北斗网格码—征求意见稿
ICS49.020.70点击此处添加中国标准文献分类号中华人民共和国国家标准GB/T XXXXX-XXXXXXXXXXXXX北斗网格码Beidou Grid Code (BGC)（本稿完成日期：20180618）XXXX - XX - XX发布XXXX - XX - XX实施GB/T XXXXXXXXX目次前言II引言1范围42规范性引用文件43术语和定义44参考框架与基本要求55二维网格划分与编码56三维网格划分与编码97参考网格码138短码149北斗网格码代数运算15附录A （资料性附录） 椭球面近似拓展16附录B （规范性附录） 北斗网格码形式分类18附录C （资料性附录） 北斗网格码与国家基本比例尺地形图图幅的转换方法19前言本标准按照 GB/T 1.12009 给出的规则起草。本标准的附录A和附录C是资料性附录，附录B是规范性附录。本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）提出。本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会（SAC/TC544）归口。本标准起草单位：（略）。本标准主要起草人：（略）。引言随着信息技术的进步和地理信息社会化的推进，位置数据在社会服务和应用中扮演着越来越重要的作用。尤其是北斗等全球卫星导航定位系统（GNSS）的普及，使得各种传感器在实时捕捉数据的同时能够对数据进行地理位置标记。为提供一致的空间区位标识，在大数据时代背景下实现信息的整合和共享应用，满足人们对位置服务和应用的需求,提供了涵盖北斗系统不同类型的输出规格的北斗网格码。北斗网格码能够很好地与地理信息数据相结合，同时支持二三维空间，且包括适合人读的参考网格码和短码，以及适合计算机记录的整数码几种不同形式。与国际上相关编码比较，以相同位数北斗网格码所表达的精度更高。北斗网格码1 范围本标准规定了北斗网格码的网格划分和编码方法。本标准适用于北斗系统终端位置信息输出，其他卫星导航系统可参照。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 22021-2008 国家大地测量基本技术规定GB/T 13989-2012 国家基本比例尺地形图分幅和编号GJB 8896-2017 地球表面空间网格与编码3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1网格 grid由两组或多组曲线集所组成的网络，曲线集合中的曲线按某种算法相交。3.2空间剖分 subdivision of space 将空间划分成形状近似、尺度连续、无缝无叠的多层次网格系统的过程。3.3网格单元 grid cell网格系统中所包含某级的基本单位。3.4网格编码 grid code网格单元按照一定规则被赋予的唯一代码标识。3.5北斗网格码 Beidou Grid Code地球空间剖分后，网格单元被赋予的网格编码，包括北斗二维网格码、北斗三维网格码、参考网格码、短码与整数码五种形式。3.6北斗二维网格码 Beidou 2D Grid Code地球表面空间剖分后，地球表面网格单元被赋予的网格编码。3.7北斗三维网格码 Beidou 3D Grid Code地球立体空间剖分后，地球立体网格单元被赋予的网格编码。3.8参考网格码 Reference Grid Code结合参照对象的地理位置，来标识目标区域位置的北斗网格码。3.9短码 Short Code简化编码形式的北斗网格码，结合地名地址进行定义。4 参考框架与基本要求北斗网格码在GJB 8896-2017规定的GeoSOT地球表面空间网格与编码基础上，通过扩展高度维（方法见6.1）形成参考框架。北斗网格码应符合以下基本要求：a) 应与主要地图图幅兼容，部分层级应使用常用的标准图幅作为网格。b) 应采用GJB8896-2017规定的GeoSOT网格中具有同尺度单一规格的层级。根据这个要求，可使用GeoSOT网格系统第7、8、9、13、14、15、19、20、21这9个层级网格。c) 应涵盖从米级、亚米级至厘米级的北斗系统不同精度的输出。d) 应支持地球空间二维、三维区域位置标识。e) 应既符合人读习惯又适合计算机记录。5 二维网格划分与编码规则5.1 第一级网格划分与编码规则第一级网格划分按照GB/T 13989-2012的2.1进行，网格单元大小是64。第一级网格编码规则按照GB/T 13989-2012的3.1规定（见图1）。图1 第一级网格划分与编码方法第一级网格编码长度为4，由南北半球标识码、第一级经向标识码和第一级纬向标识码组成，编码结构见图2。按照GB/T 13989-2012的3.1规定，南北半球标识码取值为N（北半球）和S（南半球），经度方向用1-60编码，纬度方向分南北半球按照A-V编码。图2 第一级网格编码结构5.2 第二级网格划分与编码规则将5.1规定的第一级64网格，从左下角划分（东北半球）分成64个第二级网格（见图3），相当于GeoSOT第9层11网格，相当于128km 128km网格。图3 第二级划分与编码方法第二级网格编码长度为5，由第一级网格编码和第二级标识码组成，编码结构见图4。第一级网格编码见5.1的规定，第二级标识码按照Z序采用A-X编码（见图3）。图4 第二级网格编码结构5.3 第三级网格划分与编码规则将5.2规定的第二级网格，分成46个第三级网格（见图5），相当于1:5万地图图幅1510网格，相当于30km 20km网格。图5 第三级划分与编码方法第三级网格编码长度为6，由第二级网格编码和第三级标识码组成，编码结构见图6。第二级网格编码见5.2的规定，第三级标识码按照Z序采用A-X编码（见图5）。图6 第三级网格编码结构5.4 第四级网格划分与编码规则将5.3规定的第三级网格，从左下角划分（东北半球）分成1510个第四级网格（见图7），相当于GeoSOT第15层11网格，相当于2km 2km网格。图7 第四级划分与编码方法第四级网格编码长度为8，由第三级网格编码、第四级经向标识码和第四级纬向标识码组成，编码结构见图8。第三级网格编码见5.3的规定，第四级经向标识码用0-E表示，第四级纬向标识码用0-9表示（见图7）。图8 第四级网格编码结构5.5 第五级网格划分与编码规则将5.4规定的第四级网格，从左下角划分（东北半球）分成1515个第五级网格（见图9），相当于GeoSOT第19层44网格，相当于128m 128m网格。图9 第五级划分与编码方法第五级网格编码长度为10，由第四级网格编码、第五级经向标识码和第五级纬向标识码组成，编码结构见图10。第四级网格编码见5.4的规定，第五级经向标识码用0-E表示，第五级纬向标识码用0-E表示（见图9）。图10 第五级网格编码结构5.6 第六级网格划分与编码规则将5.5规定的第五级网格，从左下角划分（东北半球）分成22个第六级网格（见图11），相当于GeoSOT第20层22网格，相当于64m 64m网格。图11 第六级划分与编码方法第六级网格编码长度为11，由第五级网格编码和第六级标识码组成组成，编码结构见图12。第五级网格编码见5.5的规定，第六级标识码按照Z序采用0-3编码（见图11）。图12 第六级网格编码结构5.7 第七级网格划分与编码规则将5.6规定的第六级网格，从左下角划分（东北半球）分成88个第七级网格（见图13），相当于GeoSOT第23层1/41/4，相当于8m 8m网格。图13 第七级划分与编码方法第七级网格编码长度为13，由第六级网格编码、第七级经向标识码和第七级纬向标识码组成，编码结构见图14。第六级网格编码见5.6的规定，第七级经向标识码用0-7表示，第七级纬向标识码用0-7表示。（见图13）。图14 第七级网格编码结构5.8 第八级网格划分与编码规则将5.7规定的第七级网格，从左下角划分（东北半球）分成88个网格（见图15），相当于GeoSOT第26层1/321/32，相当于1m 1m网格。图15 第八级划分与编码方法第八级网格编码长度为15，由第七级网格编码、第八级经向标识码和第八级纬向标识码组成，编码结构见图16。其中，第八级经向、纬向标识码分别插入在第七级网格编码的经向、纬向标识码之后。第七级网格编码见5.7的规定，第八级经向标识码用0-7表示，第八级纬向标识码用0-7表示（见图15）。图16 第七级网格编码结构为适用于北斗系统的高精度服务，可依照第七、八级的划分方法继续进行四叉树划分而扩展。当扩展至第9级时，编码位数为17位，北斗网格码精度达到12.5cm。当扩展至第10级时，编码位数为19位，北斗网格码精度达到1.5cm。示例：北斗网格码示例及其与GJB8896-2017中所规定的GeoSOT网格之间对应关系如表1所示。表1 北斗网格码示例及其与GeoSOT网格的对应关系北斗网格码示例编码层级GeoSOT网格二进制一维编码GeoSOT网格层级N36J1 (1:100万图幅)N36JK2 (11)35153585763254272009N36JKA3 (1:5万图幅)N36JKA784 (11)351535903159196057615N36JKA78B35 (44)351535903373944422419N36JKA78B316 (22)351535903393238220820N36JKA78B31017 (1/41/4)351535903393605222423N36JKA78B3101528 (1/321/32)赤道附近1m左右351535903393605734426N36JKA78B310152439 (1/2561/256) 赤道附近12.5cm左右351535903393605739229N36JKA78B310152431410 (1/20481/2048)赤道附近1.5cm左右3515359033936057406326 三维网格划分与编码6.1 高度维扩展与编码规则北斗三维网格码高度维的方向选择大地高方向。采用以椭球面近似拓展的方式（见附录A）来替代精确拓展，以地球参考椭球面为基准，以1.5cm为基本单元，向地球上空扩展（大地高方向），按照1.5cm的232=4294967296倍扩展得到64422.37200629km，向地心方向扩展（大地高方向），按照1.5cm的229=536870912倍扩展得到8052.79650079km，因为地表到地心的距离（地球的平均半径）=6356.75231414km<8052.79650079km，因此多出来的部分作为虚拟扩展的部分（见图17（a），不应被使用。图18是北斗网格码对应的立体剖分0级网格示意图，依此类推，可依次定义2级、3级、直至32级网格（图19
