ICS 07.060 CCS A 24 41 河南省 地方标准 DB41/T 2917—2025 地质空间三棱台八叉树网格剖分编码规范 2025 - 08 - 08发布 2025 - 11 - 07实施 河南省市场监督管理局 发布 DB41/T 2917 —2025 I 目次 前言 ................................ ................................ ................. II 1 范围 ................................ ................................ ............... 1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ..... 1 3 术语和定义 ................................ ................................ ......... 1 4 基本原则 ................................ ................................ ........... 1 5 三棱台八叉树网格剖分 ................................ ............................... 2 6 三棱台八叉树网格编码 ................................ ............................... 3 附录A（资料性） 三棱台八叉树网格径向等长剖分几何特征与数量 ........................... 6 附录B（资料性） 三棱台八叉树网格编码示例 ................................ ............. 7 附录C（资料性） 三棱台八叉树网格的编解码方法 ................................ ......... 8 参考文献 ................................ ................................ ............. 11 DB41/T 2917 —2025 II 前言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由河南省自然资源厅提出。 本文件由河南省自然资源标准化技术委员会（ HN/TC 25 ）归口。 本文件起草单位：河南省地质研究院、郑州大学、河南省政务大数据中心。 本文件主要起草人：张古彬、曾涛、王金鑫、禄丰年、王丰收、李健、赵光成、陈新、王宏、杨涛、 乔天荣、田隆、郭强、李炳玄、张青松。 DB41/T 2917 —2025 1 地质空间三棱台八叉树网格剖分编码规范 1 范围 本文件规定了地质空间三棱台八叉树网格剖分与编码的方法。 本文件适用于地质空间数据采集、表达、存储、管理和应用。 2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 网格 由两组或多种曲线（面）集所包络的空间区域。 [来源：GB/T 39409—2020，3.1] 地质空间 固体地球的表层及深部空间。 剖分 将地质空间划分为形状近似、尺度连续、无缝无叠的多层次空间单元集合的过程。 测地线 地质空间两点最短的大地线。 三棱台 底面与顶面均为球面三角形，侧面均为梯形的棱台体。 三棱台八叉树网格 基于测地线中分和地球半径二分规则，将（椭）球体递归剖分为具有多分辨率、三棱台特征的离散 网格。 4 基本原则 科学性 以符合时空大数据和云计算技术应用和管理为目标，按照三棱台八叉树网格体系的特征进行剖分 和编码，实现本编码到大地坐标系相互转换，面向数字地球复杂地学空间计算问题的解决。 DB41/T 2917 —2025 2 唯一性 在同一剖分系统内，各网格位置编码是唯一的，并采用统一的编码模型。 稳定性 编码模型是对地质离散空间位置特征的逻辑抽象，采用一致的递归编码机理，具有稳定性。 扩展性 遵循统一的编码模型，允许扩展。 5 三棱台八叉树网格剖分 剖分范围 地心到固体地球表面 。 八分体剖分 以0°子午面和 90°子午面以及赤道面将球体划分为 8个球面三棱锥体。 球面剖分 将八分体球面三角形每一条边的中点用测地线连接，形成 4个球面三角形，依此进行递归剖分。剖 分层次𝑛=1，𝑛=2时的情况如图 1所示。 a) 𝑛=1 b) 𝑛=2 图1 三棱台八叉树网格球面剖分效果 径向剖分 5.4.1 径向等长剖分。 从球面网格的每个节点向球心引直线（球的半径 𝑅），以 𝑅2𝑛⁄将半径等分，在 各分层处以球面进行剖分（以球心为原点，以 𝐾×𝑅2𝑛⁄为半径画球， (𝐾为1，2, ...，2n-1的整数序 列)，递归剖分为子三棱台，其中地心处为三棱锥。以三棱台 /锥的几何中心为网格参考点。以 𝑛=1、𝑛=2 为例的剖分过程， 如图2所示。 DB41/T 2917 —2025 3 a) 𝑛=1 b) 𝑛=2 图2 三棱台八叉树网格径向剖分效果（径向等长） 5.4.2 径向变长剖分。 从球面网格的每个节点向球心引直线（球的半径 𝑅）。以一定比例对半径 分割， 在各分层处以球面进行剖分 （ 以球心为原 点， 分别以 √1 2𝑛3𝑅，√2 2𝑛3𝑅，√3 2𝑛3𝑅，...，√2𝑛−1 2𝑛3𝑅为半径画 球）， 递归剖分为体积相近的三棱台， 其中地心处为三棱锥。 以三棱台 /锥的几何中心为网格参考点。 以 𝑛=1、 𝑛=2为例的剖分过程， 如图3所示。 a) 𝑛=1 b) 𝑛=2 图3 三棱台八叉树网格剖分效果（径向变长） 三棱台八叉树网格特征 三棱台八叉树网格 （径向等长剖分方式）特征及数量见 附录A。 6 三棱台八叉树 网格编码 编码结构与原则 6.1.1 编码由卦限标识码、球面位置码、径向类型码、径向深度码和拓展编码构成，拓展编码可根据 需求自定义，如拓展地球空间网格编码。 DB41/T 2917 —2025 4 6.1.2 用四个分隔符 “ _” 将球体三棱台八叉树网格码分为五个码段， 如图 4所示， 其中卦限标识码 1位， 球面位置码 24位，径向类型码 1位，径向深度码 24位，拓展编码根据应用需求自行编码不固定长度。 图4 三棱台八叉树网格编码规则 卦限标识码 根据八分体所在卦限进行编号，对第 0卦限八分体进行球面位置码设计和径向码设计；依据卦限对 称性质，实现与其它 7个八分体编码的相互转换。卦限标识码编码如图 5所示。 图5 卦限剖分编码 球面位置码 采用“中上下左右”的固定方向邻近遍历方法（图 6）， “中”三角形编码为“ 0”， “上”或者“下” 三角形编码为“ 1”，按照上三角形逆时针的顺序、下三角形顺时针的顺序对两个三角形编码为“ 2”、 “3”。编码取值范围为： 0-333333333333333333333333 ，333333333333333333333333 为球面剖分第 24 层次时四进制码的最大值。 a) 上三角形 编码 b) 下三角形 编码 图6 固定方向编码示意图