一种基于全球网格的区域快速生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于全球网格的区域快速生成方法，包括构建全球网格剖分模型，将全球地理空间进行网格剖分，每个网格赋予唯一编码，经度方向范围[

【技术实现步骤摘要】
一种基于全球网格的区域快速生成方法


[0001]本专利技术涉及空域管理系统中空域规划领域，尤其涉及一种基于全球网格的区域快速生成方法。

技术介绍

[0002]随着经济的发展，航空运输需求量正在快速增长，空域是承载航空运输的重要资源。目前空域主要基于经纬度进行规划，一个空域由若干经纬度点组成，规划时需要逐点录入且需仔细核对每个点经纬度的数值，规划完成后，通过矢量分析计算与人工辅助的形式判断规划空域与现有空域是否有冲突；该方式难以满足航空管制、航路规划等情况下快速调整空域，空域快速冲突消解的需求。
[0003]基于经纬度的空域规划技术主要存在两方面的不足：（1）基于经纬度数据描述空域，需要逐点录入空域的每一个经纬度点坐标，同时需核对每一个经纬度点的度、分、秒是否准确，需花费较大时间录入与校对数据；（2）基于经纬度规划的空域由一串经纬度点坐标组成，数据类型是矢量的，矢量数据分析时，涉及到求交、求差等大量的矢量运算，冲突消解计算时间长，效率低。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于全球网格的区域快速生成方法，用于支持空域的快速生成，避免长时间录入与校对空域经纬度信息，基于统一、简短的区域编码表示空域，减少空域求交的计算时间，提高空域分析效率。
[0005]技术方案：本专利技术包括如下步骤：（1）构建全球网格剖分模型，将全球地理空间进行网格剖分，每个网格赋予唯一编码，经度方向范围[
‑
180，180]，纬度方向范围[
‑
90，90]，在该范围内构建n级全球网格；（2）计算区域位置信息，以某一层级网格为基本单元构成区域，按类型分为单选区、连续区、框选区以及组合区，基于两个点确定一种区域，根据区域规划过程中输入的“起终点”集合计算区域位置信息；（3）计算两个区域间网格的交集，依据交集中的网格判断相交区域类型，通过相交区域类型计算相交区域的位置信息。
[0006]进一步地，所述步骤（1）构建n级全球网格包括如下步骤：（1.1）全球多层级网格划分；（1.2）全球多层级网格编码。
[0007]进一步地，所述步骤（1.1）包括如下步骤：（1.1.1）第1级网格划分，经度方向从
‑
180按间隔J1秒逆时针划分到180，全球第1级网格列数为360*3600/J1=R，纬度方向从赤道开始分别按南北方向每间隔W1秒进行划分，南北半球第1级网格行数分别为90*3600/W1=T，其中T为整数且大于1；（1.1.2）第n级网格划分，经度间隔为J
n
秒，纬度间隔为W
n
秒，其中J
n
>=1，W
n
>=1，
J
n
‑1/J
n
= N
n
且J
n
‑1%J
n
=0，W
n
‑1/W
n
=M
n
且W
n
‑1%W
n
=0，其中，Mn、Nn为整数，Nn>1，Mn>1。
[0008]进一步地，所述步骤（1.2）包括如下步骤：（1.2.1）第1级网格编码，南北半球标识码取值为S和N，经度方向用01
‑
R编码，纬度方向南北半球默认按数字01
‑
T编码，如果T<=26，用英文字母A
‑
Z编码，第1级网格编码由南北半球标识、经向标识码以及纬向标识码组成；（1.2.2）第n级网格编码，将第n
‑
1级大小即J
n
‑1秒、W
n
‑1秒网格按照J
n
秒、W
n
秒的标准划分成N
n
*M
n
个第n级网格，由第n
‑
1级网格编码和第n级标识码组成，第n级标识码默认按“Z”序数字01
‑
N
n
*M
n
编码，如果N
n
*M
n
<=26，按“Z”序字母A~Z编码。
[0009]进一步地，所述步骤（2）计算区域位置信息包括如下步骤：（2.1）判断区域类型；（2.2）计算单选区位置信息；（2.3）计算连续以及框选区位置信息；（2.4）计算组合区位置信息。
[0010]进一步地，所述步骤（2.1）包括如下步骤：（2.1.1）点P的经纬度坐标表示为（P
lng
，P
lat
），一组输入的起点与终点表示为U =（P
b
，P
e
），“起终点”集合表示为{U1U2…
U
i
}，i为“起终点”个数，如果i=1代表只有1组区域，则区域类型为单区、连续区或框选区，如果i>1代表有多组区域，则区域类型为组合区；（2.1.2）根据网格信息，层级n，经度间隔J
n
、纬度间隔W
n
，分别计算P
b
、P
e
在当前网格的行列号，计算某点在第n层级网格行列号如公式1所示，
[0011]其中，点P
b
，P
e
的网格行列号分别是（Row
b
，Col
b
），（Row
e
，Col
e
）；（2.1.3）当i=1时，如果 则两点在同一个网格内，区域类型为单选区，如果或则两点在同一行或同一列，区域类型为连续区，如果 ，区域类型为框选区。
[0012]进一步地，所述步骤（2.2）包括根据网格的4个角点即单选区位置，计算该网格的行列号，网格4个角点经纬度坐标集合表示为GridScope={P1,P2,P3,P4}，P1点为网格左下角点，集合点按逆时针排序，集合点经纬度如公式2
‑
1与2
‑
2所示，
[0013]其中，k代表网格集合的第几个点，为增量。
[0014]进一步地，所述步骤（2.3）包括如下步骤：（2.3.1）依据起点、终点的行列号计算组成区域的4个角点，分别比较起点与终点行号与列号的值，获取最大行号，最小行号，最大列号，最小列号；（2.3.2）按行列号范围依次获取区域的4个角点经纬度坐标集合PartScope={P1,P2,P3,P4}，P1点为区域左下角，集合点按逆时针组织，区域4个角点的计算如公式3所示，
[0015]其中，m代表区域的第几个点，GridScope
[row,col][m]代表行列号row、col对应的网格点集下第m个点；当m=1时，row=Row
min
，col=Col
min
；当m=2时，row=Row
max
，col=Col
min
；当m=3时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）构建全球网格剖分模型，将全球地理空间进行网格剖分，每个网格赋予唯一编码，经度方向范围[
‑
180，180]，纬度方向范围[
‑
90，90]，在该范围内构建n级全球网格；（2）计算区域位置信息，以某一层级网格为基本单元构成区域，按类型分为单选区、连续区、框选区以及组合区，基于两个点确定一种区域，根据区域规划过程中输入的“起终点”集合计算区域位置信息；（3）计算两个区域间网格的交集，依据交集中的网格判断相交区域类型，通过相交区域类型计算相交区域的位置信息。2.根据权利要求1所述的基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，所述步骤（1）构建n级全球网格包括如下步骤：（1.1）全球多层级网格划分；（1.2）全球多层级网格编码。3.根据权利要求2所述的基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，所述步骤（1.1）包括如下步骤：（1.1.1）第1级网格划分，经度方向从
‑
180按间隔J1秒逆时针划分到180，全球第1级网格列数为360*3600/J1=R，纬度方向从赤道开始分别按南北方向每间隔W1秒进行划分，南北半球第1级网格行数分别为90*3600/W1=T，其中T为整数且大于1；（1.1.2）第n级网格划分，经度间隔为J
n
秒，纬度间隔为W
n
秒，其中J
n
>=1，W
n
>=1，J
n
‑1/J
n = N
n
且J
n
‑1%J
n
=0，W
n
‑1/W
n
=M
n
且W
n
‑1%W
n
=0，其中，Mn、Nn为整数，Nn>1，Mn>1。4.根据权利要求2所述的基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，所述步骤（1.2）包括如下步骤：（1.2.1）第1级网格编码，南北半球标识码取值为S和N，经度方向用01
‑
R编码，纬度方向南北半球默认按数字01
‑
T编码，如果T<=26，用英文字母A
‑
Z编码，第1级网格编码由南北半球标识、经向标识码以及纬向标识码组成；（1.2.2）第n级网格编码，将第n
‑
1级大小即J
n
‑1秒、W
n
‑1秒网格按照J
n
秒、W
n
秒的标准划分成N
n
*M
n
个第n级网格，由第n
‑
1级网格编码和第n级标识码组成，第n级标识码默认按“Z”序数字01
‑
N
n
*M
n
编码，如果N
n
*M
n
<=26，按“Z”序字母A~Z编码。5.根据权利要求1所述的基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，所述步骤（2）计算区域位置信息包括如下步骤：（2.1）判断区域类型；（2.2）计算单选区位置信息；（2.3）计算连续以及框选区位置信息；（2.4）计算组合区位置信息。6.根据权利要求5所述的基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，所述步骤（2.1）包括如下步骤：（2.1.1）点P的经纬度坐标表示为（P
lng
，P
lat
），一组输入的起点与终点表示为U =（P
b
，P
e
），“起终点”集合表示为{U1U2…
U
i
}，i为“起终点”个数，如果i=1代表只有1组区域，则区域类型为单区、连续区或框选区，如果i>1代表有多组区域，则区域类型为组合区；（2.1.2）根据网格信息，层级n，经度间隔J
n
、纬度间隔W
n
，分别计算P
b
、P
e
在当前网格的行
列号，计算某点在第n层级网格行列号如公式1所示，,其中，点P
b
，P
e
的网格行列号分别是（Row
b
，Col
b
），（Row
e
，Col
e
）；（2.1.3）当i=1时，如果 则两点在同一个网格内，区域类型为单选区，如果或则两点在同一行或同一列，区域类型为连续区，如果 ，区域类型为框选区。7.根据权利要求5所述的基于全球网格的区域快速生成方法，其特征在于，所述步骤（2.2）包括根据网格的4个角点即单选区位置，计算该网格的行列号，网格4个角点经纬度坐标集合表示为GridScope={P1,P2,P3,P4}，P1点为网格左下角点，集合点按逆时针排序，集...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝振家，张臻，彭程，秦望龙，戴高乐，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：