全球离散格网系统是一套对地球表面按照一定的规则进行递归剖分的有机格网系统,较好地解决了尺度和投影变形的问题,在全球空间数据的层次剖分与索引、全球气象与水文模拟、空间数据质量与制图综合等领域取得了广泛的应用。但已有的全球离散格网模型自成体系,相互封闭,缺乏连通,仍然存在着较为严重的“信息孤岛”问题,因此研究多类型离散格网系统之间的连通与互操作问题具有重要意义。本文在对格网模型本体认知基础上,对全球离散格网系统的结构要素进行分析,以球面四元三角网为例,从编码转换和一体化编码两个角度研究编码和多类型格网的互操作机制。提出了球面四元三角网编码转换方法和全球离散格网系统结构要素一体化编码和生成方法,并以降雨量和地表高程数据进行实例验证,取得了良好的效果,为数字地球平台建设提供了新的理论与技术参考。论文的主要工作和贡献如下:1.设计并实现了球面四元三角网各种编码类型之间的相互转换算法。基于球面四元三角网的剖分规则,在对各种编码方案分类分析的基础上,通过编码在同一层级中的排序方式提出了层次编码的方向性特征。针对各类编码方案所包含地理坐标一致的性质,提出了球面四元三角形编码的通用映射规则,即重采样转换法;针对较为常用的层次编码,提出了层次转换法;对于线性四叉树菱形格网的三角形格网编码,构建了行列转换的映射规则。最后,对以上三种算法进行了实验对比,实验结果表明:层次转换和行列转化算法效率较高。2.提出了格点一体化编码驱动的多重离散格网自适应生成方法。在对三类全球离散格网系统（三角形、四边形、六边形）结构要素的统一特征以及格点和格元辩证关系深入分析的基础上,揭示了其格点呈等差圈层分布的规律;以球面四元三角剖分为例,设计并实现了格点的等差圈层编解码算法;根据三种格网的空间几何关系提出了基于格点一体化编码的多重格网自适应生成方法;并以河南省域DEM的多重格网表达为例验证了其正确性和可行性,为全球离散格网的互操作机制提供一种新思路。3.实验系统开发。基于以上研究,设计了面向对象的多重离散格网数据结构,基于标准C++语言、开发平台Visual Studio 2017、Qt、三维渲染引擎OSG和数据库My SQL实现了多重离散格网互操作系统。主要包括球面四元三角网编码转换和多重离散格网构建两个基本模块。