝{0,ω,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6}，基于所述n层格点的集合构成得到六边形格点四叉树HLQT层次结构；以多个所述第n层格点为中心，形成与所述第n层格点一一对应的大小相等紧密相连的六边形格网单元，构成六边形格网结构，并对第n层格点进行编码。一种层次格网的编码装置，包括：建立模块，在一平面中，建立第1层格点，所述第1层格点包括1个中心格点以及围绕所述中心格点的6个第1层顶点，所述第1层顶点位于以所述中心格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第1层顶点与所述中心格点连线的夹角为60°；选取模块，根据当前格点，选取第n层格点，所述第n层格点包括第n-1层格点，以及围绕每个所述第n-1层格点的3个第n层顶点，所述第n层顶点位于以任一所述第n-1层格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第n层顶点与所在圆的圆心连线的夹角为120°，其中，n取值为从2到N的正整数；表示模块，将所述第n层格点采用复数表示：其中，为所述第1层格点的集合，为所述第n层格点的集合，D'＝{0,ω,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6}，构建模块，基于所述n层格点的集合构成得到六边形格点四叉树HLQT层次结构；编码模块，以多个所述第n层格点为中心，形成与所述第n层格点一一对应的大小相等紧密相连的六边形格网单元，构成六边形格网结构，并对第n层格点进行编码。本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：本申请通过建立层次格点构建相对应的层次格网，并对格点进行编码，简化了格网单元的编码及运算过程，能实现良好的空间数据表达，具有较强的空间联系性及空间扩展性，形成的格网结构连接紧密无缝隙，新增格点延伸方向统一，从而保证格网拓扑关系一致。对于经过编码的格网，能够通过编码运算实现格点及相应格网位置的平移或旋转。且每个格网编码与格网单元一一对应，在递归剖分的过程中不会出现不完整的格网单元，由此降低空间数据处理复杂度，提高计算效率。另外，本方案能通过编码值确定与其对应的格点位置，或给定二维平面直角坐标计算其所在六边形格网单元对应格点的编码。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1为现有技术中4孔六边形格网结构示意图；图2为本申请复数平面坐标轴中第1层格点的位置关系图；图3为本申请复数平面坐标轴中第2层格点的位置关系图；图4a为本申请复数平面坐标轴中第1层格网单元结构图；图4b为本申请复数平面坐标轴中第2层格网单元结构图；图5为本申请复数平面坐标轴中第1层格点编码图；图6为本申请复数平面坐标轴中第2层格点编码图；图7为本申请复数平面坐标轴中第3层格点编码图；图8为本申请直角及三轴坐标系中部分第3层格点编码结构图；图9为本申请码元编码加法运算规则示意图；图10为本申请为保证运算封闭性的计算过程示意图；图11为本申请码元编码乘法运算规则示意图；图12为本申请邻近编码格点关系示意图；图13为编码加法运算效率表；图14为编码加法运算效率曲线图；图15为平面直角坐标与编码相互转换效率表；图16为平面直角坐标转换为编码的效率曲线图；图17为编码转换为平面直角坐标的效率曲线图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案，需要说明的是，在附图中以实心圆、实线空心圆等图形代表格点，仅用以示出格点在平面中的位置关系，实际上每个格点可以为无限小的点，仅代指一个位置，不具有长度、面积或体积。本申请的技术方案主要针对于平面4孔六边形层次格网结构，用于简化上述格网结构的构建过程，在构建过程中不会出现非完整格网单元。而且，格点与格网一一对应，空间数据处理复杂度低，计算效率高。本方案中的层次格网的编码方法可以应用于表达或处理空间数据，基于本方案中经过编码的格点，可以实现格网编码索引、格点编码索引等空间索引。实施例一本申请实施例提供一种层次格网的编码方法，包括以下步骤：步骤101：在一平面中，建立第1层格点，所述第1层格点包括1个中心格点以及围绕所述中心格点的6个第1层顶点，所述第1层顶点位于以所述中心格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第1层顶点与所述中心格点连线的夹角为60°。在上述步骤中，l1为单位长度，图2为复数平面坐标轴中第1层格点的位置关系图，第1层格点包括一个中心格点o以及围绕该中心格点o的6个顶点a、b、c、d、e、f。该中心格点o周围的6个顶点位于以中心格点o为圆心、为半径的圆周上，在该圆周上任意两个相邻顶点所夹圆心角为60°。第1层格点由上述中心格点o和围绕该中心格点o的6个顶点组成。步骤102：根据当前格点，选取第n层格点，所述第n层格点包括第n-1层格点，以及围绕每个所述第n-1层格点的3个第n层顶点，所述第n层顶点位于以任一所述第n-1层格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第n层顶点与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层次格网的编码方法，其特征在于，包括：在一平面中，建立第1层格点，所述第1层格点包括1个中心格点以及围绕所述中心格点的6个第1层顶点，所述第1层顶点位于以所述中心格点为圆心，以

【技术特征摘要】
1.一种层次格网的编码方法，其特征在于，包括：在一平面中，建立第1层格点，所述第1层格点包括1个中心格点以及围绕所述中心格点的6个第1层顶点，所述第1层顶点位于以所述中心格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第1层顶点与所述中心格点连线的夹角为60°；根据当前格点，选取第n层格点，所述第n层格点包括第n-1层格点，以及围绕每个所述第n-1层格点的3个第n层顶点，所述第n层顶点位于以任一所述第n-1层格点为圆心，以为半径的圆上，且每相邻两个所述第n层顶点与所在圆的圆心连线的夹角为120°，其中，n取值为从2到N的正整数；将所述第n层格点采用复数表示：其中，为所述第1层格点的集合，为所述第n层格点的集合，D'＝{0,ω,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6}，基于所述n层格点的集合构成得到六边形格点四叉树HLQT层次结构；以多个所述第n层格点为中心，形成与所述第n层格点一一对应的大小相等紧密相连的六边形格网单元，构成六边形格网结构，并对第n层格点进行编码。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当n小于N时，第n+1层顶点相对于第n层格点的位置，与第n层顶点相对于第n-1层格点的位置相同。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对第n层格点进行编码，具体包括：根据集合D'和D中非零元素的幂指数构建整数集合E'＝{0,1,2,3,4,5,6}、E＝{0,1,2,3}；将所述整数集合E'、E中的元素作为码元，对所述第n层格点进行码元编码。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述第n层格点进行码元编码，具体包括：当n＝1时，基于整数集合E'中的码元进行编码，将位于中心的格点编码为0，将位于右上方的格点编码为1，按照逆时针顺序对其余格点依次编码。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，对所述第n层格点进行码元编码，具体包括：当n＞1时，基于整数集合E中的码元进行编码；对于第n-1层格点，在第n-1层码元编码后添加0形成第n层码元编码；对于位于第n-1层格点左上方的第n层格点，在第n-1层码元编码后添加1形成该格点的第n层码元编码；对于位于第n-1层格点左下方的第n层格点，在第n-1层码元编码后添加2形成该格点的第n层码元编码；对于位于第n-1层格点右方的第n层格点，在第n-1层码元编码后添加3形成该格点的第n层码元编码。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将第n层格网单元内任意一点定位于坐标系中，建立夹角为120°的第一特定坐标轴和第二特定坐标轴，将所述第n层格网单元内任意一点投影于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：贲进，王蕊，杜灵瑀，周建彬，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，
类型：发明
国别省市：河南,41