随着空间数据获取技术的飞速发展和全球经济一体化的不断深入,许多应用领域越来越频繁地使用大范围、多分辨率、多类型的海量遥感图像开展研究分析,以获得更高质量的决策结果。现有遥感图像的组织和处理模式均是在欧几里得（Euclid）几何学理论体系下建立,对于大区域范围图像而言,由于地球曲率的影响会引起“非欧”曲面效应,不可避免地造成拼接数据精度降低、各种变形无法消除、空间关系发生变化,现有数据模型不能完全适应地球空间数据有效表达、协同处理和高效分析的需求是不可忽视的重要原因。摆脱地图投影束缚,按照地球真实方式表达、组织和处理地球空间信息是大区域以及全球相关应用的迫切需求。“全球离散格网系统”（Discrete Global Grid System,DGGS）可以为其提供一个全球统一的空间数据模型。在三角形、四边形和六边形这三种构建全球离散格网系统的常见图形中,六边形图形具有采样率高、可视化效果好等优良的几何属性。针对这一现状,本文以遥感数据为主要研究对象,在分析遥感数据格网化一般数学模型的基础上,围绕遥感数据六边形全球离散格网建模的相关问题展开研究。论文的主要工作和贡献如下:1.基于二维空间采样定理,从理论层面研究六边形像素采样定理,并建立坐标索引机制,使六边形像素图像和传统图像储存方式相同。考虑当前六边形像素硬件设备未普及的现状,提出了一种坐标基变换解决方案,实现了四边形图像到六边形图像的转换,为球面六边形格网图像处理奠定理论基础。2.提出了一种适用于多种孔径剖分的正二十面体六边形格网“最小菱形”遍历算法,实现了球面不规则区域多孔径六边形格网的生成。建立离散整数坐标系,将局部区域分解到球面二十面体的菱形逻辑结构上,创建“子区域”并设计外接“最小菱形”遍历算法,实现不规则区域多孔径六边形格网的生成。对比实验表明,局部六边形格网相较于等间隔经纬度格网,在储存方面具有明显的优势,尤其是在高纬度地区,数据储存量减少达49.8%。3.根据雅克比迭代法,建立了平面六边形采样和遥感图像球面六边形采样之间的映射关系,确定局部不规则格网的建模层次,采用间接法分别用最邻近重采样、双线性重采样、双三次采样等方法,实现了遥感图像六边形格网建模并建立精度评价标准,定量评估六边形格网建模质量,结果表明双线性插值法效果最好。