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为解决在矢量线与地形的多尺度叠加操作中出现的穿地或跨越问题.利用退化四叉树球面格网,提出矢量线所经过球面格网单元的定向搜索方法以及基于定向搜索的几何叠加算法,采用全球GTOPO30(1 km)和局部区域ASTER GDEM高程数据(30 m)以及DCW道路矢量线进行算法测试实验.研究结果表明:基于定向搜索的几何叠加算法有效实现了矢量线与球面地形格网的无缝集成,避免了矢量线对地表的穿越现象.该研究成果实现了传统几何法从平面欧式空间向球面流形空间的扩展应用.