DB41/T2917—2025地質(zhì)空間三棱臺八叉樹網(wǎng)格剖分編碼規(guī)范2025-11-07實(shí)施2025-11-07實(shí)施河南省市場監(jiān)督管理局發(fā)布I 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14基本原則 15三棱臺八叉樹網(wǎng)格剖分 26三棱臺八叉樹網(wǎng)格編碼 3附錄A(資料性)三棱臺八叉樹網(wǎng)格徑向等長剖分幾何特征與數(shù)量 6附錄B(資料性)三棱臺八叉樹網(wǎng)格編碼示例 7附錄C(資料性)三棱臺八叉樹網(wǎng)格的編解碼方法 8參考文獻(xiàn) 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由河南省自然資源廳提出。本文件由河南省自然資源標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(HN/TC25)歸口。本文件起草單位：河南省地質(zhì)研究院、鄭州大學(xué)、河南省政務(wù)大數(shù)據(jù)中心。本文件主要起草人：張古彬、曾濤、王金鑫、祿豐年、王豐收、李健、趙光成、陳新、王宏、楊濤、喬天榮、田隆、郭強(qiáng)、李炳玄、張青松。1由兩組或多種曲線(面)集所包絡(luò)的空間區(qū)域。將地質(zhì)空間劃分為形狀近似、尺度連續(xù)、無縫無疊的多層次空間單元測地線基于測地線中分和地球半徑二分規(guī)則，將(橢)球體遞歸剖分為具有多分辨率、三棱臺特征的離散以符合時空大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用和管理為目標(biāo)，按照三棱臺八叉樹網(wǎng)格體系的特征進(jìn)行剖分2在同一剖分系統(tǒng)內(nèi)，各網(wǎng)格位置編碼是唯一的編碼模型是對地質(zhì)離散空間位置特征的邏輯抽象，采用一致的遞歸編碼機(jī)理，將八分體球面三角形每一條邊的中點(diǎn)用測地線連接，形成4個球面三角形，依此分層次n=1,n=2時的情況b)n=25.4.1徑向等長剖分。從球面網(wǎng)格的每個節(jié)點(diǎn)向球心引直線(球的半徑R),以R/2n將半徑等分，在各分層處以球面進(jìn)行剖分(以球心為原點(diǎn)，以K×R/2n為半徑畫球，(K為1,2,...,2"-1的整數(shù)序列),遞歸剖分為子三棱臺，其中地心處為三棱錐。以三棱臺/錐的幾何中心為網(wǎng)為例的剖分過程，如圖2所示。3RRRR0RRR0R0圖2三棱臺八叉樹網(wǎng)格徑向剖分效果(徑向等長)5.4.2徑向變長剖分。從球面網(wǎng)格的每個節(jié)點(diǎn)向球心引直線(球的半徑R)。以一定比例對半徑分割，在各分層處以球面進(jìn)行剖分(以球心為原點(diǎn)，分別以9圖3三棱臺八叉樹網(wǎng)格剖分效果(徑向變長)5.5三棱臺八叉樹網(wǎng)格特征三棱臺八叉樹網(wǎng)格(徑向等長剖分方式)特征及數(shù)量見附錄A。6三棱臺八叉樹網(wǎng)格編碼6.1編碼結(jié)構(gòu)與原則6.1.1編碼由卦限標(biāo)識碼、球面位置碼、徑向類型碼、徑向深度碼和拓展編碼構(gòu)成，拓展編碼可根據(jù)需求自定義，如拓展地球空間網(wǎng)格編碼。4球面位置碼24位，徑向類型碼1位，徑向深度碼24位，拓展編碼根據(jù)應(yīng)用需求自行編碼不固定長度。—分隔符(英文下劃線)——徑向深度碼(二進(jìn)制)——分隔符(英文下劃線)—徑向類型碼(二進(jìn)制)——分隔符(英文下劃線)—球面位置碼(四進(jìn)制)—分隔符(英文下劃線)——卦限標(biāo)識碼(八進(jìn)制)6.2卦限標(biāo)識碼根據(jù)八分體所在卦限進(jìn)行編號，對第0卦限八分體進(jìn)行球面位置碼設(shè)計(jì)和徑向碼設(shè)計(jì)；依據(jù)卦限對6754采用“中上下左右”的固定方向鄰近遍歷方法(圖6),“中”三角形編碼為“0”,“上”或者“下”三角形編碼為“1”,按照上三角形逆時針的順序、下三角形順時針的順序?qū)蓚€三角形編碼為“2”、“3”。編碼取值范圍為：0-333333333333333333333333,333333333333333333333333為球面剖分第24102330125球體沿半徑方向剖分，采用徑向等長剖分方式時為0,采用徑向變長剖分方式時為1。6.5徑向深度碼6.5.1球體沿半徑方向剖分時，等長剖分方式和變長剖分方式，分別將徑向二分并遞歸，按照從地心到地表的方向，賦予順序編號。以等長為例，剖分3次后，P點(diǎn)的徑向深度編碼為110,如圖7所示。圖7徑向剖分示意圖(以等長剖分為例)6.5.2徑向深度碼的取值范圍為：0-111111111111111111111111。111111111111111111111111為地球半徑剖分第24層次時二進(jìn)制碼的最大值。6(資料性)素的平均幾何特征與數(shù)量如表A.1所示。這里采用徑向等長剖分方式，示例的地球三棱臺上表面面積/km2三棱臺體積/km31234567897(資料性)三棱臺八叉樹網(wǎng)格編碼示例見表B.1,這里的編碼示例僅包括網(wǎng)格本體碼，不涉及拓表B.1三棱臺八叉樹網(wǎng)格編碼示例100球面與徑向等長方式同時剖分4次得到的網(wǎng)格(球心處的球面三棱錐)260面與徑向等長方式同時剖分5次得到的網(wǎng)格(球面三棱臺)310面三棱臺)441面三棱臺)52223131131_1_11111工紀(jì)念塔”(E113.6775°,N34.7500°)的地質(zhì)鉆孔，62223131131_0_11110工紀(jì)念塔”(E113.6775°,N34.7500°)的地質(zhì)鉆孔，1000米深度(假設(shè)鉆孔完全按照地球半徑方向鉆8(資料性)三棱臺八叉樹網(wǎng)格的編解碼方法C.1基本概念網(wǎng)格的編碼是指已知點(diǎn)的大地坐標(biāo)求其網(wǎng)格編碼，解碼是指已知網(wǎng)格編碼求其網(wǎng)格中心的大地坐C.2.1卦限標(biāo)識碼的編碼根據(jù)三棱臺八叉樹中分的遞歸剖分原理，八分體中心的緯度為固定的南北緯45°,其經(jīng)度的計(jì)算公λ=45°+Q×90°(Q≤3)C.3球面位置碼的編解碼方法三棱臺八叉樹剖分的球面三角形A的位置碼表示為：A=a?a?a?……ak,a?到ak是k個四分碼，根據(jù)本省地質(zhì)應(yīng)用需求，本文件規(guī)定該碼最多為24位，k為剖分層次。固定方向編碼的解碼方法很多，這里以“行列逼近法”(趙學(xué)勝等，2003,QTM地址碼與經(jīng)緯度坐標(biāo)的快速轉(zhuǎn)換算法)為例說明。I=2k,J=2×1-1…………C.3.2.2確定經(jīng)緯度坐標(biāo)(λ,φ)在網(wǎng)格地址碼的行列數(shù)(i,j),見公式C.4。C.3.2.3根據(jù)所求位置在網(wǎng)格的行列數(shù)(i,j)和網(wǎng)格最大列數(shù)(1,J),按一定的方向逐層9a)如果i大于n/2,地址碼ak為“1”,同時n=n/2,I=(i-n);b)如果i小于或等于n/2,分兩種情況：地址碼ak為“2”,同時n=n/2;2)否則，若j大于n,則地址碼ak為“3”,同時n=n/2,j=(j-2n)。若j小于或等于則地址碼ak為“0”,同時j=(j-n+2i-1),),n=n/2。c)重復(fù)a)、b)步驟，求下一個地址編碼ak+1。C.3.3球面位置碼的解碼方法I=2k,J=2×1-1……C.3.3.2根據(jù)網(wǎng)格的最大行列數(shù)(I,J),把地址碼根據(jù)固定的方向按次序進(jìn)行逐層次地解算，求出位置在格網(wǎng)的行數(shù)i(注意：由于地址碼為“1”時，三角形可為頂或底，這對計(jì)算行數(shù)有很大影響。所以，在層次解算中，首先要設(shè)置一個標(biāo)志位P,“1”為頂三角形時，P=1;“1”為底三角形時，P=-1):a)如果地址碼ak=“1”:若P=1,若P=-1,則n=n/2;b)如果地址碼ak=“2”或“3”:若P=-1,若P=1,則n=n/2;d)重復(fù)步驟a)、b)、c),直到最后求出三角形所在的行數(shù)i。C.3.3.3根據(jù)行數(shù)i和格網(wǎng)最大行列數(shù)(I,J),把地址碼按次序進(jìn)行逐層次地解d)如果地址碼ak=“0”:則n=e)重復(fù)步驟(1)(2)(3)(4),直到最后求出三角形所在的列數(shù)j。C.3.3.4根據(jù)網(wǎng)格地址碼的行列DB41/T2917—設(shè)某一點(diǎn)到球面的距離為d,等長剖分層次為k,用d除以地球半徑得商e,把e轉(zhuǎn)換為以2k為分母的分?jǐn)?shù)，取其分子的整數(shù)部分加上1(若為整數(shù)則不加1),然后再將其轉(zhuǎn)化為k位的二進(jìn)制碼，即得到其徑向深度碼。例如，設(shè)地球半徑為6367.444657km,取距球心的距離為1000k深度為00