[发明专利]全球瓦片一致的六边形格网数据结构编码方法与装置

权利要求书

1.全球瓦片一致的六边形格网数据结构编码方法，其特征在于，包括：

将正二十面体展开组成20个三角面，以正二十面体顶点为中心设计得到12个结构一致的瓦片，所述瓦片的球面结构为五边形面；

按照层次递归剖分方法，以一个瓦片为一个初始剖分单元，对每个初始剖分单元递归剖分格网数据结构，使得每一层次的子单元均有唯一的父单元，且相邻层次单元面积之比为4:1；所述格网数据结构的形状为六边形面；所述层次递归剖分方法的剖分规则为：将正二十面体上的单元分为A类型单元和B类型单元，A类型单元剖分至下一层得到1个A类型子单元和12个B类型子单元，B类型单元剖分至下一层只得到1个A类型子单元；

采用复进制数及十六进制码对各层次单元进行编码，形成单元层次数据编码结构，然后将正二十面体六边形层次数据结构等面积映射至球面；采用复进制数及十六进制码对各层次单元进行编码的编码规则为：

每个单元编码的前2位R₁R₂作为保留位，均以0标识；

每个单元编码的第3位E标识格网要素类型，E＝0标识单元中心，E＝1标识单元顶点，E＝2标识单元边界；

每个单元编码的第4位T标识瓦片，T＝0,1…b；

每个单元编码的第5位至第n+4位C₁C₂…C_n标识第n层子单元，C₁,C₂,…C_n∈{0,1,2,3,4,5,6,a,b,c,d,e,f}，n＝1,2…28，n为格网层次。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于，还包括设计各层次单元编码的运算规则，所述运算规则包括加法运算规则；所述加法运算规则包括：

将编码每两位组合，分别得到编码α_m…α₃α₂α₁和β_m…β₃β₂β₁；

通过查找设定的编码加法表得到α_g和β_g相加的结果，所述结果为4位，其中后两位作为保留位前两位作为进位g表示编码中的第g组，t表示第t次相加；

每次累加得到一个保留位经过m次相加后得到最终结果

3.根据权利要求2所述的编码方法，其特征在于，还包括设计各层次单元编码的邻近查找算法；针对正二十面体的某一单元编码000T...C_n-1C_n，所述邻近查找算法包括：

若C_n＝0且C_n-1＝0，6个或5个方向的邻近单元均通过改变末尾位得到；

若C_n＝0且C_n-1≠0，4个方向的邻近单元通过改变末尾位得到，其余2个方向通过采用加法运算规则得到；

若C_n＝1,2,3,4,5,6，5个方向的邻近单元通过改变末尾位得到，其余1个方向通过采用加法运算规则得到；

若C_n＝a,b,c,d,e,f，2个方向的邻近单元通过改变末尾位得到，其余4个方向通过采用加法运算规则得到。

4.根据权利要求3所述的编码方法，其特征在于，若某一单元位于三角面或瓦片边界处时，所述邻近查找算法还包括：

若某一单元位于三角面边界处，首先计算得到该单元对应的另一个三角面位置的虚拟单元编码，然后再加上2个方向的单位编码即得到另外2个方向的邻近单元编码；

若某一单元位于瓦片边界处，首先加上2个方向的单位编码分别得到2个方向的中间编码，然后分别将2个方向的中间编码中的瓦片编码替换为对应的跨瓦片的瓦片编码即得到2个方向的邻近单元编码。