中文摘要：

地球系统三维格网既是全球变化与地球系统科学研究的空间框架，也是中-大尺度对象三维表达的基础。受投影制约，传统模型表达跨投影带的中-大尺度对象时存在裂缝、变形及拓扑错误；而球面模型不能表达三维及跨圈层对象。本项目旨在突破投影与球面来建立地球系统三维格网，以此表达跨投影带、跨圈层的中-大尺度三维对象，内容包括1) 多层次地球系统三维格网与编码，2)地球系统三维格网与地心坐标系的映射，3）基于多层次格网的中-大尺度对象精细表达，4）基于多层次格网的中-大尺度对象变化表达，5）中-大尺度对象的多级空间索引与查询，6）原型系统与应用实验。拟以空间认知、球体几何、集合论、形态学、编码学等为指导，建立以地心为中心、以参考椭球为模式、以格网为单元的地球系统三维格网，解决跨投影带、跨圈层的中-大尺度对象精细表达、动态描述与空间索引问题，为全球变化与对地观测数据集成提供新框架，为地球系统科学研究提供新方法。

结论摘要：

地球系统空间格网（Earth System Spatial Grid,ESSG）既是全球变化与地球系统科学研究的空间框架，也是中-大尺度对象三维表达的基础。受投影制约，传统模型表达跨投影带的中-大尺度对象时存在裂缝、变形及拓扑错误;球面模型不能表达三维及跨圈层对象。本项目旨在突破投影与球面来建立地球系统空间格网系统，以此实现对跨投影带、跨圈层的中-大尺度三维对象的表达、建模、可视化及数据共享。本项目的研究内容包括:1) ESSG的构建与编码；2) ESSG与其他空间参考的相互映射；3）基于ESSG的中-大尺度对象精细表达及建模方法；4）基于ESSG中-大尺度对象变化表达与建模方法；5）基于ESSG多级空间索引的全球数据组织与检索；6）三维建模、数据共享及空间目标管理等应用实验；7）原型系统。目前，ESSG已被国际组织GEO所采纳，有望用于全球空间数据的共享。