CN114140599A - 一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统 - Google Patents

一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统 Download PDF

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CN114140599A CN202111465185.XA CN202111465185A CN114140599A CN 114140599 A CN114140599 A CN 114140599A CN 202111465185 A CN202111465185 A CN 202111465185A CN 114140599 A CN114140599 A CN 114140599A
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周文
郭燕燕
丁志庆
常松
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Abstract

本发明涉及一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统，方法包括：利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面；利用希尔伯特曲线对二维平面进行填充，得到多层级平面网格；利用Google S2算法对多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码；对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个高程等级包括多个高程单元；利用二进制编码方式对多个高程单元进行编码，确定各级高程单元编码；根据多层级平面网格和高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格；基于三维立体网络将各级平面网格编码和各级高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。本发明能够实现对地球三维空间的剖分和编码。

Description

一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统
技术领域
本发明涉及立体网格剖分技术领域，特别是涉及一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统。
背景技术
遥感技术、卫星导航技术、地理信息技术、对地观测技术等时空信息获取技术的发展，使得快速高效获取高分辨率、内容要素丰富的时空数据成为可能。同时随着人们对地上、地下空间资源认知的不断加深，包含空天地一体化、室内室外、地上地下的异构多源时空数据迅速汇聚，数据体量的急剧增长为多源数据的统一组织管理与高效检索带来了巨大的挑战。而时空数据统一组织管理与高效检索需要建立在空间参考体系基础上，目前传统的空间参考体系通常采用经纬度等坐标方式进行，存在城市级海量数据中检索某一目标效率不高等问题。
为了提升数据查询检索效率，基于网格编码的空间参考体系逐渐被提出并应用，这种空间参考体系是按一定规则对地球进行多等级剖分与编码，通过网格编码为空间数据组织与检索提供一个地球空间参考框架。然而现有成熟网格编码技术大多为二维网格编码，只能实现对地球球面的剖分与编码，不能实现对涵盖海、陆、空、地(地下)的地上地下全空间的立体剖分与编码。
国际上成熟的二维网格编码方法有Geohash和Google S2两种，和Geohash只有12级相比，Google S2有30级，层级变化较平缓，实际应用中更易选择网格级别，且和Geohash的Z阶曲线相比，Google S2基于希尔伯特曲线进行编码，当阶数趋于无穷大的时候，曲线上的点的位置基本上趋于稳定，在网格编码方面具有明显优势。虽然Google S2在编码方面更具优势，但是仍旧无法实现三维立体空间的剖分与编码。
发明内容
本发明的目的是提供一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统，以实现对地球三维空间的剖分和编码。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种地球空间三维立体网格剖分方法，包括：
利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面；
利用希尔伯特曲线对所述二维平面进行填充，得到多层级平面网格；
利用Google S2算法对所述多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码；
对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个所述高程等级包括多个高程单元；
利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码；
根据所述多层级平面网格和所述高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格；
基于所述三维立体网络将各级所述平面网格编码和各级所述高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。
可选地，所述利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面，具体包括：
在所述地球外套一个外切正方体；
分别从所述地球的球心向所述外切正方体的底面和侧面进行投影和修正，得到二维平面。
可选地，所述利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码，具体包括：
利用二进制编码方式分别对各个高程等级中的高程单元进行编码，得到有效高程编码；
将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码。
可选地，所述将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码，具体包括：
在所述有效高程编码后添加标记位；
判断所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和是否小于设定位数，得到判断结果；
若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和小于设定位数，则在所述标记位之后添加无效位；所述有效高程编码的位数、所述标记位的位数和所述无效位的位数之和为设定位数。
一种地球空间三维立体网格剖分系统，包括：
球面投影模块，用于利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面；
平面网格剖分模块，用于利用希尔伯特曲线对所述二维平面进行填充，得到多层级平面网格；
平面网格编码模块，用于利用Google S2算法对所述多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码；
高程单元剖分模块，用于对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个所述高程等级包括多个高程单元；
高程单元编码模块，用于利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码；
三维立体网格确定模块，用于根据所述多层级平面网格和所述高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格；
三维立体网格编码模块，用于基于所述三维立体网络将各级所述平面网格编码和各级所述高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。
可选地，所述球面投影模块，具体包括：
外套子模块，用于在所述地球外套一个外切正方体；
投影和修正子模块，用于分别从所述地球的球心向所述外切正方体的底面和侧面进行投影和修正，得到二维平面。
可选地，所述高程单元编码模块，具体包括：
有效高程编码确定子模块，用于利用二进制编码方式分别对各个高程等级中的高程单元进行编码，得到有效高程编码；
高程单元编码子模块，用于将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码。
可选地，所述高程单元编码子模块，具体包括：
标记位添加单元，用于在所述有效高程编码后添加标记位；
判断单元，用于判断所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和是否小于设定位数，得到判断结果；
无效位添加单元，用于若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和小于设定位数，则在所述标记位之后添加无效位；所述有效高程编码的位数、所述标记位的位数和所述无效位的位数之和为设定位数。
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：
本发明提供的一种地球空间三维立体网格剖分方法及系统，利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面；利用希尔伯特曲线对二维平面进行填充，得到多层级平面网格；利用Google S2算法对多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码；对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个高程等级包括多个高程单元；利用二进制编码方式对多个高程单元进行编码，确定各级高程单元编码；根据多层级平面网格和高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格；基于三维立体网络将各级平面网格编码和各级高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。在现有的Google S2基础上进行扩展，能够实现三维立体空间的快速剖分与编码。
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为本发明提供的地球空间三维立体网格剖分方法流程图；
图2为本发明提供的地球空间三维立体网格剖分方法在实际应用中的流程图；
图3为各级高程单元编码结构示意图；
图4为第20级高程单元编码结构示意图；
图5为三维立体网格编码结构示意图；
图6为本发明提供的地球空间三维立体网格剖分系统示意图。
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地球空间三维立体网格剖分方法及系统，以实现对地球三维空间的剖分和编码。
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。
如图1所示，本发明提供的一种地球空间三维立体网格剖分方法，包括：
步骤101：利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面。其中，所述步骤101，具体包括：在所述地球外套一个外切正方体；分别从所述地球的球心向所述外切正方体的底面和侧面进行投影和修正，得到二维平面。
步骤102：利用希尔伯特曲线对所述二维平面进行填充，得到多层级平面网格。
步骤103：利用Google S2算法对所述多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码。
步骤104：对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个所述高程等级包括多个高程单元。
步骤105：利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码。
步骤106：根据所述多层级平面网格和所述高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格。
步骤107：基于所述三维立体网络将各级所述平面网格编码和各级所述高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。
其中，所述步骤105，具体包括：利用二进制编码方式分别对各个高程等级中的高程单元进行编码，得到有效高程编码；将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码。所述将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码，具体包括：在所述有效高程编码后添加标记位；判断所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和是否小于设定位数，得到判断结果；若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和小于设定位数，则在所述标记位之后添加无效位；所述有效高程编码的位数、所述标记位的位数和所述无效位的位数之和为设定位数。若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和等于设定位数，则不在标记位后添加无效位。
如图2所示，本发明还提供了一种地球空间三维立体网格剖分方法在实际应用中的具体工作流程，将地球及空中、地下的空间进行网格化剖分及编码(也就是地上地下全空间)，通过步骤1-3对地球平面进行剖分及编码，通过步骤4-5，对地球地上地下高程空间进行剖分及编码，然后根据平面及高程剖分单元，通过步骤6-7，确定地上地下空间中每个三维立体网格单元及编码。
步骤1：采用正方体投影的方式将地球展开，将三维球体映射到二维平面上。
步骤1.1：在地球外面套一个外切的正方体，从球心向外切正方体6个面分别投影，即从地球中心穿过球体表面到达正方体平面的点就是球体表面的点的投影，从而将球面上所有的点都投影到外切正方体的6个面上。
步骤1.2：修正各个投影出来形状的面积，使球面上的球面矩形投影到正方形上的面积尽量相等。
通过步骤1.1可以将三维球体映射到二维平面，但由于球面上角度的不同，会导致不同的纬度上相同的弧度区间投影到正方形上的长度不同，导致投射面积不均匀，需要进行一次投影修正，修正方法是对长度进行微调，将长的拉短，将短的拉长，尽量使投影面积分布均匀。
步骤2：利用希尔伯特曲线对步骤1得到的二维平面进行填充，剖分出多层级平面网格。通过希尔伯特曲线，对步骤1映射得到的二维平面进行多阶(1-30阶)填充，从而将步骤1映射得到的二维平面剖分为多层级的平面网格。平面网格级别为1-30级，1级级别最低，30级级别最高，级别越高，包含的网格数越多。
步骤2.1：希尔伯特曲线是一种能填充满一个平面正方形的空间填充曲线，可以对多维空间有效的降维，且具有连续性，局部稳定性的特征，能够通过空间填充，将数据空间分割成大小相等的网格。2维h阶(h代表任意正整数，下同)希尔伯特曲线能够将平面分割成大小相等的2h×2h个网格，且依次通过每个网格的中心点。
希尔伯特曲线空间填充具体操作为：首先把一个正方形等分成四个小正方形，依次从西南角的正方形中心出发往北到西北正方形中心，再往东到东北角的正方形中心，再往南到东南角正方形中心，这是一次迭代，如果对四个小正方形继续上述过程，往下划分，反复进行，最终就得到一条可以填满整个正方形的曲线。
步骤2.2：考虑到通过希尔伯特曲线剖分得到的平面网格需要基于google S2算法进行编码，而google S2编码级别为1-30级，因此设定希尔伯特曲线填充阶数为1-30阶。
步骤2.3：通过希尔伯特曲线，对步骤1映射得到的二维平面进行多阶(1-30阶)填充，从而将步骤1映射得到的二维平面剖分为多层级的平面网格。平面网格级别为1-30级，1级级别最低，30级级别最高，级别越高，包含的网格数越多。
步骤3：基于Google S2算法对步骤2剖分得到的多级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码。
步骤4：将设定的整个高程剖分范围划分为多个高程等级，每个高程等级包括多个高程单元。
步骤4.1：高程剖分范围应该尽可能覆盖地上地下全部有效空间，考虑到地球的半径是6371公里，因此设定高程剖分范围为(-6371,6371)Km，此剖分范围能够实现对地球地表向下包括地心在内的全部地下空间以及地上有效空间的剖分，满足实际应用中对地上地下全部有效空间的网格剖分需求。
步骤4.2：为了满足各级别数据调度需要，高程单元级别需要与步骤2确定的平面网格级别相匹配，考虑到步骤2确定的平面网格级别为1-30级，因此设定高程剖分等级为1-30级。
步骤4.3：对设定的整个高程剖分范围(-6371,6371)Km进行等分，剖分出1-30个高程等级，每个高程等级包括多个高程单元，L级(L表示高程等级，1≤L≤30，L为整数，下同)高程等级包括的高程单元数为2L。高程剖分具体操作为：
对整个高程剖分范围(-6371,6371)Km进行2等分得到第1级高程等级，等分得到的2个高程段作为第1级高程等级的高程单元，即(-6371,0)Km，(0,6371)Km；对第1级高程等级进行2等分得到第2级高程等级，等分得到的4个高程段作为第2级高程等级的高程单元，即(-6371,-3185.50)Km，(-3185.50,0)Km，(0,3185.50)Km，(3185.50,6371)Km；对第2级高程等级进行2等分得到第3级高程单元，等分得到的8个高程段作为第3级高程等级的高程单元，即(-6371,-4778.25)Km，(-4778.25,-3185.50)Km，(-3185.50,-1592.75)Km，(-1592.75,0)Km，(0,1592.75)Km，(1592.75,3185.50)Km，(3185.50,4778.25)Km，(4778.25,6371)Km；对第3级高程等级进行4等分得到第4级高程单元，等分得到的16个高程段作为第4级高程等级的高程单元，即(-6371,-5574.63)Km，(-5574.63,-4778.25)Km，(-4778.25,-3981.88)Km，(-3981.88,-3185.50)Km，(-3185.50,-2389.13)Km，(-2389.13,-1592.75)Km，(-1592.75,-796.38)Km，(-796.38,0)Km，(0,796.38)Km，(796.38,1592.75)Km，(1592.75,2389.13)Km，(2389.13,3185.50)Km，(3185.50,3981.88)Km，(3981.88,4778.25)Km，(4778.25,5574.63)Km，(5574.63,6371)Km；以此类推，得到第30级高程等级，等分得到的230个高程段作为第30级高程等级的高程单元。
步骤5：采用二进制编码方法，对步骤4得到的各个高程等级的高程单元进行编码，确定各级高程单元编码。
步骤5.1：采用二进制编码方法，对步骤4得到的1-30级的高程单元分别进行编码，确定有效高程编码。对于第L级高程等级的2L个高程单元，有效高程编码位数为L位。有效高程编码具体编码方法为：
对于第1级高程等级的2个高程单元，采用1位二进制数进行编码，有效高程编码包括0，1；对于第2级高程等级的4个高程单元，采用2位二进制数进行编码，有效高程编码包括00，01，10，11；对于第3级高程等级的8个高程单元，采用3位二进制数进行编码，有效高程编码包括000，100，010，001，110，101，011，111；对于第4级高程等级的16个高程单元，采用4位二进制数进行编码，有效高程编码包括0000，1000，0100，0010，0001，1100，1010，1001，0110，0101，0011，0111，1011，1101，1110，1111；以此类推，对于第30级高程等级的230个高程单元，采用30位二进制进行编码。
步骤5.2：根据步骤5.1确定的有效高程编码，确定各级高程单元编码。如图3所示的各级高程单元的编码结构，各级高程单元编码结构共31位，包括有效高程编码位、标记位和无效位3部分。有效高程编码位为步骤5.1确定的有效高程编码，有效高程编码位后面1位为标记位，值为1，当有效高程编码位数和标记位数之和小于31时，后面位数为无效位，全部用0补全。当有效高程编码位数和标记位数和之等于31时，没有无效位。
如图4所示，以20级高程编码为例，前20位为步骤5.1确定的有效高程编码，第21位为标记位，值为1，最后10位为无效位，值为0。其中标记位的作用是快速提取有效高程编码，即从末尾最后一位向前查找，找到第一个不为0的位置即为标记位，从标记位到第1位的编码即为有效高程编码。
步骤6：根据步骤2剖分得到的平面网格与步骤4剖分得到的高程单元，确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格。
三维立体网格级别包括1-30级，1级级别最低，30级级别最高。30级三维立体网格平面最小面积为0.44cm2，平面最大面积为0.93cm2，网格高度为1.19cm，剖分精度达到cm级，能够满足实际工作中对地上地下全空间数据管理的精度需求，实际应用时根据需要选择合适的剖分等级即可，各等级三维立体网格平面面积、高度及网格单元数如表1所示。
表1各等级三维立体网格平面面积、高度及网格单元数
Figure BDA0003391109850000101
步骤7：将步骤3得到的平面网格编码与步骤5得到的高程单元编码进行整合，同时加入自定义属性信息，得到不同级别的三维立体网格编码。
三维立体网格编码采用Uint128进行存储，如图5所示，三维立体网格编码结构包括三部分，其中第一部分是步骤3确定的平面网格编码，存储位置为第1-64位；第二部分是步骤5确定的高程单元编码，存储位置为65-95位；第三部分是自定义属性编码，存储自定义的时间、网格渲染颜色等扩展属性信息，在实际应用时应根据需要进行自定义扩展即可，存储位置为第96-128位。
如图6所示，本发明提供的一种地球空间三维立体网格剖分系统，包括：
球面投影模块201，用于利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面。
平面网格剖分模块202，用于利用希尔伯特曲线对所述二维平面进行填充，得到多层级平面网格。
平面网格编码模块203，用于利用Google S2算法对所述多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码。
高程单元剖分模块204，用于对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个所述高程等级包括多个高程单元。
高程单元编码模块205，用于利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码。
三维立体网格确定模块206，用于根据所述多层级平面网格和所述高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格。
三维立体网格编码模块207，用于基于所述三维立体网络将各级所述平面网格编码和各级所述高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。
其中，所述球面投影模块201，具体包括：外套子模块，用于在所述地球外套一个外切正方体；投影和修正子模块，用于分别从所述地球的球心向所述外切正方体的底面和侧面进行投影和修正，得到二维平面。
其中，所述高程单元编码模块205，具体包括：有效高程编码确定子模块，用于利用二进制编码方式分别对各个高程等级中的高程单元进行编码，得到有效高程编码；高程单元编码子模块，用于将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码。所述高程单元编码子模块，具体包括：标记位添加单元，用于在所述有效高程编码后添加标记位；判断单元，用于判断所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和是否小于设定位数，得到判断结果；无效位添加单元，用于若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和小于设定位数，则在所述标记位之后添加无效位；所述有效高程编码的位数、所述标记位的位数和所述无效位的位数之和为设定位数。
本发明提供的方法及系统，能够实现对地上地下立体空间的剖分与编码，为三维地理空间的定位与索引提供基础框架。与现有空间坐标浮点运算相比，本发明将三维立体网格编码作为三维立体网格的唯一标识，完全基于二进制整数进行操作，运算速度比浮点快数倍，有助于提高时空数据查询检索、应用分析的效率。本发明选择在现有成熟编码方案Google S2基础上进行扩展，能够实现三维立体空间的快速剖分与编码，且由于直接利用现有编码方案进行扩展，在满足地上地下多源数据的统一组织管理与高效检索需求基础上，大大降低剖分与编码的复杂程度。
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)

1.一种地球空间三维立体网格剖分方法，其特征在于，包括：
利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面；
利用希尔伯特曲线对所述二维平面进行填充，得到多层级平面网格；
利用Google S2算法对所述多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码；
对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个所述高程等级包括多个高程单元；
利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码；
根据所述多层级平面网格和所述高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格；
基于所述三维立体网络将各级所述平面网格编码和各级所述高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。
2.根据权利要求1所述的地球空间三维立体网格剖分方法，其特征在于，所述利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面，具体包括：
在所述地球外套一个外切正方体；
分别从所述地球的球心向所述外切正方体的底面和侧面进行投影和修正，得到二维平面。
3.根据权利要求1所述的地球空间三维立体网格剖分方法，其特征在于，所述利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码，具体包括：
利用二进制编码方式分别对各个高程等级中的高程单元进行编码，得到有效高程编码；
将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码。
4.根据权利要求3所述的地球空间三维立体网格剖分方法，其特征在于，所述将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码，具体包括：
在所述有效高程编码后添加标记位；
判断所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和是否小于设定位数，得到判断结果；
若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和小于设定位数，则在所述标记位之后添加无效位；所述有效高程编码的位数、所述标记位的位数和所述无效位的位数之和为设定位数。
5.一种地球空间三维立体网格剖分系统，其特征在于，包括：
球面投影模块，用于利用正方体投影的方式对地球进行映射，得到二维平面；
平面网格剖分模块，用于利用希尔伯特曲线对所述二维平面进行填充，得到多层级平面网格；
平面网格编码模块，用于利用Google S2算法对所述多层级平面网格进行编码，确定各级平面网格编码；
高程单元剖分模块，用于对设定高程剖分范围进行划分，得到多个高程等级；每个所述高程等级包括多个高程单元；
高程单元编码模块，用于利用二进制编码方式对多个所述高程单元进行编码，确定各级高程单元编码；
三维立体网格确定模块，用于根据所述多层级平面网格和所述高程单元确定三维立体空间中不同级别的三维立体网格；
三维立体网格编码模块，用于基于所述三维立体网络将各级所述平面网格编码和各级所述高程单元编码进行整合，得到不同级别的三维立体网格编码。
6.根据权利要求5所述的地球空间三维立体网格剖分系统，其特征在于，所述球面投影模块，具体包括：
外套子模块，用于在所述地球外套一个外切正方体；
投影和修正子模块，用于分别从所述地球的球心向所述外切正方体的底面和侧面进行投影和修正，得到二维平面。
7.根据权利要求5所述的地球空间三维立体网格剖分系统，其特征在于，所述高程单元编码模块，具体包括：
有效高程编码确定子模块，用于利用二进制编码方式分别对各个高程等级中的高程单元进行编码，得到有效高程编码；
高程单元编码子模块，用于将所述有效高程编码添加标记位和无效位，得到各级高程单元编码。
8.根据权利要求7所述的地球空间三维立体网格剖分系统，其特征在于，所述高程单元编码子模块，具体包括：
标记位添加单元，用于在所述有效高程编码后添加标记位；
判断单元，用于判断所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和是否小于设定位数，得到判断结果；
无效位添加单元，用于若所述判断结果表示所述有效高程编码的位数与所述标记位的位数之和小于设定位数，则在所述标记位之后添加无效位；所述有效高程编码的位数、所述标记位的位数和所述无效位的位数之和为设定位数。
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