CN109885638A - 一种三维立体空间索引方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维立体空间索引方法及系统。本发明所提供的索引方法包括：按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码；根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码；根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格；根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码；根据所述三维立体空间编码对三维立体空间进行索引。采用本发明所提供的索引方法及系统能够提高索引效率。

Description

一种三维立体空间索引方法及系统

技术领域

本发明涉及三维立体空间索引领域，特别是涉及一种三维立体空间索引方法及系统。

背景技术

随着科学技术的不断进步，人口密集、交通拥堵、生态恶化等一系列问题的出现，以及人们对地下资源的认知不断丰富，空间信息的搜集范围早已经覆盖了海、陆、空、地(地下)全方位的空间，地下空间资源的开发与利用已经初具规模并且在技术和经济上都具备了大规模开发的能力。然而目前的空间索引依旧主要集中在地球表面的索引，这对各类三维立体空间数据的统一管理和应用加大了难度，对于城市建设中地上地下一体化全空间数据的管理无疑是一种阻碍。

目前国际上的空间索引方法主要有两种，一种是Geohash，一种是Google S2。Geohash是由Gustavo Niemeyer发明的一种地理编码方法，主要利用二分法，将经度和纬度转换为二进制字符串，然后将经度和纬度的二进制字符串交叉合并，转换为十进制数值，最后查找对应的base_32表，得到最终的Geohash编码。Google S2是Google公司在2011年左右提出的算法，在地理编码上的应用只是Google S2算法应用的一方面。Google S2算法将地球球面投影到一个包围地球的正方体上，将该正方体展开就得到了一个二维平面，然后对投影进行二次修正，将点与坐标轴点相互转换，再将坐标轴点与希尔伯特曲线Cell ID相互转换。

Geohash和Google S2主要是将二维的经纬度数据进行编码，编码范围局限在地球表面，很难对地下空间以及地上空间进行编码。现在应用比较广的地理编码方式是Geohash和Google S2，这两种编码方法的局限性是只对经纬度进行编码，不能对高程值进行编码，如果只对经纬度进行编码，则不能对海、陆、空、地(地下)全方位的空间数据进行准确的位置描述和管理；例如在数据库中，现在对位置信息的描述通常是在属性表中用经、纬度和高程值三个数值表示，很难利用关系型数据库的结构优势。

目前，三维地图正在快速的发展，利用三维地图可以在地图中加入高程信息，然而现在空间索引依旧停留在二维地图的阶段，因此，当进行三维空间索引时，索引速度极低，无法提供三维空间的路线规划，极大降低了索引效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种三维立体空间索引方法及系统，以解决现有的空间索引方法索引效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种三维立体空间索引方法，包括：

按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；每个高程等级上包括多段高程段；

对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码；

根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码；

根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格；

根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码；

根据所述三维立体空间编码对三维立体空间进行索引。

可选的，所述按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级，具体包括：

按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为12个高程等级；同一级高程等级包括多个相同高度的高程段，不同高程等级的高程段的高度不同，高程等级越高，高程段的高度越短。

可选的，所述对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码，具体包括：

根据所述三维空间的高程范围，对每一级的每一段所述高程段划分为n等分的高程段，n≥2；

按照0,1,2，...n-1的编码方式确定每一级每一个所述高程段的高程编码。

可选的，所述根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码，具体包括：

将Geohash编码与所述高程编码交叉重组，确定三维立体空间编码。

一种三维立体空间索引系统，包括：

高程等级划分模块，用于按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；每个高程等级上包括多段高程段；

高程编码确定模块，用于对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码；

Geohash编码获取模块，用于根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码；

三维立体网格确定模块，用于根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格；

三维立体空间编码确定模块，用于根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码；

索引模块，用于根据所述三维立体空间编码对三维立体空间进行索引。

可选的，所述高程等级划分模块具体包括：

高程等级划分单元，用于按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为12个高程等级；同一级高程等级包括多个相同高度的高程段，不同高程等级的高程段的高度不同，高程等级越高，高程段的高度越短。

可选的，所述高程编码确定模块具体包括：

高程段划分单元，用于根据所述三维空间的高程范围，对每一级的每一段所述高程段划分为n等分的高程段，n≥2；

高程编码确定单元，用于按照0,1,2，...n-1的编码方式确定每一级每一个所述高程段的高程编码。

可选的，所述三维立体空间编码确定模块具体包括：

三维立体空间编码确定单元，用于将Geohash编码与所述高程编码交叉重组，确定三维立体空间编码。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种三维立体空间索引方法及系统，在搜索与某一位置相距较近的矢量点时不必搜索全空间的所有矢量点进行比较筛选，只需要根据搜索范围找到该点所在的空间等级的三维立体网格，根据三维立体网格编码搜索与该三维立体网格相临近的三维立体网格，然后再对这些三维立体网格中的矢量点进行比较筛选，从而大大降低三维空间索引查询的工作量，减少查询时间，提高三维立体空间的索引效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的三维立体空间索引方法流程图；

图2为本发明所提供的三维立体空间索引系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种三维立体空间索引方法及系统，能够提高三维立体空间的索引效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所提供的三维立体空间索引方法流程图，如图1所示，一种三维立体空间索引方法，包括：

步骤101：按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；每个高程等级上包括多段高程段。

所述步骤101具体包括：按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为12个高程等级；同一级高程等级包括多个相同高度的高程段，不同高程等级的高程段的高度不同，高程等级越高，高程段的高度越短。

高程分级范围包括地球地表向下包括地心在内的全部地下空间以及地球地表向上的无限空间，此外也可以对具体的空间范围进行高程分级；在编码空间中高程级别分为1～12级，第1级高程精度最低，第12级高程精度最高；在确定的三维立体空间范围内，对高程值进行n(n表示大于等于2的任意正整数，下同)等分，得到第1级三维立体网格的高程段，再对第1级三维立体网格的每一段高程段进行n等分，得到第2级三维立体网格的高程段，以此类推将高程划分至第12级。

确定高程分级有两个原因：一是高程分级需要与Geohash编码相结合形成三维立体空间编码，Geohash编码分为12级，为了配合Geohash编码，降低编码难度，提高编码的可读性和适用性，因此分为12级；其次，高程分级需要与精度配合，需要根据使用者的精度要求选择高程分级方法，所述高程分级方法可以最大程度的降低编码难度并且保证编码精度。

高程分级范围包括两部分：第一部分是自地表向下包括地心在内的全部地下空间，第二部分是自地表向上的无限空间，这两部分加起来就构成了以地表为基准的地下和地上的全部三维立体空间，即高程分级范围。此外，根据实际需要，为了更方便、快捷地对该三维立体空间编码进行功能应用，可以将高程分级范围定义在具体使用的三维立体空间中，这样可以降低在使用该编码时对计算机硬件的要求，也可以减少利用该编码进行实际应用的时间。高程的分级级别总共有12级，精度最低的为1级，精度最高的为12级，这是为了方便后面与Geohash编码相匹配，在确定的三维立体空间范围内，对高程进行n等分，这样就得到了第1级三维立体网格的高程段，再对每一个第1级三维立体网格的高程段进行n等分得到第2级三维立体网格的高程段，以此类推将高程划分至第12级。其中，n的取值为大于等于2的任意正整数，n的取值主要影响每一级高程的精度，在实际应用时应根据编码的空间范围和实际所需精度等各方面的条件自行选择。例如，在确定的三维立体空间范围内，将高程进行4等分，这就是第1级三维立体网格的高程段，然后将第1级三维立体网格的每一个高程段再进行4等分，这就是第2级三维立体网格的高程段，以此类推，第12级三维立体网格的高程段将高程平均分为4^12＝16777216段。不同级别的三维立体网格单位所表示的高程高度不同，从1级到12级三维立体网格单位高程高度越来越短，所表示的空间位置也越来越精确。

步骤102：对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码。

所述步骤102具体包括：根据所述三维空间的高程范围，对每一级的每一段所述高程段划分为n等分的高程段，n≥2；按照0,1,2，...n-1的编码方式确定每一级每一个所述高程段的高程编码。

每一级别n等分的高程段从小到大分别用0、1、2·......(n-1)表示，即第1级别的高程段从小到大分别为0、1、2……(n-1)，第2级别的高程段从小到大分别为00、01、02……0(n-1)、10、11、12……1(n-1)……(n-1)1、(n-1)2、(n-1)3……(n-1)(n-1)，以此类推，得到第1级到第12级所有高程段的数值。然后对0～(n-1)的数值进行数值编码，其中一个编码表示唯一的一个数值，一个数值对应唯一的一个编码，然后用数值编码表示每一级别每一个高程段的数值，即为每一级别每一个高程段的高程编码，当n小于等于32时，即可采用与Geohash编码规则相同的base_32编码方法。

例如，n为4时，即每一级别的高程段平均4等分，第1级别的高程段分别用0、1、2、3表示，第2级别的高程段分别用00、01、02、03、10、11、12、13、20、21、22、23、30、31、32、33表示，然后采用base_32编码方法，即第1级别的高程编码为0、1、2、3，第2级别的高程编码分别为00、01、02、03、10、11、12、13、20、21、22、23、30、31、32、33，第1级别的高程编码有0-3共4个，第2级别有4^2(即4*4)＝16个，依次类推第12级的高程编码应该有4^12(即4的12次方)＝16777216个，即第12级别的高程编码分别为：

000000000000、000000000001、000000000002、000000000003、

000000000010、000000000011、000000000012、000000000013、

000000000020、000000000021、000000000022、000000000023、

000000000030、000000000031、000000000032、000000000033、

000000000100、……、0000000000103、

000000000110、……、0000000000113、

……

000000000330、……、000000000333、

000000001000、……、000000001003、

……

000000003000、……、000000003003、

……

000000003330、……、000000003333、

000000010000、……、000000010003、

……

000000033330、……、000000033333、

……

100000000000、……、100000000003、

……

133333333330、……、133333333333、

200000000000、……、200000000003、

……

233333333330、……、233333333333、

300000000000、……、300000000003、

……

333333333330、……、333333333333。

步骤103：根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码。

步骤104：根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格。

步骤105：根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码。

所述步骤105具体包括：将Geohash编码与所述高程编码交叉重组，确定三维立体空间编码。

在Geohash编码的基础上加入上述三维立体空间中的高程编码，每一级别的三维立体空间编码都是由相应级别的Geohash编码和相应级别的三维立体空间中的高程编码组成，Geohash编码在前，三维立体空间中的高程编码在后，每一级别的三维立体空间编码的前缀都是该位置的上一级别的三维立体空间编码。

步骤106：根据所述三维立体空间编码对三维立体空间进行索引。

若在确定的三维立体空间范围内，已对该三维立体空间根据该发明中的三维立体空间编码方法进行了编码，需搜索该三维立体空间范围内某一矢量点周围固定范围内的其他已知矢量点，可根据搜索范围以及每一级别的三维立体网格精度确定该点所在三维立体网格应编码的级别，根据该点的经纬度以及高程值确定该点所在三维立体网格的三维立体空间编码，然后查找其周围的26个三维立体网格，最后确定在这27个三维立体网格(包括该矢量点周围的26个三维立体网格以及该矢量点所在的三维立体网格)中与其相近的其他已知矢量点的位置，并通过实际距离计算找到符合要求的矢量点。

图2为本发明所提供的三维立体空间索引系统结构图，如图2所示，一种三维立体空间索引系统，包括：

高程等级划分模块201，用于按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；每个高程等级上包括多段高程段。

所述高程等级划分模块201具体包括：按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为12个高程等级；同一级高程等级包括多个相同高度的高程段，不同高程等级的高程段的高度不同，高程等级越高，高程段的高度越短。

高程编码确定模块202，用于对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码。

所述高程编码确定模块202具体包括：高程段划分单元，用于根据所述三维空间的高程范围，对每一级的每一段所述高程段划分为n等分的高程段，n≥2；高程编码确定单元，用于按照0，1，2，...n-1的编码方式确定每一级每一个所述高程段的高程编码。

Geohash编码获取模块203，用于根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码。

三维立体网格确定模块204，用于根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格。

三维立体空间编码确定模块205，用于根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码。

所述三维立体空间编码确定模块205具体包括：三维立体空间编码确定单元，用于将Geohash编码与所述高程编码交叉重组，确定三维立体空间编码。

索引模块206，用于根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码。

将本发明所提供的索引方法及系统应用到实际生活中进行验证，如下所示：

首先确定空间编码范围，在此基础上将三维立体空间划分为多级三维立体网格，并且对每一个三维立体网格进行唯一编码，以此作为三维立体空间索引的基础。由于本申请中每一级的每一个三维立体网格都有其对应的唯一编码，并且每一级的编码与其对应的上一级编码的前缀相同，这就保证了相近位置上三维立体网格编码的相似性，对三维立体空间矢量数据的查询提供了便捷方法，降低了三维立体空间数据组织管理的复杂程度，减少了三维立体空间数据查询的时间。本发明提供的空间编码分为两部分，一部分是地球表面的经纬度编码，一部分是三维立体空间中高程的编码，地球表面的经纬度编码采用Geohash编码，三维立体空间中的高程编码划分为12级，保证了地球表面的Geohash编码与三维立体空间中高程编码两部分编码的一致性。这种编码方式最大程度的利用了大众已知的现有编码，大大降低了重新编码的复杂程度，对工作人员来讲降低了工作难度；由于利用了已有的Geohash编码，因此，降低了对已管理数据重新编码的复杂度，减少了对数据重新编码的时间以及相关工作人员适应新的管理方式的时间。

编码空间是每个用户单位确定的，为了对数据进行更好的组织管理，高程范围内应该包含全部的数据，不应该出现数据在编码高程范围之外的情况，这样选取的高程范围不合适，即使对该范围内的立体空间进行了编码，利用的意义也不大。此外，如果选取的高程范围过大，编码空间过大，数据查询时无效数据很多，就加大了编码的工作量，也加大了对计算机的性能要求，延长了对数据的查询时间，不利于对数据的有效组织管理。因此，在获取编码空间时，应避免出现选取的编码空间过大或过小的问题。为统一高程值，高程基准选择1985国家高程基准；编码空间的高程范围为(-6371,6371)，单位为km，以地球表面为中间面，此空间可以保证三维立体网格的精度，并且可以容纳更多的数据。

编码空间确定后，需要将选取的三维立体空间划分为不同等级的三维立体网格，每一级三维立体网格的平面网格按Geohash划分，编码与Geohash编码相同；为了与Geohash编码具有更好的匹配性，高程同样划分为12级，对每一级别的高程5等分，表1为本发明所提供的不同级别的高程误差对比表，每一级别的的高程误差如下表1所示。

表1

等级	高程误差	单位
			1	±2548.40	Km
2	±509.68	Km
			3	±101.94	Km
4	±20.39	Km
			5	±4.08	Km
6	±0.82	Km
			7	±0.16	Km
8	±32.62	m
			9	±6.52	m
10	±1.31	m
			11	±26.10	cm
12	±5.22	cm

上一等级的高程段包含5个下一等级的高程段。对三维立体空间编码时，将Geohash编码放在前面，高程编码放在后面，这样就组成了三维立体空间编码。其中每一个三维立体网格的三维立体空间编码从左至右的第一位至倒数第三位的编码序列表示该三维立体网格所在处上一等级三维立体网格的编码。比如，一个高程段的编码数值为143021，表示一个6级的三维立体网格，则其对应的三维立体空间中的高程编码就是143021。如果该三维立体网格的Geohash编码为wkmxfb，则其三维立体空间编码为w1k4m3x0f2b1，该三维立体网格所在位置的第5级三维立体空间编码为w1k4m3x0f2。

(1)已知编码空间的高程范围为(-6371,6371)，高程基准采用1985国家高程基准，对每一级别高程进行5等分，高程分为12级。

(2)例如三维立体空间中一点的坐标为：东经116.604980°,北纬39.603027°，高程-3.526km，高程基准采用1985国家高程基准，若已知点的高程基准与三维立体空间编码采用的高程基准不同，应将点的高程统一到三维立体空间编码采用的高程基准下。

(3)已知高程范围为(-6371,6371)，对其5等分，得到的高程段分别为：(-6371,-3822.6]、(-3822.6,-1274.2]、(-1274.2,1274.2]、(1274.2,3822.6]、(3822.6,6371)，其中-3.526落在(-1274.2,1274.2]高程段中，编码数值记为2，所以-3.526所在三维立体网格的第1级高程编码为2；然后对(-1274.2,1274.2]高程段5等分，得到的高程段分别为：(-1274.2,-764.52]、(-764.52,-254.84]、(-254.84,254.84]、(254.84,764.52]、(764.52,1274.2]，其中-3.526落在(-254.84,254.84]高程段中，因此编码数值记为2，所以该点所在三维立体网格的第2级高程编码为22，以此类推，该点所在三维立体网格的第12级高程编码为：222213042003。

(4)确定该点经纬度所在位置的Geohash编码为wx4cm3t0kgqf。

(5)将Geohash编码与高程编码交叉重组得到该点的三维立体空间编码为w2x242c2m133t004k2g0q0f3。

本发明建立三维立体空间索引，以实现在三维立体空间中对各类海、陆、空、地(地下)数据的组织与管理，例如：可以提供三维空间的路线规划；在查询某位置点周围的数据时，就可以找到该位置点所在的三维立体网格以及其三维立体空间编码，根据编码确定一个大致的查询范围，缩减查询空间，然后只在该范围内进行精确查询。采用本发明所提供的索引方法及系统能够降低数据管理的复杂程度，减少空间矢量数据查询的时间，避免数据在高度上的不匹配，出现重叠、交叉等现象，实现三维立体空间的索引。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种三维立体空间索引方法，其特征在于，包括：

按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；每个高程等级上包括多段高程段；

对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码；

根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码；

根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格；

根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码；

根据所述三维立体空间编码对三维立体空间进行索引。

2.根据权利要求1所述的三维立体空间索引方法，其特征在于，所述按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级，具体包括：

按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为12个高程等级；同一级高程等级包括多个相同高度的高程段，不同高程等级的高程段的高度不同，高程等级越高，高程段的高度越短。

3.根据权利要求2所述的三维立体空间索引方法，其特征在于，所述对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码，具体包括：

根据所述三维空间的高程范围，对每一级的每一段所述高程段划分为n等分的高程段，n≥2；

按照0,1,2，...n-1的编码方式确定每一级每一个所述高程段的高程编码。

4.根据权利要求1所述的三维立体空间索引方法，其特征在于，所述根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码，具体包括：

将Geohash编码与所述高程编码交叉重组，确定三维立体空间编码。

5.一种三维立体空间索引系统，其特征在于，包括：

高程等级划分模块，用于按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为多个高程等级；每个高程等级上包括多段高程段；

高程编码确定模块，用于对每一级的高程等级上的每一段高程段进行标识，确定每一级每一段所述高程段的高程编码；

Geohash编码获取模块，用于根据Geohash算法，获取地球球面的球面网格以及每一级别每一个球面网格的Geohash编码；

三维立体网格确定模块，用于根据所述球面网格以及所述高程段确定三维立体空间中不同等级的三维立体网格；

三维立体空间编码确定模块，用于根据所述高程编码以及所述Geohash编码确定每一个所述三维立体网格的三维立体空间编码；

索引模块，用于根据所述三维立体空间编码对三维立体空间进行索引。

6.根据权利要求1所述的三维立体空间索引系统，其特征在于，所述高程等级划分模块具体包括：

高程等级划分单元，用于按照三维空间的高程范围由低到高的顺序，将地球表面以下的地下空间以及地球表面以上的地上空间的高程范围划分为12个高程等级；同一级高程等级包括多个相同高度的高程段，不同高程等级的高程段的高度不同，高程等级越高，高程段的高度越短。

7.根据权利要求2所述的三维立体空间索引系统，其特征在于，所述高程编码确定模块具体包括：

高程段划分单元，用于根据所述三维空间的高程范围，对每一级的每一段所述高程段划分为n等分的高程段，n≥2；

高程编码确定单元，用于按照0,1,2，...n-1的编码方式确定每一级每一个所述高程段的高程编码。

8.根据权利要求1所述的三维立体空间索引系统，其特征在于，所述三维立体空间编码确定模块具体包括：

三维立体空间编码确定单元，用于将Geohash编码与所述高程编码交叉重组，确定三维立体空间编码。