单线图在移动GIS的沿布

蔡璟++杨定坤++周昊程++孟进

摘 要

通过获取单线图数据文件，在移动端解析沿布的方式，实现单线图在移动GIS上的快速动态沿布；移动端保留时间段内的文件数据和实现本地化的图形操作，减少移动端对移动网络的过多依赖，减轻服务器的计算压力同时提升客户端的响应速度；依据实际需要逐条显示单线图，提升单线图在客户端的显示质量，提高客户的满意度。

【关键词】单线图 移动GIS 动态沿布

现在移动GIS产品已广泛应用于电力、国土、林业、农业等各领域，如移动GIS在电力中的应用，主要是进行电力巡线，巡查的过程中，发现相关的电线或电力塔故障，记录下相关的位置、故障描述及照片，传送至后台服务器，管控中心即可根据故障安排相关的人员进行维修维护，维修人员可根据上报的数据导航至相关位置，并进行维修维护工作，维修的结果也可直接反馈至后台服务器。这两年，移动设备的软硬件都有了很大的发展，移动GIS在行业办公领域必将有越来越大的应用。

单线图在移动GIS上的沿布技术在电力行业随之也受到较多的关注，移动端沿布单线图最常用的方法是移动端发送请求，数据中心依据客户端的响应数据，解析并且计算出相应地图数据，再通过移动网络以瓦片数据的方式发送给移动端。很显然这种方式，需要频繁的网络交互，对网络的稳定性和带宽要求较高，鉴于移动网络不稳定等特点，这种方式在应用过程中会给移动端造成很大的压力。为此，提出了单线图在移动GIS上沿布的另一种解决方案，充分利用移动端的计算能力，减少不必要的网络交互，提高客户端的响应速度。

1 单线图数据网络获取

移动端获取单线图数据按照请求需要，基于单线路原则，通过本地检查、版本对比、网络获取等方式以消耗尽量少的网络资源获取单线图数据，获取的单线图数据是以文件方式记录的。

移动客户端依据请求，从本地缓存中检查是否存在单线图文件记录，不存在则向移动网络发起获取单线图数据的请求，获取单线图文件记录并将获取的文件存放在本地缓存中。存在则对比版本是否发生更新，如果发生更新，则同样向移动网络发起获取单线图数据的请求，获取单线图文件记录并将获取的文件存放在本地缓存中，保证本地缓存中存有单线图文件记录并且是最新版本。移动客户端依据请求，从本地缓存中获取对应的单线图文件记录并发起响应。

2 基于移动GIS的解析与沿布

如图1所示，单线图沿布过程充分发挥移动端本地化操作，尽量减少对移动网络的依赖，提高移动端的运行效率和稳定性，所有设备图形呈现都可以依据移动端的屏幕像素密度（DPI）值由系统自动调整，使单线图呈现达到最佳效果。同时由于单线图获取是基于单线路，沿布基于本地化，移动端可以轻松决定需要显示的线路和线路条数，整体显示效果得到了极大的提高。

移动端通过对本地单线图文件逐条解析，获取电力设备的地理坐标位置、设备类型将设备绘制在地理图上，依据文件中记录的设备之间的拓扑关系建立地理图上设备之间的连接，将文件中设备的属性信息通过属性ID和地理图上绘制的对应电力设备建立唯一性关联关系，完成单线图沿布工作，移动端单线图以绘图的方式的实现沿布，每次视图操作都可以通过重新绘制完成，无需再次请求数据中心获取新的图片。

单线图与沿布地理图的切换：由于本地文件中包含有单线图坐标和地理坐标，通过读取文件中不同的坐标体系，加载到不同的显示容器中，通过图形容器的切换实现单线图与沿布地理图之间的图形切换。

视图操作：包括如沿布图形的放大、缩小、平移等操作，依据本地文件中的电力设备的数据记录，获取地理坐标后依据一定的缩放比例变换、中心位移变换、坐标体系转换等算法换算出新的坐标位置，依据经过计算的地理坐标绘制对应的电力设备实现。

选择操作：地理图中常用的选择类型为点选、框选，移动端在地理图中点击、画框时获取相关的屏幕坐标，通过坐标转换方式转换为对应的地理坐标，构建地理坐标点、矩形，与沿布设备的地理坐标构建的电力设备图形范围作图形交叉比较，确定被选中的设备；在移动端呈现的电力设备都是由本地绘制形成，对被选中的图形执行本地绘图删除，选择当前设备的高亮样式重绘实现选中设备的高亮显示。

属性操作：包括属性查看和属性编辑，属性查看过程中首先获取需要查看电力设备的设备标示ID，按照该ID检索本地单线图文件记录，读取对应的属性数据，出于压缩单线图文件大小的考虑，单线图文件中只保留如电压等级、设备类型、设备状态等基础信息，如果需要更多详细信息，通过设备标识ID和对应的设备向移动网络再次发送信息请求，以流传输的形式获取更多的单个电力设备属性资料，移动端关联相关信息后组成单个设备的完整属性记录；属性编辑对电力设备属性值的编辑直接修改本地文件中的相应记录，通过数据流二次获取的属性发生变化时先存入移动端内存中，移动端确认后修改的信息再以数据流的形式提交到数据中心。

3 案例

采用上述方法，本文基于Eclipse编程工具的ADT插件开发了一套应用于Android平台的移动客户端程序，通讯网络采用移动4G制式，数据源来源于数据中心的基于CIM模型的单线图数据，以第三方地图服务平台（百度地图离线地图）作为沿布单线图的地理地图，完成了单线图的沿布、单线图与沿布地理图切换、沿布图视图操作、地理图上电力设备选择、属性数据编辑等功能。整体可视化程度较其他平台的单线图可视化效果有了质的改变，图形结构清晰，其网络依赖程度和运行效率也得到了极大改善，如表1所示。

这种方法已成功应用于输电巡警作业系统中，此次成功应用极大的改善了现场作业的信息化办公环境。尤其是巡视任务、临时任务、历史巡视检查等常用功能上，移动端在获得数据后很快做出响应，现场的工作效率得到提高。

4 结论

单线图在移动端地理图上的沿布操作，在第一次初始化时需要获取一次网络数据，再次执行初始化时，如果没有检测到新的版本继续使用第一次下载的数据，鉴于单线图更新周期较长，版本变化不大等因素，单线图获取方式将极大的减少移动网络依赖。同时移动端依据需要，实现单个单线图下载，解决了全网/大区下载时数据量过大造成的网络堵塞问题。单线图所有操作基本都是本地化的，只有少量属性编辑时需要和数据中心同步，不会随着操作次数的增加，造成移动网络负荷越来越重。在移动端绘制设备是可以充分利用移动端屏幕像素密度（DPI）值的特性，提高了成图质量，屏蔽了图形显示质量不理想问题，成图效果也得到了大的提高。

参考文献

[1]徐鹏.基于Flex的跨平台移动土地资源管理系统设计与实现[J].山西农业大学，2014.

[2]周大平，姜宁，周达洪，丁峰，陈刚，迟伟敏.基于单线图的配电网GIS应用系统[J].电力需求侧管理，2005.

[3]周达洪，丁峰，迟伟敏，陈刚.单线图配电网GIS应用系统[J].电力信息与通信技术，2005.

作者单位

江苏电力信息技术有限公司 江苏省南京市 210024