使用说明
随着空间信息行业的发展,不同行业的空间数据内容专业、种类繁多、关系复杂,导致不同部门按自身行业特点采用不同数据组织网络,在进行跨部门数据应用时,不同的数据组织和记录方式会带来极大不便,不利于空间信息的交流和共享。北京大学的研究团队提出基于GeoSOT网络的遥感数据组织方案,可以很好地解决跨部门之间遥感数据相互兼容和历史数据集成问题。
GeoSOT是基于 2^n 及整型一维数组全球经纬度剖分网格,可以对全球经纬网进行剖分并对一个矩形区域进行唯一编码。实质是一种空间数据组织和管理的方式,也就是格网化地进行空间数据管理和组织。
GeoSOT 网格通过地球表面经纬度范围空间经过3次扩展后再对其进行严格的递归四叉剖分,由此将整个地球分割为大到全球、小到厘米级的整度、整分、整秒和秒以下的层次网格体系,其中,第 1 次空间扩展是将整个地球表面扩展为 512°×512°,面片中心与赤道和本初子午线的交点重合,然后递归四叉剖分,直到 1°网格单元;第 2 次空间扩展是将 1°网格单元从 60′扩展为 64′,然后递归四叉剖分,直到 1′网格单元;第 3次空间扩展是将 1′网格单元从 60″扩展为 64″,然后递归四叉剖分,直到 1″网格单元。1″以下剖分单元直接采用四叉分割,直 32 级到(1/2048)″。这样,整个地球表面经纬度空间在经线方向和纬线方向通过严格的 2 分方法,将整个地球表面分割为覆盖全球的多级网格体系。
根据 GeoSOT 网格的划分方案,总体上 GeoSOT 网格单元大小是一致的,但局部层级局部网格单元大小略有不同。例如,0 级网格地球表面为 180°×360°,2 级网格有 90°×128°、90°×52°两种情况,而 32′网格有四种情况等。不同层级 GeoSOT 网格单元大小如表 所示:
层级 | 网格划分大小 | 赤道附近大致尺度 | GeoSOT 网格实际可能的大小 | 网格数量 |
---|---|---|---|---|
G | 512°网格 | 全球 | 180°x 360° | 1 |
1 | 256°网格 | 1/4地球 | 90°x 180° | 4 |
2 | 128°网格 | 90°x 128°、90°x 52° | 8 | |
3 | 64°网格 | 64°x 64°、26°x 64°、64°x 52°、26°x 52° | 24 | |
4 | 32°网格 | 32°x 32°、26°x 32°、32°x 20°、26°x 20° | 72 | |
5 | 16°网格 | 16°x 16°、10°x 16°、16°x 4°、10°x 4° | 288 | |
6 | 8°网格 | 1024公里网格 | 8°x 8°、8°x 4° | 1012 |
7 | 4°网格 | 512公里网格 | 4°x 4° | 3960 |
8 | 2°网格 | 256公里网格 | 2°x 2° | 15840 |
9 | 1°网格 | 128公里网格 | 1°x 1° | 63360 |
10 | 32′网格 | 64公里网格 | 32′ x 32′、28′ x 32′、32′ x 28′、28′ x 28′ | 253440 |
11 | 16′网格 | 32公里网格 | 16′ x 16′、12′ x 16′、16′ x 12′、12′ x 12′ | 1013760 |
12 | 8′网格 | 16公里网格 | 8′ x 8′、4′ x 8′、8′ x 4′、4′ x 4′ | 4055040 |
13 | 4′网格 | 8公里网格 | 4′ x 4′ | 14256000 |
14 | 2′网格 | 4公里网格 | 2′ x 2′ | 57024000 |
15 | 1′网格 | 2公里网格 | 1′ x 1′ | 228096000 |
16 | 32″网格 | 1公里网格 | 32″ x 32″、28″ x 32″、32″ x 28″、28″ x 28″ | 912384000 |
17 | 16″网格 | 512米网格 | 16″ x 16″、12″ x 16″、16″ x 12″、12″ x 12″ | 3649536000 |
18 | 8″网格 | 256米网格 | 8″ x 8″、4″ x 8″、8″ x 4″、4″ x 4″ | 14598144000 |
19 | 4″网格 | 128米网格 | 4″ x 4″ | 5132160万 |
20 | 2″网格 | 64米网格 | 2″ x 2″ | 20528640万 |
21 | 1″网格 | 32米网格 | 1″ x 1″ | 82114560万 |
22 | 1/2″网格 | 16米网格 | 1/2″ x 1/2″ | 328458240万 |
23 | 1/4″网格 | 8米网格 | 1/4″ x 1/4″ | 1313832960万 |
24 | 1/8″网格 | 4米网格 | 1/8″ x 1/8″ | 5255331840万 |
25 | 1/16″网格 | 2米网格 | 1/16″ x 1/16″ | 21021327360万 |
26 | 1/32″网格 | 1米网格 | 1/32″ x 1/32″ | 84085309440万 |
27 | 1/64″网格 | 0.5米网格 | 1/64″ x 1/64″ | 336341237760万 |
28 | 1/128″网格 | 25厘米网格 | 1/128″ x 1/128″ | 1345364951040万 |
29 | 1/256″网格 | 12.5厘米网格 | 1/256″ x 1/256″ | 5381459804160万 |
30 | 1/512″网格 | 6.2厘米网格 | 1/512″ x 1/512″ | 21525839216640万 |
31 | 1/1024″网格 | 3.1厘米网格 | 1/1024″ x 1/1024″ | 86103356866560万 |
32 | 1/2048″网格 | 1.5厘米网格 | 1/2048″ x 1/2048″ | 344413427466240万 |
GeoSOT剖分网格的编码方法
针对 GeoSOT 网格剖分方案,采用64位编 码对各级剖分面片进行标识.其中,第0级剖分 面片标识为0,第1级剖分面片编码分别为00、 01、02和 03,并从第2级开始,下一 级剖分面片的编码在上一级剖分面片编码后追加 0、1、2和3.具体编码规则是,距赤道和本初子午 线的交点最近的剖分面片为0,最远的为3,然后 按照先沿纬线方向再沿经线方向对其他两个剖分 面片分别为1和2。
GeoSOT 网格编码分为三段:度级、分级、秒级及秒以下网格编码,当可以利用编码长度来隐含网格层级,编码越长表名网格越细;当无法利用编码长度来隐含网格层级时,需要额外的网格层级编码。
GeoSOT 网格编码有四种形式:四进制1维编码、二进制1维编码、二进制2维编码和十进制2维编码。四进制编码比较短易于阅读,二进制不适合阅读一般用于计算。
- 四进制一维编码
GeoSOT 网格采用最长32位4进制数值(0,1,2,3)编码。GeoSOT 网格的四进制一维编码以G开头,度、分、秒编码以“-”隔开,秒以下的编码以”.”隔开,形式为: Gddddddddd-mmmmmm-ssssss.uuuuuuuuuuu,其中,dmsu取值均为0,1,2,3. 其中的 ”-“和 ”.”符号主要用于阅读,可以省略。
数据集格网剖分算子是指定目标层级,对数据集进行格网剖分。结果为覆盖源数据集的格网面对象要素数据集(featureRDD),结果数据集中将包含一个 Code 字段,记录格网的四进制编码。
参数说明
参数名 | 默认值 | 参数释义 | 参数类型 |
---|---|---|---|
要素数据集 | 指定的要进行GeoSOT剖分的要素数据集,必须为地理坐标系。 | FeatureRDD | |
目标层级 | 剖分的层级,GeoSOT 定义的层级范围为 [1, 32],下拉列表中每行含义为:层级 网格划分大小 赤道附近大致尺度。 | JavaGeoSOTLevel |