GIS平台在宁夏电网空间数据采编管理中的应用

关 昆，刘小飞，王建国

(天津市测绘院，天津300381)

GIS平台在宁夏电网空间数据采编管理中的应用

关 昆，刘小飞，王建国

(天津市测绘院，天津300381)

完善而准确的电力数据是建立电网地理信息平台的关键，为保证GPS采集的电力数据的精确性，原始数据必须经过进一步的采编处理和检验才能进入地理信息数据库。介绍了地理信息平台技术在宁夏电网空间数据采编与管理中的具体应用方法和工作流程，详细描述了电力空间数据的特点、展示和管理方式以及采编方案，论述了系统涉及的服务式 GIS、空间数据库、RIA等主要技术的应用。

地理信息平台；电力空间信息；服务式GIS；RIA

随着近年来地理信息平台技术的发展，各地相继为电网设施建立起地理信息管理平台，推动电力生产管理的信息化。目前电网空间信息管理已进入服务式共享与应用的新阶段[1]。地理信息系统中的数据采集，主要是由工作人员使用移动设备在现场定位设备的地理位置并写入属性信息。为了保证采集数据的可靠性和完整性，采集的数据必须经过检验和进一步的采编处理才能进入GIS平台，因此，研究出针对电力采集数据的信息化表现和后处理技术流程具有重要意义。本文应用地理信息服务平台技术，结合服务式GIS及空间数据库等技术，开发出电网空间数据采编与管理系统，对宁夏地区电网输配电和农网数据进行采编处理，对结果数据和应用进行展示和使用，为电力信息化平台建设提供了良好的解决方案。

1 关键技术

1.1 地理信息服务平台技术

系统以天津市地理信息服务平台技术为基础，该平台以服务为核心，封装了各类地理信息数据服务和功能服务。应用平台的技术成果，在宁夏电力数据工作中进行系统的快速搭建，通过开发接口定制开发电力应用的各项功能，方便了电力应用的系统建设。

服务平台采用SOA（面向服务架构）开发，解决软件的跨业务的数据互操作问题。采用 REST架构的Web Service实现GIS功能。基于REST的服务与其他风格的服务相比，在服务的布设、性能、效率和可移植性上都更胜一筹。系统中把电网数据处理相关的GIS基础和核心功能全部进行封装，以服务的方式提供给客户端[2]。

1.2 海量影像发布技术

对宁夏地区高精度影像地图数据采用海量影像发布及快速浏览技术完成，主要采用瓦片地图的金字塔模型来建立。这是一种多分辨率层次模型，把地图比例尺最大的地图图片作为金字塔的底层，并从左至右、从上到下进行切割分块，按每2×2像素类推到第N层，形成比例尺由大到小的金字塔型结构[3]。

系统把切片后的瓦片地图作为背景，存储在电力服务器中，根据请求动态检索相应的图块并拼接后发送给客户端。瓦片地图技术在地图的快速浏览和显示方面具有很大的速度优势，方便了海量影像的发布管理。

1.3 Silverlight RIA

Silverlight是微软开发的一个跨浏览器、跨平台的插件，带来了新的多媒体体验和交互式应用程序体验，是微软富客户端应用的主要开发平台[4]。应用Silverlight可以开发出具有丰富的用户体验和地图显示效果的Web-GIS，解决了空间数据的互操作和跨平台的问题，增强了可移植性[5]。

2 电网空间数据组织

电网空间数据包括基础地理信息底图数据、电力设施空间数据和业务数据，系统通过合理的组织与管理将数据集成到GIS平台，并将电力设施数据存储在Sql Server Spatial空间数据库中，为电力数据采编工作提供基础的数据支撑。组织结构如图1所示。

2.1 基础地理信息底图数据

基础地理数据库具体包括全区卫星影像数据、0.5m正射航空影像、0.2m正射航空影像以及全区街区底图数据。具有精度高、信息丰富的特点，是人工处理和坐标变更的重要参考依据。底图数据范例如图2所示。

图1 电网空间数据组织结构图

图2 0.2 m正射航空影像

2.2 电力设施空间数据库

电力设施专题数据库包括空间数据库、业务数据库和设施的图片数据库 3种。其中，电力设施空间数据库包含以下3类：

1）输电专题库：包括发电厂、变电站、输电线路、输电杆塔等；

2）配电专题库：包括配电馈线、配电分段线路、配电杆塔等；

3）农网专题库：包括农网馈线、农网分段线路、农网杆塔等。

2.3 电力设施业务数据库

它包含各类电力设施空间数据库对应的台帐信息，是作为记录电力设施基本信息的一个属性数据库。在采集工作完成后，GIS平台通过实测数据与台帐数据库的挂接和检核来实现电力设施后处理工作。

2.4 电力设施图片数据库

它包含各类电网类型的每种设施所对应的图片信息，是在对电力设施的判读和分类时提供给采编作业人员的重要决策依据。

图片数据的管理，采用“资源即服务”的模式，把图片存储在Web服务器IIS中，通过对服务的调用来获取图片资源。

2.5 电力信息的GIS图形化展示

对于电力空间数据库而言，需要查询并显示海量的电力设施点，这对于电力数据库而言是一个重要的考验。系统采取WebGIS结合Silverlight RIA的显示模式，通过多点聚合、按地图比例尺分级显示、优化空间索引等方式实现海量设施信息点的图形化显示[6]。

3 电网空间数据的采编管理与实现

3.1 电力设施数据采编工作流程

经过GPS地面测控采集的电网数据需要处理的情况包括：设施分类不准确、点位位置错误、属性和台账无法挂接等。设施采编处理流程如图3所示。

图3 电力设施数据采编工作流程图

3.2 设施类型的变更

由于采集工作中的误差，入库的设施存在类型混乱的情况，需要在程序中加以处理。利用电力图片数据库，在客户端可以方便地查看每个设施的图片情况；再根据设施类型，判断其种类，重新入库。

3.3 设施属性编辑与重编码

在设施采集过程结束后，属性数据存在着名称不规范、顺序混乱等问题，需要在程序中进行属性的编辑，并给予规范的顺序并编码，其方法如下：

1）如果存在线路信息，则根据设施和所属线路的拓扑关系，遍历线路上的点位，使其与设施匹配，达到设施排序的目的。

2）在设施列表中由人工根据地理底图判读设施的位置，由人工来完成排序。

3.4 位置自动捕捉与坐标信息的编辑

它包括设施位置的移动和自动捕捉。位置移动工作根据影像信息，通过人工控制键盘完成。根据点位的属性，将点自动捕捉到关联设施的正确位置上。如果关联设施是线，则捕捉到线的节点上，捕捉并编辑设施坐标信息情况见图4。

图4 捕捉并编辑设施坐标信息

3.5 台帐数据的挂接和检核

遍历每条线路中的各个设施并对比台帐属性，自动对实测和台帐的 2批数据进行数量和每个设施的属性的检核，实现实测数据和台帐数据的自动挂接。

3.6 自动生成线路

将线路上设施的点位和属性信息编辑完成后，根据设施的点位由程序自动生成线路并保存到GIS平台数据库。

3.7 电力设施处理实例

根据服务式GIS技术，结合SilverlightRIA开发出宁夏电网空间数据采编与管理系统，结构如图5所示。工作实例如图6所示。

图5 系统功能结构图

图6 电力设施处理实例

4 结语

通过对宁夏地区GPS采集数据的后处理流程的描述，开发出处理采集数据的采编与管理系统，将原始数据进行标准化处理，通过数据校正和质量检查后得到规范化的电力设施空间数据并入库。系统运行在浏览器中，无需安装程序，同时满足数据处理的多人同步作业要求。

系统建成后，实现了对宁夏电网地理及设备信息的统一展现，将在构建“智能电网”和电力地理信息平台建设，为政府及相关部门提供电网基础设施共享服务方面发挥重要作用。

[1] 翁颖钧，朱仲英.地理信息系统技术在电力系统自动化中的应用[J].电力系统自动化,2003(18)：74-78

[2] 宇林军，潘影.服务式2D、3D结合GIS的核心问题及其解决方案[J].地球信息科学学报，2011(1)：58-64

[3] 殷福忠，孙立民.基于瓦片金字塔技术的地图发布平台开发研究[J].测绘与空间地理信息，2010(5)：16-20

[4] 王天宝，王尔琪，卢浩,等.基于Silverlight的WebGIS客户端技术与应用试验[J].地球信息科学，2010(1)：69-75

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[6] 张立.电力GIS系统中电力设施图形表达[J].深圳职业技术学院学报,2006(4)：27-30

[7] 朱宏.电力地理信息系统平台选择分析[J].广东电力，2011 (7)：58-60

[8] 颜庆国.企业信息化的一种新平台——地理信息系统在江苏电力的应用[J].江苏科技信息，2005(5)：42-44

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[10]沐连顺，杨宁.企业级GIS在智能电网中的核心支撑作用[J].电力信息化，2009(6)：60-62

Application of GIS Platform in Ningxia Electrical Spatial Data Processing and Management

by GUAN Kun

Perfect and accurate power data is the key to establish power GIS platform.To ensure the reliability and integrity of the GPS power data,raw data must be further edited and tested in order to enter the GIS database.This paper described a specific application methods and working procedures of GIS platform technology in Ningxiaelectrical spatial data editing and managing.It described the characteristics of electrical spatial data,the presentation and the editorial program.In addition,it discussed the service GIS,spatial database,RIA and other major technology which involved in the system.

GIS platform，electricity spatial data，service GIS，RIA

2011-12-23

项目来源：2010年度天津市规划局科技资助项目（2010-KJA-13）。

P208

B

1672-4623(2012)06-0086-03

关昆，硕士，工程师，主要从事网络地理信息系统方面的研究与应用。