我國電力移動(dòng)GIS技術(shù)的應(yīng)用與展望

■王海嘯

（河南恒旭力創(chuàng)測繪工程有限公司 河南鄭州450000）

我國電力移動(dòng)GIS技術(shù)的應(yīng)用與展望

■王海嘯

（河南恒旭力創(chuàng)測繪工程有限公司 河南鄭州450000）

移動(dòng)GIS作為一種便捷的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場作業(yè)工具，可顯著提高電網(wǎng)生產(chǎn)和管理的工作效率。以移動(dòng)GIS的研究和應(yīng)用為背景，簡要介紹了移動(dòng)GIS的應(yīng)用需求、建設(shè)模式、技術(shù)架構(gòu)、并對移動(dòng)GIS未來應(yīng)用情況進(jìn)行了展望。

電力移動(dòng)GIS現(xiàn)場作業(yè)線路巡檢建設(shè)規(guī)劃

地理信息系統(tǒng)（Geospatial Information System，GIS）作為一種資源圖形化管理與可視化分析的手段，廣泛地應(yīng)用于電網(wǎng)企業(yè)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、通信等專業(yè)，可有效提高數(shù)據(jù)采集、存儲效率，提升故障定位、分析、處理能力，為電網(wǎng)的運(yùn)行分析提供輔助決策支持，同時(shí)有效降低企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。移動(dòng)GIS作為一種便捷的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場作業(yè)工具，可顯著提高電網(wǎng)生產(chǎn)和管理的工作效率。經(jīng)過若干年的適應(yīng)性調(diào)整和完善，電網(wǎng)GIS地理信息服務(wù)平臺、生產(chǎn)管理系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)已進(jìn)入深化應(yīng)用階段，輸配電巡檢搶修和營銷業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、抄表管理、電費(fèi)收繳、用電檢查、95598業(yè)務(wù)處理、計(jì)量點(diǎn)管理、電能采集、能效管理等應(yīng)用對移動(dòng)GIS的需求越來越強(qiáng)烈，移動(dòng)GIS的建設(shè)已迫在眉睫。

1　電力移動(dòng)GIS需求分析

隨著手持便攜設(shè)備的發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備在日常生活和工作中的應(yīng)用越來越廣泛。移動(dòng)辦公應(yīng)用技術(shù)不僅可以在日常生產(chǎn)業(yè)務(wù)中使用，在應(yīng)對緊急事件中更能發(fā)揮巨大優(yōu)勢。在信息化不斷推進(jìn)的過程中，利用移動(dòng)終端開展業(yè)務(wù)的現(xiàn)場作業(yè)已成為電力行業(yè)重要的工作方式之一。移動(dòng)GIS的引入是對原已在電力行業(yè)得到廣泛應(yīng)用的地理信息系統(tǒng)的有效延伸。

移動(dòng)GIS與無線定位技術(shù)相融合，產(chǎn)生全新的應(yīng)用模式，使空間地理信息系統(tǒng)應(yīng)用得到更深層次的提升。它可擺脫時(shí)間與空間上的限制，無論何時(shí)何地都能提供相關(guān)的地圖信息，同時(shí)也是信息發(fā)布的便捷媒介。移動(dòng)GIS平臺也可兼具手持智能終端的多樣性、定制性、擴(kuò)展性等特點(diǎn)，根據(jù)不同工作類型的現(xiàn)場作業(yè)需要進(jìn)行功能組合與拓展，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的靈活性。

正是由于其兼具智能移動(dòng)終端定位精準(zhǔn)、擴(kuò)展性強(qiáng)、方便快捷等特點(diǎn)，移動(dòng)GIS可廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)企業(yè)的生產(chǎn)、營銷、應(yīng)急和車輛調(diào)度管理等領(lǐng)域，同時(shí)還可應(yīng)用于電網(wǎng)企業(yè)調(diào)度運(yùn)行管理、工程建設(shè)管理、物資調(diào)撥管理等領(lǐng)域。

2　電力移動(dòng)GIS建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)

電力移動(dòng)GIS的關(guān)鍵技術(shù)主要有空間數(shù)據(jù)壓縮、高性能電網(wǎng)圖形渲染以及電網(wǎng)數(shù)據(jù)分區(qū)及同步等。

（1）空間數(shù)據(jù)壓縮。在有限的無線網(wǎng)絡(luò)帶寬，以及有限的移動(dòng)設(shè)備內(nèi)存容量和CPU處理能力下，為了減少冗余數(shù)據(jù)讀取所帶來的增加I/O開銷和內(nèi)存占用，提高資源使用效率，可定義適合于電力行業(yè)的空間數(shù)據(jù)的組織模型以及空間索引，綜合運(yùn)用點(diǎn)抽稀、電網(wǎng)數(shù)據(jù)壓縮等空間數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)優(yōu)化原始空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，形成最終無重復(fù)數(shù)據(jù)、內(nèi)容緊湊的空間數(shù)據(jù)壓縮/索引存儲模型。①空間數(shù)據(jù)抽稀?？臻g數(shù)據(jù)抽稀技術(shù)在保證圖形顯示質(zhì)量的前提下，定義了一個(gè)過濾閾值，提取盡可能少的特征點(diǎn)來表達(dá)完整的GIS空間信息，其處理速度僅與空間數(shù)據(jù)量成正比。②空間數(shù)據(jù)壓縮。考慮到現(xiàn)有移動(dòng)設(shè)備的CPU處理能力，在保證系統(tǒng)運(yùn)行速度可接受的基礎(chǔ)上，一方面采用高效的壓縮/解壓縮算法對電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，另一方面剔除移動(dòng)GIS中不需要的內(nèi)容，形成內(nèi)容緊湊的圖形存儲模型，減少空間占用。

（2）高性能電網(wǎng)圖形渲染。電網(wǎng)圖元符號多，組合復(fù)雜，必須采用高效的優(yōu)化算法，通過建立快速空間索引，采用高效的緩存策略、靈活的圖層配置、動(dòng)畫效果等支持矢量要素和高效渲染地圖技術(shù)，才能解決大數(shù)據(jù)量要素矢量回執(zhí)效率及性能問題。

①空間數(shù)據(jù)網(wǎng)格索引。在使用空間數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)存儲的基礎(chǔ)上，為加快空間數(shù)據(jù)的檢索訪問速度，通過對壓縮的空間數(shù)據(jù)構(gòu)建網(wǎng)格索引，能快速定位空間數(shù)據(jù)。

②緩存策略。通過制定高效的緩存策略，將已讀取的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行部分緩存，提高電網(wǎng)數(shù)據(jù)讀寫效率。

③電網(wǎng)圖層配置。合理定義電網(wǎng)設(shè)備圖層顯示方案，不同的電網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)分別加載至相應(yīng)的層級，分層加載顯示。④圖形特性。針對部分電力設(shè)備的加載渲染耗時(shí)的特性，均衡時(shí)間與實(shí)際顯示情況，在一定的程度上對圖元進(jìn)行削減或簡化。⑤補(bǔ)間動(dòng)畫。在表現(xiàn)層將地圖的展示與用戶手勢相結(jié)合，通過補(bǔ)間動(dòng)畫技術(shù)，使圖像顯示從當(dāng)前地圖至新渲染的地圖平滑過度，減輕移動(dòng)終端性能不足對用戶體驗(yàn)造成的負(fù)面影響，增強(qiáng)移動(dòng)GIS與用戶的交互性。

（3）電網(wǎng)數(shù)據(jù)分區(qū)及同步。電網(wǎng)資源空間數(shù)據(jù)量巨大（省級區(qū)域內(nèi)一般具有千萬級的電網(wǎng)設(shè)備），空間數(shù)據(jù)的有效組織與管理是GIS系統(tǒng)應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵，在移動(dòng)GIS應(yīng)用上更是如此。電力移動(dòng)GIS的電網(wǎng)數(shù)據(jù)存儲采用空間分區(qū)、專題分層的數(shù)據(jù)組織方法，將電網(wǎng)數(shù)據(jù)按一定的方式進(jìn)行分層、分區(qū)劃分，根據(jù)電網(wǎng)移動(dòng)GIS應(yīng)用類型進(jìn)行數(shù)據(jù)的按需抽取、增量更新。①電網(wǎng)數(shù)據(jù)分區(qū)。通過移動(dòng)GIS主站的空間數(shù)據(jù)分層分區(qū)管理功能，從全量空間數(shù)據(jù)劃分出不同的分區(qū)數(shù)據(jù)范圍。②電網(wǎng)數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換。按照移動(dòng)應(yīng)用類型從電網(wǎng)GIS平臺數(shù)據(jù)心中，針對具體的分區(qū)范圍進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的抽取、轉(zhuǎn)換壓縮、建立索引，形成適用于移動(dòng)設(shè)備存儲和應(yīng)用的電網(wǎng)數(shù)據(jù)。③電網(wǎng)數(shù)據(jù)同步。使用電力移動(dòng)GIS應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)的采集、校驗(yàn)后，利用數(shù)據(jù)同步工具將采集成果一鍵式無縫地導(dǎo)入到電網(wǎng)GIS平臺，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備臺賬、空間信息智能采集。

3　結(jié)語

從現(xiàn)有的電力移動(dòng)GIS在電力生產(chǎn)和管理中的研究和實(shí)踐來看，該技術(shù)的應(yīng)用可有效輔助業(yè)務(wù)人員開展日常工作，大大提升了現(xiàn)場工作和電網(wǎng)管理的效率，節(jié)約了人工成本及資源，并對生產(chǎn)管理系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)等業(yè)務(wù)的集成、融合和信息共享發(fā)揮了紐帶作用。移動(dòng)GIS不僅僅可應(yīng)用于生產(chǎn)、營銷的現(xiàn)場故障搶修作業(yè)與車輛調(diào)度，還可以在輸配電線路巡檢、現(xiàn)場兩票、現(xiàn)場搶修單、故障單填報(bào)、業(yè)擴(kuò)報(bào)裝、抄表管理、電費(fèi)收繳、用電檢查、電能采集、能效管理、應(yīng)急調(diào)度、現(xiàn)場指揮等一系列現(xiàn)場作業(yè)和協(xié)調(diào)工作中發(fā)揮更大的作用。電力移動(dòng)GIS在電力業(yè)務(wù)中還有諸多用武之地，深入挖掘其業(yè)務(wù)需求，將其作為各類信息系統(tǒng)的有效延伸，使其成為全方位的輔助工具，是效率和管理提升的有效途徑。

K9[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-236-1