基于GIS的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)

吳慶雙，付仲良

(1.武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院，武漢430079;2.安徽師范大學(xué)國(guó)土資源與旅游學(xué)院，蕪湖241000;3.安徽自然災(zāi)害過(guò)程與防控研究省級(jí)實(shí)驗(yàn)室，蕪湖241000)

基于GIS的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)

吳慶雙1，2，3，付仲良1

(1.武漢大學(xué)遙感信息工程學(xué)院，武漢430079;2.安徽師范大學(xué)國(guó)土資源與旅游學(xué)院，蕪湖241000;3.安徽自然災(zāi)害過(guò)程與防控研究省級(jí)實(shí)驗(yàn)室，蕪湖241000)

針對(duì)國(guó)內(nèi)電力規(guī)劃行業(yè)尚未建立起統(tǒng)一的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)和電力規(guī)劃工作的共享性、可視化、自動(dòng)化程度較低的現(xiàn)狀，從整個(gè)行業(yè)的角度出發(fā)，提出了一種基于GIS技術(shù)的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的技術(shù)方案，并對(duì)其中的建設(shè)目標(biāo)、總體框架、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、功能模塊及關(guān)鍵技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究?；谠摷夹g(shù)方案，整合了全國(guó)主要電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院的規(guī)劃數(shù)據(jù)，初步建立起了國(guó)家電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能。基于GIS技術(shù)的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的建設(shè)，對(duì)于提高國(guó)內(nèi)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的規(guī)范和共享、提升電力規(guī)劃工作的質(zhì)量和效率，以及促進(jìn)電力規(guī)劃行業(yè)的整體信息化水平有著重要的意義。

電力規(guī)劃;地理信息系統(tǒng);規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù);規(guī)劃研究;規(guī)劃管理

0 引言

電力規(guī)劃是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它具有信息量大、涉及面廣、專業(yè)要求高、綜合性強(qiáng)、不確定因素多等特點(diǎn)，是一項(xiàng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)密集型和技術(shù)密集型工作。這些復(fù)雜性使得單純依靠規(guī)劃人員既有工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)開展工作已無(wú)法滿足實(shí)際需求［1］，必須借助信息化的技術(shù)手段進(jìn)行輔助支持。

在國(guó)內(nèi)，許多學(xué)者對(duì)電力規(guī)劃信息化工作做了有益的探索，已有不少成熟的信息系統(tǒng)應(yīng)用于電力規(guī)劃領(lǐng)域［1－5］。提高了電力規(guī)劃工作效率，積累了大量的數(shù)據(jù)資源，有的已經(jīng)形成了比較專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)，并取得了較好的效果?，F(xiàn)有的信息化手段逐漸顯現(xiàn)了局限性，其主要表現(xiàn)在:①信息資源相對(duì)封閉，無(wú)法與外部系統(tǒng)共享，形成“信息孤島”［5］，進(jìn)而導(dǎo)致各企業(yè)、各部門的信息資源不能充分共用和合理共享，也無(wú)法成為政府部門等更高層次信息化應(yīng)用的有效信息源;②缺乏統(tǒng)一的工作平臺(tái)和集成平臺(tái)，不能將零散的信息資源整合起來(lái)進(jìn)行綜合應(yīng)用，工作效率有待提高;③數(shù)據(jù)管理手段單一、功能薄弱，由于數(shù)據(jù)之間缺乏有效聯(lián)系，無(wú)法提供與常用規(guī)劃計(jì)算軟件進(jìn)行有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的接口，使得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、報(bào)表數(shù)據(jù)與規(guī)劃計(jì)算數(shù)據(jù)難以統(tǒng)一，無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)的一致性校驗(yàn);④缺乏成熟的地理信息系統(tǒng)(GIS)圖形工作站。現(xiàn)有的規(guī)劃成果多以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)為圖形平臺(tái)，不僅不支持海量數(shù)據(jù)，而且缺乏可視化、圖形化的展現(xiàn)手段，圖形編輯和交互能力弱，也無(wú)法直接出圖。在這種背景下，亟需從整個(gè)行業(yè)的角度出發(fā)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)，利用GIS技術(shù)建立起技術(shù)先進(jìn)、功能齊全的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，用來(lái)整合各種電力規(guī)劃數(shù)據(jù)資源，從多種角度為電力規(guī)劃提供輔助支持。

本文從整個(gè)國(guó)內(nèi)電力規(guī)劃行業(yè)的角度出發(fā)，提出了一種基于GIS技術(shù)的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的技術(shù)方案，并對(duì)其中的建設(shè)目標(biāo)、總體框架、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)、功能模塊及關(guān)鍵技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。同時(shí)基于該技術(shù)方案，整合了全國(guó)主要電力規(guī)劃設(shè)計(jì)院的規(guī)劃數(shù)據(jù)，初步建立起了國(guó)家電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，取得了電力規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)化、圖形化、自動(dòng)化的效果，并能為政府部門提供翔實(shí)的數(shù)據(jù)、信息，能清晰地展現(xiàn)電力發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和未來(lái)，服務(wù)于高端咨詢，從而為我國(guó)電力規(guī)劃提供了有益的支撐。

1 總體設(shè)計(jì)

1.1 建設(shè)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)

國(guó)家電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的主要建設(shè)目標(biāo)是整合全國(guó)各種電力規(guī)劃數(shù)據(jù)資源，通過(guò)建設(shè)滿足國(guó)家電力發(fā)展規(guī)劃需求的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析、研究、管理和圖形化，同時(shí)提高電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的互動(dòng)性，簡(jiǎn)化工作流程和提高工作效率，以滿足電力規(guī)劃研究應(yīng)用的需要和提高數(shù)據(jù)共享效率，降低數(shù)據(jù)生產(chǎn)成本。另外，電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱系統(tǒng))應(yīng)具有良好的開放性，并能提供外部服務(wù)接口，以利于系統(tǒng)的自身擴(kuò)展及與外部程序的交互，其主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)如下:

(1)在對(duì)實(shí)際的電力規(guī)劃數(shù)據(jù)現(xiàn)狀、業(yè)務(wù)流程和潛在應(yīng)用進(jìn)行綜合了解、認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，編寫具體的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)、程序設(shè)計(jì)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)管理技術(shù)規(guī)程等，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)體系，做到標(biāo)準(zhǔn)先行，用標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)、約束具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)。

(2)針對(duì)電力規(guī)劃工作中，用戶需要進(jìn)行大量的空間數(shù)據(jù)瀏覽、編輯、圖形和屬性互查等操作，數(shù)據(jù)交換量大的特點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)采用客戶端/服務(wù)器(C/S)架構(gòu)。同時(shí)系統(tǒng)預(yù)留Web服務(wù)接口，未來(lái)的Web擴(kuò)展應(yīng)用需求可以基于該接口進(jìn)行開發(fā)，以便提供簡(jiǎn)單版的Web應(yīng)用。

(3)以ArcGIS系列產(chǎn)品作為開發(fā)平臺(tái)，并采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)基于ArcGIS Engine(AE)組件，在Visual Studio 2008集成開發(fā)環(huán)境中利用C#語(yǔ)言進(jìn)行二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)。

1.2 總體架構(gòu)

電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)從總體架構(gòu)上分為數(shù)據(jù)庫(kù)層、通用組件層、業(yè)務(wù)服務(wù)層和用戶表現(xiàn)層4個(gè)層次，各層之間相互分離，以便于系統(tǒng)的靈活擴(kuò)展，其總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)總體架構(gòu)Fig.1 Overall structure of power planning data supporting platform

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)層。即在底層建立的規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)，它是整個(gè)數(shù)據(jù)管理和共享的基礎(chǔ)。規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按性質(zhì)可分為空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)兩大類。空間數(shù)據(jù)是指與空間位置相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要包括電源點(diǎn)、變電站、電力線路、能源基地、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)等，它是可視化表現(xiàn)的基礎(chǔ);屬性數(shù)據(jù)包括各種規(guī)劃的相關(guān)信息，主要包括經(jīng)濟(jì)情況、能源資源信息、交通運(yùn)輸信息、電源信息、電網(wǎng)信息和設(shè)備運(yùn)行情況等，它是規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)的核心。

(2)通用組件層。為業(yè)務(wù)服務(wù)層的基礎(chǔ)，它是在系統(tǒng)各功能模塊的基礎(chǔ)上，通過(guò)抽取類似功能來(lái)構(gòu)建通用組件，如數(shù)據(jù)引擎、圖層控制、地圖瀏覽、空間查詢等功能模塊。為避免重復(fù)開發(fā)，可將其抽取出來(lái)作為通用組件，供其他應(yīng)用模塊調(diào)用，以便在業(yè)務(wù)變更時(shí)通過(guò)修改特定組件就可滿足全部系統(tǒng)修改的要求。

(3)業(yè)務(wù)服務(wù)層。是為規(guī)劃研究、管理、評(píng)審、決策等工作提供各種專業(yè)功能服務(wù)的中間層。它可劃分為數(shù)據(jù)發(fā)布、規(guī)劃研究和規(guī)劃管理3大應(yīng)用功能模塊，可提供各類數(shù)據(jù)的發(fā)布展示、圖形和屬性信息互查、專題應(yīng)用和文件資料搜索等服務(wù)。

(4)用戶表現(xiàn)層。是電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)架構(gòu)的最高層，可為用戶提供各種應(yīng)用工作的平臺(tái)。本平臺(tái)的用戶可分為領(lǐng)導(dǎo)、系統(tǒng)管理員、一般用戶(規(guī)劃工作人員)3類。

2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

由于電力規(guī)劃工作和國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)，因此不僅要考慮電源點(diǎn)、變電站、電力線路、能源基地等電力基本設(shè)施的本身信息，還需要考慮經(jīng)濟(jì)、人口、資源、交通、運(yùn)輸?shù)榷喾矫嬉蛩赜绊?，?shù)據(jù)量大、種類繁多、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、關(guān)聯(lián)度大，且變化更新快，需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和功能應(yīng)用需求，對(duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行合理劃分，以形成一個(gè)適合實(shí)際需求的數(shù)據(jù)管理、維護(hù)和應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫(kù)體系。

系統(tǒng)采用開放的方式設(shè)計(jì)建設(shè)數(shù)據(jù)庫(kù)，注重使用元數(shù)據(jù)對(duì)空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和描述，不同類別的數(shù)據(jù)分庫(kù)存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理，庫(kù)與庫(kù)之間提供多種數(shù)據(jù)接口。整個(gè)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)可從邏輯上劃分為電力資源屬性數(shù)據(jù)庫(kù)、電力資源空間數(shù)據(jù)庫(kù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)地理信息矢量數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)地理信息柵格數(shù)據(jù)庫(kù)、電力規(guī)劃屬性數(shù)據(jù)庫(kù)、電力規(guī)劃空間數(shù)據(jù)庫(kù)、三維模型庫(kù)、系統(tǒng)維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)9個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)，其主要內(nèi)容見(jiàn)表1。

表1 電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成體系及其主要數(shù)據(jù)內(nèi)容Tab.1 The constitution system of power planning database and its main content

3 主要功能

電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的功能，從業(yè)務(wù)角度出發(fā)可劃分為數(shù)據(jù)發(fā)布、規(guī)劃研究和規(guī)劃管理3大模塊，各模塊的主要功能如圖2所示。

圖2 電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的主要功能模塊Fig.2 The mian function module of power planning data supporting platform

3.1 數(shù)據(jù)發(fā)布

數(shù)據(jù)發(fā)布模塊主要對(duì)涉及到電力規(guī)劃的各項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，以滿足數(shù)據(jù)收集、整理和積累的需要。主要工作是建立可視化的平臺(tái)，即基于電子地圖對(duì)規(guī)劃成果和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、分析和圖形的可視化展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)圖形化管理、圖和屬性的雙向關(guān)聯(lián)。具體發(fā)布的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括:各省區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、能源資源情況、歷史用電情況、電源基本現(xiàn)況、變電站基本現(xiàn)況、發(fā)電設(shè)備主要運(yùn)行情況、電網(wǎng)設(shè)備主要運(yùn)行情況，最新電力系統(tǒng)現(xiàn)況、電源及變電站規(guī)劃情況、送電及受電規(guī)劃成果、水電站出力特性數(shù)據(jù)，主要煤炭基地水資源情況，兩大電網(wǎng)基本情況，五大發(fā)電集團(tuán)基本情況，電力工業(yè)運(yùn)行情況等。

3.2 規(guī)劃研究

(1)專項(xiàng)應(yīng)用。通過(guò)設(shè)定的條件對(duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和分析;通過(guò)實(shí)現(xiàn)與其他計(jì)算軟件的接口，對(duì)全國(guó)電力平衡情況進(jìn)行可視化展現(xiàn)和分析，用于展現(xiàn)歷史平衡情況、當(dāng)前平衡情況、未來(lái)平衡情況預(yù)測(cè)，以及時(shí)對(duì)電流進(jìn)行可視化展現(xiàn)。

(2)圖形工作站。該工作站有以下功能:①可分區(qū)進(jìn)行電網(wǎng)方案的繪制;②可實(shí)現(xiàn)繪制圖形與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的雙向互動(dòng);③支持繪制圖形和支持事件響應(yīng)，關(guān)聯(lián)更多應(yīng)用;④支持規(guī)劃成果的圖形化輸出，以滿足直接出版的要求。

提供以下便捷的繪圖功能:①可選取指定的地理范圍進(jìn)行電網(wǎng)方案的繪制;②支持地理信息圖形界面與后臺(tái)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的雙向互動(dòng);③支持繪制圖形對(duì)象的事件響應(yīng);④支持不同顯示分辨率下地圖的圖像輸出優(yōu)化，使工作站輸出的圖像結(jié)果具備直接出版的要求。

3.3 規(guī)劃管理

規(guī)劃管理模塊主要對(duì)與電力規(guī)劃相關(guān)的文檔資料進(jìn)行管理，主要包括規(guī)劃評(píng)審情況管理、規(guī)劃成果管理、規(guī)劃電網(wǎng)圖管理和規(guī)劃設(shè)計(jì)章程管理。

(1)規(guī)劃評(píng)審情況管理。包括電源初步可行性研究、輸電系統(tǒng)規(guī)劃、接入系統(tǒng)和電網(wǎng)項(xiàng)目輸變電工程可行性研究、省電網(wǎng)規(guī)劃以及其他專題規(guī)劃等文檔資料的管理，并以數(shù)據(jù)表和記錄的形式提供查詢。

(2)規(guī)劃成果管理。包括相關(guān)單位發(fā)布的相關(guān)電力規(guī)劃成果的管理，并主要以文件的形式提供查詢。

(3)規(guī)劃電網(wǎng)圖管理。包括對(duì)各項(xiàng)目、省、市、區(qū)域、全國(guó)相關(guān)的電網(wǎng)規(guī)劃方案中的電網(wǎng)圖進(jìn)行管理，并提供查詢共享。

(4)規(guī)劃設(shè)計(jì)章程管理。包括對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等文檔資料進(jìn)行管理，并支持全文檢索模式的查詢。

4 關(guān)鍵技術(shù)

4.1 基于插件式集成應(yīng)用框架的平臺(tái)構(gòu)建

鑒于電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)功能復(fù)雜、用戶類型多，以及對(duì)軟件的復(fù)用性、可擴(kuò)展性和可配置性的要求高，整個(gè)系統(tǒng)采用插件式集成應(yīng)用框架進(jìn)行構(gòu)建。插件是一種按照預(yù)定接口實(shí)現(xiàn)功能的軟件構(gòu)件，是一種提高軟件復(fù)用性和可擴(kuò)展性的有效方法［6］。

在插件式集成應(yīng)用框架結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)采用“集成框架+功能插件”的模式進(jìn)行開發(fā)。首先開發(fā)集成框架，然后將集成框架設(shè)計(jì)成插件容器，并提供核心引擎，用以集成具體的功能插件。各功能模塊按照嚴(yán)格的規(guī)范化插件接口實(shí)現(xiàn)功能插件，在插件容器中“即插即用”。集成框架統(tǒng)一管理每一個(gè)功能插件，負(fù)責(zé)在主程序運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)加載可用的插件，同時(shí)根據(jù)插件配置生成交互界面、協(xié)調(diào)插件間的互操作等，并提供一整套消息流轉(zhuǎn)和解析機(jī)制。各功能插件之間通過(guò)消息機(jī)制進(jìn)行通訊，以實(shí)現(xiàn)插件間的協(xié)同工作。

使用插件式集成應(yīng)用框架，系統(tǒng)的主程序只負(fù)責(zé)激活集成框架，功能簡(jiǎn)單明確，從而有利于減少系統(tǒng)啟動(dòng)等待時(shí)間并方便軟件的部署與更新。系統(tǒng)的其他各項(xiàng)功能，如數(shù)據(jù)發(fā)布、規(guī)劃研究、規(guī)劃管理等，都以插件的方式引入系統(tǒng)，用戶如要新增或修改功能，只需按照系統(tǒng)規(guī)定的插件接口規(guī)范去新增或修改插件即可。在這種模式下，系統(tǒng)的配置靈活、維護(hù)方便，擴(kuò)展性強(qiáng)。

4.2 數(shù)據(jù)入庫(kù)、存儲(chǔ)、管理和維護(hù)

數(shù)據(jù)是GIS的重要內(nèi)容，也是GIS的靈魂和生命。規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)只有不斷更新、維護(hù)和管理，才會(huì)有實(shí)用價(jià)值。

系統(tǒng)采用基于客戶端/服務(wù)器模式的系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的集中式管理和分布式應(yīng)用。在服務(wù)器端，使用Oracle數(shù)據(jù)管理軟件統(tǒng)一存儲(chǔ)、管理電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù);在客戶端，通過(guò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接模塊訪問(wèn)服務(wù)器端中的數(shù)據(jù)。其中對(duì)于空間數(shù)據(jù)可通過(guò)ArcSDE空間數(shù)據(jù)引擎進(jìn)行訪問(wèn)，對(duì)于屬性數(shù)據(jù)則通過(guò)ADO.NET接口進(jìn)行訪問(wèn)。

在數(shù)據(jù)入庫(kù)方面，針對(duì)現(xiàn)有規(guī)劃成果數(shù)據(jù)來(lái)源分散的特點(diǎn)，以及在數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)規(guī)范等方面存在較大差異的現(xiàn)狀，為保證入庫(kù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)性和信息的共享，首先制定了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)規(guī)范，并在數(shù)據(jù)的空間編碼、數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)接口、質(zhì)量檢查等數(shù)據(jù)處理過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)，系統(tǒng)開發(fā)了數(shù)據(jù)錄入、Excel數(shù)據(jù)文件入庫(kù)、規(guī)劃文件入庫(kù)、空間要素自動(dòng)編碼、圖層合并、數(shù)據(jù)遷徙與合并、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查等一系列數(shù)據(jù)入庫(kù)和質(zhì)量檢查工具，并提供多種方式錄入和檢查數(shù)據(jù)，從而提高了數(shù)據(jù)入庫(kù)的質(zhì)量和效率。

在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面，采用以下多種方法優(yōu)化數(shù)據(jù)庫(kù)的性能:①通過(guò)調(diào)整Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的內(nèi)存、緩存、進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)等措施來(lái)提高數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的性能;②通過(guò)空間索引、屬性關(guān)鍵字索引來(lái)提高數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)效率;③對(duì)于空間矢量數(shù)據(jù)，采用多級(jí)比例尺進(jìn)行索引來(lái)實(shí)現(xiàn)地圖顯示的平滑過(guò)渡和逐步載入;④對(duì)于空間柵格數(shù)據(jù)，采用多分辨率無(wú)縫影像數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)高效存儲(chǔ)、快速訪問(wèn)和無(wú)縫瀏覽。

在數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和管理方面，采用多種方式，從管理制度到技術(shù)手段，從硬件到軟件上保證數(shù)據(jù)的絕對(duì)安全。系統(tǒng)采用了基于用戶名/密碼的身份認(rèn)證方式、基于角色/權(quán)限的訪問(wèn)控制機(jī)制、雙機(jī)熱備份、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的加密解密以及系統(tǒng)日志等技術(shù)手段來(lái)保障系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全性和保密性。

4.3 規(guī)劃工作的圖形化、可視化與自動(dòng)化

針對(duì)現(xiàn)有電力規(guī)劃工作圖形化、可視化程度不高的現(xiàn)狀，以AE為基礎(chǔ)平臺(tái)開發(fā)圖形工作站，為實(shí)現(xiàn)電力規(guī)劃工作的圖形化和可視化奠定了基礎(chǔ)。AE是目前GIS業(yè)界最為著名的組件式GIS二次開發(fā)產(chǎn)品，它提供了一系列功能強(qiáng)大豐富的GIS接口和可視化控件［7］，包括地圖控件、圖層控制控件、空間數(shù)據(jù)引擎、圖形編輯接口、地圖渲染接口等?；贏E提供的接口和控件，結(jié)合電力規(guī)劃工作的業(yè)務(wù)邏輯，可迅速開發(fā)出專業(yè)的電力規(guī)劃GIS圖形工作站，以滿足電力規(guī)劃工作對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、訪問(wèn)、編輯、查詢、分析及可視化輸出等要求，可達(dá)到專業(yè)出圖效果。

在電力規(guī)劃工作過(guò)程中，規(guī)劃工作成果可實(shí)時(shí)從規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中快速調(diào)出，根據(jù)需要渲染成各種專題圖。系統(tǒng)提供了各種功能齊備的圖形繪制和編輯工具，用戶可直接在圖形工作站上繪制、編輯和渲染圖形，并進(jìn)行規(guī)劃研究工作，所得的工作成果直接保存到規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了不同層次、不同尺寸的出圖接口，并支持統(tǒng)計(jì)圖表、報(bào)告用圖、演示用圖、專題圖等多種形式的數(shù)據(jù)輸出形式，真正實(shí)現(xiàn)了電力規(guī)劃工作中的“一份數(shù)據(jù)，一次工作、多種用途”及“數(shù)據(jù)庫(kù)—圖形操作—輸出”的一體化工作方式。

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)本文提出的技術(shù)路線和設(shè)計(jì)方案，依托某電力規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)，首先整理了全國(guó)主要電力設(shè)計(jì)院的相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù)，并設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和入庫(kù)規(guī)范，然后開發(fā)了數(shù)據(jù)入庫(kù)和數(shù)據(jù)檢查工具，共錄入2000多個(gè)電源點(diǎn)信息、9000多條電力線路信息、5000多座變電站信息以及相關(guān)技術(shù)文檔、評(píng)審資料、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、交通運(yùn)輸、能源資源等信息，涉及到80多個(gè)屬性表、50多個(gè)空間圖層，共有記錄十余萬(wàn)條，初步建立了國(guó)家電力規(guī)劃數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了全國(guó)電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的有效整合。

以ArcGIS為基礎(chǔ)平臺(tái)，在Visual Studio 2008軟件環(huán)境中使用C#語(yǔ)言，采用插件式開發(fā)方法，開發(fā)了電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，并實(shí)現(xiàn)了預(yù)定功能。部分系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)界面如圖3所示，其中圖3(a)為平臺(tái)啟動(dòng)時(shí)的預(yù)處理界面，圖3(b)為數(shù)據(jù)發(fā)布模塊里的五大發(fā)電集團(tuán)數(shù)據(jù)展示界面，圖3(c)為規(guī)劃研究模塊里的圖形工作站界面，圖3(d)為規(guī)劃管理模塊里的規(guī)劃成果查詢界面。

圖3 電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的部分界面Fig.3 Part of the interfaces of power planning data supporting platform

電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)，不僅大大提高了現(xiàn)有電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的管理手段，而且提升了電力規(guī)劃工作中的圖形化、可視化、自動(dòng)化水平，并成為國(guó)家電力規(guī)劃數(shù)據(jù)的權(quán)威發(fā)布源。

6 結(jié)論

建設(shè)國(guó)家電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，對(duì)于充分利用已有數(shù)據(jù)資源、提高規(guī)劃工作的效率和質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)電力規(guī)劃工作的整體信息化、促進(jìn)電力規(guī)劃科技水平的提升、增強(qiáng)電力規(guī)劃企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力等都有著十分重要的意義。電力規(guī)劃數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)建設(shè)完成后，不僅可為電力規(guī)劃工作提供一個(gè)統(tǒng)一的工作平臺(tái)，還可成為電力工業(yè)信息化體系中的一個(gè)重要支點(diǎn)，并可為政府級(jí)的相關(guān)應(yīng)用提供電力規(guī)劃方面的權(quán)威信息。

［1］陳 健，萬(wàn)國(guó)成，孫冠男，等.GIS平臺(tái)電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用［J］.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2010，22(6):99－103.

［2］肖 峻，王 博，王成山，等.城市高、中壓電網(wǎng)綜合規(guī)劃信息平臺(tái)［J］.供用電，2008，25(4):21 －24.

［3］余貽鑫，王成山，肖 峻，等.城網(wǎng)規(guī)劃計(jì)算機(jī)輔助決策系統(tǒng)［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2000，24(15):59 －62.

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［7］吳建華.基于ArcGIS Engine的GIS軟件開發(fā)方法［J］.測(cè)繪通報(bào)，2010(11):54－57.

Power Planning Data Supporting Platform Based on GIS

WU Qing － shuang1，2，3，F(xiàn)U Zhong － liang1
(1.School of Remote Sensing and Information Engineering，Wuhan University，Wuhan 430079，China;2.College of Territorial Resources and Tourism，Anhui Normal University，Wuhu 241000，China;3.Anhui Key Laboratory of Natural Disaster Process and Prevention，Wuhu 241000，China)

Power planning is a data－intensive and technology－intensive work，which must draw support from the information system for the auxiliary support.As there is not a unified database platform for the domestic power planning industry，the level of data sharing，visualization and automation is low.In this paper，the authors proposed to build a power planning data supporting platform based on GIS technology，and designed the technical route，overall framework，database construction，functional modules，key technologies etc.According to the design proposed in this paper，the authors integrated the planning data from China’s leading power design institutes，realized the predetermined function.and established the national power planning data platform.The construction of the platform will enhance the power data standard and sharing，improve the quality and efficiency of power planning，and promote the whole informationization level of the entire industry.

Power planning;GIS;Planning database;Planning research;Planning management

P 208;TM 715

A

1001－070X(2011)04－0151－06

2011－04－15;

2011－05－23

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào):10YJA790083)、安徽省高等學(xué)校省級(jí)自然科學(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào):KJ2010B349)、安徽省自然地理和人文地理省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目(編號(hào):ASDG1103)及安徽師范大學(xué)創(chuàng)新基金(編號(hào):2010CXJJ18)共同資助。

吳慶雙(1980－)，男，博士研究生，講師，主要研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量。

(責(zé)任編輯:李 瑜)