全球六边形离散格网上的空间度量与误差分析

Discrete Global Grid System (DGGS) provides methods for constructing new spatial data models, and it is a promising computer representation of global geo-referenced data sets based on regular, multi-resolution partitions of polyhedra. According to the method for selecting the grid partition unit, hexagonal grid, whose coverage efficiency and symmetric are higher than triangular and quadrangular grids, has such characteristics as coherently neighborhood and so on, therefore, it is quite appropriate for managing the spatial data. The object of our research is Discrete Global Hexagonal Grid Systems, and aiming at the failing of recent researches, the goal of our research is spatial measurement and error analysis. In order to develop a whole system of spatial measurement and error analysis based on the Discrete Global Hexagonal Grid Systems, our research includes the methods of establishing the coordinate, spatial measurement (distance measurement, area measurement and angle measurement) and error analysis on the planar hexagonal grids, the evaluate models of distortedly and error distributing for spherical hexagonal grids, and the methods of establishing the coordinate, spatial measurement (distance measurement, area measurement and angle measurement) and error analysis on the spherical hexagonal grids.

全球离散格网采用特定方法将地球均匀离散化，形成无缝无叠的多分辨率格网层次结构，采用格网单元的地址编码代替传统地理坐标参与数据操作,是一种新型的空间数据组织、管理与应用模型。.本课题以球面六边形离散格网系统为研究对象，针对球面格网目前的短板问题- - 空间度量与误差分析这一目标开展讨论，系统地研究球面格网上的空间度量方法，目的是发展一套全球六边形离散格网上的空间度量与误差分析体系，具体包括：1）形成平面六边形格网上的坐标记录方法、空间度量（包括距离度量、面积度量、角度度量）方法和度量误差分析体系方法；2）根据球面格网的变形规律，将平面六边形格网上的度量原理拓展到球面空间，考虑面积、角度和方向的变化对球面格网度量的影响；3）探讨球面六边形离散格网上单元的坐标记录方法、空间度量（包括距离度量、面积度量、角度度量）方法和球面上格网度量的误差分析体系方法。

本课题以球面六边形离散格网系统为研究对象，针对球面格网目前的短板问题——空间度量与误差分析这一目标开展讨论，系统地研究球面格网上的空间度量方法，目的是发展一套全球六边形离散格网上的空间度量与误差分析体系，完成的工作有：（1）研究了几何属性更加优良的全球六边形离散格网的构建方法，并提出了一种有效的评价格网变形的几何指标，在此基础上发展基于六边形离散格网的空间度量与误差分析方法；（2）形成平面六边形格网上的坐标记录方法，扩展了Pike定理等离散几何定理，完成了空间度量（包括距离度量、面积度量、角度度量）方法和度量误差分析体系方法；（3）研究了球面六边形离散格网的几何变形规律与误差分布情况，研究了单元几何属性变化的分布规律以及这些属性随球面空间位置的变化而产生的相互影响和变化情况；（4）探讨了球面六边形离散格网上单元的坐标记录方法、空间度量（包括距离度量、面积度量、角度度量）方法和球面上格网度量的误差分析体系方法。.三年来，围绕课题的开展，取得了多项成果：（1）测绘出版社出版学术专著1部，第1作者，2016年1月出版，并获得测绘地理信息出版基金支持；科学出版参与出版专著1部，完成一章的撰写，第5作者；（2）已录用或发表与课题研究内容直接相关的学术论文13篇，其中1篇被SCI检索，2篇被EI检索，3篇被EI核心刊源收录，5篇在中文核心期刊上发表，2篇在国际会议和国内会议报告；（3）已提炼课题研发的核心技术，申报国家发明专利6项，授权了2项；（4）相关成果获得2014年国家技术发明二等奖1项，排名6；获2015年高等学校技术发明二等奖1项，排名3；获得2015年河南省第三届自然科学优秀学术论文一等奖1项，排名1。